서론: 현대 포장에서 이중 사이징의 필요성
포장용 종이 및 판지 분야에서는 강도, 인쇄성, 내수성 간의 적절한 균형을 맞추는 것이 매우 중요합니다. 기존의 사이징 방식은 내부 사이징이나 표면 사이징 중 하나에만 집중하는 경우가 많았습니다. 그러나 최근 몇 년 동안 내부 사이징과 표면 사이징을 결합한 이중 사이징 방식이 뛰어난 성능으로 주목을 받고 있습니다. 본 논문에서는 이 두 시스템이 어떻게 상호 보완적으로 작용하여 포장용 종이의 특성을 향상시키는지 살펴봅니다.
AKD를 사용한 내부 크기 조정: 방수의 기초
내부 사이징은 주로 습식 공정 중 알킬 케텐 다이머(AKD)를 첨가하는 것을 포함합니다. AKD는 셀룰로스 섬유와 반응하여 소수성 에스테르 결합을 형성하여 종이의 수분 흡수를 감소시킵니다. 주요 이점은 다음과 같습니다.
- 향상된 치수 안정성
- 더 나은 잉크 유지력
- 시트 전체에 걸쳐 액체 침투 저항성
프로세스 팁: AKD는 충분한 보유 시간(≥15분)을 두고 고수준 탱크나 혼합 상자에 추가해야 하며, 효율성을 개선하기 위해 CPAM과 같은 보유 보조제와 함께 사용해야 합니다.
표면 크기 조정: 기능적 장벽층 생성
표면 사이징은 일반적으로 종이 마감 단계에서 이루어지며, 사이징 용액(종종 산화 전분, PAE 수지 또는 합성 폴리머를 기반으로 함)의 얇은 필름을 종이 표면에 도포합니다.
장점은 다음과 같습니다 :
- 향상된 표면 강도 및 인쇄 품질
- 표면 털과 린팅 감소
- 가장자리 흡수 및 재습윤에 대한 저항성 향상
중요 사항 : 습기 증기 저항성이 요구되는 포장지(예: 식품 포장지)의 경우, 입자 크기가 ≤0.2μm인 표면 사이징제를 사용하면 밀도가 높고 균일한 코팅이 보장됩니다.
내부 및 표면 사이징 간의 시너지
내부 사이징과 표면 사이징을 함께 사용하면 시트의 내부 구조와 표면 장벽을 모두 개선하는 시너지 효과를 얻을 수 있습니다. 주요 장점은 다음과 같습니다.
| 특색 | 내부 크기 | 표면 크기 조정 | 통합 시스템 |
|---|---|---|---|
| 주요 기능 | 섬유 내부의 소수성 결합 | 표면 필름 형성 | 전체 방수 기능 |
| 건조 요구 사항 | ≥24시간 경화 | ≥95°C 즉시 고정 | 효율적인 최적화되지 않은 건조 |
| 일반적인 문제 | 건조 온도가 너무 낮으면 크기가 틀립니다. | 희석/압력이 불안정하면 크기가 고르지 않음 | 최적화 시 균형 잡힌 성능 |
이중 사이징 전략을 사용하면 성능을 향상시키는 동시에 전체 화학물질 소비량을 20~30%까지 줄일 수 있습니다.
프로세스 최적화 제안
이중 사이징 시스템의 이점을 극대화하려면 다음 팁을 고려하세요.
- 건조 프로필: 최소 110분 동안 ≥3°C에서 빠른 경화 구간을 포함합니다.
- pH 조절: AKD 가수분해를 방지하려면 슬러리 pH를 7.5~8.5 사이로 유지하세요.
- 입자 크기 관리: 고전단 유화제(예: SDH 유형)를 사용하여 표면 크기 입자를 ≤0.15μm로 유지합니다.
- 보존 시스템: 이중 보유(양이온성 전분 + CPAM)를 사용하여 두 가지 사이징제를 효과적으로 보유합니다.
결론: 기능적 논문에 대한 더 스마트한 접근 방식
AKD 내부 사이징과 표면 사이징의 장점을 모두 활용하여 포장지 생산업체는 식품 포장, 산업용 포장재, 캐리어 보드 등 까다로운 최종 사용 조건을 충족하는 제품을 개발할 수 있습니다. 이중 사이징은 단순한 기술적 업그레이드가 아니라 성능, 효율성, 그리고 지속가능성을 향한 전략적 전환입니다.
