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- 저자 : ( Dao Kha Giang ) (검색결과 5 건)
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Comparison of Physical and Chemical Properties of Dry and Wet Torrefied Biomass
( Dao Kha Giang ),( Jae-won Lee ) 한국목재공학회 2021 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2021 No.1
Dry and wet torrefaction of biomass (yellow poplar, larch, and waste wood) was conducted in tube-type reactor depending on reaction temperature and time. Effect of dry and wet torrefaction on physical and chemical properties of biomass was compared. The mass loss of biomass was increased with increasing torrefaction severity, and the mass loss was similar depending on biomass species. The hemicellulose was effectively removed during torrefaction. Therefore, the grindability and hydrophobic properties of the biomass were improved in both methods. In dry torrefaction, the grindability and hydrophobic properties of dry torrefaction was improved compare to wet torrefaction. The crystallinity values were increased with increasing reaction temperature and time. The ash content of biomass is significantly reduced by wet torrefaction, while the contents was increased with increasing severity of dry torrefaction.
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( Dao Kha Giang ),( Se-eun Ban ),( Chan-duck Jung ),( June-ho Choi ),( Hyo-lin Seong ),( Hoyong Kim ),( Jae-won Lee ) 한국목재공학회 2022 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2022 No.1
In this study, the physicochemical properties of torrefied biomass was investigated depending on torrefaction temperature and particle size (< 100 mesh and > 100 mesh). The effect of torrefied biomass addition to the hydrophobicity and mechanical properties of biocomposites was evaluated by thermal, morphology, and mechanical analysis for food and beverages packaging application. The hemicellulose (mannan and xylan) content of the biomass decreased with increasing torrefaction temperature. Most mannan of larch and xylan of yellow poplar were degraded at sever condition (280℃ for 50 min). The biomass color was darker with increasing torrefaction temperature regardless species. Carbon content of larch (49.0%) was higher than that of yellow poplar (46.6%) and it was gradually increased with increasing torrefaction temperature. The tensile strength of PLA was 68.0 MPa, and the value decreased in all biocomposite. The tensile strength of biocomposite containing untreated biomass was decreased for both biomass regardless particle size used in this study. In the <100 mesh particle size, the tensile strength of biocomposite containing torrefied biomass decreased compare to that of untreated biomass.
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Effect of Torrefaction on Chemical Characteristics and Grindability of Lignocellulosic Biomass
( Dao Kha Giang ),( Jae-won Lee ) 한국목재공학회 2020 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2020 No.1
In this study, larch and yellow poplar were torrefied in bench scale tubular reactor at 220, 250 and 280°C with residence time 50 min. Effect of torrefaction on properties, chemical composition, grandability and microstructure and morphology of biomass was observed depending on torrefaction conditions. Chemical composition of torrefied biomass changed significantly with increase of torrefaction seversity. The grindability of larch and yellow poplar were improved by torrefaction treatment. XRD analysis revealed that the degradation of amorphous hemicellulose and amorphous regions of cellulose resulted in increases of crystallinity of torrefied biomass. The color of the torrefied biomass was darker with increasing temperature.
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반탄화 바이오매스 종류에 따른 PLA 바이오복합체 물성
정찬덕 ( Chan-duck Jung ),유승현 ( Seunghyun Yoo ),( Dao Kha Giang ),이재원 ( Jae-won Lee ),김호용 ( Hoyong Kim ) 한국목재공학회 2020 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2020 No.1
목재 자원의 대량이용과 일회용 플라스틱 폐기물 처리 문제 해결을 위해 생분해성 플라스틱/목질계 바이오매스 복합체 제조기술에 관한 관심이 높아지고 있다. 그러나 기존 범용 플라스틱과는 달리 대표적인 생분해성 플라스틱인 PLA의 컴파운딩을 위해서는 200℃ 전후의 높은 사출 온도가요구되기에 바이오매스의 분해에 따른 문제가 발생하여 추가적인 첨가제의 사용 등이 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 바이오복합체의 물성저하를 방지하고 공정 안정성을 확보하기 위해 바이오매스를 반탄화하여 휘발성 물질을 제거하고 미세분화한 후 PLA와 컴파운딩하여 바이오복합체를 제조하고자 하였다. 자체 제작한 반탄화 반응기를 사용하여 비반응성 기체 조건에서 침엽수종인 낙엽송과 활엽수종인 백합나무 칩을 반탄화하였으며, 체류 시간은 50분으로 고정하고 반탄화 온도를 220℃에서 280℃까지 변화시켰다. 얻어진 반탄화 바이오매스는 유성밀(PM-100)을 이용하여 분쇄 후 150μm 이하의 미세분을 바이오복합체용 충전재로 사용하였다. PLA는 NatureWorks社의 Ingeo Biopolymer 2003D를 이용하였으며 성형시스템을 결합한 실험실용 이축압출기(HAAKE MiniLab-II and Minijet Package)를 이용하여 PLA 바이오복합체를 압출 성형하고 만능재료시험기(INSTRON 5982)를 이용하여 물성을 평가하였다. Neat PLA의 인장강도는 62.4 MPa였으나 원시료(59.8 MPa) 혹은 220℃에서 반탄화한 바이오매스(61.0 MPa)로 PLA 수지를 10% 대체하였을 경우 통계적으로 유의미하게 인장강도가 감소하였다. 반면 250℃에서 반탄화한 바이오매스(62.5 MPa)의 경우 강도 저하가 일어나지 않았으며 반탄화 온도가 280℃로 증가하여도 같은 경향을 나타냈기 때문에 250℃ 이하 온도에서 최적화가 필요할 것으로 판단된다.
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제재부산물을 이용한 습식·건식 반탄화 바이오매스의 물리/화학적 특성분석
정수아 ( Su-a Jung ),정예진 ( Ye-jin Jung ),형세진 ( Se-jin Hyung ),다오카오지앙 ( Dao Kha Giang ),이재원 ( Jae-won Lee ) 한국목재공학회 2020 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2020 No.1
제재부산물은 합판, 보드 업계에서 주로 발생되며 일부는 연료로 사용되고 있다. 하지만 제재부산물의 수요는 축소되고 있어 다양한 용도 개발이 필요하다. 제재부산물 활용 방안 중 하나는 생분해성 플라스틱 제조이다. 제재부산물을 생분해성 플라스틱 제조에 활용하기 위해서는 바이오매스 소수화, 다량의 미세분 생산이 요구된다. 이러한 요구사항은 수분, 휘발성 물질을 분해하는 반탄화공정을 이용하여 해결할 수 있으며 이는 분쇄과정에서 소요되는 에너지를 절약할 수 있다. 본 연구에서는 제재부산물을 향후 생분해성 플라스틱 제조에 적합한 원료로 사용하고자 원료를 수집하고 미세분화 공정을 비교하기 위해 습식 및 건식 반탄화를 수행하였다. 공시재료로 레드파인 제재부산물을 선정하였고 원료에 대한 물리, 화학적 특성을 분석한 후 유성밀을 이용하여 미세분화하여 반응조건에 대한 차이를 비교분석하였다. 습식 및 건식 반탄화는 200℃에서 10, 20, 30분 동안 수행하였으며, 각 바이오매스에 대해 화학성분 분석, 분쇄특성, 결정화도를 분석하였다.
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