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성능/효과
- 2에서 보는 바와 같이 소오다법으로 제조된 펄프의 강도적 성질이 크라프트 펄프화에 의하여 얻어진 것보다 높은 값을 나타내었다. 또한 옥수수 줄기 펄프는 이미 예상했던 바와 같이 일정 수준의 여수도를 얻기 위하여 요구되는 고해 요구도가 목재펄프에 비하여 훨씬 낮은 것이 확인되었으며(Table 2), 심지어는 고해를 거의 하지 않고 단순히 deflaker로 충격만 주는 정도의 기계적인 처리만으로도 충분한 강도를 얻을 수 있음이 확인되었다.
- 옥수수 줄기 펄프화는 기존 Fig. 2에서 보는 바와 같이 소오다법으로 제조된 펄프의 강도적 성질이 크라프트 펄프화에 의하여 얻어진 것보다 높은 값을 나타내었다. 또한 옥수수 줄기 펄프는 이미 예상했던 바와 같이 일정 수준의 여수도를 얻기 위하여 요구되는 고해 요구도가 목재펄프에 비하여 훨씬 낮은 것이 확인되었으며(Table 2), 심지어는 고해를 거의 하지 않고 단순히 deflaker로 충격만 주는 정도의 기계적인 처리만으로도 충분한 강도를 얻을 수 있음이 확인되었다.
- 옥수수 줄기의 펄프화 및 제지특성을 검토하기 위하여 조사한 결과 Table 1 및 Fig. 1과 같이 섬유장 분포는 활엽수와 매우 비슷하고 장섬유분이 다소 함유되어 있음이 확인되었다. 그러나 섬유 폭은 목재 섬유에 비하여 매우 가늘어 종이 제조 시 매우 치밀한 구조가 얻어질 것으로 예상되었다.
- 화학 조성상에서 보면 옥수수 줄기의 셀룰로오스 함량은 목재와 거의 비슷한 수준을 나타내었으나, 펜토산 함량이 활엽수 재보다 도 높았고, 리그닌 함량은 반대로 훨씬 낮은 값을 나타내었다. 이와 같은 화학적 성질을 감안할 때 옥수수 줄기의 펄프화가 목재에 비하여 훨씬 수월하고, 종이 제조 시 섬 유간 결합 및 강도적 성질 측면에서 유리할 것으로 예상되었다. 특히 목재섬유에 비하여 헤미셀 룰로오스 함량이 높기 때문에 고해의 필요성 감소 및 소요에너지 절감 효과가 예상된다.
- 6은 종이의 겉보기 밀도와 제반 종이 물성과의 관계를 나타낸 것으로 목재 펄 프에서 고해 수준을 달리하여 제조한 종이와 유사한 관계를 나타내고 있다. 즉 옥수수 펄프의 혼합비율이 증가됨에 따라 섬유 간 결합이 증가되어 겉보기 밀도가 높아지고 있는 추세를 나타내었으며, 제반 종이의 물성이 겉보기 밀도에 대하여 양 또는 음의 직선적인 상관관계를 나타내었다. Fig.
- 그러나 섬유 폭은 목재 섬유에 비하여 매우 가늘어 종이 제조 시 매우 치밀한 구조가 얻어질 것으로 예상되었다. 화학 조성상에서 보면 옥수수 줄기의 셀룰로오스 함량은 목재와 거의 비슷한 수준을 나타내었으나, 펜토산 함량이 활엽수 재보다 도 높았고, 리그닌 함량은 반대로 훨씬 낮은 값을 나타내었다. 이와 같은 화학적 성질을 감안할 때 옥수수 줄기의 펄프화가 목재에 비하여 훨씬 수월하고, 종이 제조 시 섬 유간 결합 및 강도적 성질 측면에서 유리할 것으로 예상되었다.
후속연구
- 옥수수 줄기 펄프는 목재섬유와는 다른 고유의 장. 단점을 지니고 있는 바이들 성질을 적절히 활용하고, 기타 목재펄프 및 각종 첨가제를 적절히 사용함으로써 상당량의 목재펄프를 대체할 수 있을 것으로 기대된다.
- 즉 펄프 배합 조건 및 기타 첨가제 사용방법 및 조건에 따라 매우 다양한 특성을 지니는 종이를 제조하는 것이 가능할 것으로 기대된다. 단지 옥수수 줄기 펄프 섬유가 목재펄프보다 가늘기 때문에 밀도가 높아져서 불투명도, 투기도 및 stiffness가 낮은 단점을 지니고 있으나, 다양한 펄프의 배합 및 첨가제 적용 방법의 개발을 통하여 목재 펄프로 얻을 수 있는 종이성질에 버금가는 수준의 물성을 얻는 것이 가능할 것으로 생각된다.
- 농산폐기물을 포한한 비목재 섬유자원들이 1년생으로써 매년 재생산이 가능하기 때문에 환경보호 측면에서 검토할 만한 가치가 있다. 더욱이 농산폐기물을 자원화할 경우 농가소득에도 일부 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
- 7은 인열지수와 열단장을 나타낸 것으로 펄프 배합 조건에 따라 2가지 형태가 나타났다. 즉 펄프 배합 조건 및 기타 첨가제 사용방법 및 조건에 따라 매우 다양한 특성을 지니는 종이를 제조하는 것이 가능할 것으로 기대된다. 단지 옥수수 줄기 펄프 섬유가 목재펄프보다 가늘기 때문에 밀도가 높아져서 불투명도, 투기도 및 stiffness가 낮은 단점을 지니고 있으나, 다양한 펄프의 배합 및 첨가제 적용 방법의 개발을 통하여 목재 펄프로 얻을 수 있는 종이성질에 버금가는 수준의 물성을 얻는 것이 가능할 것으로 생각된다.
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