KR102589558B1 - Manufacturing Method of Super Absorbent Substrate - Google Patents

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임윤묵
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손민호
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Abstract

본 발명은 니트릴기 함유 고분자를 포함하는 기재에 방사선을 조사하는 단계; 및 상기 방사선이 조사된 기재를 용매 및 강염기와 혼합하는 단계;를 포함하고, 상기 용매는 물과 유기 용매를 포함하는 것인, 고흡수성 기재의 제조방법에 관한 것이다.The present invention includes the steps of irradiating radiation to a substrate containing a nitrile group-containing polymer; and mixing the irradiated substrate with a solvent and a strong base, wherein the solvent includes water and an organic solvent.

Description

고흡수성 기재의 제조방법{Manufacturing Method of Super Absorbent Substrate}Manufacturing Method of Super Absorbent Substrate}

본 발명은 친수성 관능기로 개질된 고흡수성 기재를 높은 수율로 제조할 수 있는 고흡수성 기재의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a highly absorbent substrate modified with a hydrophilic functional group, which can produce a highly absorbent substrate modified with a high yield.

유체를 저장하는 매체로서의 고흡수성 섬유 등의 고흡수성 기재의 제조방법에 대해서는 오래전부터 많은 연구가 이루어져 왔고, 그와 관련한 다양한 응용 방법들도 제안되어 왔다. 예컨대, 고흡수성 섬유는 종이 기저귀, 생리용품, 마스크팩, 상처보호용 드레싱재, 의료용 패드, 겔형 방향제, 농·원예용 보수제, 화장용품, 건축용 동결방지재료, 시멘트·콘크리트 혼화제 등의 폭넓은 분야에서 사용 및 응용되고 있다. Much research has been conducted for a long time on the manufacturing method of highly absorbent substrates such as superabsorbent fibers as media for storing fluids, and various application methods related thereto have also been proposed. For example, highly absorbent fibers are used in a wide range of fields such as paper diapers, sanitary products, mask packs, wound protection dressings, medical pads, gel-type air fresheners, agricultural and horticultural water retention agents, cosmetic products, construction anti-freeze materials, and cement and concrete admixtures. It is being used and applied.

또한, 고흡수성 기재가 활용되는 일회용 기저귀의 상업적 성공으로 인하여 새로운 분야의 고흡수성 기재들이 연구되고 있을 뿐만 아니라, 기존의 분말 형태가 아닌 기재 및 특정한 형태를 갖는 고흡수성 기재가 제안되고 있다. In addition, due to the commercial success of disposable diapers using highly absorbent substrates, not only are new fields of highly absorbent substrates being studied, but substrates other than the existing powder form and superabsorbent substrates with specific shapes are being proposed.

이렇게 다양한 분야에서 활용도가 높고 응용 가능성이 풍부한 고흡수성 섬유 등의 고흡수성 기재를 제조하기 위한 방법으로서, 기존에는 흡수성 단분자 혹은 고분자에 개시제 및 가교제를 첨가하여 중합하는 방법을 적용하였는데, 이는 상기 흡수성 단분자 및 고분자 이외에도 화학물질이 추가적으로 첨가되어야 한다는 단점 및 균일한 형태의 섬유상으로 중합하기 어렵다는 문제가 있다.As a method for producing highly absorbent substrates such as superabsorbent fibers, which have high utility and application potential in various fields, a method of polymerizing the absorbent single molecule or polymer by adding an initiator and a crosslinking agent was previously applied, which In addition to single molecules and polymers, there is a disadvantage that additional chemicals must be added and it is difficult to polymerize it into a uniform fiber shape.

상기와 같은 문제를 해결하기 위한 방법으로 방사선 그래프트 기술을 이용하여 친수성 관능기를 도입하는 방법이 개발되었으나, 상기 방법은 그래프트 기술 특성상 원재료로 사용되는 부직포의 함량으로 인하여 관능기를 갖는 고분자의 함량을 높이는 것에 한계가 있고, 그래프트 반응 공정이 매우 복잡하며 그래프트 수율 제어에도 많은 어려움이 있어 여전히 고흡수성 기재의 제조에는 한계가 있는 실정이다.As a method to solve the above problem, a method of introducing a hydrophilic functional group using radiation grafting technology has been developed. However, due to the nature of the grafting technology, this method requires increasing the content of the polymer having a functional group due to the content of the nonwoven fabric used as a raw material. There are limitations, the graft reaction process is very complicated, and there are many difficulties in controlling the graft yield, so there are still limitations in the production of highly absorbent substrates.

이에 높은 수율로 고흡수성 기재를 제조할 수 있는 효율적인 제조방법의 개발이 필요한 상황이다.Accordingly, there is a need to develop an efficient manufacturing method that can produce highly absorbent substrates with high yield.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 니트릴기 함유 고분자를 포함하는 기재에 방사선을 조사하여 가교시키고, 상기 기재와 혼합되는 용매의 극성 제어를 통해 상기 기재의 표면에 친수성 관능기를 도입함으로써, 다양한 분야에 적용 가능한 고흡수성 기재를 높은 수율로 제조할 수 있는 고흡수성 기재의 제조방법을 제공하고자 한다.The present invention is intended to solve the above-mentioned problem, by crosslinking a substrate containing a nitrile group-containing polymer by irradiating radiation, and introducing a hydrophilic functional group to the surface of the substrate by controlling the polarity of the solvent mixed with the substrate, The aim is to provide a method for manufacturing a highly absorbent substrate that can be applied to various fields with high yield.

본 발명의 일 실시형태에 따르면, 니트릴기 함유 고분자를 포함하는 기재에 방사선을 조사하는 단계; 및 상기 방사선이 조사된 기재를 용매 및 강염기와 혼합하는 단계;를 포함하고, 상기 용매는 물과 유기 용매를 포함하는 것인, 고흡수성 기재의 제조방법을 제공한다.According to one embodiment of the present invention, irradiating radiation to a substrate containing a nitrile group-containing polymer; and mixing the irradiated substrate with a solvent and a strong base, wherein the solvent includes water and an organic solvent.

