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종이.

Paper
그 외의 용도는, 「페이퍼」(명료화)를 참조해 주세요.
종이.
Various products made from paper.JPG
종이제품 : 책, 화장지, 주름지, 카톤, 계란함
재료 종류얇은 소재
물리 속성
밀도 (표준)10 gsm ~3000 gsm
종이.
Paper (Chinese characters).svg
종이로 된 "종이" (위)와 심플한 (아래)한자
번체 중국어紙
간체자 중국어纸

종이는 나무, 누더기, 풀 또는 기타 식물원으로부터 유래한 셀룰로오스 섬유를 물속에서 기계 또는 화학적으로 가공하여 섬유가 표면에 균등하게 분포된 미세한 그물망을 통해 수분을 배출한 후 압착하여 건조시킨 얇은 시트 재료이다.종이는 원래 수작업으로 한 장으로 제작되었지만, 현재는 거의 모든 것이 대형 기계로 제작되고 있으며, 일부는 10m 폭의 릴을 만들어 분당 2,000m, 연간 최대 600,000톤까지 운행하고 있습니다.인쇄, 포장, 장식, 쓰기, 청소, 여과지, 벽지, 서적 엔드페이퍼, 보존지, 라미네이트 워크톱, 화장실 티슈, 화폐 및 보안지 등 다양한 용도를 가진 다목적 재료입니다.

종이 제조 과정은 기원전 2세기 중국에서 [2]유래한 최초의 고고학적 조각이지만, 적어도 서기 [1]105년쯤에는 한궁의 내시 채륜에 의해 동아시아에서 발전했을 것이다.현대 펄프 및 제지 산업은 중국이 생산을 주도하고 미국이 그 뒤를 따라가는 세계적인 산업이다.

역사

주요 기사:종이의 역사
삼베 포장지, 중국, 기원전 100년 경

현대 종이의 직접적인 전조가 되는 가장 오래된 고고학적 조각은 중국에서 기원전 2세기까지 거슬러 올라간다.펄프 제지 과정은 서기 2세기 한나라 궁정 [2]내시인 채륜(i,)에 기인한다.

서기 751년 탈라스 전투 이후 중국 제지업자 2명이 포로로 잡혔을 때 이슬람 세계에 제지 지식이 전해졌다고 한다.비록 이 이야기의 진실성은 불확실하지만,[3] 곧 사마르칸드에서 종이가 만들어지기 시작했다.13세기에 종이의 지식과 사용은 중동에서 중세 유럽으로 퍼져나가 최초의 수력 제지 공장이 세워졌다.[4]종이가 바그다드 시를 통해 서양에 소개되었기 때문에, 그것은 처음에 bagdaticos라고 [5]불렸다.19세기에 산업화는 종이 제조 비용을 크게 낮췄다.1844년, 캐나다의 발명가 찰스 페너티와 독일의 발명가 프리드리히 고틀롭 켈러는 독립적으로 목재 [6]섬유를 펄핑하는 공정을 개발했습니다.

파이버의 초기 공급원

참고 항목: 목재 펄프 및 잉크 제거

종이 생산이 산업화되기 전에 가장 일반적인 섬유원은 넝마라고 불리는 중고 섬유에서 나온 재활용 섬유였습니다.누더기는 삼베, 린넨, [7]면으로 만든 것이었다.재활용 종이에서 인쇄 잉크를 제거하는 방법은 1774년 [7]독일의 법학자 유스투스 클랩로트에 의해 발명되었다.오늘날 이 방법은 디잉킹이라고 불립니다.1843년에 목재 펄프가 도입되고 나서야 종이 생산이 래그피커의 재활용 [7]재료에 의존하지 않게 되었다.

어원학

상세 정보:파피루스속

The word paper is etymologically derived from Latin papyrus, which comes from the Greek πᾰ́πῡρος (pápūros), the word for the Cyperus papyrus plant.[8][9]파피루스는 사이페루스 파피루스 식물의 송곳으로 만들어진 두꺼운 종이 같은 물질로,[10] 고대 이집트와 다른 지중해 문화권에서 종이가 도입되기 전에 글씨를 쓰는데 사용되었다.종이라는 단어는 어원적으로 파피루스로부터 유래되었지만, 두 단어는 매우 다르게 생산되며 첫 번째 종이와 두 번째 종이 종이 개발은 구별된다.파피루스는 천연 식물섬유의 적층체이고 종이는 침지에 [2]의해 특성이 변경된 섬유로 제조된다.

