종이를 재활용할 때 잉크를 제거하는 과정이 어떻게되나요?

Question

안녕하세요~ 종이는 재활용이 가능한데요.

종이를 재활용할 때 잉크를 제거하는 과정에는 어떤 화학적 방법이 사용하여 제거하는지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

종이를 재활용할 때 잉크를 제거하는 과정은 화학적 처리와 물리적 분리가 결합된 형태로 이루어집니다. 이 과정을 전문적으로는 탈묵이라고 부르는데, 핵심은 종이 섬유에 붙어 있는 잉크 입자를 떨어뜨려 물속에 분산시키고, 이후 부유나 세척으로 제거하는 것입니다.

먼저, 폐지를 물과 함께 풀어내는 과정에서 알칼리성 용액(예: 수산화나트륨을 넣어 섬유와 잉크 사이의 결합을 약화시킵니다. 이렇게 하면 잉크가 작은 입자로 떨어져 나오게 됩니다. 이어서 계면활성제가 투입되는데, 이는 잉크 입자를 물속에 잘 분산시켜 거품과 함께 위로 떠오르게 도와줍니다. 이 단계에서 잉크는 공기 방울에 달라붙어 위로 올라가고, 깨끗한 섬유는 아래에 남게 됩니다.

또한, 잔여 잉크 얼룩이나 색소를 줄이기 위해 과산화수소 같은 산화제를 사용하여 탈색하거나 분해합니다. 이 과정은 환경 친화적이며, 염소계 산화제를 대체하는 방식으로 널리 쓰입니다. 여기에 규산나트륨이나 칼슘 화합물 같은 보조제가 더해져 공정을 안정화하고 잉크 제거 효율을 높입니다.

Answer 2

안녕하세요.

종이를 재활용하는 과정 중에서 핵심 공정 중 하나가 바로 말씀해주신 잉크를 제거하는 '탈묵' 과정입니다. 이는 잉크 입자를 종이 섬유로부터 분리하고 물리적으로 제거하는 공정을 말합니다. 기본적으로 종이는 주로 셀룰로오스 섬유로 이루어져 있고, 잉크는 이 섬유 표면에 물리적으로 흡착되거나 일부 화학적 상호작용으로 붙어 있는데요, 우선은 종이를 재활용하기 위해서는 잉크를 섬유에서 떨어뜨리고, 떨어진 잉크를 다시 섬유에 붙지 못하게 제거해야 합니다.

먼저 폐지를 물과 함께 강하게 교반하는 펄핑 과정을 거치면 종이는 섬유 단위로 풀어지고, 이때 일부 잉크가 자연스럽게 떨어지기 시작합니다. 이후 수산화나트륨과 같은 알칼리 물질을 사용하여 용액을 염기성으로 만들면 셀룰로오스 섬유가 팽윤하면서 잉크와의 결합이 느슨해지는데요, 이때 계면활성제를 첨가하면 잉크 입자를 감싸 물속에 안정적으로 분산시키고, 떨어져 나온 잉크가 다시 섬유에 재부착되는 것을 방지합니다.

또한 과산화수소와 같은 산화제를 사용하여 잉크의 색을 내는 유기 염료 분자를 화학적으로 분해하거나 색을 옅게 만듭니다. 이때 규산나트륨은 이러한 산화 반응이 안정적으로 진행되도록 도와주는 역할을 합니다. 이와 같이 화학적으로 잉크를 분리하고 처리한 이후에는 물리적인 방법으로 실제 제거가 이루어지며, 대표적인 방식이 부상법입니다. 공기를 주입하여 미세한 기포를 만들게 되었을 때 소수성 성질을 가진 잉크 입자들이 이 기포에 달라붙고, 기포가 위로 떠오르면서 잉크를 함께 표면으로 끌어올려 제거되는 방식입니다. 마지막으로 물로 씻어내는 세척 과정도 병행되어 더 작은 잉크 입자까지 제거될 수 있습니다. 감사합니다.