본 발명의 고흡수성 기재의 제조방법에 따르면, 방사선 가교 및 친수화 반응 용매의 조건을 달리함으로써 종래 기술과 대비하여 간단한 제조 공정으로도 유체의 흡수량 및 제습량이 뛰어난 고흡수성 기재를 높은 수율로 제조할 수 있다.According to the manufacturing method of the superabsorbent substrate of the present invention, by varying the conditions of the solvent for radiation crosslinking and hydrophilization reaction, a highly absorbent substrate with excellent fluid absorption and dehumidification capacity can be manufactured with high yield even with a simple manufacturing process compared to the prior art. You can.

도 1은 실시예 1 내지 실시예 5에 따른 고흡수성 섬유의 전사선 조사선량별 시간에 따른 흡수량을 나타낸 도시이다.
도 2a는 실시예 6 내지 실시예 16에 따른 고흡수성 섬유의 수율을 나타낸 도시이다.
도 2b는 실시예 6 내지 실시예 16에 따른 고흡수성 섬유의 흡수량을 나타낸 도시이다.
도 2c는 실시예 6 내지 실시예 16에 따른 고흡수성 섬유의 제습율을 나타낸 도시이다.
도 3은 실시예 17 내지 실시예 21에 따른 고흡수성 섬유의 흡수량을 나타낸 도시이다.
Figure 1 is a diagram showing the absorption amount over time for each transfer radiation dose of the superabsorbent fibers according to Examples 1 to 5.
Figure 2a is a diagram showing the yield of superabsorbent fibers according to Examples 6 to 16.
Figure 2b is a diagram showing the absorption amount of superabsorbent fibers according to Examples 6 to 16.
Figure 2c is a diagram showing the dehumidification rate of the superabsorbent fibers according to Examples 6 to 16.
Figure 3 is a diagram showing the absorption amount of superabsorbent fibers according to Examples 17 to 21.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명인 고흡수성 기재의 제조방법에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the attached drawings, the method for manufacturing the highly absorbent substrate of the present invention will be described in detail so that it can be easily performed by those skilled in the art.

고흡수성 기재는 자체 무게의 5백 내지 1천배 정도의 수분을 흡수할 수 있고, 일단 흡수한 수성물질을 대부분 다시 방출하지 않는 특성을 가진 고흡수성 고분자로 이루어진 섬유 등의 기재를 의미한다. 구체적으로, 상기 고흡수성 고분자 섬유는 고분자 단일 사슬구조 또는 고분자 사슬 간에 가교결합을 통한 3차원의 망상구조에서 친수성기를 도입함에 따라 유체를 흡수 현상을 나타내는 고분자로서, 기재 중의 고분자의 구조(섬유의 구조) 내부에 다량의 액체를 흡수하고 팽창하여 하이드로겔을 형성하고, 흡수된 액체를 일정 압력 하에서 보유할 수 있는 가교 결합된 중합체를 의미한다.Highly absorbent substrate refers to a substrate such as a fiber made of a highly absorbent polymer that can absorb moisture 500 to 1,000 times its own weight and does not release most of the water-based substances once absorbed. Specifically, the highly absorbent polymer fiber is a polymer that absorbs fluid by introducing a hydrophilic group in a single polymer chain structure or a three-dimensional network structure through cross-linking between polymer chains. The structure of the polymer in the substrate (structure of the fiber ) It refers to a cross-linked polymer that absorbs a large amount of liquid inside and expands to form a hydrogel, and can hold the absorbed liquid under a certain pressure.

본 발명의 일 실시형태에 따른 고흡수성 기재의 제조방법은 니트릴기 함유 고분자를 포함하는 기재에 방사선을 조사하는 단계; 및 상기 방사선이 조사된 기재를 용매 및 강염기와 혼합하는 단계;를 포함하고, 상기 용매는 물과 유기 용매를 포함한다.A method for manufacturing a highly absorbent substrate according to an embodiment of the present invention includes irradiating radiation to a substrate containing a nitrile group-containing polymer; and mixing the irradiated substrate with a solvent and a strong base, wherein the solvent includes water and an organic solvent.

먼저, 니트릴기 함유 고분자를 포함하는 기재에 방사선을 조사함으로써, 상기 기재를 가교시킬 수 있다. 이는 방사선 조사 에너지에 의해 상기 기재의 결합력이 약한 부분을 절단함으로써 자유 라디칼을 형성하여 가교결합을 유도할 수 있는 것이다.First, by irradiating radiation to a substrate containing a nitrile group-containing polymer, the substrate can be crosslinked. This can induce cross-linking by forming free radicals by cutting the weakly bonded portion of the substrate by irradiation energy.

상기 니트릴기 함유 고분자룰 포함하는 기재는 폴리아크릴로니트릴계 고분자 및 그 유도체를 포함하는 것일 수 있다. 여기서, 폴리아크릴로니트릴계 고분자는 단독 중합체 및 공중합체를 모두 포함하는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 니트릴기 함유 고분자를 포함하는 기재는 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile, PAN), 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체(poly(styrene-co-acrylonitrile), SAN), 아크릴로니트릴-부타디엔 코폴리머(poly(acrylonitrile-co-butadiene, NBR) 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 터폴리머(poly(acrylonitrile-co-butadiene-co-styrene, ABS)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상을 포함하는 것일 수 있고, 바람직하게는 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile, PAN)을 포함하는 것일 수 있다.The substrate containing the nitrile group-containing polymer may include polyacrylonitrile-based polymer and its derivatives. Here, the polyacrylonitrile-based polymer may include both homopolymers and copolymers. Specifically, the substrate containing the nitrile group-containing polymer is polyacrylonitrile (PAN), styrene-acrylonitrile copolymer (poly(styrene-co-acrylonitrile), SAN), and acrylonitrile-butadiene copolymer. (It may contain at least one selected from the group consisting of poly(acrylonitrile-co-butadiene, NBR) and acrylonitrile-butadiene-styrene terpolymer (poly(acrylonitrile-co-butadiene-co-styrene, ABS)) and may preferably contain polyacrylonitrile (PAN).

