| 초록 |
연구개요 용해 펄프는 재생셀룰로오스 및 셀룰로오스 유도체의 원료로 사용되는 고순도 셀룰로오스로 이루어진 펄프이며, 본 연구과제에서는 국산 제지용 화학 펄프를 용해 펄프로 전환하는데 요구되는 처리 기술을 개발하였다. 다양한 그레이드의 용해펄프를 입수하여 품질 특성에 대한 데이터를 확보하고 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스의 물리화학적 특성과의 상관관계를 고찰하였다. 이를 바탕으로 제지용 펄프에 물리적, 생물학적, 화학적 처리를 가해 용해 펄프에 요구되는 잔존 헤미셀룰로오스 함량 수준으로 셀룰로오스 순도를 높이는 공정 조건을 도출하였다. 연구 목표대비 연구결과 제지용 펄프를 용해 펄프로 개질시키기 위해 연구과제에서는 기존 상용 용해 펄프의 품질 데이터 확보, 제지용 펄프 내 헤미셀룰로오스의 화학적 특성 분석, 제지용 펄프로부터 헤미셀룰로오스를 효과적으로 제거하기 위한 공정 조건 확립, 잔존 헤미셀룰로오스의 알칼리 저항성 고찰을 3개년에 걸쳐 순차적으로 수행하였으며, 목표로 한 연구 성과를 충실히 달성하였다. 제지용 펄프의 물리적 전처리 공정으로 PFI mill을 이용한 고해 처리를 가해 펄프섬유의 비표면적을 증가시키고, NaOH를 이용한 알칼리 추출과 endoxylanase를 이용한 효소 가수분해 처리를 통해 펄프 내 자일란을 제거하여 잔존 헤미셀룰로오스 함량을 5% 미만으로 감소시켜 상용 용해펄프와 동등한 수준까지 셀룰로오스의 순도를 향상시킬 수 있었다. 이들 처리 공정을 최적화하여 펄프 내 헤미셀룰로오스 함량을 3.7% 수준까지 도달하였다. 연구개발결과의 중요성 셀룰로오스 에테르 제품은 국내 업체의 제품이 세계 점유율 2위를 차지하는 등 우리나라에서 셀룰로오스 유도체 관련 산업이 성장하고 있다. 그러나 이들 제품의 원료가 되는 용해펄프는 국내 생산량이 전무하여 수요량을 수입에 의존하고 있고, 용해펄프의 물성에 대한 근본적이 이해가 부족하여 제품의 경쟁력 확보에 큰 걸림돌이 되어왔다. 연구 과제에서 고찰된 용해 펄프와 헤미셀룰로오스의 특성에 대한 이해는 셀룰로오스 유도체 제품의 품질 향상과 신제품 개발에 기여할 수 있을 것이다. 또한 제지용 펄프를 용해 펄프로 전환할 수 있는 개발 기술은 국내 펄프 제지 업계에서 양산화에 용이한 공정으로 구성되어 국내 펄프 제지 업계에 파급될 수 있다. (출처 : 요약문 2p) |
