크라프트 펄프화 공정에서의 반응 기초...
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크라프트 펄프화 공정에서의 반응 기초 -2강
충북대학교
목재종이과학과
신 수정
크라프트 펄프화 공정에서 각 성분의 반응
침엽수와 활엽수 리그닌의 반응성
크라프트 펄프화 에서 리그닌의 제거와 알칼리 소비의 관계
단계적 탄수화물 분해 반응
탄수화물의 임의 절단 반응
펄프 폐액의 화학 성분
성분 함량, % 조성
리그닌 47
Hydroxy acids 28
Lactic 15
2-hydroxybutanoic 5
2,5-dihydroxypentanoic 4
Xyloisosaccharinic acid 5
alpha-Glucoisosaccharinic acid 15
beta-Glucoisosaccharinic acid 36
다른 hydroxy acids 20
Formic acid 7
Acetic acid 4
추출물 5
다른 성분들 9
반응시간에 따른 리그닌의 분해 양상
크라프트 공정 변수들
수율- 카파값, 수율 화학 조성분: % 리그닌, % 헤미셀룰로오스, % 셀룰로오스 물리적 성질: 강도 반응 속도
일반적인 약액농도
침엽수 표백용 라이너보드용
카파값 30 80-100
%AA 19 17
%EA 16 14.5
활엽수 표백용
카파값 16
%AA 17
%EA 14.5
황화도의 잇점 30% 까지 황화도를 증가시킬때
반응속도가 빨라짐
증해시간 단축
저온 증해 가능
낮은 약액 농도 가능
수율이 높아짐
강도적 성질 향상
30% 이상에서는 효과가 미미하다. 약액 회수 문제를 불러 옴
H-factor
온도와 시간에 따라 화학 반응속도가 달라짐(온도 10oC 상승에 따라 반응속도 2-3배 증가)
이 두가지를 한가지 변수로 -> H-factor
H-factor : 시간과 온도의 함수
온도 사이클
온도 상승이 너무 빠르면: 불균일한 증해
약액 침투속도와 온도 상승 사이에 조화를
최대 온도는 180oC를 유지 하여야
이상에서는 (임의 절단 반응에 의하여)
강도 손실
수율 손실
컨트롤 조작 변수들
리그닌 제거 정도: 카파값
잔류 알칼리
강도: 점도
%rejects
점도
셀룰로오스 사슬내 파괴 정도를 측정하는데 사용
펄프를 CED(cupraethylenediamine)용액에 용해 시킨다
점도계를 이용하여 정도를 측정
연속식 다이제스터
1930년: Asplund Defibrator에서 기계펄핑을 위해 개발
1950년: 하루 생산 50톤 규모의 공장이 스웨덴에서 Kamyr사에 의해 개발
1958년: 저온 배출 방법 도입
1964년: 다이제스터내 세척법 도입
1972년: 두개의 증해통을 사용하는 다이제스터 개발
다이제스터 조작-연속식
칩 투입및 약품 농도로 조절
온도 변화 조절
세척 조절
카파값 조절
생산 속도 조절
MCC(Modified Continuous Cooking)
연장 탈리그닌의 잇점
펄프 품질에 영향을 미치지 않으면서 낮은 카파값까지 증해 할수 있다- 일반적인 침엽수카파값:30, 연장증해: 15까지
카파값을 내릴수 있어서 표백단계 오염물 발생을 반정도 줄일수 있다
산소 탈리그닌을 도입하면 카파값 8 이하의 펄프를 생산할수 있다
무 염소 표백 (elemental chlorine-free [ECF]), 무염소계 표백(totla chlorine-free[TCF]) 표백이 가능하게 한다.