상기 니트릴기 함유 고분자는 주사슬이 탄소-탄소로 이루어져 있어 화학적으로 안정하고 기계적 물성이 우수한 특성을 가지기 때문에, 상기 니트릴기 함유 고분자를 포함하는 기재는 가볍고 촉감이 좋으며, 높은 초기탄성률을 나타내어 의류용 및 공업용으로서 높은 활용도를 가질 수 있다.Since the nitrile group-containing polymer has a main chain made of carbon-carbon, it is chemically stable and has excellent mechanical properties. Therefore, the substrate containing the nitrile group-containing polymer is light, feels good, and has a high initial modulus of elasticity, so it can be used for clothing. and can have high utility for industrial purposes.

또한, 상기 고분자에 함유된 니트릴기는 친핵성 치환반응을 통해 다양하게 화학적으로 변형될 수 있다. 구체적인 예로, 알칼리 용액을 사용하여 가수분해함으로써 니트릴기를 카르복실기(-COOH)로 전환시킬 수 있다.Additionally, the nitrile group contained in the polymer can be chemically modified in various ways through nucleophilic substitution reactions. As a specific example, a nitrile group can be converted to a carboxyl group (-COOH) by hydrolysis using an alkaline solution.

상기 기재는 섬유, 직물 또는 부직포인 것일 수 있다.The substrate may be a fiber, fabric, or non-woven fabric.

상기 방사선은 전자선, 알파선, 베타선, 감마선, 엑스선 및 중성자선으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 전리 방사선을 포함하는 것일 수 있다. 상기 방사선을 조사함으로써 니트릴기 함유 고분자 사슬간에 화학 결합을 통한 가교가 일어남에 따라 상기 니트릴기 함유 고분자를 포함하는 기재를 가교시킬 수 있다.The radiation may include at least one ionizing radiation selected from the group consisting of electron rays, alpha rays, beta rays, gamma rays, X-rays, and neutron rays. By irradiating the radiation, crosslinking occurs between polymer chains containing nitrile groups through chemical bonds, thereby allowing crosslinking of the substrate containing the polymer containing nitrile groups.

또한, 상기 방사선은 50 내지 500kGy, 바람직하게는 100 내지 400kGy, 더 바람직하게는 250 내지 350kGy의 조사선량으로 조사되는 것일 수 있다. 방사선 조사선량이 상기 수치범위를 만족하는 경우 니트릴기 함유 고분자를 포함하는 기재가 과도한 에너지로 인해 분해되는 것을 방지하면서 상기 기재를 충분히 가교시킬 수 있다.Additionally, the radiation may be administered at a dose of 50 to 500 kGy, preferably 100 to 400 kGy, and more preferably 250 to 350 kGy. When the radiation dose satisfies the above numerical range, the substrate containing a nitrile group-containing polymer can be sufficiently crosslinked while preventing the substrate from being decomposed due to excessive energy.

상기 방사선 조사 단계는 니트릴기 함유 고분자를 포함하는 기재의 열적 변형 또는 분해를 방지하기 위하여 상온에서 수행될 수 있다.The radiation irradiation step may be performed at room temperature to prevent thermal deformation or decomposition of the substrate containing the nitrile group-containing polymer.

다음으로, 상기 방사선이 조사된 기재를 용매 및 강염기와 혼합하는 단계;를 수행한다.Next, mixing the irradiated substrate with a solvent and a strong base is performed.

상기 혼합 단계는, 방사선이 조사된 기재를 용매와 혼합한 이후에, 강염기를 첨가하여 혼합하는 것일 수도 있고, 강염기가 첨가된 용매에 방사선이 조사된 기재를 첨가하여 혼합하는 것일 수 있다.The mixing step may include mixing the irradiated substrate with the solvent and then adding and mixing a strong base, or adding and mixing the irradiated substrate to the solvent to which the strong base has been added.

상기 용매는 물과 유기 용매를 포함하는 것일 수 있다.The solvent may include water and an organic solvent.

상기 용매는 반응 효율 및 부반응 생성에 영향을 주어 상기 니트릴기 함유 고분자를 포함하는 기재에서의 관능기 형성 반응 속도에 큰 영향을 줄 수 있다.The solvent can greatly affect the reaction rate of functional group formation in the substrate containing the nitrile group-containing polymer by affecting reaction efficiency and side reaction generation.

상기 유기 용매는 알코올계 용매, 에테르계 용매, 케톤계 용매, 아미드계 용매, 에스테르계 용매 및 탄화수소계 용매로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.The organic solvent may include at least one selected from the group consisting of alcohol-based solvents, ether-based solvents, ketone-based solvents, amide-based solvents, ester-based solvents, and hydrocarbon-based solvents.

상기 알코올계 용매는 C1 내지 C10의 1가 알코올 또는 C2 내지 C12의 2가 알코올을 포함하는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 알코올계 용매는 에탄올, 프로판올, 부탄올, 펜탄올, 헥산올, 이소프로필알코올, 아밀알코올, 4-메틸-2-펜탄올, 시클로헥산올, 3,3,5-트리메틸시클로헥산올, 푸르푸릴알코올, 벤질알코올, 디아세톤 알코올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리에틸렌글리콜 및 트리프로필렌글리콜로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다. The alcohol-based solvent may include a C 1 to C 10 monohydric alcohol or a C 2 to C 12 dihydric alcohol. Specifically, the alcohol-based solvent is ethanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, isopropyl alcohol, amyl alcohol, 4-methyl-2-pentanol, cyclohexanol, and 3,3,5-trimethylcyclohexanol. , furfuryl alcohol, benzyl alcohol, diacetone alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, and tripropylene glycol.

