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리그노셀룰로오스의 분리추출에 적용가능한 알칼리 공융용매 탐색 연구
논문제목 리그노셀룰로오스의 분리추출에 적용가능한 알칼리 공융용매 탐색 연구
저자 이철우, 섹비팡, 류정용, 최경화
저널명 2020 한국펄프종이공학회 온라인 학술대회 발행년도 2020.10
작성자 관리자 (admin) 등록일 2020.12.30 조회수 35
초 록

 산업화를 통해 화석연료 사용량이 증가함에 따라 온실가스의 증가와 각종 환경오염이 심화되면서 이를 해결하기 위해 환경 친화적이고 재생 가능한 원료인 바이오매스(Biomass)에 대한 관심이 크게 증가하고 있다. 대표적인 바이매스 중의 하나인 리그노셀룰로오스계 바이오매스는 재생가능한 생분해성 천연자원으로 식량이 아니며 자원이 풍부하다는 장점이 있어 이를 활용하기 위한 연구가 지속되고 있다. 리그노셀룰로오스는 셀룰로오스와 리그닌이 결합된 물질로 각 성분들이 정확하게 분리추출되어야 효율적으로 이용될 수 있다. 현재까지는 산, 염기, 유기용매 등을 이용해 리그노셀룰로오스의 분리추출이 이루어지고 있으나 환경오염 및 분리효율 한계 등의 문제가 있어 이를 대체할 수 있는 용매에 대한 연구가 수행되고 있다. 공융용매는 수소결합이 가능한 두 가지 이상의 고체 혹은 액체 물질을 이용해 제조되는 안정성이 우수하며 친환경적인 용매로, 제조 시 분자 간 수소결합을 통해 상온에서 액체상태를 유지하기 때문에 휘발성이 낮으며 별도의 정제과정이 요구되지 않아 제조방법이 간단하여 기존 용매의 대체용매로서의 적용 가능성이 크다. 그러나 최근 연구되고 있는 공융용매들은 주로 유기산을 기반으로 제조되고 있으며 리그노셀룰로오스에 적용하여 리그닌을 선택적으로 추출하여 셀룰로오스 섬유를 제조하고자 하는 경우 선택성이 낮다는 문제가 있다. 이에 중성 또는 알칼리를 기반으로 제조된 공융용매를 리그노셀룰로오스에 적용하여 그 효과를 확인해야 할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 페놀류(중성), 무기염기류(알칼리) 등을 기반으로 공융용매를 제조하고, 셀룰로오스와 리그닌 표준물질에 대한 추출효율을 분석하였다. 분석 결과, 페놀류 및 무기염기류 기반 공융용매의 리그닌 표준 물질 추출율은 유기산 기반 공융용매와 유사하였으며, 셀룰로오스 표준물질의 추출율은 페놀류 기반 공융용매의 경우가 유기산이나 무기염기류 기반 공융용매보다 낮아 선택성이 우수한 것으로 확인되었다.





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