제지

주요 기사 : 제지

화학 펄프

주요 기사 : 크래프트 공정, 아황산염 공정, 소다 펄핑

나무로 펄프를 만들기 위해, 화학 펄프 공정은 리그닌과 셀룰로오스 섬유를 분리한다.조리액은 리그닌을 용해하기 위해 사용되며, 리그닌은 셀룰로오스로부터 세척되어 셀룰로오스 섬유의 길이를 유지합니다.화학 펄프로 만든 종이는 나무 없는 종이라고도 합니다(나무 없는 종이와 혼동하지 마십시오). 이는 시간이 지남에 따라 변질되는 리그닌을 포함하지 않기 때문입니다.펄프를 표백하여 백지를 만들 수도 있지만, 이는 섬유소의 5%를 소모합니다.이미 90%의 셀룰로오스인 면으로 종이를 만드는 데는 화학적 펄핑 공정이 사용되지 않는다.

종이의 미세한 구조 : 자외선을 받아 자동 형광하는 종이 마이크로그래프.이 샘플의 개별 섬유는 직경이 약 10µm입니다.

세 가지 주요 화학적 펄핑 과정이 있습니다: 아황산염 과정은 1840년대까지 거슬러 올라가며 2차 세계대전 전에 지배적인 방법이었습니다.1870년대에 발명되어 1890년대에 처음 사용된 크래프트 과정은 현재 가장 일반적으로 시행되는 전략이다. 그 장점 중 하나는 발전기를 가동하는 데 사용될 수 있는 리그닌과의 화학 반응이다.크래프트 프로세스를 사용하는 대부분의 펄핑 작업은 전력 그리드에 순 기여하거나 전기를 사용하여 인접한 제지 공장을 가동합니다.또 다른 장점은 이 공정에서 모든 무기 화학 시약을 회수하여 재사용할 수 있다는 것입니다.소다 펄핑은 규산염 함량이 높은 빨대, 바가스, 경재 등을 펄프하는 데 사용되는 또 다른 특수 공정입니다.

기계적 펄프

두 가지 주요 기계적 펄프가 있습니다: 열기계 펄프(TMP)와 분재 펄프(GW)입니다.TMP 공정에서 목재는 칩을 제거한 후 증기 가열 정유사로 공급되며, 여기서 칩은 압착되어 두 개의 강철 디스크 사이에서 섬유로 변환됩니다.지목공정에서는 박리된 통나무를 분쇄기에 투입하여 회전하는 돌에 압압하여 섬유화한다.기계적인 펄프는 리그닌을 제거하지 않기 때문에 수율이 95% 이상 매우 높지만, 리그닌에 의해 생성된 용지가 노랗게 변하여 시간이 지남에 따라 부서지기 쉬워집니다.기계 펄프는 섬유가 짧기 때문에 약한 종이가 됩니다.기계 펄프를 생산하기 위해서는 많은 양의 전기 에너지가 필요하지만 화학 물질보다 비용이 적게 든다.

탈잉크 펄프

종이 재활용 과정은 화학적으로 또는 기계적으로 생산된 펄프를 사용할 수 있습니다. 물과 혼합하여 기계적 작용을 가함으로써 종이 속의 수소 결합이 끊어지고 섬유가 다시 분리될 수 있습니다.대부분의 재생지에는 품질을 위해 버진 파이버의 비율이 포함되어 있습니다.일반적으로 잉크가 제거된 펄프는 품질이 같거나 수집된 종이보다 낮습니다.

재활용 섬유에는 크게 세 가지 분류가 있습니다.

