• 제목/요약/키워드: low temperature pulping

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Thermal and Rheological Studies of Ricinodendron Heudelotii Wood for Its Pulp Production Potential

  • Ogunleye, Bolade Mercy;Fabiyi, James Sunday;Fuwape, Joseph A.
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제32권4호
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    • pp.323-328
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    • 2016
  • Thermal stability and rheological behaviors of Ricinodendron heudelotii wood were investigated. Thermogravimetric analysis conducted at a heating rate of $10^{\circ}C/min$ from 20 to $600^{\circ}C$ in a nitrogen atmosphere indicated that there was no variation in the decomposition of the onset and final temperature for all the polymers. The thermal behaviours were investigated at a temperature range from 130 to $0^{\circ}C$ at $3^{\circ}C/min$, multi-frequencies of 0.1-10 Hz using dynamic mechanical analysis. N-methyl-2-pyrolidone saturated specimens were tested while submerged under the same solvent. Polymers decomposition pattern during thermogravimetric analysis are similar in the radial position of the wood. The glass transition temperature (Tg) of R. heudelotii is $45{\pm}1^{\circ}C$ at 0.1 Hz. The Tg differs from the innerwood to outerwood. The Tg showed that N-methyl-2-pyrolidone saturated R. heudelotii would require low energy consumption during chemi-thermomechanical pulping.

Organosolv 방법(方法)에 의(依)한 활엽수(闊葉樹) 주요(主要) 조성분(組成分)의 분리(分離) 및 이용(利用) (Separation and Utilization of Main Components of Hardwood by Organosolv Pupling)

  • 백기현;안병준;남원석
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제16권4호
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    • pp.70-78
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    • 1988
  • To separate and utilize the main components of hardwood (Quercus mongolica) by organosov pulping (ester pulping), chips were cooked at various conditions such as; the solvent ratio (acetic acid: ethylacetate: water, 50:25:25; 33:33:34; 25:50:25), maximum temperature (165, 170, $175^{\circ}C$), and cooking times (2, 2.5, 3 hr). The pulps were bleached by the sequences of CEDED, C/DEDED, PEDED. Lignin, sugars, and acetic acid were separated from black liquor and washing liquors. 1. The selective delignification at optimal pulp yield (43-45%) was obtained by cooking at acetic acid: ethylace tate: water ratio of 33:34:34 for 3 hr at $170^{\circ}C$. But in this case, kappa no. of the pulp was not reduced under 60 points. 2. Kappa no. of the pulp could be dropped by an acetone wash to remove reprecipitated lignin a t cooked pulp. 3. The unbleached pulps had a brightness of 45-50%, whereas the bleached pulps gave at 88-93% brightness. Tensile, burst, and tear strengths of the bleached pulps were lower than those of kraft pulp, especially in tear strength. The pulps which were bleached with CEDED sequence were higher in strengths than another bleaching sequences. 4. Lignin of 90-95%(lignin base on wood)was separated from black liquor and washing liquors, while the purified sugars and recovery of acetic acid were a low. An organic phase composed of acetic acid, ethylacetate, and water was separated to a two-phase system by proper adjustment of the solvent ratios.

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습식 펄프몰드 생산공정의 탈수성 향상을 위한 연구 (Improvement of Drainage at Wet Pulp Mold Process)

  • 성용주;류정용;김형진;김태근;송봉근
    • 펄프종이기술
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    • 제36권3호
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    • pp.52-59
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    • 2004
  • The greater Increase of the demand for environmental friendly materials especially for packaging industry leads to the larger interest in the reusable and recycable materials such as pulp mold. Although the pulp mold has great characteristics for packaging, some deficiency compared with other packaging material like EPS(Expandable Polystyrene) need to be overcome, for example, the relative higher cost. In this report, since the water drainage rate at the forming zone of a wet pulp mold process could have a great influence on the economical efficiency not only by increasing machine speed but also reducing the drying energy, the optimum ways for increasing drainage were investigated The mechanism of vacuum drainage In pulp mold forming was successfully evaluated by using RDA(Retention and Darinage Analyzer). Since the conditions of stock were greatly affected by the pulping time of low consistency pulper, the optimum pupling time was investigated with considerations of all stock preparation processes. The change of stock temperature and the addition of polyelectrolyte could improve the vacuum drainage rate. It was founded that the wire mesh types of mold former had a little influence on the retention because of the relatively mild vacuum drainage. However, the bigger size of dewatering hole showed better drainage rate and could reduce the plugging and con lamination of mold.

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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Ru-Mg-Al-oxide 촉매 상에서 크라프트 리그닌의 저분자화 연구 (Depolymerization of Kraft Lignin over a Ru-Mg-Al-oxide Catalyst)

  • 김한웅;수잔 올리비아;제정호
    • 청정기술
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    • 제27권2호
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    • pp.190-197
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    • 2021
  • 펄프 및 제지산업에서 목재의 셀룰로오스 성분 활용 후 남는 부산물인 크라프트 리그닌(kraft lignin)은 촉매적 저분자화 공정을 통해 바이오연료나 고부가가치 페놀 단량체로 전환될 수 있다. 본 연구에서는 크라프트 리그닌의 효율적인 저분자화를 위한 촉매로 수소화 금속 및 산-염기점을 동시에 지니는 Ru-Mg-Al-oxide 복합 촉매를 제조하고, 리그닌 분해 성능을 평가하고자 하였다. 촉매 내 다양한 활성점들(산점, 염기점, 수소화 금속)이 리그닌 분해 반응에 미치는 영향을 파악하기 위해 MgO, Mg-Al-oxide, Ru-Mg-Al-oxide의 세 가지 촉매를 제조하여 초임계 에탄올 용매 상에서 리그닌 분해 반응을 수행하였고, 리그닌 분해 성능은 바이오오일(bio-oil) 수율 및 분자량, 그리고 페놀계 단량체 수율을 통해 평가하였다. 그 결과, Ru-Mg-Al-oxide 촉매가 다양한 활성점들의 시너지 효과로 인해 가장 높은 수율의 바이오오일 및 페놀 단량체들을 생산한다는 것을 확인하였다. Ru-Mg-Al-oxide 촉매 상에서 분해 효율을 최적화하기 위해 다양한 반응 조건(온도, 시간, 촉매양)에 따른 분해 효율을 평가하였고, 최종적으로 반응온도 350 ℃, 리그닌 대비 촉매 비율 10%, 4 h 반응을 통해 72%의 높은 바이오오일 수율과 무촉매 대비 3.5배 이상 증가한 페놀 단량체를 생산할 수 있었다.