펄프의 표백은 1770 년대에 처음 적용되기 시작하였고 20 세기에 이르러 다양한 표백 방법들이 연구되었으며 오늘날에도 새로운 연구가 꾸준히 시도되고 있다. 펄프의 표백처리는 펄프 내에 존재하는 리그닌을 제거시켜 백색도 및 물리적 특성을 개선시키는 효과가 있다. 표백 효과는 표백제의 종류와 첨가량에 따라 다르게 나타나며, 발색단에 작용하는 기작 및 펄프 섬유에 의한 영향에서도 차이가 나타난다. 이와 같은 표백 효과는 탈묵펄프의 표백에도 동일한 영향을 나타내고 있으며, 표백 방법에 따라 단일표백 및 다단표백 방법이 적용되고 있다. 그러나 표백효과 및 친환경성, 경제성 등은 표백 공정의 중요한 요소로 거론되고 있다.
이에 본 연구에서는 표백 시스템에 따른 탈묵펄프의 표백효율을 개선하기 위하여 FAS(formamidine sulfinic acid)와 Na2S2O4(sodium dithionite), H2O2(hydrogen peroxide)의 표백효과와 표백 후 폐수의 특성 변화를 비교 분석하였으며 친환경 표백제로 사용되는 과산화수소에 TAED(tetraacetylethylenediamine)를 적용한 연구를 수행하였다. 표백제의 종류에 따라 단일표백 하였을 때, 환원 표백제인 FAS와 Na2S2O4가 산화 표백제인 H2O2 보다 상대적으로 높은 표백효과를 얻으며, 광학적 특성을 개선하는 효과가 나타났다. 환원 표백제는 산화 표백제 보다 탈묵펄프 내에 존재하는 염료를 효과적으로 분해시키며, 리그닌 발색단의 발색을 억제하기 때문에 산화 표백제보다 적은 양으로도 표백효과가 우수한 것으로 나타났다. 또한 표백 폐수의 경우, 환원표백 시 중성 pH를 나타내며, 탈묵펄프 내에 염료를 분해함으로써 탁도, SCODcr, 양이온 요구량 등도 낮게 나타났다. 그러나 전기전도도의 변화는 환원표백 후 발생하는 황 이온들의 영향에 의해 과산화수소를 이용한 산화표백 보다 높은 결과를 나타냈다. 이상의 결과를 통해 환원 표백제인 FAS와 Na2S2O4가 H2O2보다 상대적으로 우수한 표백효과를 가지며 환경부하는 낮음을 확인할 수 있었다.
산화표백에 있어 표백효과가 상대적으로 낮게 나타난 H2O2의 표백효과를 저하 시키는 인자를 탐색하고자 표백제에 따라 미세분과 금속이온들의 영향성을 분석하였다. 각각의 표백 조건에 따라 미세분을 증량하여 표백 하였을 때, 전반적으로 백색도는 일부 감소했지만 일정한 경향이 없었고, 오차범위가 크게 나타나는 것으로 보아 일정량 이하의 미세분은 광학적 특성에 영향을 미치지 않는 것으로 판단되었다. 표백 시 희석수 내에 존재하는 금속이온의 양을 증가시킨 경우, 광학적 특성의 변화가 나타났는데 차아황산나트륨 표백 시 Fe2+, Mn2+이 증가함에 따라 백색도가 일부 증가하는 현상이 나타났고, 과산화수소 표백 시 Fe2+ 이온이 증가함에 따라 백색도가 감소하는 경향이 나타났다. 하지만 FAS를 사용했을 때 금속이온에 의한 변화는 일정한 경향을 나타내지 않았다. 위 결과를 통해 탈묵펄프 공정에서 표백 시 희석수로 사용되는 단기순환 백수에 미세분과 금속이온이 누적되면 표백제에 따라 표백효과가 다르게 나타난다는 것을 확인 할 수 있었다. 또한 과산화수소의 표백효과는 다른 표백제에 비해 상대적으로 낮지만 이는 미세분과 금속이온의 영향보다는 과산화수소 자체가 상대적으로 낮은 표백력을 지니는 것으로 판단되었다. 이에 따라, 과산화수소의 표백효과를 개선시키기 위해 의류산업에서 널리 사용되고 있는 과산화수소 촉진제인 TAED를 표백 전에 적용하였다. TAED를 몰비에 따라 증량시켜 첨가한 후 과산화수소를 사용해 표백한 결과 TAED와 과산화수소의 반응으로 강산화제인 과초산(peracetic acid)이 발생해 강한 표백 효과가 나타나 광학적 특성이 개선되었다. 또한, 폐수의 pH, 탁도, 양이온 요구량 등이 감소하여 환경부하가 감소하는 효과가 나타났다.
본 연구를 통해 과산화수소 촉진제인 TAED 적용 가능성을 확인하였고, 적용결과 환원 표백제의 표백효과와 유사하게 광학적 특성이 개선되었으며, 폐수에 의한 환경부하는 감소되었다.