상기 에테르계 용매는 디에틸에테르, 디프로필에테르, 디부틸에테르, 디이소아밀에테르, 테트라히드로푸란, 테트라히드로피란, 디페닐에테르 및 아니솔로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.The ether-based solvent may include at least one selected from the group consisting of diethyl ether, dipropyl ether, dibutyl ether, diisoamyl ether, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, diphenyl ether, and anisole. .

상기 케톤계 용매는 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸-n-프로필케톤, 메틸-n-부틸케톤, 디에틸케톤, 메틸-iso-부틸케톤, 2-헵타논, 에틸-n-부틸케톤, 메틸-n-헥실케톤, 디-iso-부틸케톤, 트리메틸노나논, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 시클로헵타논, 시클로옥타논, 메틸시클로헥사논, 2,4-펜탄디온, 아세토닐아세톤 및 아세토페논으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.The ketone-based solvent is acetone, methyl ethyl ketone, methyl-n-propyl ketone, methyl-n-butyl ketone, diethyl ketone, methyl-iso-butyl ketone, 2-heptanone, ethyl-n-butyl ketone, methyl- n-hexyl ketone, di-iso-butyl ketone, trimethylnonanone, cyclopentanone, cyclohexanone, cycloheptanone, cyclooctanone, methylcyclohexanone, 2,4-pentanedione, acetonylacetone and acetophenone. It may include at least one selected from the group consisting of.

상기 아미드계 용매는 N,N'-디메틸이미다졸리디논, N-메틸피롤리돈, N-메틸포름아미드, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디에틸포름아미드, 아세트아미드, N-메틸아세트아미드, N,N-디메틸아세트아미드 및 N-메틸프로피온아미드로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.The amide-based solvent is N,N'-dimethylimidazolidinone, N-methylpyrrolidone, N-methylformamide, N,N-dimethylformamide, N,N-diethylformamide, acetamide, N -It may contain at least one selected from the group consisting of methylacetamide, N,N-dimethylacetamide, and N-methylpropionamide.

상기 에스테르계 용매는 아세트산 에틸, 아세트산 부틸, 아세트산 벤질, 아세트산 시클로헥실, 락트산 에틸, 3-메톡시프로피온산 에틸, 부티로락톤, 디에틸카르보네이트, 옥살산디에틸, 프탈산 디에틸로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.The ester-based solvent is selected from the group consisting of ethyl acetate, butyl acetate, benzyl acetate, cyclohexyl acetate, ethyl lactate, ethyl 3-methoxypropionate, butyrolactone, diethyl carbonate, diethyl oxalate, and diethyl phthalate. It may include at least one or more of the following.

상기 탄화수소계 용매는 n-펜탄, iso-펜탄, n-헥산, iso-헥산, n-헵탄, iso-헵탄, 2,2,4-트리메틸펜탄, n-옥탄, iso-옥탄, 시클로헥산, 메틸시클로헥산, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌, 에틸벤젠, 트리메틸벤젠, 메틸에틸벤젠, n-프로필벤젠, iso-프로필벤젠, 디에틸벤젠, iso-부틸벤젠, 트리에틸벤젠, 디-iso-프로필벤젠 및 n-아밀나프탈렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.The hydrocarbon-based solvent is n-pentane, iso-pentane, n-hexane, iso-hexane, n-heptane, iso-heptane, 2,2,4-trimethylpentane, n-octane, iso-octane, cyclohexane, and methyl. Cyclohexane, benzene, toluene, xylene, mesitylene, ethylbenzene, trimethylbenzene, methylethylbenzene, n-propylbenzene, iso-propylbenzene, diethylbenzene, iso-butylbenzene, triethylbenzene, di-iso-propyl It may contain at least one selected from the group consisting of benzene and n-amylnaphthalene.

상기 용매는 물과 유기 용매를 1:0.2 내지 1:4의 중량비, 바람직하게는 1:0.3 내지 1:2의 중량비, 더 바람직하게는 1:0.5 내지 1:1.8의 중량비로 포함하는 것일 수 있다. 상기 용매에서 물과 유기 용매의 혼합 비율이 상기 수치범위내의 중량비를 가지는 경우, 유체의 흡수량 및 제습량이 우수한 고흡습성 기재를 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 고흡습성 기재의 제조 반응의 효율을 향상시킬 수 있다.The solvent may include water and an organic solvent in a weight ratio of 1:0.2 to 1:4, preferably in a weight ratio of 1:0.3 to 1:2, more preferably in a weight ratio of 1:0.5 to 1:1.8. . When the mixing ratio of water and organic solvent in the solvent has a weight ratio within the above numerical range, not only can a highly hygroscopic substrate with excellent fluid absorption and dehumidification amount be manufactured, but also the efficiency of the manufacturing reaction of the highly hygroscopic substrate can be improved. there is.

상기 강염기는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화 리튬, 수산화 루비듐, 수산화 세슘, 수산화 칼슘, 수산화 바륨 및 수산화 스트론튬으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.The strong base may include at least one selected from the group consisting of sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, rubidium hydroxide, cesium hydroxide, calcium hydroxide, barium hydroxide, and strontium hydroxide.

상기 강염기를 첨가함으로써 상기 기재에 포함된 니트릴기는 카복실산염(예컨대, COO-Na+) 및/또는 아미드기(-CONH2)로 가수분해될 수 있다. 이와 같이 니트릴기가 가수분해되어 친수성의 새로운 관능기로 전환됨으로써 상기 관능기를 포함하는 기재의 친수성이 강화되는 결과, 고흡수성의 기재가 제조될 수 있다.By adding the strong base, the nitrile group included in the substrate can be hydrolyzed into a carboxylate (eg, COO - Na + ) and/or amide group (-CONH 2 ). In this way, the nitrile group is hydrolyzed and converted into a new hydrophilic functional group, thereby strengthening the hydrophilicity of the substrate containing the functional group, and as a result, a highly absorbent substrate can be manufactured.

