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최신 연구 하이라이트
| 종이자원을 재활용할 때 따라오는 ‘스티키(Sticky)’, 어디서부터 관리해야 할까? | ||||||||
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종이자원을 재활용할 때 따라오는 ‘스티키(Sticky)’, 어디서부터 관리해야 할까?
흔히 폐지라고 불리는 종이자원을 다시 종이로 만들 때 회수되는 것은 섬유만이 아닙니다. 택배 상자의 접착제, 상품 라벨, 도공지의 바인더도 함께 공정으로 들어옵니다. 이 가운데 점착성을 띠거나 공정 중 점착성이 생기는 물질을 스티키(stickies)라고 부릅니다.
스티키가 종이에 남으면 반점이나 얼룩이 됩니다. 와이어, 프레스 펠트, 롤, 건조부에 달라붙으면 탈수와 지필 이송을 방해하고, 심한 경우 지절과 설비 세척으로 생산이 멈춥니다. 또한, 작은 오염물이라도 공정수에 남아 계속 순환하면 문제가 커질 수 있습니다.
[그림] 초지기 패브릭 표면에 침착된 2차 스티키의 확대 사진 출처: Centre Technique du Papier, Controlling stickies
스크린을 통과했다고 문제가 끝난 것은 아닙니다
스티키는 흔히 크기에 따라 나눕니다. 스크린에 걸릴 만큼 큰 입자는 ‘매크로스티키’ 스크린을 통과하는 작은 입자는 ‘마이크로스티키’입니다. 큰 입자는 제품 결점이 되기 쉽고, 작은 입자는 공정수에 남거나 순환하며 관리하기 어려워집니다.
더 주의할 것은 작은 입자의 상태가 계속 같지 않다는 점입니다. 분산돼 있던 입자가 칼슘 이온이나 양이온성 약품, pH 변화 등의 영향을 받아 뭉치면 ‘2차 스티키’문제로 이어질 수 있습니다. 따라서 스크린에서 큰 입자를 제거한 결과만으로 전체 공정의 위험을 판단하기는 어렵습니다.
[그림] 입자 크기에 따른 스티키의 분류 출처: Andrew, J and Sithole, B (2021), Stickies monitoring for improved paper recycling efficiencies, International Journal of Chemical Sciences, 19(7)
스티키의 ‘양’과 ‘달라붙는 성질’은 다른 질문입니다
원료에 스티키가 얼마나 들어 있는지, 스크린에서 얼마나 제거됐는지, 남은 입자가 설비에 얼마나 잘 부착되는지는 각각 따로 확인해야 합니다.
예를 들어 스크리닝과 이미지 분석은 큰 스티키의 개수나 면적을 파악하는 데 유용합니다. 반면 설비 오염이 문제라면 성형 직물이나 금속 표면에 실제로 얼마나 침착되는지 보는 시험이 필요합니다. 건조부에서의 부착이 걱정된다면 온도에 따른 점착성 변화도 중요합니다. 같은 양의 스티키라도 입자의 크기와 점착성, 공정 온도, 접촉하는 표면에 따라 결과가 달라질 수 있기 때문입니다. 측정값을 고르기 전에 해결하려는 현장 문제가 무엇인지 먼저 정해야 합니다.
제거할 수 있을 때 제거하고, 남은 것은 안정적으로 관리합니다
큰 스티키를 분리하는 핵심 공정은 스크리닝입니다. 하지만 부드러운 입자는 압력을 받으면 변형돼 슬롯을 통과할 수 있습니다. 해리나 분산 과정에서 큰 입자가 잘게 쪼개진 경우에도 스크린으로 잡기 어려워집니다. 따라서 스크린 자체의 성능뿐 아니라 앞단에서 입자가 어떻게 변했는지도 함께 봐야 합니다. 입자의 밀도 차이를 이용하는 하이드로사이클론과, 작은 소수성 입자를 기포에 붙여 분리하는 부상분리도 활용할 수 있습니다. 다만 스티키의 조성과 크기가 다양하므로 한 공정만으로 모두 제거하기는 어렵습니다.
제거되지 않은 작은 입자에는 다른 접근이 필요합니다. 탈크나 벤토나이트 등으로 표면을 덮어 점착성을 낮추거나, 적절한 보류 시스템을 통해 섬유에 붙여 종이와 함께 공정 밖으로 내보낼 수 있습니다. 이때 약품의 투입량과 첨가 위치가 중요합니다. 입자가 섬유에 안정적으로 붙기 전에 스티키끼리 먼저 크게 뭉치면 오히려 설비 퇴적이 늘어날 수 있습니다.
분산 처리는 반드시 다음 공정과 함께 생각해야 합니다
큰 스티키를 잘게 분산하면 종이에서 눈에 띄는 결점은 줄어들 수 있습니다. 그러나 작아진 입자는 스크린을 통과하기 쉬워지고, 새로 노출된 표면 때문에 다른 곳에 달라붙을 가능성도 생깁니다. 따라서 “잘게 만들었으니 해결됐다”고 판단해서는 안 됩니다. 분산 후 작은 입자를 부상분리로 제거할지, 점착성을 낮춘 뒤 안정적으로 보류시킬지까지 이어서 검토해야 합니다.
원료의 변화, 해리와 스크리닝, 공정수 내 입자의 거동, 약품 처리, 설비 침착을 따로 떼어 보면 원인을 놓치기 쉽습니다. 현장에서 먼저 던질 질문은 간단합니다.
“지금 문제가 되는 스티키는 어디서 들어왔고, 어느 단계에서 어떤 상태로 바뀌었는가?”
그 답을 찾는 것이 적절한 측정법과 관리 공정을 선택하는 출발점입니다.
[대표 참고 논문] Hubbe, M. A. (2026). “Stickies in Recovered Paper Fiber Suspensions: A Tutorial Review.” BioResources, 21(3), 8932–8999. https://doi.org/10.15376/biores.21.3.Hubbe |
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