[논문]오일팜 부산물을 이용한 유기충전제 제조 가능성 평가

이지영; 김철환; 성용주; 박종혜; 김은혜

doi:10.7584/ktappi.2015.47.5.061

오일팜 부산물을 이용한 유기충전제 제조 가능성 평가
Effect of New Organic Filler Made From Oil Palm Biomass on Paperboard Properties 원문보기

펄프 종이기술 = Journal of Korea TAPPI, v.47 no.5, 2015년, pp.61 - 67

이지영 (경상대학교 환경재료과학과) , 김철환 (경상대학교 환경재료과학과) , 성용주 (충남대학교 농업생명과학대학 환경소재공학과) , 박종혜 (경상대학교 임산공학과) , 김은혜 (경상대학교 임산공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

As the production of palm oil has been increased, the generation of oil palm biomass is also increased and the utilization of the oil palm biomass become more significant topic. One third of the oil palm biomass is empty fruit bunch (EFB) and the other two thirds are oil palm trunks and fronds. However, the effective use of oil palm biomass has not been developed and most of it is discarded near oil palm plants. In this study, we investigated the applicability of EFB to the paperboard mills, as an organic filler. The new organic filler was manufactured in a laboratory by grinding and fractionating dried EFB powder, and its properties were analyzed. The particles of EFB organic filler were larger and more spherical than those of the commercial wood powder. The use of EFB organic filler resulted in a higher bulk of the handsheets with similar trends of physical strength, compared to those made with wood powder. It was concluded that EFB could be used as a raw material to manufacture organic filler for paperboard production.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 오일팜 바이오매스 자원 중 EFB를 이용하여 판지용 유기충전제의 제조가능성을 파악하고자 하였다. 유기충전제는 국내 판지 생산업체를 중심으로 활발하게 사용되는 기능성 원료로 국내에서는 목분이 사용되고 있다.

제안 방법

본 연구에서는 오일팜 제조 후 발생되는 부산물인 오일팜 바이오매스 중 EFB의 유기충전제 활용 가능성을 평가하고자 EFB를 이용하여 실험실적으로 판지용 유기충전제를 제조하고 실험실에서 제조한 KOCC 지료와 백판지 생산 공정의 현장 지료를 이용하여 EFB 유기충전제가 적용된 수초지를 제작하고 그에 따른 물리적·강도적 특성을 분석 하였다.

대상 데이터

본 연구에서는 유기충전제를 제조하기 위해 EFB 분말을 S업체에서 분양받아 사용하였다. 대조군으로 국내 백판지 공장에서 사용되고 있는 G사의 상업용 목분(commercial wood powder; WP)을 사용하였다. 수초지 제조를 위해 D사에서 분양받은 국산 폐골판지(Korean old corrugated container; KOCC)를 사용하였으며 현장적용성을 평가하기 위해 S사의 OCC 라인의 머신체스트 원료를 사용하였다.
본 연구에서는 유기충전제를 제조하기 위해 EFB 분말을 S업체에서 분양받아 사용하였다. 대조군으로 국내 백판지 공장에서 사용되고 있는 G사의 상업용 목분(commercial wood powder; WP)을 사용하였다.
대조군으로 국내 백판지 공장에서 사용되고 있는 G사의 상업용 목분(commercial wood powder; WP)을 사용하였다. 수초지 제조를 위해 D사에서 분양받은 국산 폐골판지(Korean old corrugated container; KOCC)를 사용하였으며 현장적용성을 평가하기 위해 S사의 OCC 라인의 머신체스트 원료를 사용하였다. 유기충전제를 수초지에 보류하기 위해 C사에서 분양받은 양이온성 PAM(C-PAM)을 사용하였다.

이론/모형

제조된 수초지를 온도 23±1℃, 상대습도 50±2%로 조습처리한 후 TAPPI Test Methods에 의거하여 벌크(TAPPI T 411), 열단장(TAPPI T 494), 압축지수(TAPPI T 818), 파열지수(TAPPI T 403), 스티프니스(TAPPI T 543)를 각각 측정하였다.

성능/효과

EFB 유기충전제를 투입하여 제조한 수초지의 벌크는 EFB 투입량이 증가함에 따라 증가하였으며 목분에 비하여 EFB 유기충전제의 벌크향상 효과가 뚜렷하였다. EFB 유기충전제와 목분의 첨가량이 증가함에 따라 강도적 특성은 감소하였으나 목분과 EFB 유기 충전제의 투입량이 동일한 수준에서는 강도의 차이가 없었다.
이는 실험실에서 조성된 지료와 백판지 생산 공정에서 입수한 지료에 각각 적용한 결과 모두 동일한 경향이 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 EFB를 이용하여 백판지용 유기충전제를 제조하여 백판지에 적용한다면 목분 이상의 기능성을 확보할 수 있을 것을 판단된다.

후속연구

실험실적으로 분쇄하고 분급하여 제조된 EFB 유기충전제는 입자의 형태가 목분에 비해 구형에 가깝고 평균입도가 크다. 따라서 판지용 유기충전제로서 EFB를 적용하기 위해서는 입자크기의 상한을 적절하게 조절하여야 하고 미세한 입자의 함량을 낮춰 전반적인 입도의 분포가 균일하도록 입자크기를 조절하여야 할 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	오일팜 나무는 무엇인가?	오일팜 나무는 야자과(Palmae) 식물로, 1년 묘목에서 자라고 식재된 후 3-5년 열매의 수확이 시작되어 10-20년에 연간 생산량이 최대가 되며 20년 이후에는 연간 생산량이 감소되기 때문에 25년생 정도에서 도태시키고 재식목을 한다. 1 ha의 오일팜을 재배할 경우 연간 5.
	오일팜에서 발생되는 부산물들이 방치되고 있는 이유는 무엇인가?	5) 오일팜에서 발생되는 주요 부산물의 종류로는 빈열매송이(empty fruit bunch; EFB), 오일팜 줄기(oil palm trunk; OPT), 오일팜잎(oil palm frond) 등이 있다.6) 그러나 이들 부산물들은 섬유조직이 치밀하지 못하고 목재로의 사용이 적합하지 않아 열매를 채취하고 팜오일 생산한 후 대부분 산림이나 팜유 제조공장 근처에서 방치되고 있다. 특히, 팜오일 제조 시 발생되는 유기성 폐기물 가운데 하나인 EFB는 외부에 방치되거나 비료로써 활용되는 등 저급한 용도로 활용되고 있는 실정이다.
	오일팜에서 발생되는 주요 부산물에는 어떤 것들이 있는가?	5톤의 오일이 생산되고 55톤의 섬유상 물질이 발생된다.5) 오일팜에서 발생되는 주요 부산물의 종류로는 빈열매송이(empty fruit bunch; EFB), 오일팜 줄기(oil palm trunk; OPT), 오일팜잎(oil palm frond) 등이 있다.6) 그러나 이들 부산물들은 섬유조직이 치밀하지 못하고 목재로의 사용이 적합하지 않아 열매를 채취하고 팜오일 생산한 후 대부분 산림이나 팜유 제조공장 근처에서 방치되고 있다.

참고문헌 (8)

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상세보기
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상세보기
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