• 제목/요약/키워드: alkali pulping

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맹종죽(Phyllostachys pubescens)의 소다 안트라퀴논 펄핑 특성 및 이산화염소 표백 특성 (Soda-Anthraquinone Pulping and Chlorine Dioxide Bleaching Properties from Moso Bamboo (Phyllostachys pubescens))

  • 이규성;송우용;신수정
    • 펄프종이기술
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    • 제48권2호
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    • pp.13-19
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    • 2016
  • Moso Bamboo was investigated as the a raw material for pulp and paper industry. Soda-Anthraquinone (Soda-AQ) pulping, elemental chlorine free bleaching was applied. Yield of soda or soda-AQ pulp was 29.3-31.7% with Kappa number 33.0-22.8 with different cooking time or anthraquinone addition at 20% active alkali. In soda or soda-AQ pulping, 81-86% of xylan was removed, which was the main reason for lower pulp yield than hardwood species. Average fiber length of Moso Bamboo soda-AQ pulp was 1.36 mm with $15.5{\mu}m$ fiber width. Soda-AQ pulp from Moso Bamboo (P-3, lowest Kappa pulp) was bleached with 5.5-6.5% of chlorine dioxide charge as D0ED1 bleaching sequence. In 3-stages ECF bleaching, final brightness of 85.3% ISO was achieved with total chlorine dioxide 6.5%.

수세미외 섬유의 펄프화에 관한 연구-섬유의 구조와 펄프화별 특징 분석- (Studies on Pulping of Sponge Gourd Net Fiber - Analysis of Morphology and Characteristics of Pulps -)

  • 김종규;노재성;이종신
    • 공업화학
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    • 제8권6호
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    • pp.1014-1021
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    • 1997
  • 수세미외 그물 섬유를 크라프트법, 알카리 아황산법, 아황산법, 알카리 과산화 수소법과 소오다법으로 펄프화하고, 안트라퀴논의 첨가와 미첨가 조건으로 구분하여 증해하였다. 이들의 고해와 미고해분에 대하여 주사 전자현미경(SEM), 섬유 품질 분석기(FQA), 섬유길이 분류기(Clark 4-Screen Classifier), 화상 분석기(Image Analyzer)를 이용하여 특성과 섬유의 구조를 비교 분석하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1) 수세미의 섬유의 증해후 해섬 가능 기준의 Pulping 조건은 KP계($160^{\circ}C$, 2시간), ASP계($155^{\circ}C$, 4시간), PAP계($160^{\circ}C$, 1시간)에서 Kappa값이 각각 12, 25, 10 수준으로 비교적 낮은 Total Alkali(약 20%) 조건에서 적정 증해가 가능했다. 2) 각 펄프화별 펄프의 총 증해수율은 KP 50~55, ASP계 60~70, PAP계 45~50%로 SP계의 수율은 매우 높고, KP나 PAP는 일반 비목재나 목재와 비슷한 수준을 나타냈다. 3)NaOH의 투입량의 증가는 해섬능을 촉진하고, 섬유길이, Curl, Kink Index 등에서 품질의 형태 변화를 보였다. 4) 수세미외 섬유의 펄프화 공정에서 AQ첨가는 탈리그닌 촉진으로 해섬능이 현격하게 향상되고 섬유의 산화 분해를 방지하며, 고해 속도 상승과 피브릴화를 촉진하였다. 5) ASP계는 KP나 PAP보다 Bulk density가 높고, 섬유간 결합이 치밀하고, 섬유의 세포 손상이 감소되었다. 6) 수세미외 섬유는 "C" Stain에 의한 정색 반응으로 청색 또는 청회색의 맑고 투명한 세포벽을 갖는 정색 특성을 나타냈다.

