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펄프의 품질평가
충북대학교
목재종이과학과
신 수정
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펄프 품질의 평가
목적
백색도 향상
펄프가 깨끗해 보이게 하기 위해
불순문 제거를 위해 ( 용해용 펄프에서는 헤미셀룰로오스도 제거)
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잔류 리그닌의 함량 측정
직접법
리그닌을 녹지 않는 형태로, 탄수화물을 녹는 형태로 반응시켜 녹지 않는 리그닌의 정량-Klason lignin 정량법
간접법: 리그닌과 관련된 화학적 특성을 측정하여 리그닌의 양을 추정
Kappa값
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카파 값
화학적 특성
4N 황산, KMnO4와 펄프의 반응
이중결합과 KMnO4와의 특이 반응성
대부분의 이중 결합이 리그닌에 존재
일반적인 카파값: 침엽수 크라프트 펄프: 30-35
활엽수 크라프트 펄프 : 15-20
산소 표백 후 카파값이 40-50% 감소
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산성 조건에서 이중결합의 반응
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크라프트 공정에서 hexeneuronic acid의 생성
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리그닌 이외 구조에서의 산화제 소비 (hexeneuronic acid)
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펄프의 강도적 성질
점도 측정
탄수화물 고분자의 평균 분자량을 측정
급격한 수율 감소와 점도 강도가 동시에 발생
크라프트 펄핑에서 품질관리에서 중요한 요인
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크라프트내 카파값 중 hexeneuronic acid에서 온 값
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점도 측정 1
CED(cupraethylenediamine)용매 사용
일정 온도와 모세관에서 용액의 낙하 특성으로 점도 계산
저분자량의 물질은 낙하 속도가 빠르고, 고분자량의 물질은 낙하 속도가 느림.
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점도 측정 2
일반적으로 고점도 물질이 평균 분자량이 큼
하지만 평균 분자량이기 때문에 저분자량을 제거하여도 평균 분자량이 커짐
반응 조건 (온도, 모세관의 공극 지름)에 영향을 받음
정확한 분자량 분포는 GPC (gel permeation chromatography)로 측정하여야 함.
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증해정도와 점도 (유칼리, DED 표백)
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점도와 강도
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백색도 (Brightness)
목적: 펄프내 발색단의 존재 정도를 표시하는 기준
기준 : 457 nm 파장의 빛의 반사 정도
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백색도 –형광 염료 처리
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표백 반응
산화제에 의한 리그닌내 이중결합의 산화
산화 후 이중 결합의 절단이나 친수성 증가
알칼리 조건에서 물에 대한 용해성이 증가하여 수용성 상태로 제거 가능
알칼리 추출 단계는 이런 성질을 이용하여 분해된 리그닌 제거
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친환경 펄프 생산 현황