  • 제분소 파손 또는 내부 제분소 폐기물– 제분소 자체에서 제조된 규격 미달 용지 또는 등급 변경 용지가 포함되어 제조 시스템으로 돌아가 용지에 다시 주입됩니다.이러한 규격 외 용지는 판매되지 않기 때문에 정품 재생 섬유로 분류되지 않는 경우가 많습니다. 그러나 대부분의 제지 공장은 재활용이 보편화되기 훨씬 전부터 자체 폐섬유를 재사용하고 있습니다.
  • 사전소비자 폐기물– 단두대 트림이나 봉투 백지 폐기물 등의 오프컷 처리 폐기물입니다.이 폐기물은 제지 공장 밖에서 생성되어 매립될 가능성이 있습니다.정품 재생 섬유원입니다.인쇄가 완료되었지만 사용 목적에 도달하지 않은 재활용된 폐기물이 포함되어 있습니다.프린터와 판매되지 않은 [11]출판물의 낭비로 간주됩니다.)
  • 소비자 폐기물– 최종 용도에 사용된 종이 섬유로 사무실 폐기물, 잡지 용지 및 신문 인쇄가 포함됩니다.이 재료의 대부분은 디지털 인쇄 또는 리소그래피나 회전 그라비아와 같은 기존의 방법으로 인쇄되었기 때문에 인쇄 용지로 재활용되거나 먼저 잉크 제거 프로세스를 거치게 됩니다.

재생지는 100% 재활용 재료로 만들 수도 있고, (일반적으로) 재생지로 만든 종이만큼 강하지도 밝지도 않지만, 버진 펄프와 혼합할 수도 있습니다.

첨가물

펄프는 섬유 외에 분필이나 도자기 [12]점토 등의 필러를 함유하여 인쇄 또는 필기 [13]특성을 향상시킬 수 있다.사이징을 목적으로 한 첨가제는 제조 공정의 후반부에서 혼합하거나 종이 웹에 도포할 수 있습니다.사이징의 목적은 잉크 또는 페인트에 적합한 표면 흡광도를 올바르게 설정하는 것입니다.

종이 제작

주요 기사 : 초지기 및 제지
핀란드 멘테빌풀라의 제지 공장

펄프는 제지기에 공급되며, 제지기는 종이 그물로 형성되고 압착과 건조로 물을 제거한다.

시트를 누르면 강제로 물이 빠집니다.시트에서 물을 강제로 빼내면 종래의 것과 혼동하지 않는 특수한 종류의 펠트를 사용하여 물을 모은다.손으로 종이를 만들 때는 블로터 시트를 대신 사용한다.

건조에는 공기나 열을 사용하여 용지의 수분을 제거하는 것이 포함됩니다.초지 제작 초기에는 시트를 빨래처럼 널어 놓았는데, 현대에는 다양한 형태의 가열 건조 장치가 사용되고 있다.초지기에서 가장 일반적인 것은 증기 가열 캔 건조기입니다.이 재료는 200°F(93°C) 이상의 온도에 도달할 수 있으며, 40개 이상의 캔으로 이루어진 긴 시퀀스에서 사용되며, 이 캔으로 인해 발생하는 열로 인해 용지가 6% 이하의 습기로 쉽게 건조될 수 있습니다.

마무리

그 후, 사이징을 실시해, 용지의 물리 특성을 변경해, 다양한 용도에 사용할 수 있습니다.

이 시점에서 용지가 코팅되어 있지 않다.고해상도 하프톤 스크린에 적합한 표면을 만들기 위해 한쪽 또는 양쪽 면에 탄산칼슘이나 점토 등의 얇은 재료층을 도포한 도공지(미도공지는 150lpi 이상의 스크린에는 거의 적합하지 않음)코팅 또는 코팅되지 않은 용지는 표면을 캘린더링으로 광택할 수 있습니다.코팅지는 매트지, 세미매트지, 실크지, 광택지로 나뉜다.광택지는 인쇄 이미지에서 가장 높은 광학 밀도를 제공합니다.

용지를 웹 인쇄기로 사용할 경우 릴에 급지하거나 다른 인쇄 프로세스 또는 다른 용도로 용지를 절단합니다.종이의 섬유는 기본적으로 기계 방향으로 흐릅니다.시트는 보통 "롱그레인(long-gran)"으로 절단됩니다. 즉, 입자가 시트의 긴 치수와 평행하게 됩니다.연속형지(또는 연속형지)를 가장자리에 구멍을 뚫어 가로로 자른 후 겹겹이 접는다.

