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- 저자 : 안병준 ( Byeongjun Ahn ) (검색결과 2 건)
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이태주 ( Taiju Lee ),오유진 ( Yujin Oh ),( Wonjae Youe ),( Jaegyeong Gwon ),안병준 ( Byeongjun Ahn ),서진호 ( Jinho Seo ) 한국목재공학회 2022 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2022 No.1
카르복시메틸레이션을 통해 개질된 펄프는 펄프의 친수성을 더욱 강화하여 독특한 특성을 나타내므로 화장품, 식품 등 다양한 소재에 활용되고 있으며, 나노셀룰로오스 제조 원가 절감을 위한 전처리 방안으로도 활용되고 있다. 카르복실레이션은 펄프의 주성분인 셀룰로오스의 글루코즈 C2, C3, C6에 카르복시메틸기를 화학적으로 접합하는 과정이다. 카르복시메틸화 과정은 펄프를 수산화나트륨 수용액(NaOH)으로 활성화하여 팽윤을 유도하고 하이드록실기의 친핵성을 향상시킨 후 모노클로로아세트산 또는 나트륨염으로 셀룰로오스의 수산기를 전환하게 되는데. 증해 방법, 순도, 섬유장 및 폭, 미세섬유 등 펄프 성상 및 반응 조건에 따른 카르복시메틸레이션 효율이 다르게 나타날 수 있다. 이에 본 연구에서는 국산 목재 펄프를 활용한 카르복시메틸 셀룰로오스의 신소재 응용에 대한 기초 자료를 확보하고자 펄프의 성상 및 유도체화 반응 조건이 카르복시메틸레이션 효율에 미치는 영향을 평가하였다. 그 결과 크라프트 펄프에 비해 알파-셀룰로오스 함량이 높은 알칼리-에탄올 펄프의 유도체화 효율이 높았다. 또한 활엽수에 비해 섬유장의 분포가 넓고 장섬유로 구성되어 있는 침엽수의 경우 입자가 균일해질수록 유도체화 효율이 향상되었으며, 활엽수는 미세분 제어를 통해 카르복시메틸레이션 효율을 개선시킬 수 있었다.
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이태주 ( Taiju Lee ),서진호 ( Jinho Seo ),권재경 ( Jaegyoung Gwon ),유원재 ( Won-jae Youe ),안병준 ( Byeongjun Ahn ) 한국목재공학회 2021 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2021 No.2
국내 상수리나무는 홀로셀룰로오스 함량이 높아 펄프용 원료로 사용되고 있다. 크라프트 증해기법으로 제조되는 펄프는 강도가 높아 종이 제조 원료로 사용하고 있으나, 표백이 어렵고 증해에 사용되는 약품(Na<sub>2</sub>S)으로 인해 SO<sub>x</sub> 등 유해가스가 발생되는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하고자 산 및 알코올 등을 활용한 유기용매 펄프화법에 대한 연구가 진행되어왔다. 이 중 에탄올은 표면 장력이 낮아 약액의 침투를 용이하게 하고 환경오염 유발도 적어 펄프화 뿐만 아니라 바이오에너지 분야에서도 전처리 용도로 활용된다. 이에 본 연구에서는 에탄올을 활용한 증해 기법 적용 가능성을 평가하기 위해 국산 상수리나무를 활용하여 증해 온도, 약액 조성 등에 따른 증해 기초 특성을 평가하고자 하였다. 증해 온도와 알칼리(NaOH) 함량이 증가함에 따라 셀룰로오스의 가수분해가 촉진되어 증해 수율이 감소하였다. 에탄올을 50% 혼합하였을 경우 셀룰로오스 및 헤미셀룰로오스 함량에 큰 변화 없이 리그닌을 제어할 수 있었으나, 60% 이상 혼합하였을 경우에는 증해가 이루어지지 않았다. 에탄올 50%와 알칼리 20%로 구성된 약액으로 액비(liquor to wood ratio)를 7:1로 조절한 조건에서 105℃에서 1시간 침지(Impregnation) 후 160℃에서 2시간 증해(Cooking)하였을 경우, 국산 상수리나무 펄프의 수율은 50.19%, 탈리그닌율은 83.2%로 분석되었다.
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