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CLSM을 이용한 어저귀 섬유의 형태학적 특성과 물성 연구(제1보) -인피 및 목질부 섬유를 이용한 한지제조- (Study of Morphology and Physical Properties of Indian Mallow(Abutilon avicennae Gaertner) Fibers by CLSM( I ))

  • 정선화;조남석
    • 펄프종이기술
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    • 제34권2호
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    • pp.61-66
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    • 2002
  • This study was carried out to investigate sheet properties of Indian mallow hanji, made by different pulping methods such as alkali and sulfomethylated pulpings, and different stock compositions, various mixing ratios of bast fiber and woody core fibers. Effect of morphological properties of pulp stocks on the sheet formation and their optical properties were also evaluated using an image analyzer and confocal laser scanning microscope(CLSM). In addition, the effect of fiber distribution index(FDI), which was calculated based on the image in a z-direction of a sheet from CLSM, on the sheet properties of Indian mallow hanji was discussed. The proposed FDI had a good correlation with various properties of paper, such as apparent density, opacity, tear index, breaking length and zero-span tensile strength. Especially, sulfomethylated pulp sheets'FDI was higher than alkali pulp sheets.

화학(化學)펄프 제조(製造)에 미생물(微生物)의 응용(應用) 가능성(可能性) (On Possible Application of Microorganism for Chemical Pulping)

  • 이선호;윤병호;이원용
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제13권1호
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    • pp.143-152
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    • 1997
  • 백색부후균인 Fomes pini (Thore) Lloyd에 의해 처리된 chip을 anthraquinone(AQ)을 첨가하여 화학 펄프화를 실시하여 얻은 결과를 미처리재의 것과 비교하였다. 균처리함에 의해 카파값 20에서의 H factor는 소다와 크라프트 증해에서 각각 17%와 15%가 감소되었다. 이러한 결과는 목재를 백색부후균으로 처리함으로 인해 탈리그닌이 용이해졌음을 나타내는 것이다. 비페놀성 ${\beta}$-O-4 화합물인 veratrylglycerol-${\beta}$-guaiacyl ether(I)와 페놀성 ${\beta}$-O-4 화합물인 syringylglycerol-${\beta}$-syringyl ether(III)에 백색부후균을 작용시키면 반응생성물로서 각각 ${\alpha}$-guaiacoxy-${\beta}$-hydroxypropioveratrone(II)과 ${\alpha}$-syringyloxy-${\beta}$-hydroxypropiosyringone(IV)이 생성됨이 밝혀졌다. 따라서 목재에 균처리를 함으로서 카르보닐기가 리그닌의 측쇄 ${\alpha}$ 위에 도입되어 그로 인해 탈리그닌이 용이하게 된 것으로 여겨진다.

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맹종죽의 죽령별 알칼리 펄프화 특성 (Alkali Pulping Charactics of Moso Bamboo(Phyllostachys pubescens Mazel) with Various Ages)

  • 윤승락;조현진;박병수;강하영;강규영
    • 펄프종이기술
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    • 제38권3호
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    • pp.29-37
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    • 2006
  • To use bamboo in the pulp industry, the anatomical characteristics of 60-day-old, 1-year-old, 2-year-old, and 3-year-old moso bamboo (Phyllostachys pubescens Mazel), and the characteristics of fiber and sheet of alkali pulp made of moso bamboo were investigated. Moso bamboo is composed of metaxylens and parenchyma cells in the inner part of the wall, and thick-walled small bundle sheathes near the outer walls. Moso bamboo showed the heterogeneity in anatomical structure. The longest fibers were shown in the middle part, and the widest width in the inner part. The lignin contents were 14.4% in 60-day-old bamboo, which was not lignified yet. The lignin contents in bamboo above 1 year were approximately 35%. The yields of alkali pulp of moso bamboo were in the range between 41 and 47%, and the yields tend to decrease with the increase of ages. The lignin contents of 60-day-old bamboo were 2.1% and those of bamboo above 1 year showed approximately 4% to 5% increment. The length, width, and curl index of fiber in alkali pulp appeared to be similar in all ages. However, coarseness increased slightly with the increase of bamboo ages. The distribution of long fiber was shown much in 60-year-old bamboo. The optical and mechanical properties of moso bamboo tended to decrease with the increase of bamboo age.

고추 줄기의 화학 조성분 및 알칼리 펄프화 (Chemical Composition and Alkaline Pulping of a Stem of Red Pepper (Capsium annuum L.))

