사이징이란, 종이의 표면에 특수 처리를 하여 수분, 기름, 기타 액체의 침투를 조절하는 과정이다. 커피 필터 처럼 투수성이 중요한 종이는 적절한 사이징 처리를 통해 물이 일정하게 흡수되면서도 구조가 무너지지 않도록 설계된다.
1. 사이징의 목적 #
1.1 투수성(permeability) 조절
물이 너무 빠르게 흐르면 커피 추출이 균일하지 않고, 너무 느리면 과추출될 수 있다. 사이징 처리를 통해 필요한 만큼만 물을 흡수하고 빠르게 배출하도록 조절한다.
1.2 종이의 내수성 (water resistance) 강화
종이 필터가 물에 닿아도 쉽게 흐물거리지 않고 형태를 유지할 수 있도록 한다. 하지만 완전히 방수되는 것이 아니라 물이 적절히 스며들도록 설계한다.
1.3 강도 향상
물에 젖었을 때도 종이가 찢어지지 않도록 습윤강도를 높여준다.
1.4 섬유간 결합력 증가
종이 내부의 섬유들을 단단하게 결합시켜, 먼지나 잔여 섬유가 떨어지지 않도록 해준다. 커피 필터에 종이 가루가 남지 않게 하기위해서 중요한 과정이다.
2. 사이징의 종류 #
커피 필터의 경우 아래의 두 가지 방식이 모두 사용되는 경우가 많다.
2.1 내부 사이징
펄프 제조 단계에서 섬유 내부에 사이징제를 첨가하는 방식이다. 펄프 슬러리(목재 펄프+물)를 만들 때, 사이징제를 섞어 섬유 자체에 내수성을 부여한다. 종이 전체에 균일하게 적용되며, 표면이 마모되더라도 지속적인 효과를 가진다.
내부 사이징에 사용되는 물질은 다음과 같다.
- AKD(알킬 케텐 다이머, Alkyl Ketene Dimer) : 천연 지방산에서 유래한 친환경 사이징제이다. 장기간 보관해도 내습성이 지속됨.식품 용도로 적합하여 커피 필터에 자주 사용됨
- ASA(알킬 석시닉 안하이드라이드, Alkenyl Succinic Anhydride) : 내유성이 뛰어나 기름 성분도 조절 가능하다. 하지만 AKD보다 시간이 지나면서 효과가 감소할 수 있다.
- 로진(Rosin) + 알루미늄 황산염(Alum) 조합 : 전통적인 사이징 방식이지만, pH를 낮추는 경향이 있어 현대식 커피 필터에는 덜 사용됨. 다만, 일부 종이 필터에서 사용되는 경우도 있다.
2.2 표면 사이징
완성된 종이의 표면에 사이징제를 코팅하는 방식이다. 종이의 표면에 균일한 막을 형성하여 투수성과 강도를 더욱 향상시킨다. 내부 사이징과 함께 사용하면 효과가 더욱 커진다.
표면 사이징에 사용되는 주요 물질은 다음과 같다.
- 전분(Modified Starch) : 식품용 종이에 가장 많이 사용되는 천연 코팅제이다. 투수성을조절하면서도친환경적이라 커피 필터에 적합하다.
- CMC(카복시메틸셀룰로오스, Carboxymethyl Cellulose) : 천연 셀룰로오스 유도체로, 종이의 내구성을 높이면서 부드러운 촉감을 준다.
- PVA(폴리비닐알코올, Polyvinyl Alcohol) : 친환경 합성 고분자로, 종이의 강도를 높이고 내습성을 조절하는 역할을 함. 커피 필터에는 주로 전분과 함께 사용됨.
