Characterization of Liquefied Pine Bark Prepared from Phenol-Organic Sulfonic Acids Liquefaction.

소나무 수피 페놀-유기설폰산 액화에 의하여 제조된 액화물의 특성

Pine bark was liquefied in the presence of phenol using organic sulfonic acids as catalysts, and the liquefied barks were characterized. It was found that the organic sulfonic acids were more effective catalysts than hydrochloric acid for complete liquefaction of pine bark. The liquefied barks prepared from phenol-organic sulfonic acid liquefaction were highly phenolated, and the amounts of combined phenol were 2-3 times greater than that of the liquefied bark obtained from phenol-hydrochloric acid liquefaction. The glass transition points (Tg) were lower than that of the liquefied barks prepared from phenol-hydrochloric acid. It can be concluded that by using the organic sulfonic acids, the phenol used as a liquefying reagent is highly introduced into the bark, resulting in the phenolated bark preventing further condensation reactions, which may occur during the liquefaction. The carbohydrates such as cellulose and hemicellulose in the liquefied barks were almost decomposed during the liquefaction, from the results of IR spectra and neutral sugar analyses. Energy dispersive X-ray spectromery (EDS) results from the residues and the liquefied barks showed that the organic sulfonic acid catalysts did not lead to serious corrosion of the reactor compared with the hydrochloric acid catalyst.

소나무 수피를 유기 설폰산 촉매존재 하에서 페놀액화하고 얻어진 액화물에 대한 특성을 검토하였다. 수피의 페놀액화시 유기 설폰산은 염산보다 뛰어난 촉매임을 확인 할 수 있었으며, 본 촉매의 사용에 의하여 소나무 수피의 완전한 액화가 가능하였다. 이들 유기 설폰산을 촉매로하여 제조된 수피 액화물의 경우 액화용매로 사용된 페놀이 염산을 촉매로 한 경우에 비하여 2-3배 많이 결합해 있었으며, 유리 전이점(Tg)이 낮았다 (PTSA: 85℃, MSA: 169℃, HCI: 181℃). 또한 이들 액화물은 전수산기, 페놀성 수산기 및 지방족 수산기가 많이 존재하여 반응중 액화 용매인 페놀의 도입과 2차적인 축합억제를 예상할 수 있었다. 액화물의 IR 스펙트럼 및 중성당류 분석 결과로부터 수피 액화물 중의 탄수화물은 대부분 분해되었다는 것을 알 수 있었다. 액화물 및 그 잔사의 EDS 분석결과 유기 설폰산 촉매는 염산 촉매에 비하여 반응용기의 심각한 부식을 초래하지 않는다는 것을 알 수 있었다.