본 발명의 다른 일 실시형태에 따르면, 상기 고흡수성 기재의 제조방법에 따라 제조된 고흡수성 기재로서, 적어도 상기 기재의 표면에 카복실레이트기를 포함하는 고흡수성 기재를 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a superabsorbent substrate manufactured according to the method for manufacturing the superabsorbent substrate, which includes a carboxylate group at least on the surface of the substrate.

상기 고흡수성 기재는 수용액 분위기 하에 존재하는 경우, 이온 간의 반발에 의해 고분자 사슬이 넓어짐과 동시에, 상기 기재 내부에 존재하는 이온의 농도가 외부 수용액보다 높음으로써 삼투압에 의해 상기 기재 내부로 수용액이 흡수될 수 있다. 또한, 상기 기재에 포함된 가교사슬 길이에 의해 일정 수준으로 수용액이 흡수되고, 상기 기재의 고분자 사슬이 확장된 이후에는 더 이상 수용액이 흡수되지 않고 상기 기재 내부에 가두어 둘 수 있다.When the highly absorbent substrate exists in an aqueous solution atmosphere, the polymer chain expands due to repulsion between ions, and at the same time, the concentration of ions present inside the substrate is higher than that of the external aqueous solution, so that the aqueous solution is absorbed into the substrate by osmotic pressure. You can. In addition, the aqueous solution is absorbed to a certain level due to the length of the cross-chain included in the substrate, and after the polymer chain of the substrate is expanded, the aqueous solution is no longer absorbed and can be trapped inside the substrate.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 어떠한 의미로든 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, these examples are only intended to aid understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these examples in any way.

<실시예 1 내지 실시예 5> 고흡수성 섬유의 제조 1<Examples 1 to 5> Production of highly absorbent fiber 1

고흡수성 섬유를 제조하는데 있어서, 고분자를 포함하는 기재로는 폴리아크릴로니트릴(PAN) 섬유(태광산업, F6, 90% 이상 CN 관능기 포함), 강염기로는 NaOH(덕산과학, 98%), 용매로는 물을 사용하였고, 전자선 조사선량만을 달리하여 고흡수성 섬유를 제조하였다.In manufacturing superabsorbent fibers, the polymer-containing base material is polyacrylonitrile (PAN) fiber (Taekwang Industry, F6, containing more than 90% CN functional group), the strong base is NaOH (Deoksan Science, 98%), and the solvent. Water was used as the furnace, and high-absorbency fibers were manufactured by varying only the electron beam irradiation dose.

구체적으로, 폴리아크릴로니트릴(PAN) 섬유 1g에 전자선을 하기 표 1과 같은 조사선량으로 조사하였다. 상기 PAN과 혼합할 1M NaOH 수용액은 3.2g의 NaOH를 물에 녹여 제조하였다.Specifically, 1 g of polyacrylonitrile (PAN) fiber was irradiated with an electron beam at the irradiation dose shown in Table 1 below. The 1M NaOH aqueous solution to be mixed with the PAN was prepared by dissolving 3.2 g of NaOH in water.

이후, 상기 전자선이 조사된 PAN을 70℃에서 1M NaOH 수용액 80mL와 하루동안 반응시켰다. 그 다음, 이를 체로 걸러 여과하고 물 및 에탄올 혼합용액으로 세척하였고, 60℃ 오븐에서 24시간 이상 건조하였다.Afterwards, the PAN irradiated with the electron beam was reacted with 80 mL of 1M NaOH aqueous solution at 70°C for one day. Next, it was filtered through a sieve, washed with a mixed solution of water and ethanol, and dried in an oven at 60°C for more than 24 hours.

수율은 하기 식 1을 통해 계산하였다.The yield was calculated using Equation 1 below.

[식 1][Equation 1]

<실험예 1> 전자선 조사선량에 따른 고흡수성 섬유의 흡수 특성 평가 1<Experimental Example 1> Evaluation of absorption characteristics of highly absorbent fiber according to electron beam irradiation dose 1

고흡수성 섬유의 흡수 특성에 있어서 전자선 조사선량이 미치는 영향을 관찰하기 위해, 실시예 1 내지 실시예 5에 따른 고흡수성 섬유를 상온에서 증류수에 30분간 담근 후 시료 표면의 물기를 제거하여 무게를 측정하고, 증류수에 담그기 전의 상기 섬유의 중량과 대비하여 하기 식 2를 통해 수분 흡수량을 측정하였다.In order to observe the effect of electron beam radiation dose on the absorption characteristics of superabsorbent fibers, the superabsorbent fibers according to Examples 1 to 5 were soaked in distilled water at room temperature for 30 minutes, then the moisture on the surface of the sample was removed and the weight was measured. And the amount of water absorption was measured using Equation 2 below in comparison with the weight of the fiber before immersion in distilled water.

[식 2][Equation 2]

하기 표 1에 실시예 1 내지 실시예 5에 따른 고흡수성 섬유의 수분 흡수량 측정 결과를 나타내었다.Table 1 below shows the results of measuring the moisture absorption amount of the superabsorbent fibers according to Examples 1 to 5.

