종이는 어떻게 만들어지나

요즘 우체국에 택배를 보내러 갔다 택배 상자의 가격을 듣고 매우 놀란 기억이 있는데요. 무심코 물건만 들고 가서 결제하던 택배 상자의 가격이 굉장히 많이 상승했다는 느낌이 들었습니다. 코로나로 인해 배달이 일상이 되고, 장보기도 쇼핑도 모두 온라인으로 이어지면서 택배 상자에 대한 수요가 늘었다는 것은 알고 있었지만 실제적으로 체감하니 궁금해졌습니다. 그래서 종이의 재료인 펄프에 대해서 알아보고 종이를 만드는 각 공정의 특성들에 대하여 알아보도록 하겠습니다.

 

종이의 재료

우리들이 흔히 알고 있는 종이의 재료는 나무입니다. 하지만 일반적인 천연목을 베어 사용하는 것이 아닌 조림지에서 순환 경작을 통하여 생산된 나무가 주원료입니다. 즉 인공림으로 종이를 만드는 것입니다. 조림지의 나무라고 해서 모두 종이의 재료가 되는 것은 아닙니다. 세계 산림관리협의회 인증을 통과한 목재와 펄프만 사용하여 종이를 생산할 수 있습니다. 

 

펄프의 종류

펄프란 식물의 섬유질만을 분리해서 탈색, 정제하여 만드는 종이, 판지의 원재료입니다. 펄프는 종류에 따라 크게 목재펄프와 비목재펄프, 그리고 재생펄프가 있습니다.

1. 목재펄프는 나무의 종류에 따라 침엽수 펄프와 활엽수 펄프로 구분할 수 있습니다. 펄프의 특성에 따라 침엽수 펄프는 질기고 강하기 때문에 포장지, 쇼핑 백지, 특수지 등에 사용이 됩니다. 활엽수 펄프는 평평한 특징으로 인쇄용지나, 화장지 등에 사용되고 있습니다. 
2. 비목재펄프는 짚이나 갈대 등에서 추출한 펄프로 특수한 용도 외에는 사용되지 않고 있습니다.
3. 재생펄프는 이미 사용한 종이를 수거해 인쇄된 인쇄된 잉크를 제거하여 재활용하여 사용하는 것으로 주로 판지(박스지, 골판지 등)와 신문용지 등에 사용되고 있습니다. 

 

 

 

 

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펄프 단계 주요 공정

1. 증해 공정 - 증해기에 목재칩을 넣고 필요한 화학약품을 넣고 고온. 고압에서 처리하여 섬유질을 결속시키는 리그닌이라는 물질을 약화시키는 공정입니다.
2. 정선 공정 - 펄프에서 불순물을 골라내는 공정입니다. 펄프에 남아있는 섬유질 이외의 불순물을 제거하고 순수한 펄프만을 모으는 공정입니다.
3. 표백 공정 - 펄프 속에 함유되어 있는 착색 성분을 탈색 또는 제거하여 더욱 하얗게 만드는 공정입니다. 표백 과정을 거치지 않는 펄프로 만든 종이는 노란색 빛깔을 띠게 됩니다. 서류봉투나 포장지 등에 표백하지 않은 펄프를 사용합니다. 
4. 건조공정 - 펄프는 점액질로 수분이 많이 포함되어 있는데, 제지공장으로 이송하기 위하여 증기로 건조해 건조 펄프로 만들게 됩니다. 건조 펄프는 제지공정에서 다시 해리 과정을 거쳐서 종이로 생산됩니다. 건조과정 없이 바로 종이를 만들어 섬유질이 살아있는 제품이 더욱더 우수한 제품이 됩니다. 건조와 해리 과정을 거치면 섬유질의 품질이 떨어지게 되기 때문입니다.

 

 

출처 : 무림페이퍼

 

제지 단계 주요 공정

1. 조성 공정 - 펄프와 기능성 첨가제를 혼합하여 종이의 원료를 준비하는 단계입니다. 불투명도와 인쇄적성을 향상시키는 충전제, 강도 향상제, 물에 잘 젖지 않게 하는 약품 등이 기능성 첨가제입니다. 펄프의 종류 및 물리적 처리 방법, 기능성의 종류와 사용 비율에 따라서 종이의 품질이 달라집니다. 
2. 고해 - 섬유의 형태나 구조를 변화시켜 재료 혼합 전 초지 작업과 종이에 요구되는 강도의 특성을 위해 물속에 펄프를 풀어내는 것입니다. 고해를 통해 종이의 강도 특성과 지합(섬유의 고른 분포)을 향상시킵니다. 고해를 거치지 않은 섬유는 초지 작업 시 쉽게 끊어져 습지 연결 작업성이 떨어지게 됩니다. 고해를 많이 하게 되면 치밀한 구조를 갖게 되어 종이가 얇아지고, 투기성과 불투명도가 낮아지게 됩니다. 그래서 종이의 특성과 품질에 맞게 적절한 고해 작업을 합니다.
3. 초지 공정 - 준비된 종이 원료를 시트 형태로 만들어내는 공정입니다. 펄프를 포함한 종이의 원료들을 체와 같이 촘촘한 망에 뿌려서 물을 제거해 원료들만 남겨 종이의 형태를 만들게 됩니다. 초지 공정을 거친 종이는 거대한 두루마리 롤 형태로 감기게 됩니다. 종이의 규격에 맞게 재단하여 바로 제품화할 수 있는 백상지가 탄생하게 됩니다.
4. 코팅공정 - 캘린더, 고급 인쇄용지를 만들기 위하여 코팅공정을 추가로 거치게 됩니다. 종이 표면을 하얀 돌가루(탄산칼슘 등)로 매끄럽게 코팅을 합니다. 
5. 슈퍼 캘린더 공정 - 다리미로 와이셔츠를 다리는 것과 같이 종이에 다리미질을 하는 것과 같은 공정입니다. 슈퍼 롤 사이를 종이가 통과하여 열과 압력을 받아 종이의 평활도와 광택이 높아지게 됩니다. 슈퍼 캘린더를 통과한 종이를 상대적으로 두께가 얇아진다는 단점을 가지고 있습니다. 
6. 완정 공정 - 소비자가 요구하는 규격으로 작은 롤 상태 또는 시트형으로 재단하고 포장하는 단계입니다. 

 

 

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참고 영상

 

※ 용어설명

• 백상지 - 표백 화학펄프 100%로 제조하고 도공 처리하지 않은 종이로 각종 도서 및 간행물의 인쇄, 출판 등에 사용하며 백색, 미색, 연미색 백상지도 포함
• 리그닌 - 나무를 이루는 구성성분으로 섬유질은 종이로 리그닌은 목재에서 나오는 복잡한 화학물로 흑액이라는 천연 친환경 연료로 사용되고 있습니다.
• 조림지 - 일정한 간격으로 종자 또는 유목을 심어서 만든 숲으로 인위적으로 조성하여 만들고 가꾸는 일련의 작업을 말합니다. 
• 건조 펄프 - 일반적인 제지회사에서 사용하는 펄프의 형태로 운송의 편의를 위해 건조해 제지공장에 공급합니다.
• 슬러리 펄프 - 생펄프를 건조과정 없이 슬러리 상태로 제지공장에 공급하는 것으로 건조과정에서 발생하는 섬유질의 손상을 최소화해 종이의 품질을 높일 수 있습니다.

 

 

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참조 : 무림페이퍼 블로그, 한국제지연합회