Strength Property Improvement of OCC-based Paper by Various Mechanical and Chemical Treatments of its Fiber

골판지 고지의 물리화학적 처리에 의한 강도향상

To increase the strength properties of recycled fiber, especially OCC (Old Corrugated Container) in this study, we used the mechanical pretreatment on the fibers before refining. The mechanical action in the Hobart mixer induced high shear and compression on the fibers, which resulted in the breakdowns of fiber internal structure, and microcompressions on the surface of the fibers. We evaluated the degree of mechanical treatment by fiber curl index. Four different refining techniques were applied to the pretreated fibers (Valley beater, Kady mill, PFI mill, and Impact refining) to find the best combination of the pretreatment and the refining methods. Conclusions were summarized as followed. 1. In keeping the fiber length from shortening, Kady mill and PFI mill refining were effective. Kady mill and Valley beater application tended to straighten out the fiber shapes. 2. Valley beating increased the breaking length of the handsheets better than other methods, while lowering the tear strength most. The mechanical pretreatment increased breaking length about 10% in average irrespective of four different refining methods. 3. Tear strength was increased by the mechanical pretreatment and by the PFI mill refining. 4. Burst strength was increased by the mechanical pretreatment and by valley beating method. 5. In increasing the breaking length and burst strength while keeping tear strength, combination of mechanical pretreatment and Valley beating were most effective.

본 연구는 골판지고지의 가장 중요한 물성인 강도적 성질을 증대시키기 위하여 섬유의 전처리 방법으로서 Hobart mixer를 사용하여 섬유 내부의 결합제거 및 섬유표면에 Microcompression을 형성하여 개질처리 하였으며, 4가지 방법의 고해방법(Valley beater, Kady mill, Impact refining)을 채택하여 골판지고지의 최적고해 방법을 찾는데 그 목적을 두고 이 연구를 수행하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1. 섬유장감소를 적게 유발하는 고해방법으로는 Kady mill과 PFI mill의 고해방법 이었으며 고해시 Curl을 펴주는 고해방법을 Kady mell과 Valley beater의 고해방법이 적절하였다. 2. 열단장은 Valley beating의 고해방법에 의하여 강도가 가장 많이 증가되었으며 인열강도는 가장 많이 감소하였다. 섬유전처리를 한 Comp-1과 Comp-2는 고해방식과 상관없이 열단장을 전체적으로 약 10% 증대시켰다. 3. 인열강도는 Comp-1, Comp-2의 전처리방법과 PFI mill 고해로 증대할수 있었다. 4. 파열강도는 Comp-1, Comp-2의 전처리방법과 Valley beater 고해로 증대할수 있었다. 5. 인열강도를 우지한채로 열단장을 가장 높이는 방법은 섬유전처리 방식인 Comp-1이나 Comp-2를 사용하여 Valley beating을 이용하는 방법으로 판단되었다.