전자선 조사선량(kGy)Electron radiation dose (kGy) 수율(%)transference number(%) 흡수량(배)Absorption amount (times) 실시예 1Example 1 -- 96.9796.97 11.0511.05 실시예 2Example 2 100100 97.0397.03 17.7517.75 실시예 3Example 3 200200 97.4297.42 13.5113.51 실시예 4Example 4 300300 101.81101.81 16.9116.91 실시예 5Example 5 400400 107.18107.18 22.1222.12

도 1에 실시예 1 내지 실시예 5에 따른 고흡수성 고분자의 수분 흡수량 측정결과를 나타내었는데, 전자선 조사선량이 400kGy일 때, 가장 높은 흡수 특성을 보였다. 한편, 전자선 조사선량에 비례하여 수율은 증가하였는 바, 시아노기가 카복실산염(COO-Na+)으로 치환시 높은 친수성으로 인해 전자선 미처리시 물에 용해될 수 있는 반면, 전자선 처리시 가교구조의 형성에 의해 물에 용해되는 현상을 억제함으로써 보다 다량의 COO-Na+를 포함할 수 있음을 확인할 수 있다.Figure 1 shows the results of measuring the moisture absorption of the superabsorbent polymers according to Examples 1 to 5. The highest absorption characteristics were shown when the electron beam irradiation dose was 400 kGy. Meanwhile, the yield increased in proportion to the electron beam irradiation dose. When the cyano group is replaced with carboxylate (COO - Na + ), it can be dissolved in water when not treated with electron beam due to its high hydrophilicity, whereas when treated with electron beam, a cross-linked structure is formed. It can be confirmed that a larger amount of COO - Na + can be contained by suppressing the phenomenon of dissolution in water.

<실시예 6 내지 실시예 16> 고흡수성 섬유의 제조 2<Examples 6 to 16> Production of highly absorbent fiber 2

고분자를 포함하는 기재로는 폴리아크릴로니트릴(PAN) 섬유, 강염기로는 NaOH를 사용하였고, 용매의 조성(물과 에탄올의 혼합 비율)만을 달리하여 고흡수성 섬유를 제조하였다.Polyacrylonitrile (PAN) fiber was used as a polymer-containing substrate, NaOH was used as a strong base, and high-absorbency fibers were manufactured by varying only the solvent composition (mixing ratio of water and ethanol).

구체적으로, 폴리아크릴로니트릴(PAN) 섬유 1g에 300kGy의 전자선을 조사하였다. 상기 PAN과 혼합할 1M NaOH 수용액은 3.2g의 NaOH를 용매에 녹여 제조하였고, 상기 용매는 물과 에탄올(99.9%)을 하기 표 2와 같은 비율로 혼합하여 제조하였다.Specifically, 300 kGy of electron beam was irradiated to 1 g of polyacrylonitrile (PAN) fiber. The 1M NaOH aqueous solution to be mixed with the PAN was prepared by dissolving 3.2 g of NaOH in a solvent, and the solvent was prepared by mixing water and ethanol (99.9%) in the ratio shown in Table 2 below.

이후, 상기 전자선이 조사된 PAN을 1M NaOH 수용액 80mL와 70℃에서 하루동안 반응시켰다. 그 다음, 이를 여과 및 건조하였다.Afterwards, the PAN irradiated with the electron beam was reacted with 80 mL of 1M NaOH aqueous solution at 70°C for one day. Then it was filtered and dried.

수율은 상기 식 1을 통해 계산하여 하기 표 2에 나타내었다.The yield was calculated using Equation 1 above and is shown in Table 2 below.

<실험예 2> 용매의 성분에 따른 고흡수성 섬유의 흡수 특성 평가 <Experimental Example 2> Evaluation of absorption properties of highly absorbent fibers according to solvent components

고흡수성 섬유의 흡수 특성에 있어서 용매의 성분이 미치는 영향을 관찰하기 위해, 실시예 6 내지 실시예 16에 따른 고흡수성 섬유를 상온에서 증류수에 24시간 담근 후 시료 표면의 물기를 제거하여 무게를 측정하고, 증류수에 담그기 전의 상기 섬유의 중량과 대비하여 하기 식 2를 통해 수분 흡수량을 측정하였다.In order to observe the effect of solvent components on the absorption characteristics of superabsorbent fibers, the superabsorbent fibers according to Examples 6 to 16 were soaked in distilled water at room temperature for 24 hours, then the moisture on the surface of the sample was removed and the weight was measured. And the amount of water absorption was measured using Equation 2 below in comparison with the weight of the fiber before immersion in distilled water.

한편, 제습율은 하기 식 3을 통해 계산하였다. 제습율 측정 조건은 상온 및 습도 68~70% 조건에서 30시간 동안 측정하였다.Meanwhile, the dehumidification rate was calculated using Equation 3 below. The dehumidification rate measurement conditions were measured for 30 hours at room temperature and humidity of 68-70%.

[식 3] [Equation 3]

하기 표 2에 실시예 6 내지 실시예 16에 따른 고흡수성 섬유의 수분 흡수량 및 제습율 측정 결과를 나타내었다.Table 2 below shows the moisture absorption and dehumidification rate measurement results of the superabsorbent fibers according to Examples 6 to 16.

전자선 조사선량(kGy)Electron radiation dose (kGy) 용매(wt %)Solvent (wt%) 수율(%)transference number(%) 흡수량(배)Absorption amount (times) 제습율(%)Dehumidification rate (%) 에탄올ethanol water 실시예 6Example 6 300300 00 100100 100.47100.47 16.3216.32 3.33.3 실시예 7Example 7 8.18.1 91.991.9 113.07113.07 23.8123.81 8.58.5 실시예 8Example 8 16.516.5 83.583.5 135.58135.58 45.0445.04 18.518.5 실시예 9Example 9 25.325.3 74.774.7 145.95145.95 82.282.2 51.151.1 실시예 10Example 10 34.534.5 65.565.5 164.65164.65 96.296.2 49.049.0 실시예 11Example 11 44.244.2 55.855.8 175.42175.42 84.4884.48 63.063.0 실시예 12Example 12 54.354.3 45.745.7 162.87162.87 78.3678.36 64.064.0 실시예 13Example 13 64.964.9 35.135.1 171.50171.50 67.1967.19 51.351.3 실시예 14Example 14 7676 2424 159.14159.14 61.6461.64 44.944.9 실시예 15Example 15 87.787.7 12.312.3 144.77144.77 38.1738.17 56.856.8 실시예 16Example 16 100100 00 101.63101.63 16.716.7 3.43.4

도 2a 내지 도 2c에 실시예 6 내지 실시예 16에 따른 고흡수성 고분자의 수율, 수분 흡수량 및 제습율 측정결과를 나타내었는데, 물과 에탄올이 적정한 비율로 혼합될 때, 시아노기에서 COO-Na+로의 전환율이 높았으며, 그로 인해 높은 흡수성과 제습성을 나타냄을 확인할 수 있다.Figures 2a to 2c show the measurement results of the yield, water absorption amount, and dehumidification rate of the superabsorbent polymer according to Examples 6 to 16. When water and ethanol are mixed in an appropriate ratio, COO - Na + in the cyano group. It can be seen that the conversion rate was high, resulting in high absorbency and dehumidification.

