종이의 강도는 건조 상태와 습윤 상태에 따라 다르며, 이는 섬유 간 수소 결합과 관련이 있다. 종이의 강도에 영향을 미치는 요인은 펄프 종류, 고해 정도, 첨가제 등 다양하다.
종이 강도를 높이는 방법은 크게 네 가지로, 튼튼한 섬유 사용, 섬유 간 결합 강도 증가, 결합 섬유 수 증가, 지합 개선 등이 있다. 지합이란 종이 내 섬유 분포의 균일성을 의미하며, 지합 개선제를 통해 섬유가 뭉치지 않고 고르게 퍼지도록 할 수 있다.
강도에 영향을 미치는 요소로는 인장 강도, 인열 강도, 내절도, 휨 저항성 등이 있다. 종이의 강도를 높이기 위해 고해, 건조 지력 증강제 첨가, 웹 프레싱 강도 조절, 원료 조정 등의 방법을 사용할 수 있다.
고해는 섬유를 얇고 넓게 만들어 섬유 간 결합 면적을 넓히고 수소 결합을 증가시켜 강도를 향상시키는 방법이다. 하지만 투기도, 불투명도, 백색도 등의 물성은 감소할 수 있다.
건조 지력 증강제는 주로 전분을 사용하며, 섬유 간 결합을 강화하여 강도를 높이는 역할을 한다. 전분은 물에 잘 녹고 수소 결합을 잘하며, 헤미셀룰로오스 성분을 가지는 것이 이상적이다. 전분은 양이온성 그룹을 붙여 양이온성 전분으로 만들어 사용하며, 이는 리텐션율을 높이고 다양한 기능을 부여할 수 있다.
전분은 제지 산업에서 충전제, 건조 지력 증강제, 표면 사이즈제, 접착제 등 다양한 용도로 사용된다. 전분은 아밀로스와 아밀로펙틴으로 구성되며, 아밀로펙틴은 분지 구조로 호화된 특성이 오래 지속되어 제지업계에서 선호된다.
전분의 변성 방법은 물리적 변성, 열화학적 처리, 화학적 변성 등 다양하며, 전분을 양이온화하는 방법에는 3차 아민 또는 4차 아민을 사용하는 방법이 있다. 전분이 섬유 간 결합을 돕는 역할을 하려면 분자 수준의 분산 정도, 분자량 등 여러 조건의 균형을 맞추는 것이 중요하다.
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