초록 ▼

연구의 목적 및 내용
국내산 소나무 (Pinus densiflora)을 사용하여 TMP를 제조할 때 목재 칩의 증기 전처리 단계와 리파이닝 단계에서 온도 변화에 따른 공정 에너지 변화와 목재 칩의 연화 효과,TMP 제조 과정에서 문제가 되는 피치 정량화 방법, TMP 제조에 사용되는 소나무 대체 수종 펄프화 특성, 알칼리-페록사이드 펄프화 방법에 따른 TMP 제조 방법, TMP 펄프의 황변방지 방법, 수산화마그네슘을 이용한 TMP와 CTMP의 페록사이드 표백 효과 등에 관한 연구를 수행하였다. 이를 통해 소나무를 원료 한 TM

연구의 목적 및 내용
국내산 소나무 (Pinus densiflora)을 사용하여 TMP를 제조할 때 목재 칩의 증기 전처리 단계와 리파이닝 단계에서 온도 변화에 따른 공정 에너지 변화와 목재 칩의 연화 효과,TMP 제조 과정에서 문제가 되는 피치 정량화 방법, TMP 제조에 사용되는 소나무 대체 수종 펄프화 특성, 알칼리-페록사이드 펄프화 방법에 따른 TMP 제조 방법, TMP 펄프의 황변방지 방법, 수산화마그네슘을 이용한 TMP와 CTMP의 페록사이드 표백 효과 등에 관한 연구를 수행하였다. 이를 통해 소나무를 원료 한 TMP와 CTMP 제조 공정의 최적화와 효과적인 표백 방법을 개발함으로써 에너지 절감과 공정 개선에 기여하고자 하였다.

연구결과
소나무 칩의 증기 예열 단계와 리파이닝 단계에서 증기 온도를 120-140℃ 이상 올리게 되면 리파이닝 에너지 감소, 강도 증가, shives 감소 등에 매우 효과적이었다. 특히 TMP제조 과정에서 문제가 되는 피치 제어를 위한 특수 염색법과 화상분석법을 결합하여 사용하였을 때 피치를 정량적으로 분석할 수 있었다. 소나무에만 의존하는 TMP 제조 방식을 지양하기 위하여 가문비와 아열대산 대나무로 TMP를 제조한 후 그 효과를 비교하였을 때 가문비가 리파이닝 에너지 감소와 백색도 개선 효과가 매우 뛰어난 것을 확인할 수 있었다.

리파이닝 단계에서 알칼리 약품과 과산화수소를 동시에 적용하여 TMP를 제조하였을 때 리파이닝 에너지, shives, 강도, 백색도 등에 있어서 긍정적인 결과를 얻을 수 있었고,표백 폐액의 과산화수소 잔량이나 벌크는 큰 차이가 나타나지 않았다. BTMP의 광변 현상억제를 위해 benzotriazole계 약품이 benzophenone계 약품보다 조금 더 나은 효과를 발현하였고, 활엽수 표백크라프트 펄프를 첨가하면 자외선 흡수제 보다 더 나은 억제 효과를 얻을 수 있었다.

TMP와 CTMP의 표백 과정에서 Mg(OH)₂는 NaOH와 마찬가지로 리그닌의 발색단을 파괴하는 perhydroxyl ion의 생성에 긍정적인 영향을 미침으로써 NaOH를 사용하는 경우와 비교하여 유사한 백색도를 얻을 수 있었고, 폐수 중 COD 부하와 음이온성 저해물질을 줄이는데 보다 더 효과적이었다.

연구결과의 활용계획
• 국내 TMP와 CTMP 제조업체의 펄프 품질 향상을 위해 본 연구 결과물의 공유
- 제조 공정 중 제조원가 절감을 위한 목재 칩의 연화 개선 관련 연구 결과의 공유
- TMP 제조 공정 중 pitch trouble 개선을 위한 해결 방향 제안
- 소나무를 대체할 수 있는 수종 추천
- 페록사이드 표백 효율 및 폐수 부하 경감을 위한 기술 제언
• 국내 TMP와 CTMP 제조업체의 공정 개선을 위해 연구 결과물을 활용한 기술 지원 협조체제 구축
• 연구 결과에 대한 공유를 위해 국내외 저널 혹은 학술대회에 발표
• 연구에 참여한 연구원 활용을 위해 관련 업계로 진출할 수 있도록 적극 추천

( 출처 : 한글요약문 4p )

Abstract ▼

Purpose&contents
This research was investigating softening effects of wood chips under different presteaming treatment and refining at various temperature, new quantifying method of TMP pitches, exploration of alternative wood species for TMP, application of alkaline-peroxide mechanical pulp, pre

Purpose&contents
This research was investigating softening effects of wood chips under different presteaming treatment and refining at various temperature, new quantifying method of TMP pitches, exploration of alternative wood species for TMP, application of alkaline-peroxide mechanical pulp, prevention of photo-yellowing of TMP, and application of magnesium dihydroxide for bleaching of TMP and CTMP. The final results were expected to contribute to energy saving and process improvement during manufacturing process for TMP and CTMP.

Result
In a presteaming stage, steaming temperature over 120℃ greatly contributed to the decrease of refining energy leading to earlier attainment of a target freeness, irrespective of refining temperature. High temperature refining at 140℃ produced a high strength paper, and wood chips treated by alkali responded better to refining than at over 120℃. Improved softening effect on wood chips led to the decrease in shives contents but it gave no effect on pitch contents of TMP. The staining with Sudan IV could be efficiently used to detect and quantify TMP pitches in combination with image analysis. Three fiber sources including Russian spruce (Picea jezoensis) and larix(Larix leptolepis), and myanmar bamboo (Phyllostachys bambusoides) for thermomechanical pulp were explored to replace domestic pine (Pinus densiflora) that has some limitations in an aspect of supply and pitch trouble. Russian spruce could replace the domestic pine in respect of both pulping process and pulp quality. Compared to BTMP, APMP pulping displayed outstanding characteristics including the less requirement of refining energy, the better improvement of tensile strength, the more reduction of shives, and the greater increase of pulp brightness without affecting bulk and residual peroxide in effluents. Hardwood bleached kraft pulp (Hw-BKP) mixed with BTMP contributed to the decrease in the rate of photoyellowing of BTMP. The UV absorbers also had a meaningful effect on the inhibition of photoyellowing of BTMP. The Mg(OH)₂-based bleaching for TMP and CTMP generated less anionic trash as well as lower COD in the bleaching effluents without sacrificing pulp brightness.

Expected Contribution
• Share of the research results with the domestic company to produce TMP and CTMP
- Providing the efficient softening technology of wood chips during TMP process
- Troubleshooting pitch trouble from TMP process
- Recommending alternative wood species to domestic pine
- Providing the efficient bleaching technology using alkaline-peroxide bleaching
• Cooperative system construction between the university research team and the TMP-manufacturing company for consistent technology support
• Boosting global positioning of the research capacity through publishing or presenting the research results
• Helping the young researchers get a job in the allied companies

( 출처 : SUMMARY 5p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 연구계획 요약문 ... 3
• 연구결과 요약문 ... 4
• 한글요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 6
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 7
• 3.1 연구수행방법 ... 7
• 3.2 연구내용 및 결과 ... 16
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 60
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 61
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 62
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 63
• 8. 참고문헌 ... 63
• 9. 연구성과 ... 67
• 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 67
• 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 67
• 12. 기타사항 ... 67
• [별첨1] 대 표 연 구 실 적 ... 68
• [별첨2] 세부 목표 관련 증빙 ... 83
• 끝페이지 ... 89