제지공학 실험2 - 펄프 여수도 측정

여기서 상용할 여수도 측정법은 TAPPI227에 근거한 CSF( Canadian Standard Freeness )가 사용된다.
고해(섬유 절단 및 피브릴화) 후 고해가 얼마나 되었는지 측정하는 방법인데 완전히 TAPPI를 따르지는 않고 유도리 있께 진행했다.
간지나게 이야기 하면 섬유 현탁액 탈수성 평가 지표가 여수도 이다.
실제로 여수도 측정법은 원리는 동일한데 규격과 방식에 따라 CSF(단위 mL)와 쇼퍼리글러(단위 SR)로 나뉜다.

실험 주제: 고해된 지료의 여수도 측정

준비물: 여수도 시험기, 1L 실린더, 고해된 지료, 물, 전자저울, 온도계, 온도보정여수도표

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실험 방법

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1. 여수도 시험기에 들어가는 시료를 CSF(Canadian Standard Freeness Tester)의 기준에 부합하도록 조절하고 섞어준다.
* CSF기준

시료의 부피	1000㎖(±5㎖)
전건 펄프의 무게	3g(± 0.02g)
시료의 온도	20℃(± 0.5℃)

⓵ 지료의 농도를 고려하여 지료 속 펄프의 무게를 3g에 맞춘다.
* 3g ÷ 지료의 농도(여기서는 0.007(∵0.7%)) = 필요한 지료의 양
⓶ 물을 부어 시료의 부피를 1000㎖까지 맞춘다.
* 여수도 측정 후 온도보정여수도표를 보고 여수도를 20℃에 맞게 조절한다.

2. 여수도 시험기를 통하여 여수도를 측정후 온도에 따른 보정을 한다.
⓵ 시료 속 펄프가 침전 되지 않고 시험기에 잘 들어가도록 시료를 흔들어 준다. (180° 3번)
* 실린더에 마개가 없을 경우 라텍스 장감을 씌우면 섞기 편하다.
⓶ 샘플통에 방법1에서 제작한 시료를 부어준다.
* 시료를 붓는 과정의 마지막에는 샘플통 속 시료가 흔들리지 않도록 유의한다.
⓷ 뚜껑을 닫고(이때 밸브는 열려 있어야한다.) 밸브를 닫아 통기구멍을 막아준다.
⓸ 아래 뚜껑을 열고(5초 뒤) 통기구멍 밸브를 열고시험을 시작한다.
* 밸브를 열지 않으면 대기압과 스크린(∵ 표면장력)에 의해 물이 떨어지지 않는다.

보충 설명

고해가 많이 된 상태에서는 시료의 경우 점성이 높아 단위시간 당 떨어지는 물의 양이 적어 오버플로(옆에 튀어나온 파이프)로 빠져 나가는 양이 적다.

고해가 덜 된 시료의 경우 점성이 낮아 탈수저항성이 낮기 때문에 단위 시간당 스크린 아래로 떨어지는 물의 양이 많다. 오리피스(깔때기 가장 아래 구멍)의 직경이 작아 깔때기에 물이 쌓이면서 오버플로로 나가는 물이 있는데 오버플로의 직경이 오리피스의 직경보다 크기 때문에 단위시간당 오버플로로 흐르는 물의 양이 많다.

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실험 결과

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투입된 지료의 양(g)	시료 온도(℃)	온도보정 전 여수도	보정 후 여수도
428	24	450	432

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고찰

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이론 상 투입되어야하는 지료의 양은 428.6g 이지만 지료는 녹지 않음으로 큰 차이 없다. 실험실 온도 보정의 경우 TAPPI 227에서 제공 된 표에서 여수도는 440과 460이 제시 되어 있었으나 24℃에서는 440과 460에서 모두 18을 감하는 것으로 동일함으로 여수도는 432이다. TAPPI에서 제공한 표에서 지료의 농도를 보정해주는 표도 있었지만 표에서 보정 되는 농도에 0.7%는 없었고 시료를 맞추는 것이 더 정확함으로 농도를 조절한 것으로 보여진다. TAPPI에서 제공한 조건에서 물이 증류수 이면 이온이 전혀 없는 물이라는 조건 등이 붙지만 실제 공정에서 강가의 물을 사용함으로 이 실험이 더 공정에 가까운 실험인 것 같아 보인다. 시험기의 스크린 바닥 중간이 변색된 부분이 있어 걱정 되었지만 실험 후 스크린에서 여수가 다 된 것을 보니 여수도 실험에 영향을 미치진 않은 것으로 보인다.
실험에서 실수로 통기 벨브를 닫고 뚜껑을 닫았는데 실험에 큰 지장을 주진 않았다.