  • 김철현;김영욱;박성배;엄태진
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제32권2호
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    • pp.26-32
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    • 2004
  • 고추줄기의 화학 조성분과 lignin 화학구조를 분석하였고, 알칼리 증해 적성과 pulp의 섬유장을 측정한 후 목재와 비교하였다. 고추줄기의 화학 조성은 목재에 비해 추출성분, 회분함량이 높았으며, Klason lignin은 침·활엽수의 중간 정도의 함량을 나타내었다. 고추줄기 Klason lignin의 원소분석은 자작나무의 Klason lignin과 비교하여 탄소와 수소는 유사한 양으로 나타난 반면 산소의 함량은 낮게 나타나고 질소의 함량은 비교적 높게 나타났다. 니트로벤젠 산화분해는 S/V가 1보다 낮으므로 고추줄기 리그닌은 vanillin의 양이 syringaldehyde보다 상당히 많은 침엽수 리그닌과 유사한 구조를 보이는 것으로 추정되었다. 고추줄기의 알칼리 증해 적성은 활성알칼리 20%, 액비 1:7의 조건하에서 0.2%-Anthraquinone을 첨가하여 증해하는 것이 리그닌 함량과 수율면에서 최적 증해 조건이었다. 고추줄기 pulp의 섬유장은 약 0.47 mm로 보통 목재섬유에 비해서 매우 짧아 고추대 만으로 제지용 pulp를 제조하는 것보다는 목재 pulp와 혼합하여 사용하거나 비교적 단섬유가 많이 필요한 특수한 용도로 사용 가능하다.

뽕나무를 이용한 새로운 한지의 제조(제 2 보) -인피부 및 전간부 섬유.한지의 특성 (New Korean Traditional Papermaking From Morus spp.(II) -Properties of the Hanjis Made from Bast Fiber and Whole Stalk Fiber-)

  • 최태호;조남석
    • 펄프종이기술
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    • 제31권4호
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    • pp.84-92
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    • 1999
  • Excellence of the Korean traditional paper(Hanji) can be proved by literatures and legacies handed down from generations. However, with the problems pertaining to a majority of traditional manufactures, Hanji industry was declined because of low productivity, insufficient supply of raw material , and reduced demand. therefore, modernizxation of the Hanji technology and development of new uses are very important. This study was carried to investigated the papermaking characteristics of Morus spp.(M.alba, M.Bombycis, and M.Ihou) for new Hanji, modernize manufacturing process of Hanji by grafting on developed modern pulping and papermaking technology, develop the various uses, and establish the foundation for development of high value-added products. Hanji is made from M.Ihou, while stalk , and sulfomethylated pulp gave better sheet formation and higher brightness than those of the others. Physical properties of Hanji which made from bast fiber pulps were better than those of whole stalk pulps. Hanji which made from M.bombycis bast fiber and whole stalk pulps were not so good sheet strength as other species. Sulfomethylated whole stalk pulps were shown better sheet strength than alkali and alkali-hydrogen peroxide whole stalk pulps.

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농업부산물 크라프트펄프의 혼합에 따른 판지의 물성변화 (Application Evaluation of Physical and Strength Properties of Paperboard by Kraft Pulp Mixing Made from Agricultural Byproducts)

  • 이지영;임기백;김선영;박종혜;김은혜;성용주;허영준;김영훈;김연오;이세란
    • 펄프종이기술
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    • 제46권5호
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    • pp.43-50
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    • 2014
  • The cultivation of agricultural crops results in the generation of agricultural byproducts. Researchers have reported that these materials can be useful in a variety of applications. However, over 50% of them are currently discarded because of the lack of specific technologies in industrial applications. Therefore, effective and specific applications must be developed in order to manufacture high-quality materials using discarded lignocellulosic resources. In this study, we determined the possibility of using kraft pulp from major agricultural byproducts as a raw material for the manufacture of paperboard. Rice husks, peanut husks, and garlic stems were obtained and used to prepare many kinds of kraft pulps by controlling the active alkali, sulfidity, reaction time, and liquor ratio. After the production of these kraft pulps, handsheets were manufactured by mixing them with KOCC. After preconditioning, the physical properties and strengths of the handsheets were measured according to the TAPPI test methods. The shapes, lengths, and widths of the pulp fibers varied according to the type of agricultural byproduct and the kraft pulping conditions. Rice husk and garlic stem pulps manufactured under mild pulping conditions resulted in handsheets of higher bulk than other pulps. Garlic stem pulps manufactured under mild pulping conditions were stronger than rice husk pulps and peanut husk pulps.