종이 알갱이

Fourdrinier Machine과 같이 제지기에 의해 생산되는 모든 종이는 직조지입니다. 즉, 거미줄을 운반하는 철망은 종이 결을 따라 그리고 그 결을 가로질러 같은 밀도의 패턴을 남깁니다.기계 후기에 적절한 롤러를 사용하여 수작업으로 레이드된 종이를 모방한 텍스처 마감, 워터마크 및 와이어 패턴을 만들 수 있습니다.

직물은 금속선이나 대나무로 만든 틀에서 손으로 만들었을 때 종이에 남겨진 작은 규칙적인 선인 "레이드 라인"을 나타내지 않는다.레이어라인은 매우 밀접하게 연결되어 있습니다.그들은 더 멀리 떨어져 있는 "체인라인"에 수직으로 달립니다.수제 종이는 마찬가지로 "데클 가장자리" 또는 거칠고 깃털 [14]같은 테두리를 나타냅니다.

적용들

여러 나라의 지폐

용도에 따라 다양한 성질을 가진 종이를 만들 수 있습니다.

공개, 작성 또는 정보 항목

  • 액면표시: 지폐, 은행권, 수표, 증권(보안서 참조), 바우처, 티켓
  • 정보 저장용: 책, 노트북, 그래프 용지, 펀치 카드, 사진 용지
  • 출판물, 출판물, 독서물: 서적, 신문, 잡지, 포스터, 팜플렛, 지도, 간판, 라벨, 광고판
  • 개인용 : 일기장, 노트, 필기장, 메모장, 기획자, 메모장 등, 일시적 개인용 : 스크래치 페이퍼
  • 업무용 및 전문가용: 복사 용지, 원장 용지, 타이핑 용지, 컴퓨터 프린터 용지.청구서, 영수증, 티켓, 바우처, 청구서, 계약서, 공식 양식, 계약서 등의 양식과 서류를 위한 전문 종이.
  • 통신용: 개인 및/또는 그룹 간: 편지, 엽서, 항공 우편, 전보, 신문 인쇄, 카드 재고
  • 문서 정리 및 발송: 봉투, 파일 폴더, 패키지, 포켓 폴더, 파티션 폴더.
  • 예술작품 및 용도: 도화지, 파스텔, 수채화, 스케치패드, 목탄화,
  • 문방구, 양피지, 보다 우아한 형태의 용지를 사용한 특수 인쇄물품.

포장 및 산업용도

종이 기반 스토리지 솔루션은 1986년에는 전체의 0.33%, 2007년에는 0.007%를 캡처하는 데 그쳤지만, 종이 기반 스토리지 솔루션은 전 세계 종이 저장 용량이 8.7페타바이트에서 19.4페타바이트로 [15]절대적인 증가율을 보이고 있습니다.1986년에는 종이 우편물이 세계 통신 용량의 0.05% 미만을 차지했으며 디지털 기술이 [15]대대적으로 도입된 이후 급격히 감소하는 경향을 보였다.

종이는 시각 예술에서 중요한 역할을 한다.그것은 스스로 2차원, 3차원 모양과 콜라주를 [16][17]형성하는데 사용된다.가구 [18]디자인에 사용되는 구조 재료로도 진화했습니다.수채화지는 오랜 생산과 사용의 역사를 가지고 있다.

종류, 두께 및 중량

주요 기사: 용지 크기, 그라미지, 용지 밀도
공예용 카드와 종이 스톡은 질감이나 색상이 다양합니다.

종이의 두께는 보통 캘리퍼로 측정되는데, 미국에서는 보통 1인치, [19]그 밖의 나라에서는 마이크로미터(µm) 단위로 측정됩니다.용지의 [20]두께는 0.07 ~ 0.18 밀리미터(0.0028 ~0.0071 인치)입니다.

종이는 종종 무게로 특징지어진다.미국에서는 종이가 최종 고객에게 판매되는 사이즈로 절단되기 전에, 다양한 「기본 사이즈」의 1렘(500매의 번들)의 중량입니다.예를 들어, 20파운드, 8.5인치 × 11인치(216mm × 279mm) 크기의 용지는 큰 시트에서 4조각으로 [21]잘랐기 때문에 무게가 5파운드입니다.미국에서 인쇄용지는 일반적으로 20파운드, 24파운드, 28파운드, 또는 최대 32파운드입니다.커버 스톡은 보통 68파운드이며 110파운드 이상은 카드 스톡으로 간주됩니다.

