Journal of the Korean Wood Science and Technology

The Korean Society of Wood Science & Technology (한국목재공학회)
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Adsorption Characteristics of Commercial Wood Charcoal in Korea (I)

국내 시판용 목탄의 흡착 특성(I)

  • Lee, Dong-Young (Collage of Agriculture, Life and Environment Science, Chungbuk National University) ;
  • Kim, Byung-Ro (Collage of Agriculture, Life and Environment Science, Chungbuk National University)
  • 이동영 (충북대학교 농업생명환경대학) ;
  • 김병로 (충북대학교 농업생명환경대학)
  • Received : 2009.07.16
  • Accepted : 2009.12.24
  • Published : 2010.01.25
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Abstract

To evaluate the basic characteristics and adsorption properties of commercial wood charcoal, we investigated the proximate analysis, porosimetry analysis, methylene blue adsorption, removal ratios of formaldehyde, and removal ratio of ethylene gas. Fixed carbon contents of traditional black and white charcoal, and mechanical charcoal were 51.8~76.6%, 72.9~84.6%, and 48.5~80.3%, respectively. Refining degrees of the most traditional black charcoal were 9, and those of white charcoal and mechanical charcoals were zero. Specific surface area of traditional black charcoal was 0.1~13.7 $m^2/g$, which was quite lower than that of white charcoal (53.2~372.6 $m^2/g$) and mechanical charcoals (224.3~464.6 $m^2/g$). Also, amounts of methylene blue adsorption were quite lower in black charcoal (0.53~1.97 mg/g) compared with white charcoal (2.68~7.68 mg/g) and mechanical charcoal (11.63~26.10 mg/g). Removal ratios of formaldehyde of the black charcoal were 11.4~26.7%, which is quite similar to white charcoal (17.9~34.9%) and mechanical charcoal (5.5~25.8%). Removal ratios of ethylene gas for traditional black charcoal, traditional white charcoal, and mechanical charcoal were 2.2~43.5%, 21.7~39.1%, 21.7~39.1%, respectively. There was no significant difference in the removal ratios of formaldehyde and ethylene gas among traditional black charcoal, traditional white charcoal, and mechanical charcoal.

본 연구에서는 국내에서 생산 유통되고 있는 시판용 목탄(전통숯, 기계숯)의 기본물성과 흡착특성을 알아보기 위해 탄화물의 공업분석, 세공분석, 메틸렌블루 흡착량, 포름알데히드 제거율, 에틸렌가스 제거율 등을 분석하였다. 고정탄소는 전통숯의 흑탄이 51.8~76.6%, 백탄이 72.9~84.6%, 기계숯이 48.5~80.3%로 백탄이 높은 것으로 나타났다. 정련도는 흑탄의 경우 대부분 9였고, 백탄과 기계숯은 0으로 나타났다. 비표면적은 흑탄이 0.1~13.7 $m^2/g$, 백탄이 53.2~372.6 $m^2/g$, 기계숯이 224.3~464.6 $m^2/g$로 흑탄이 가장 낮은 것으로 나타났다. 메틸렌블루 흡착량은 흑탄이 0.53~1.97 mg/g, 백탄이 2.68~7.68 mg/g, 기계숯이 11.63~26.10 mg/g 범위로 흑탄이 아주 낮은 경향을 나타냈다. 포름알데히드 제거율은 흑탄이 11.4~26.7%, 백탄이 17.9~34.9%, 기계숯이 5.5~25.8% 범위로, 큰 차이를 나타내지 않았다. 에틸렌가스 제거율은 흑탄이 2.2~43.5%, 백탄이 21.7~39.1%, 기계숯이 21.7~39.1% 범위로, 큰 차이를 나타내지 않았다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 국립중앙과학관

References

  1. 공석우, 김병로. 1999. 미이용 목질 폐잔재의 탄화 이용 개발(II). -수종의 목질재료 한화와 탄화물의 특성-. 목재공학27(2): 70-77.
  2. 공석우, 김병로. 2002. 국산 주요 수종 및 목질재료 탄화물의 흡착 특성. 목재공학30(4): 33-40.
  3. 산림청. 2008. 임업통계연보 38: 324.
  4. 김남훈 외 6명. 2003. 전통식 탄화로의 공정표준화에 의한 생산성 향상 및 품질 개량 기술 개발에 관한 연구-자동화된 전통식 탄화로의 개발-. 산림청.
  5. 안병준, 조태수. 2005. 탄화물의 에틸렌가스 흡착 특성. 한국목재공학회 2005학술발표논문집. 490-493.
  6. 이오규, 최원준, 조태수, 백기현. 2007 목탄계 건축자재에 의한 포름알데히드 흡착. 목재공학. 35(3): 61-69.
  7. 정병준 외 5명. 2004. 실내 오염 물질에 대한 숯의 흡착 제거 효과. 한국목재공학회 2004 추계학술논문집.
  8. 岸本定吉, 阿部房子. 1964. 市販木炭の比表面積. 曰本木材學會誌. 10(3): 120-122.
  9. 岸本定吉, 1991. 木炭の新用途とその現況. 日本木質成形撚料工業協同組合: 160.
  10. Blankehorn, P. R., D. P. Barnes, D. E. Kline, and W. K. Murphey. 1978. Porosity and pore size distribution of black cherry carbonized in an insert atmosphere. Wood Sic. 11(1): 23-29.
  11. Mori, M., Y. Saito, S. Shida, and T. Arima. 2000. Adsorption properties of charcoal from wood-based materials. Mokuzai Gakkaishi 46(4): 355-362.
  12. Pulido-Novicio, L., T. Hara, Y. Kurimoto, S. Doi, S. Ishihara, and Y. Imamura. 2001. Adsorption capacities and related characteristics of wood charcoals carbonized using a one-step or two-step process. J. Wood Sic. 47: 48-57. https://doi.org/10.1007/BF00776645

Cited by

  1. Analysis of Charcoal from Quercus phillyraeoides vol.41, pp.3, 2013, https://doi.org/10.5658/WOOD.2013.41.3.181
  2. The Color Change of Korean Pine Specimens Oil-Heat-Treated at 180 and 200℃ vol.43, pp.4, 2015, https://doi.org/10.5658/WOOD.2015.43.4.438
  3. Removal of 5-hydroxymethylfurfural and Furfural in Sugar Hydrolysate by Wood Charcoal Treatment vol.44, pp.5, 2016, https://doi.org/10.5658/WOOD.2016.44.5.705