• 유통과학연구
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• 제20권8호
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• pp.81-91
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• 2022

Purpose: The work aimed to integrate and distribute the knowledge of marketing and chemistry for product development, in which individual packaging from water hyacinth was ideal. Research design, data, and methodology: A customer perception was surveyed to guide the preparation process, and eco-packaging preparation followed the perception study. The satisfaction with the packaging using the 4Ps was determined. Results: 159 samples participated in the survey to establish their perceptions. They perceived that eco-packaging was a friendly environment with a score of 4.47. The uses of chemicals and water were less. The design for other functions than a normal function of packaging was preferred. The pulping was done using 3.0 M NaOH. The natural additives of carboxymethyl cellulose (defibering) and corn starch (adhesive) were desired. The paper was characterized according to The National Standard of Kraft paper and was equivalent to the liner board. The prototype of packaging was fabricated as individual packaging. The marketing mix was used to survey 200 samples. The satisfaction with the product was the maximum at 4.53, while the minimum was on price. The online channel was preferred to access the product. Conclusions: Water hyacinth could be added value as eco-packaging that the qualities of pulp were equal to the Kraft paper. Individual packaging from water hyacinth was satisfied.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제31권6호
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• pp.31-39
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• 2003

The enzymatic isolation of residual lignins obtained from spruce and beech pulps (obtained by sulfite, kraft, ASAM and soda/AQ/MeOH pulping processes) and their characterization was described in previous publications. Here, the residual lignins have been submitted to potassium permanganate oxidation (KMnO₄ degradation), and 9 aromatic carboxylic acids (3 of them are dimeric) were identified after methylation with diazomethane by GC/MS. The analytical challenge during qantification by the internal standard methods was the partly high protein content of the samples, which resulted in elevated anisic acid yields in the degradation mixture of sulfite residual lignins. The results are compared with the KMnO₄ degradation of the corresponding MWLs and discussed in terms of S/G ratios and degrees of condensation. The latter was calculated as a quotient between the aromatic carboxylic acids derived from condensed and non-condensed lignin structures. Typical degradation patterns for the various processes have been observed. Among other parameter, the relative compositions between iso-hemipinic acid (which is for condensation in pos. 5 of the aromatic ring) and meta-hemipinic acid and 3,4,5-trimethoxyphthalic acid (both are for condensation in pos. 6 of the aromatic ring) was found to be process specific. Kraft and soda/AQ/MeOH residual lignins yielded higher amounts of iso-hemipinic acid. In contrast, the relative yields of meta-hemipinic acid and 3,4,5-trimethoxyphthalic acid (the latter in beech lignins) are higher in sulfite and particularly in ASAM residual lignin. In case of beech residual lignins the amount of acids originated from non-condensed syringyl type lignin units was surprisingly high. The condensation degree of residual lignins was shown to be generally higher than that of MWLs. This was especially true for the G units. ASAM residual lignin exhibited very high S/G ratios and degrees of polymerization. Causality between condensation degree and total yield of degradation products was demonstrated.

• 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.

• 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.

• 임산에너지
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• 제17권1호
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• pp.56-70
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• 1998

This study was carried out to investigate the structural characteristics of kraft lignin and the wood degrading characteristics, the productivity of ligninolytic enzymes and the enzymatic degradation of kraft lignin by white-rot fungi. To purify kraft lignin, precipitation of kraft pulping black liquors of pitch pine meal was done by titration with lN $H_{2}SO_{4}$ reaching to pH 2, and isolation of the precipitates done by centrifugation. The isolated precipitates from pitch pine were redissloved in lN NaOH, reprecipitated by titration with lN $H_{2}SO_{4}$, washed with deionized water, and kept ofr analysis after freeze drying. Fractionation of the precipitates in solution by successive extraction with $CH_{2}Cl_{2}$ and MeOH, and the fractionates were named SwKL, SwKL I, SwKL II, and SwKL III for pitch pine kraft lignin. The more molecular weights of kraft lignin increased, the less phenolic hydroxyl groups and the more aliphatic hydroxyl groups. Because as the molecular weights increased, the ratio of etherified guaiayl/syringyl(G/S ratio) and the percentage were increased. The spectra obtained by 13C NMR and FTIR assigned by comparing the chemical shifts of various signals with shifts of signals from autherized ones reported. The optimal growth temperature and pH of white-rot fungi in medium were $28^{\circ}C$ and 4.5-5.0, respectively. Especially, in temperature and pH range, and mycelial growth, the best white-rot fungus selected was Phanerochaete chrysosporium for biodegradation. For the degradation pathways, the ligninolytic fungus jcultivated with stationary culture using medium of 1% kraft lignin as a substrate for 3 weeks at $28^{\circ}C$. The weight loss of pitch pine kraft lignin was 15.8%. The degraded products extracted successively methoanol, 90% dioxane and diethyl ether. The ether solubles were analyzed by HPLC. Kraft lignin degradation was initiated in $\beta$-O-4 bonds of lignin by the laccase from Phanerochaete chrysosporium and the degraded compounds were produced from the cleavage of $C\alpha$-$C\beta$ linkages at the side chains by oxidation process. After $C\alpha$-$C\beta$ cleavage, $C\alpha$-Carbon was oxidized and changed into aldehyde and acidic compounds such as syringic acid, syringic aldehyde and vanilline. And the other compound as quinonemethide, coumarin, was analyzed. The structural characteristics of kraft lignin were composed of guaiacyl group substituted functional OHs, methoxyl, and carbonyl at C-3, -4, and -5 and these groups were combinated with $\alpha$ aryl ether, $\beta$ aryl ether and biphenyl. Kraft lignin degradation pathways by Phanerochaete chrysosporium were initially accomplished cleavage of $C\alpha$-$C\beta$ linkages and $C\alpha$ oxidation at the propyl side chains and finally cleavage of aromatic ring and oxidation of OHs.

• 공업화학
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• 제32권2호
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• pp.149-156
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• 2021

크래프트 회수보일러(kraft recovery boiler)는 펄프 공정에서 생성된 흑액을 연소하여 발전용 스팀을 생산하는 장치이다. 특히 연소로 상단부에 존재하는 과열기(superheater)는 포화 증기가 연소가스와 열교환을 통해 과열 증기로 전환되는 구간으로, 연소가스와 포화 증기 사이의 열교환 효율 향상은 발전용 과열 증기 생산량 증가 및 발전 효율이 증가하므로 매우 중요하다. 과열기 하단부에 위치한 노즈 아치는 과열기의 부식의 원인이 되는 연소로에서 발생한 복사열을 막는 중요한 역할을 하지만, 연소가스 유동을 방해하여 포화증기와 열교환이 끝난 저온의 연소가스가 과열기를 나가지 못하고 재순환되어 열교환 효율을 저하시키는 직접적인 원인이 된다. 따라서 본 연구에서는 CFD를 활용하여 노즈아치 구조에 따른 재순환 영역의 크기와 연소가스 출구 온도를 비교하였다. 결과적으로 노즈 아치 하단부 각도를 106.5°에서 150°로 변경할 경우 연소가스의 재순환 영역이 감소하여 연소가스와 과열기 사이의 열교환 효율이 10.3% 향상되는 것을 확인하였다.