첨가제(添加劑) 알칼리 법(法)에 의한 일본 잎갈 나무의 펄프화(化) 특성(特性)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the Pulping Characteristics of Larchwood (Larix leptolepis Gordon) by Alkaline Process with Additives)

  • 임기표;신동소
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제7권2호
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    • pp.3-30
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    • 1979
  • 우리나라에서는 일본잎갈나무가 대량(大量) 조림(造林)되어 축적(蓄積)과 생장량(生長量)으로 보아 주요(主要)한 조림(造林) 수종(樹種)이나 각종(各種) 추출물(抽出物)과 활성(活性) phenol 성분(成分)이 많고 심재율(心材率)이 높아 펄프화(化)에서 수율저하(收率低下)와 표백곤란(漂白困難)이 초래(招來)되어 펄프원료(原料)로서의 이용(利用)이 기피(忌避)되고 있다. 따라서 일본잎갈나무의 화학(化學)펄프 원료화(原料化)의 제고(提高)로서 펄프수율(收率) 향상(向上)과 표백성(漂白性) 개선(改善)을 위하여 셀룰로오스보호제를 첨가(添加)한 소다펄프화(化) 특성(特性)을 구명(究明)하였다. 증해(蒸解)는 최고온도(最高溫度) 170$^{\circ}C$까지 90분간(分間) 가열(加熱)하고 90분간(分間) 유지(維持)하는 일정조건(一定條件)으로 황화도(黃化度) 25%, 활성(活性)알칼리 18%의 크라프트법(法)으로 일본잎갈나무의 수령별(樹齡別) 펄프화(化) 특성(特性)을 구명(究明)하고, 18%활성(活性) 알칼리의 소다증해(蒸解)에 첨가제로 2.5% $MgSO_4$, 2.5% $ZnSO_4$, 2.5% $Al_2(SO_4)_3$, 2.5% KI, 2.5% hydroquinone, 2.5% ethylene diamine 또는 0.1~1.0% anthraquinone를 가(加)하여 15년생(年生) 일본잎갈나무의 변재(邊材)와 심재별(心材別) 소다펄프화(化) 특성(特性)을 구명(究明)한 후(後), 0.5% anthraquinone과 18% 활성(活性)알칼리로 증해(蒸解)된 펄프를 3%, 6%, 9% NaOH를 투입(投入)한 30%의 고농도(高農度)펄프를 상압(常壓) 산소표백(酸素漂白)하고, 이산화염소(二酸化鹽素)의 DED로 계속표백(繼續漂白)한 결과(結果) 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 1. 일본잎갈나무의 수령별(樹齡別) 크라프트펄프는 수령간(樹齡間)에 펄프의 정선수율(精選收率)은 차(差)가 없으나, 수령(樹齡)이 증가함에 따라 펄프의 총수율(總收率)은 감소(減少)하고 비인열도(比引裂度)는 증가하였으며, 목재(木材)의 심재율(心材率), 용적밀도(容積密度) 수(數), 섬유장(纖維長) 및 온수추출물(溫水抽出物)도 증가하는 경향(傾向)을 나타냈다. 2. 일본잎갈나무의 변재(邊材)와 심재별(心材別) 소다증해(蒸解)에 셀룰로오스 보호제로 첨가(添加)된 7종(種)의 첨가제들은 변재(邊材)와 심재(心材)펄프화(化)에 대한 영향(影響)이 대체로 소다법(法)보다 증가되었으나 크라프트법(法)에 미치지 못하고, 크라프트펄프법(法)에 가까운 첨가제는 펄프수율(收率)에서 KI $MgSO_4$, anthraquinone이며, 특(特)히 다른 첨가제의 25분(分) 1이 첨가(添加)된 anthraquinone은 펄프의 정선수율(精選收率)과 KappaNo. 및 비파열도(比破裂度)에서 다른 첨가제보다 효과적이었다. 3. anthraquinone첨가량(添加量)에 따른 변재(邊材)와 심재별(心材別) 소다펄프의 품질(品質)은 변재(邊材)와 심재(心材) 모두 첨가량(添加量)이 많을수록 탈(脫)리그닌도(度)와 펄프수율(收率)이 높으나 활성(活性)알칼리가 낮으면 정선수율(精選收率)도 낮았으며 활성(活性)알칼리 17%의 소다 증해액(蒸解液)에 0.5% anthraquinone을 첨가(添加)한 조건(條件)에서는 크라프트펄프보다 비교적(比較的) 양호(良好)한 펄프가 얻어졌다. 4. 일반화(一般化)된 CEDED표백중(漂白中) 염소화(鹽素化)와 알칼리 추출단계(抽出段階) 대신(代身)에 30%의 고농도(高濃度)펄프에 상압(常壓) 산소표백(酸素漂白)한 ODED표백(漂白)은 산소단계(酸素段階)에서 변재(邊材)와 심재(心材)펄프 모두 NaOH투입량(投入量)이 증가될수록 백색도(白色度)와 비인열도(比引裂度)가 향상(向上)되나 펄프수율(收率)과 Kapa No.는 감소(減少)되었으며, NaOH 투입량(投入量)이 높을수록 펄프품질(品質)은 CEDED 표백(漂白)과 유사(類似)하나 펄프수율(收率)이 떨어졌다. 5. 따라서 본(本) 실험(實驗)에서는 펄프수율(收率) 향상(向上)을 위해서는 원료(原料)에서 심재율(心材率)이 낮은 수령(樹齡)의 경우가 펄프재(材)로 적당(適當)하고, 0.5% anthraquinone을 첨가(添加)한 활성(活性)알카리 18%의 소다증해(蒸解)하는 것이 적당(適當)하며 폐수중(廢水中)의 염소화합물(鹽素化合物)을 감소(減少)시키기 위하여서는 펄프농도(濃度) 30%이상(以上)의 고농도(高濃度)에서 상압(常壓) 산소(酸素)로 표백후(漂白後) 이산화(二酸化) 염소(鹽素)로 DED 표백(漂白)하면 일본잎갈나무의 크라프트법(法)보다 비교적(比較的) 우수(優秀)한 펄프를 얻을 수 있다.

