펄프의 품질평가

충북대학교

목재종이과학과

신 수정

펄프 품질의 평가

목적

백색도 향상

펄프가 깨끗해 보이게 하기 위해

불순문 제거를 위해 ( 용해용 펄프에서는 헤미셀룰로오스도 제거)

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

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

산성 조건에서 이중결합의 반응

크라프트 공정에서 hexeneuronic acid의 생성

리그닌 이외 구조에서의 산화제 소비 (hexeneuronic acid)

펄프의 강도적 성질

점도 측정

탄수화물 고분자의 평균 분자량을 측정

급격한 수율 감소와 점도 강도가 동시에 발생

크라프트 펄핑에서 품질관리에서 중요한 요인

크라프트내 카파값 중 hexeneuronic acid에서 온 값

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.

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.

증해정도와 점도 (유칼리, DED 표백)

점도와 강도

백색도 (Brightness)

목적: 펄프내 발색단의 존재 정도를 표시하는 기준

기준 : 457 nm 파장의 빛의 반사 정도

백색도 –형광 염료 처리

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

친환경 펄프 생산 현황