<실시예 17 내지 실시예 21> 고흡수성 섬유의 제조 3<Examples 17 to 21> Production of highly absorbent fiber 3

고분자를 포함하는 기재로는 폴리아크릴로니트릴(PAN) 섬유, 강염기로는 NaOH, 용매로는 물과 에탄올을 65.5:34.5의 중량비로 혼합한 용매를 사용하였고, 전자선 조사선량만을 달리하여 고흡수성 섬유를 제조하였다.Polyacrylonitrile (PAN) fiber was used as a polymer-containing base material, NaOH was used as a strong base, and a solvent mixed with water and ethanol in a weight ratio of 65.5:34.5 was used, and only the electron beam irradiation dose was varied to produce high-absorbency fiber. was manufactured.

구체적으로, 폴리아크릴로니트릴(PAN) 섬유 1g에 전자선을 하기 표 3과 같은 조사선량으로 조사하였다. 상기 PAN과 혼합할 1M NaOH 수용액은 3.2g의 NaOH를 물 및 에탄올이 65.5:34.5의 중량비로 혼합된 용매에 녹여 제조하였다.Specifically, 1 g of polyacrylonitrile (PAN) fiber was irradiated with an electron beam at the irradiation dose shown in Table 3 below. The 1M NaOH aqueous solution to be mixed with the PAN was prepared by dissolving 3.2 g of NaOH in a solvent mixed with water and ethanol at a weight ratio of 65.5:34.5.

이후, 상기 전자선이 조사된 PAN을 70℃에서 1M NaOH 수용액 80mL와 하루동안 반응시켰다. 그 다음, 이를 여과 및 건조하였다.Afterwards, the PAN irradiated with the electron beam was reacted with 80 mL of 1M NaOH aqueous solution at 70°C for one day. Then it was filtered and dried.

수율은 상기 식 1을 통해 계산하여 하기 표 3에 나타내었다.The yield was calculated using Equation 1 above and is shown in Table 3 below.

<실험예 3> 전자선 조사선량에 따른 고흡수성 섬유의 흡수 특성 평가 2<Experimental Example 3> Evaluation of absorption characteristics of highly absorbent fiber according to electron beam irradiation dose 2

고흡수성 섬유의 흡수 특성에 있어서 전자선 조사선량이 미치는 영향을 관찰하기 위해, 실시예 17 내지 실시예 21에 따른 고흡수성 섬유를 상온에서 증류수에 6시간 담근 후 시료 표면의 물기를 제거하여 무게를 측정하고, 증류수에 담그기 전의 상기 섬유의 중량과 대비하여 하기 식 2를 통해 수분 흡수량을 측정하였다.In order to observe the effect of electron beam radiation dose on the absorption characteristics of superabsorbent fibers, the superabsorbent fibers according to Examples 17 to 21 were soaked in distilled water at room temperature for 6 hours, then the moisture on the sample surface was removed and the weight was measured. And the amount of water absorption was measured using Equation 2 below in comparison with the weight of the fiber before immersion in distilled water.

하기 표 3에 실시예 17 내지 실시예 21에 따른 고흡수성 섬유의 수분 흡수량 측정 결과를 나타내었다.Table 3 below shows the moisture absorption measurement results of the high-absorbency fibers according to Examples 17 to 21.

전자선 조사선량(kGy)Electron radiation dose (kGy) 수율(%)transference number(%) 흡수량(배)Absorption amount (times) 실시예 17Example 17 -- 129.36129.36 44.144.1 실시예 18Example 18 100100 153.21153.21 46.4746.47 실시예 19Example 19 200200 157.26157.26 76.1376.13 실시예 20Example 20 300300 164.65164.65 61.7861.78 실시예 21Example 21 400400 175.67175.67 53.3353.33

도 3에 실시예 17 내지 실시예 21에 따른 고흡수성 고분자의 수분 흡수량 측정결과를 나타내었는데, 실시예 1 내지 실시예 5에서와 같이 물을 용매로 사용한 경우보다 물과 에탄올을 적정 비율로 혼합한 용매를 사용한 경우, 더 높은 반응 수율 및 수분 흡수량을 가짐을 확인할 수 있다. 또한, 전자선의 조사선량이 많을수록 반응 수율이 비례해서 향상되었으나, 수분 흡수량의 측면에서는 약 200kGy의 조사선량을 조사하였을 때, 가장 높은 수분 흡수량을 가짐을 확인할 수 있다.Figure 3 shows the results of measuring the moisture absorption of the superabsorbent polymer according to Examples 17 to 21. Compared to the case where water was used as a solvent as in Examples 1 to 5, water and ethanol were mixed in an appropriate ratio. When a solvent is used, it can be confirmed that there is a higher reaction yield and moisture absorption. In addition, the reaction yield improved proportionally as the electron beam dose increased, but in terms of moisture absorption, it was confirmed that the highest moisture absorption was achieved when a radiation dose of about 200 kGy was irradiated.