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알카리리그닌의 착색구조(着色構造)에 관(關)한 연구(硏究) (Chromophoric Structures of Alkali Lignin)

  • 윤병호
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제9권2호
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    • pp.1-30
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    • 1981
  • 알칼리 펄프화중(化中)에 생성(生成)되는 리그닌의 착색구조(着色構造)를 구명(究明)하기 위(爲)하여 바닐린알코올[${\alpha}-^{13}C$] 과이아실 글리세롤-${\beta}$-아릴에테르[${\alpha}-^{13}C$] 혹은 [${\gamma}-^{13}C$] 페닐쿠마란[${\alpha}-^{13}C$] 구조(構造)를 각각(各各) 165$^{\circ}C$에서 1.5~3시간(時間) 알칼리용액을 처리한 후(後) 반응생성물(反應生成物)을 단리(單離) 또는 반응혼합물(反應混合物)을 $^{13}C$-NMR로 조사(調査)한 결과(結果), 바닐린아코올의 알칼리 처리(處理)는 Ca-$C_1$ 및 Ca-$C_5$의 결합(結合)을 갖는 축합체(縮合體)(II-1~5)로 되며, 이들은 공기산화(空氣酸化)에 의(依)해 퀴노이드 공역형구조(共役型構造)(Fig 3-7)로 산화(酸化)되며, 과이아실글리세롤 -${\beta}$- 아릴에테르의 알칼리 처리(處理)는 ${\alpha}$-아릴-${\beta}$-아록시퀴논구조(構造)(IV-15, IV-16) 디과이아실-1, 4-펜탄디엔 ${\beta}$, ${\beta}$' -디아록시스티렌메탄(V-4) ${\beta}$-아록시스티렌메탄(V-6)이 생성(生成)되며 스티렌메탄 구조(構造)는 공기산화(空氣酸化)에 의(依)해 O-퀴논메티드구조(V-8, V-9)로 된다. 페닐쿠마란은 알칼리처리(處理)에 의(依)해 다량(多量)의 스틸벤유도체(誘導體)를 생성(生成)하지만 이스틸벤구조가 퀴논구조로 산화되기 보다는 2량체(量體)(IV-11)로 안정화(安定化)되는 경향(傾向)이 있다. 이상(以上)과 같은 착색구조(着色構造)는 반응기구의 견지에서 알칼리 펄프화중(化中)에 생산되는 중요한 착색구조(着色構造)라고 생각된다.

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