목재펄프의 종류와 종이를 만드는 과정은 어떻게 되나요?
목재펄프의 종류와 종이를 만드는 과정은 어떻게 되나요?
  • 김오윤 기자
  • 승인 2016.05.10 14:58
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연재 | 목재 100문 100답 66 - 한국임업진흥원 시험평가실

[나무신문 | 한국임업진흥원 시험평가실] 전자책과 전자메일 등의 매체발달 및 종이의 무분별한 사용으로 종이의 중요성을 간과하는 경우가 많다. 하지만 현대사회에서 종이는 아직도 우리와 밀접한 관계를 맺고 있다. 단순히 정보를 기록하는 수단에서 벗어나 물건을 포장하고 보관하는 기능뿐만 아니라 위생용지의 역할까지 가지고 있기 때문이다. 

이처럼 종이의 용도는 나날이 발전하고 있다. 과학기술과의 접목으로 금속을 대체 할 수 있는 나노셀룰로오스 종이, 자연분해가 가능한 친환경 반도체칩 등에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 또한 국립산림과학원에서는 고용량 및 유연성을 확보한 종이배터리의 원천기술을 획득한 바도 있다. 

우리는 인류와 함께 항상 공존해 가는 종이의 기초적인 상식에 대해서 알아볼 필요성이 있다. 

종이는 제조방법에 따라 구조와 물리적 특성이 달라진다고 한다. 따라서 이번 회에서는 종이를 만드는 원료인 펄프의 종류와 종이의 제조방법에 대해 알아보고자 한다.

목재펄프의 종류 및 제조방법
목재나 그 밖의 식물체를 기계적 또는 화학적으로 처리해 만든 펄프를 원료로 한다. 

종이의 제조방법
목재나 그 밖의 식물체를 기계적 또는 화학적으로 처리해 만들어진 펄프를 종이로 제조한다. 종이의 제조공정에 대해서는 크게 조성공정, 초지공정, 도공공정, 완정공정으로 나누어진다. 이 네 가지의 공정은 ①고해 및 해리 ②충전 ③정선 ④초지 및 건조·도공·완정 공정으로 세분화 될 수 있다.

① 고해 및 해리
고해 및 해리는 종이 제조에 있어 중요한 공정이다. 고해 방법과 정도의 차이로 인해 섬유가 변화함에 따라 종이의 구조와 물리적 성질이 결정이 되기 때문이다. 
일반적으로 종이의 주원료인 펄프에 물을 가해 펄프 섬유를 절단하는 과정을 고해라 하고, 고해 과정에서 절단된 펄프 섬유와 섬유를 더 잘게 분해해 물과 함께 교반해 섬유를 완전히 분리시키는 것을 해리라 한다.

② 충전
종이를 구성하고 있는 셀룰로오스는 친수성이므로, 고해 및 해리 과정을 거친 섬유는 흡수 특성을 가지게 된다. 따라서 필기 혹은 인쇄 시에 잉크가 번지는 문제가 발생하게 된다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해, 내수성이 있는 콜로이드 물질(사이즈제, 보류향상제 및 기타 첨가제)을 혼합해 종이 표면이나 섬유 사이의 간격을 채워 내수성을 갖도록 하는 공정이 필요하다. 

▲ 사이징 처리
▲ 사이징 처리 전 ※사이징 처리 전, 후 사진 출처 : www.melamin.si
▲ 사이징 처리 후 ※사이징 처리 전, 후 사진 출처 : www.melamin.si

③ 정선
고해공정을 거친 섬유 중 일부는 여러 가지 이물질을 포함하고 있을 수 있다. 따라서 섬유가 초지기로 이동하기 전 섬유의 크기를 고르게 하고 이물질을 걸러주는 공정을 정선이라 한다. 

④ 초지 및 건조
앞선 조성공정에서 손질된 지료는 초지기에서 실제 종이 형태로 만들어지게 된다. 초지는 종이 제조의 중심단계이다. 초지기를 통해 만들어진 시트 형태의 종이는 스팀을 이용하여 종이 수분 함량을 일정하게 만드는 건조공정을 거치게 된다.

⑤ 도공
초지공정을 마친 종이 중 고급 인쇄용지와 같이 필요에 따라 도공공정을 거친다. 종이의 평활성, 광택도, 백색도 등 종이의 인쇄적 특성을 보다 좋게 하기 위하여 종이 표면에 도공안료를 도포하는데 이를 도공공정이라 한다.

⑥ 완정
완정공정은 초지와 도공공정을 마친 종이를 커터로 종이 규격에 따라 재단하고, 포장하는 공정을 말한다.

종이의 제조방법이 단순하다고 생각하는 것은 잘못된 생각이다. 제지산업은 원자재 투입에서 초지, 가공공정까지 일관자동화가 요구되어 대규모의 설비투자가 필요한 자본집약적인 장치산업이다. 또한 계속해서 여러 분야의 수요특성을 충족시키기 위해서 특수한 기능을 가지는 종이의 개발과 생산이 이루어지고 있다.

출처                             
1. 생활 속의 화학과 고분자_종이에도 화학이(2010)   
2. 우리가 정말 알아야 할 우리 한지_종이의 원료(2002)
3. 종이와 양지제조_두산백과    
4. 제지업종 온실가스 배출량 산정 Good Practice 가이드라인_에너지관리공단