Claims (11)

니트릴기 함유 고분자를 포함하는 기재에 방사선을 조사하는 단계 (1); 및
상기 방사선이 조사된 기재를 용매 및 강염기와 혼합하는 단계 (2);
를 포함하고,
상기 용매는 물과 알코올계 용매를 1:0.2 내지 1:4의 중량비로 포함하며,
상기 단계 (2)에 의해서 상기 기재의 표면에 니트릴기로부터 카복실레이트기가 형성되는 것인, 고흡수성 기재의 제조방법.
(1) irradiating radiation to a substrate containing a nitrile group-containing polymer; and
(2) mixing the irradiated substrate with a solvent and a strong base;
Including,
The solvent includes water and an alcohol-based solvent in a weight ratio of 1:0.2 to 1:4,
A method for producing a highly absorbent substrate, wherein a carboxylate group is formed from a nitrile group on the surface of the substrate through step (2).
청구항 1에 있어서,
상기 니트릴기 함유 고분자를 포함하는 기재는 폴리아크릴로니트릴계 고분자 및 그 유도체를 포함하는 것인, 고흡수성 기재의 제조방법.
In claim 1,
A method for producing a highly absorbent substrate, wherein the substrate containing the nitrile group-containing polymer includes a polyacrylonitrile-based polymer and its derivatives.
청구항 1에 있어서,
상기 니트릴기 함유 고분자는 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile, PAN), 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체(poly(styrene-co-acrylonitrile), SAN), 아크릴로니트릴-부타디엔 코폴리머(poly(acrylonitrile-co-butadiene, NBR) 및 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 터폴리머(poly(acrylonitrile-co-butadiene-co-styrene, ABS)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상을 포함하는 것인, 고흡수성 기재의 제조방법.
In claim 1,
The nitrile group-containing polymer includes polyacrylonitrile (PAN), styrene-acrylonitrile copolymer (poly(styrene-co-acrylonitrile), SAN), and acrylonitrile-butadiene copolymer (poly(acrylonitrile-co- butadiene, NBR) and acrylonitrile-butadiene-styrene terpolymer (poly(acrylonitrile-co-butadiene-co-styrene, ABS)). .
청구항 1에 있어서,
상기 기재는 섬유, 직물 또는 부직포인 것인, 고흡수성 기재의 제조방법.
In claim 1,
A method of producing a highly absorbent substrate, wherein the substrate is a fiber, fabric, or non-woven fabric.
청구항 1에 있어서,
상기 방사선은 전자선, 알파선, 베타선, 감마선, 엑스선 및 중성자선으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 전리 방사선을 포함하는 것인, 고흡수성 기재의 제조방법.
In claim 1,
The method of manufacturing a highly absorbent substrate, wherein the radiation includes at least one ionizing radiation selected from the group consisting of electron rays, alpha rays, beta rays, gamma rays, X-rays, and neutron rays.
청구항 1에 있어서,
상기 방사선은 50 내지 500kGy의 조사선량으로 조사되는 것인, 고흡수성 기재의 제조방법.
In claim 1,
A method of manufacturing a highly absorbent substrate, wherein the radiation is irradiated at a dose of 50 to 500 kGy.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 알코올계 용매는 C1 내지 C10의 1가 알코올 또는 C2 내지 C12의 2가 알코올을 포함하는 것인, 고흡수성 기재의 제조방법.
In claim 1,
A method of producing a highly absorbent substrate, wherein the alcohol-based solvent includes a C 1 to C 10 monohydric alcohol or a C 2 to C 12 dihydric alcohol.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 강염기는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화 리튬, 수산화 루비듐, 수산화 세슘, 수산화 칼슘, 수산화 바륨 및 수산화 스트론튬으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상을 포함하는 것인, 고흡수성 기재의 제조방법.
In claim 1,
The strong base includes at least one selected from the group consisting of sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, rubidium hydroxide, cesium hydroxide, calcium hydroxide, barium hydroxide, and strontium hydroxide.
청구항 1 내지 청구항 6, 청구항 8 및 청구항 10 중 어느 한 항에 따라 제조된 고흡수성 기재로서,
적어도 상기 기재의 표면에 카복실레이트기를 포함하는 것인, 고흡수성 기재.
A highly absorbent substrate manufactured according to any one of claims 1 to 6, claims 8, and 10,
A highly absorbent substrate comprising a carboxylate group at least on the surface of the substrate.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0613586B2 (en) * 1984-10-17 1994-02-23 ダイセル化学工業株式会社 High absorbent material
JP2643823B2 (en) * 1993-03-25 1997-08-20 有限会社 エンゼル総合研究所 Adsorption material and method for producing the same
JP2014009431A (en) * 2012-07-03 2014-01-20 Asahi Kasei Chemicals Corp Composite including hydrophilic fiber and water-absorbing resin
KR20150135518A (en) * 2013-04-12 2015-12-02 미쯔이가가꾸가부시끼가이샤 Copolymer and hydrophilic material comprising same
KR20160068768A (en) * 2013-10-09 2016-06-15 가부시키가이샤 닛폰 쇼쿠바이 Particulate water absorber comprising water-absorbing resin as main component and process for manufacturing same
KR20190077359A (en) * 2016-09-30 2019-07-03 가부시키가이샤 닛폰 쇼쿠바이 Absorbent resin composition

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0613586B2 (en) * 1984-10-17 1994-02-23 ダイセル化学工業株式会社 High absorbent material
JP2643823B2 (en) * 1993-03-25 1997-08-20 有限会社 エンゼル総合研究所 Adsorption material and method for producing the same
JP2014009431A (en) * 2012-07-03 2014-01-20 Asahi Kasei Chemicals Corp Composite including hydrophilic fiber and water-absorbing resin
KR20150135518A (en) * 2013-04-12 2015-12-02 미쯔이가가꾸가부시끼가이샤 Copolymer and hydrophilic material comprising same
KR20160068768A (en) * 2013-10-09 2016-06-15 가부시키가이샤 닛폰 쇼쿠바이 Particulate water absorber comprising water-absorbing resin as main component and process for manufacturing same
KR20190077359A (en) * 2016-09-30 2019-07-03 가부시키가이샤 닛폰 쇼쿠바이 Absorbent resin composition

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