ISO 216 용지 크기 시스템을 사용하는 유럽 및 기타 지역에서는 무게가 용지의 평방 미터 당 그램(g/m2 또는 보통 gsm) 단위로 표시됩니다.인쇄 용지는 일반적으로 60 gsm에서 120 gsm 사이입니다.160 gsm보다 무거운 것은 카드로 간주됩니다.따라서 리암의 무게는 용지의 치수와 두께에 따라 달라집니다.

북미에서 판매되는 대부분의 상업용지는 통상적인 단위에 따라 표준 용지 크기로 잘라지며, 용지의 길이와 폭에 따라 정의됩니다.

대부분의 다른 국가에서 사용되는 ISO 216 시스템은 용지의 폭과 길이가 아닌 용지의 표면적을 기반으로 합니다.그것은 1922년 독일에서 처음 도입되었고 미터법을 채택하면서 널리 퍼졌다.가장 큰 표준 사이즈의 용지는 A0(A 0)으로 1평방미터(약 1189×841mm)입니다.A1은 A0 시트의 절반 크기(594mm×841mm)로 나란히 배치된 A1의 두 장이 A0의 한 장과 동일하다.A2는 A1의 반쪽 크기입니다.사무실과 가정에서 일반적으로 사용되는 사이즈는 A4와 A3(A3는 A4용지 2장 크기)입니다.

용지의 밀도는, 티슈 용지의 경우 250 kg3/m(16 lb/cu ft)에서 일부의 특수 용지의 경우 1500 kg3/m(94 lb/cu ft)까지입니다.인쇄 용지의 크기는 약 800 kg/m3 (50 lb/cuft)[22]입니다.

종이는 7가지 [23]카테고리로 분류할 수 있습니다.

  • 다양한 종류의 인쇄용지.
  • 상품 및 상품 보호를 위한 포장지.여기에는 왁스 및 크래프트 용지가 포함됩니다.
  • 문구 요건에 적합한 필기 용지.여기에는 원장, 은행, 채권 어음이 포함됩니다.
  • 크기가 거의 또는 전혀 없는 얼룩 용지.
  • 카트리지 용지를 포함한 아티스트나 디자이너가 사용하는 거친 표면의 도면 용지.
  • 대부분의 장식지, 잉그레스지, 일본지, 티슈를 포함한 수제지 모두 방향성이 없는 것이 특징이다.
  • 담배용지, 화장지, 기타 공업용지 등 전문용지.

용지 종류에는 다음과 같은 것이 있습니다.

용지의 안정성

1920년에 산성지에 인쇄된 책이 100년 후에 분해되었습니다.

목재 펄프로 만든 초기 종이에는 상당한 양의 명반, 즉 상당한 양의 산성 황산 알루미늄 소금이 포함되어 있었습니다.알루미늄은 [24]사이징을 지원하기 위해 종이에 첨가되어 잉크가 "실행"되거나 걷잡을 수 없이 번지지 않도록 방수 처리되었습니다.초기의 제지업자들은 그들이 그들의 제품을 만들 때 마주치는 거의 모든 문제들을 치료하기 위해 많이 첨가한 명반이 결국 [25]해로울 것이라는 것을 깨닫지 못했다.종이를 구성하는 셀룰로오스 섬유는 산에 의해 가수 분해되고, 명반의 존재는 결국 "느린 불"로 알려진 과정에서 산성 종이가 분해될 때까지 섬유를 분해합니다.래그 페이퍼에 쓴 문서가 훨씬 안정적입니다.종이를 만들기 위해 비산 첨가제를 사용하는 것이 점점 더 보편화되고 있으며, 이러한 종이의 안정성은 문제가 되지 않습니다.

기계 펄프로 만든 종이에는 목재의 주요 성분인 리그닌이 상당량 함유되어 있습니다.빛과 산소가 있을 때 리그닌은 노란색 물질을 [26]주기 위해 반응하는데, 이것이 신문 인쇄물과 다른 기계 종이가 나이가 들면서 노란색이 되는 이유입니다.표백 크래프트 또는 아황산 펄프로 만든 종이는 리그닌을 많이 함유하지 않기 때문에 종이의 흰색이 중요한 책, 문서 및 기타 용도에 더 적합합니다.

