Instrumental Analysis of Deposits on Paper Machine and Holes/Spots in Paper

제지공정 침착이물질 및 종이내 불순물 성분의 기기분석

  • Ma, Geum-Ja (Technical Management Div., Onsan Mill, HANKUK PAPER Mfg. Co., Ltd.) ;
  • Lee, Bok-Jin (Technical Management Div., Onsan Mill, HANKUK PAPER Mfg. Co., Ltd.)
  • 마금자 (한국제지 온산공장 기술관리부) ;
  • 이복진 (한국제지 온산공장 기술관리부)
  • Received : 1997.11.03
  • Accepted : 1998.01.05
  • Published : 1998.02.10

Abstract

The constituents of deposits on paper machine and holes/spots in paper have been analyzed by a combination of analytical techniques, such as FTIR, Py-GC-MS, and EDS. FTIR spectroscopy was used prior to Py-GC-MS and EDS analysis, as a preliminary analysis. The analysis of organic components was carried out with a pyrolysis unit connected to a GC-MS, and inorganic components in ash were analyzed by SEM equipped with an EDS analyzer after pyrolysis at $590^{\circ}C$. The deposits on the dryer section were complex pitch, which was the mixture of the organic components of fatty acid ester and starch, and the inorganic components of talc, clay, and calcium carbonate. The complex pitch was estimated to come from the coated broke. We knew the deposits on the metering rod of sym-sizer were associated with the interaction of unstable alkyl keten dimer(AKD) and $CaCO_3$. The compositions of holes or spots varied considerably and were associated with chemical interaction within the system. The holes, spots, and blotches in the finished paper were PE and PP from pulp sources, complex pitch that were caused by the interaction of the different additives in the system, polymer such as flexible PVC that was used for the prop of palette, and hot melt as adhesives that came from the inadequate handling of broke. In addition, we identified that poly(caprolactam) which is used for forming fabrics or press felts, could be mixed with the raw materials by accident and results in streaks on coating.

제지공정 트러블을 일으키는 침착물과 제품의 품질을 저하시키는 종이내 불순물들의 성분을 기기분석하였다. 우선적으로 퓨리에변환 적외선분광기(FT-IR spectrometer)를 이용하여 이물질의 원형 그대로를 측정하여 예비정보를 얻은 뒤 열분해-가스크로마토그래피-질량분석기(Py-Gc/MS)를 이용해서 불순물들의 유기성분을 분석하였으며, $590^{\circ}C$에서 열분해시키고 난 ash는 에너지분산분광법(EDS)을 이용하여 무기성분을 분석하였다. 초지기 건조부에 침착된 성분은 지방산 에스테르 및 전분 등의 유기 이물질과 탈크, 크레이, 탄산칼슘 등의 무기 이물질로 이루어진 복합적인 피치형태로써 재사용 도공파지 성분에 의한 것이며, 심사이저 메터링로드에 끼인 침착물은 불안정한 alkyl keten dimer(AKD) 성분이 탄산칼슘과 상호작용하여 침착을 일으킨 것으로 분석되었다. 종이내 구멍 성분은 주원료로 사용되는 펄프에서 혼입된 것으로 판단되는 PE및 PP 성분과 초지공정에 사용된 주 부원료들간의 불안정한 상호작용에 의해 응집된 복합적인 피치성분으로 확인되었다. 작업상의 부주의로 완정공정에서 사용되는 hot melt 및 파렛트 받침대로 사용되는 가소제를 첨가하여 유연하게 만든 PVC 성분이 재사용 파지와 함께 혼입되어 종이내 얼룩 및 반점 등을 발생시키기도 하며, 초지기 용구로 사용되는 고분자 물질(와이어 또는 펠트)의 일부가 사고 등에 의해 공정중에 혼입되어 도공시 스트리크를 발생시킬 수도 있음을 알 수 있었다.

Keywords

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