• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제9권3호
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• pp.7-15
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• 1981

우리나라에 대량조림(大量造林)되어 있는 일본잎갈나무는 기계(機械)펄프의 수율(收率)과 백색도(白色度)가 낮아 펄프재(材)로 이용(利用)되지 못하고 있다. 일본잎갈나무의 펄프재(材) 자원화(資源化)와 해예동력(解穢動力) 절약(節約)을 위하여 제지용 Asplund 펄프제조(製造)에서 셀롤로오스 안정제(安定劑)로서 $MgSO_4$, $ZnSO_4$, $Al_2(SO_4)_3$, KI을 택하고 고농도(高濃度) 과산화수소표백(過酸化水素漂白)과 과초산표백(過酢酸漂白)에서 그의 효과(效果)를 조사(調査)하고, ��의 알카리전처리(前處理)와 셀룰로오스안정제(安定劑)를 첨가(添加)한 알카리 전처리가 Asplund 펄프의 기존과산화수소표백(旣存過酸化水素漂白)에 미치는 영향(影響)을 조사(調査)한 결과(結果) 다음과 같이 요약(要約)된다. 1. 0.5%의 셀룰로오스안정제(安定劑)는 염기(塩基)의 종류(種類)에 따라 PH가 다르고($MgSO_4$=PH 5.72, $ZnSO_4$=PH 4.95, $Al_2(SO_4)_3$=pH 2.85), PH에 따라 침전 PH 범위($MgSO_4$=PH6~13, $ZnSO_4$=PH5~12, $Al_2(SO_4)_3$=PH3~10)와 최대(最大)침전 PH($MgSO_4$=PH9~10, $ZnSO_4$=PH6~7, $Al_2(SO_4)_3$=PH3~4)가 달랐다. 2. 일본잎갈나무 Asplund펄프의 고온고농도(高溫高濃度) 과산화수소(過酸化水素) 및 과초산표백(過酢酸漂白)에서 유효(有效)한 셀룰로오스안정제(安定劑)로는 KI, $MgSO_4$, $ZnSO_4$였으나 그의 효과(效果)는 미미하였다. 3. ��의 알카리전처리는 무처리보다 기존과산화수소표백(過酸化水素漂白)에 효과적(效果的)이었으며, 펄프의 강도(强度)와 백색도(白色度)를 향상(向上)시켰으나 수율(收率)은 저하(低下)시켰다. 그러나 셀룰로오스안정제(安定劑) 첨가(添加)는 황산염(黃酸塩)으로 인한 PH저하(低下)를 초래하여 탄산(炭酸)소다 전처리수준(水準)이었으며 ��의 알카리전처리에 첨가(添加)한 셀룰로오스안정제중(安定劑中)에서 해섬후(解纖後)의 과산화수소표백(過酸化水素漂白)에 유효한(有效)한 ��은 $ZnSO_4$, $Al_2(SO_4)_3$와 KI였다. 4. 따라서 산화조건에 효과적(效果的)인 안정제(安定劑)는 KI, $MgSO_4$이나 환원조건에서는 착염(錯塩)인 Zn, Al 염(塩)과 KI가 효과적(效果的)인 것으로 생각된다.

• 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.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제44권4호
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• pp.477-493
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• 2016

A single process using hot water (0% green liquor) and green liquor (GL) was investigated for pre-pulping extraction on two types of raw material. The GL was applied at different alkali charges of 0-5% on a dry wood weight basis. The extractions were performed at an H-factor 900 at $180^{\circ}C$. The 0% and 3% GL extraction detected acetic acid (AA) at 10.02 and $9.94g/{\ell}$, extracts derived from hardwood, 2.46 and $3.76g/{\ell}$, extracts derived from softwood, respectively. The single liquid-liquid extraction (LLE) was studied using tri-n-alkylphosphine oxide (TAPO). Response surface methodology (RSM) was employed as an efficient approach for predictive model building and optimization of AA recovery conditions. The extraction of AA was evaluated with a three-level factorial design. Three independent variables, pH (0.5-3.5), temperature ($25-65^{\circ}C$), and residence time (24-48 min) were investigated. Applying the RSM models obtained, the optimal conditions selected of extracts derived from hard- and softwood with a 3% GL were approximately pH 1.4, $26.6^{\circ}C$, 43.8 min and approximately pH 0.7, $25.2^{\circ}C$, 24.6 min, respectively. The predicted and experimental values of AA recovery yield were similar whilst sugar retention was 100%.

• 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.

• 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.

• 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.

• 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.

• 한국산림과학회지
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• 제53권1호
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• pp.44-55
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• 1981

중성(中性)아황산소오다 전처리(前處理)한 젓나무로부터 가압(加壓)리화이닝법(法)에 의해 고수율(高收率)펄프를 제조(製造)함에 있어서 리화이닝온도(温度)가 섬유(纖維)의 표면구조(表面構造) 및 펄프시트의 강도(強度)에 미치는 영향(影響)을 검토(檢討)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 전처리수율(前處理收率)(84%, 92% 및 100%) 및 리화이닝온도(温度)($20^{\circ}C$, $120^{\circ}C$ 및 $180^{\circ}C$)는 펄프의 수율(收率), 고해성(叩解性), 펄프 시트의 강도(強度) 및 섬유(纖維)의 표면구조(表面構造)에 미치는 영향(影響)이 현저(顯著)하였으며, 특히 펄프수율(收率)과 고해성(叩解性)은 리화이닝온도(温度)가 상승(上昇)함에 따라 감소(減少)하였다. 전처리수율(前處理收率) 84%의 미고해(未叩解)펄프의 섬유표면(纖維表面)이 거의 2차벽(次壁)으로 싸여있음이 확인(確認)되었으며, 반면(反面) 전처리수율(前處理收率) 92%의 펄프는 복합세포중간층(複合細胞中間層)으로 대부분(大部分) 덮여있었다. 미처리(未處理) 펄프의 경우는 섬유(纖維)의 손상(損傷)이 심하였으며 섬유표면(纖維表面)은 2차벽(次壁)과 복합세포중간층(複合細胞中間層)이 거의 같은 정도로 노출(露出)되어 있었다. 전처리수율(前處理收率)이 높은 펄프(92% 및 100%)의 경우는 리화이닝온도(温度) 및 여수도(濾水度)가 달라지더라도 밀도(密度)와 펄프시트의 강도(強度)와의 사이에는 직선적(直線的)인 비례관계(比例關係)가 성립(成立)하였으며 고온(高温)리화이닝한 것이 실온(室温)리화이닝한 펄프보다 강도(強度)가 우수(優秀)하였다. 수율(收率)이 84%정도로 강(強)하게 전처리(前處理)한 경우 동일(同一)한 밀도(密度)에서 비교(比較)하였을때 시트강도(強度)는 실온(室温)리화이닝한 펄프가 고온(高温)리화이닝한 것보다 우수(優秀)하였다. 이는 전자(前者)가 후자(後者)보다 보수도(保水度)가 높은 미세섬유(微細纖維)를 더많이 함유(含有)한 때문으로 결론(結論)지울수 있다. 또한 섬유장분포(纖維長分布)에 있어서는 리화이닝온도(温度)에 따른 근소한 차(差)가 인정(認定)되었으나 섬유(纖維)의 표면구조(表面構造)는 거의 유사(類似)하였다.