목재 펄프로 만든 종이가 반드시 래그 페이퍼보다 내구성이 떨어지는 것은 아니다.종이의 노화 동작은 파이버의 [27]원래 소스가 아닌 제조에 의해 결정됩니다.게다가, 의회도서관이 후원하는 테스트는 셀룰로오스 자체가 포름산,[28] 아세트산, 젖산, 옥살산을 생성하기 때문에 모든 종이가 산 부패의 위험이 있다는 것을 증명한다.

기계적 펄프는 사용된 건조 목재 톤당 거의 1톤의 펄프를 산출하며, 이것이 기계적 펄프를 때때로 "고수율" 펄프라고 부르는 이유입니다.화학적 펄프보다 수율이 거의 두 배나 높기 때문에 기계적 펄프는 종종 더 저렴합니다.대중 시장의 페이퍼백 책과 신문은 기계식 종이를 사용하는 경향이 있다.서적 출판사들은 완전 표백된 화학 펄프로 만든 무산지를 하드백이나 트레이드 페이퍼백에 사용하는 경향이 있다.

환경에 미치는 영향

주요 기사:종이가 환경에 미치는 영향과 삼림 벌채

종이의 생산과 사용은 환경에 많은 악영향을 끼친다.

지난 40년간[clarification needed] 전 세계 종이 소비는 400% 증가했고, 수확한 나무의 35%가 제지업에 사용되고 있습니다.대부분의 제지회사들은 또한 숲의 재생을 돕기 위해 나무를 심는다.오래된 생육림의 벌목은 목재 [29]펄프의 10% 미만을 차지하지만, 가장 논란이 많은 이슈 중 하나이다.

종이 쓰레기는 미국에서 매년 발생하는 총 폐기물의 40%를 차지하며, 이는 미국에서만 [30]연간 7,160만 톤의 종이 쓰레기가 발생합니다.미국의 평균적인 직장인은 매일 [31]31페이지를 인쇄한다.미국인들은 또한 매년 160억 개의 종이컵을 사용한다.

원소 염소를 사용한 목재 펄프의 표백은 염소 다이옥신을 [32]포함한 많은 양의 염소 처리된 유기 화합물을 생성 및 환경으로 방출합니다.다이옥신은 지속성 유기 오염 물질에 관한 스톡홀름 협약에 의해 국제적으로 규제되는 지속성 환경 오염 물질로 인정받고 있습니다.다이옥신은 매우 독성이 강하며, 사람에게 미치는 건강상의 영향에는 생식, 발달, 면역, 호르몬 문제가 포함된다.그것들은 발암성이 있는 것으로 알려져 있다.다이옥신이 [33]먹이사슬에 축적되어 동물의 지방조직에 축적되기 때문에 인간 피폭의 90% 이상이 주로 육류, 유제품, 어패류를 통해 이루어진다.

종이 펄프와 인쇄 산업은 2010년에[34] 세계 온실 가스 배출량의 약 1%를, [35]2012년에 약 0.9%를 함께 배출했지만, 화면보다는 적었다. 디지털 기술은 2019년에 세계 온실 가스 배출량의 약 4%를 배출했으며,[36] 2025년에는 그 수가 두 배가 될 수 있다.

미래.

일부 제조업체들은 확장된 플라스틱 포장에 대해 훨씬 더 환경 친화적인 새로운 대안을 사용하기 시작했습니다.종이로 만들어져 상업적으로 PaperFoam으로 알려진 이 새로운 포장재는 일부 확장 플라스틱 포장재의 기계적 특성과 매우 유사하지만 생분해성이며 일반 [37]종이로 재활용할 수도 있습니다.

합성 코팅(예: PFOA)에 대한 환경적 우려가 증가하고 탄화수소 기반 석유 화학 제품의 가격이 높아짐에 따라 팝콘 [38]봉투와 같은 고유도 용지의 코팅으로 제인(옥수수 단백질)에 초점을 맞추고 있습니다.

또한 Tyvek나 Teslin과 같은 합성물은 종이보다 내구성이 높은 재료로서 인쇄 매체로 도입되었습니다.

「 」를 참조해 주세요.

인용문

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일반 참고 자료

추가 정보

외부 링크

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