종이를 만드는 원료와 과정은 어떻게 되나요?
종이를 만드는 원료와 과정은 어떻게 되나요?
  • 김오윤 기자
  • 승인 2016.05.04 08:38
  • 댓글 0
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연재 | 목재 100문 100답 65 - 한국임업진흥원 시험평가실

[나무신문 | 한국임업진흥원 시험평가실] 종이는 문화의 전승 수단이며 문화 발달의 척도라고 할 수 있다. 과거에는 갑골문, 점토판, 파피루스, 피혁지, 목간 그리고 죽간도 종이로 이용이 되어왔다. 하지만 부피가 크고, 무거운 단점을 보완하기 위해 식물의 셀룰로오스로 만들어진 종이가 만들어졌다. 

▲ 갑골문.<사진출처 : Wikipedia>
▲ 죽간.<사진출처 : Wikipedia>
▲ 파피루스.<사진출처 : Wikipedia>

현대에 사용되고 있는 종이는 목재의 구성성분인 셀룰로오스를 이용한 것이다. 셀룰로오스는 식물세포벽의 기본구조로써, 지구상에서 가장 풍부한 유기화합물이다. 셀룰로오스는 종이의 강도, 부드러운 정도, 질감, 자연적 색상, 흡수성 등을 결정하므로 용도에 따라 적합한 재료 선택이 중요하다. 

이번 회에서는 과거부터 현재까지 종이의 원료로 사용된 재료를 알아보고, 목재와 같은 식물체가 종이가 되는 과정(제지공정)에 대해서 알아보고자 한다.  

종이의 원료
종이 원료는 크게 전통적으로 사용하는 재료와 종이 제조에 적합한 식물의 셀룰로오스 섬유 구조를 가진 섬유에 따라 아래와 같이 나눌 수 있다. 

→ 종자섬유
식물의 종자를 보호하기 위해 종피에 발생하는 세포에 의한 섬유를 말한다. 종자섬유의 경우, 자연 그대로 사용 할 수 있는 거의 순수한 셀룰로오스 형태로 최근에는 고급기계지나 수제지의 그림용지에만 사용되고 있다. 

→ 인피섬유
식물의 인피부에 존재하는 섬유다. 동양 문화권에서 가장 오래 사용해 온 종이의 재료로, 섬유의 길이가 길어 원료 제조시 불필요한 리그닌, 무기질 등을 완전히 없애고 사용한다. 

→ 목재펄프
종이 제조용 원료가 부족해 목재 섬유를 이용하고자 처음 시도가 되었다. 목재펄프의 발명으로 인해 종이산업계에 값이 싼 원료 공급이 가능해졌다.

▲ 종자섬유 <사진출처 : Wikipedia>
▲ 인피섬유(화살표).<사진출처 : Wikipedia>
▲ 닥나무 섬유(200배).
▲ 대나무 섬유(100배).

목재펄프를 이용한 종이의 제조공정 
목재펄프를 주원료로 하여 각종 기계적, 화학적 처리를 통해 용도에 알맞은 종이를 만드는 것을 제지(Papermaking)이라고 한다. 

종이의 제조공정은 크게 조성공정, 초지공정, 도공공정, 마무리(재단, 포장)공정으로 나눌 수 있다. 

→ 조성공정
종이의 주원료인 목재펄프를 물에 해리(섬유를 물에 풀어지게 하는 과정) 시킨 후 고해(물에 풀어진 섬유에 기계적 처리를 가해 섬유를 절단)해 지료를 제조하는 작업으로 종이의 품질을 좌우한다. 

→ 초지공정
조성공정에서 만들어진 지료가 초지기로 이동해 탈수 및 건조과정을 통해 종이로 제조되는 과정이다. 

→ 도공공정
종이의 표면에 안료를 도포해 종이의 평활성, 광택도, 균일성, 백색도 등을 개성한다.   

목재펄프의 발명 및 제지산업의 발달로 인해 다양한 용도로 종이가 사용되어 생활에 편리함을 주고 있다. 하지만 우리는 손쉽게 종이를 함부로 사용해, 결국엔 나무의 소비를 촉진시키는 경우가 많다. 종이 과소비를 줄이는 목적으로 폐지를 재활용해 사용하는 경우도 많은데 이는 종이의 제조비용이 감소하는 효과를 준다. 

우리 생활에 꼭 필요한 종이, 적절한 사용과 재활용으로 우리 숲의 보존을 기대한다.

출처                         
1. 생활 속의 화학과 고분자_종이에도 화학이(2010)   2. 우리가 정말 알아야 할 우리 한지_종이의 원료(2002)
3. 신임산공학개론(2005)    4. https://en.wikipedia.org/