KR101114966B1

KR101114966B1 - 고흡수성 수지용 분쇄장치 및 이를 이용한 고흡수성 수지의 제조 방법

Info

Publication number: KR101114966B1
Application number: KR1020110050643A
Authority: KR
Inventors: 김기철; 한장선; 이상기; 김규팔; 박성수; 배진현; 원태영; 임규
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2010-05-28
Filing date: 2011-05-27
Publication date: 2012-02-13
Also published as: WO2011149313A3; CN102917800A; WO2011149313A2; EP2578318A4; EP2578318A2; US9120100B2; CN102917800B; JP5847170B2; US20110290920A1; EP2578318B1; KR20110131131A; US8919683B2; US20140339344A1; JP2013532056A

Abstract

판상의 고흡수성 수지가 투입되는 입구부; 상기 입구부를 통해 투입된 상기 고흡수성 수지를 분쇄하는 분쇄부; 상기 분쇄부에서 분쇄된 고흡수성 수지를 배출하는 배출부를 포함하는 고흡수성 수지 분쇄장치로서, 상기 분쇄부는, 복수의 회전날이 부착된 회전드럼; 상기 복수의 회전날과 상호작용으로 상기 고흡수성 수지를 분쇄하는 하나 이상의 고정날; 및 상기 회전드럼과 상기 하나 이상의 고정날이 장착되는 하우징;을 포함하는 고흡수성 수지용 분쇄장치를 제공한다.
또한, 상기와 같은 고흡수성 수지용 분쇄장치를 이용하여 고흡수성 수지를 제조하는 방법을 제공한다.

Description

고흡수성 수지용 분쇄장치 및 이를 이용한 고흡수성 수지의 제조 방법{SHREDDER FOR SUPER ADSORBENT POLYMER AND PREPARATION METHOD OF SUPER ABSORBENT POLYMER USING THE SAME}

본 발명은 고흡수성 수지용 분쇄장치 및 이를 이용한 고흡수성 수지의 제조방법에 관한 것이다.

고흡수성 수지(Super Absorbent Polymer, SAP)란 자체 무게의 5백 내지 1천 배 정도의 수분을 흡수할 수 있는 기능을 가진 합성 고분자 물질로서, 개발업체마다 SAM (Super Absorbency Material), AGM(Absorbent Gel Material) 등 각기 다른 이름으로 명명하고 있다. 상기와 같은 고흡수성 수지는 생리용구로 실용화되기 시작해서, 현재는 어린이용 종이기저귀 등 위생용품 외에 원예용 토양보수제, 토목, 건축용 지수재, 육묘용 시트, 식품유통분야에서의 신선도 유지제, 및 찜질용 등의 재료로 널리 사용되고 있다.

상기와 같은 고흡수성 수지를 제조하는 방법으로는 역상현탁중합에 의한 방법 또는 수용액 중합에 의한 방법 등이 알려져 있다. 역상현탁중합에 대해서는 예를 들면 일본 특개소 56-161408, 특개소 57-158209, 및 특개소 57-198714 등에 개시되어 있다. 수용액 중합에 의한 방법으로는 또 다시, 여러 개의 축을 구비한 반죽기 내에서 함수겔상 중합체를 파단, 냉각하면서 중합하는 열중합 방법, 및 고농도 수용액을 벨트상에서 자외선 등을 조사하여 중합과 건조를 동시에 행하는 광중합 방법 등이 알려져 있다.

상기와 같은 중합 반응을 거쳐 얻은 함수겔상 중합체는 일반적으로 건조공정을 거쳐 분쇄한 뒤 분말상의 제품으로 시판된다. 상기와 같은 건조 단계를 효율적으로 진행하기 위해서는 함수겔상 중합체의 표면적을 가능한한 크게 하는 것이 중요하다. 따라서, 상기 건조공정 전에 함수겔상 중합체의 표면적을 가능한한 크게 하기 위해, 열중합 또는 광중합을 통해 중합된 함수겔상 중합체를 간단히 분쇄하여 건조할 함수겔상 중합체의 표면적을 늘리는 방법을 고려할 수 있다. 상기와 같이 함수겔상 중합체의 표면적을 늘리기 위해, 함수겔상 중합체의 중합 후 이를 1차로 분쇄하는 공정이 개시되어 있는 데, 상기와 같은 분쇄 공정을 거치는 경우 함수겔상 중합체가 분쇄 기기의 내벽이나 분쇄 날, 분쇄 축 등에 들러 붙어 분쇄 공정이 효율적으로 진행되지 못하였다.

예를 들어, 종래에는 판상으로 1차로 생산되는 고흡수성 수지를 먼저 스트라이프 형태로 자르고 이를 다시 잘게 조각내는 방식으로 분쇄하여 왔으나, 이는 스트라이프 형태로 자르는 과정에서 분쇄 날, 분쇄 축 등에 들러 붙어 분쇄 고정이 효율적이지 못한 요인이 되고 있다. 또한 스트라이프 형태로 잘 잘라진 경우라도 다시 잘게 조각내는 과정에서도 점착성 등으로 인하여 균일한 크기로 분쇄되기가 매우 힘든 것이었다.

이 때문에, 고흡수성 수지를 1차로 분쇄하는 공정이 효율화되지 못하고 제대로 1차 분쇄되지 못하여, 향후의 건조가 제대로 이루어지지 못하고 결국 최종 제조된 고흡수성 수지의 제반 물성이 저하되는 등의 문제점이 발생하였다.

따라서, 본 발명은, 함수량이 높은 상태 및 점착성이 있는 상태에서도 고흡수성 수지를 보다 효과적으로 1차 분쇄할 수 있어서 우수한 물성의 고흡수성 수지의 제조를 가능케 하며, 또한 분쇄과정이 단순화되면서 효율적으로 진행되어 생산성이 향상될 수 있는 고흡수성 수지용 분쇄장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 상기 고흡수성 수지용 분쇄장치를 이용하여 우수한 물성의 고흡수성 수지를 효율적으로 제조하는 고흡수성 수지의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 판상의 고흡수성 수지가 투입되는 입구부; 상기 입구부를 통해 투입된 상기 고흡수성 수지를 분쇄하는 분쇄부; 상기 분쇄부에서 분쇄된 고흡수성 수지를 배출하는 배출부를 포함하는 고흡수성 수지 분쇄장치로서, 상기 분쇄부는, 복수의 회전날이 부착된 회전드럼; 상기 복수의 회전날과 상호작용으로 상기 고흡수성 수지를 분쇄하는 하나 이상의 고정날; 상기 회전드럼과 상기 하나 이상의 고정날이 장착되는 하우징;을 포함하고, 상기 회전날은 하나 이상의 꼭지점이 45° 이하의 예각을 갖도록 세워진 다각형태를 갖는 고흡수성 수지용 분쇄장치를 제공한다.

상기 드럼에는 원주방향으로 회전날 장착홈이 형성될 수 있고, 상기 회전날은 상기 45° 이하의 예각을 갖도록 세워진 꼭지점의 하나 이상이 드럼 상에 노출되도록 상기 장착홈에 안착될 수 있다.

상기 회전날 장착홈에는 회전날 장착 지그가 고정되고, 상기 회전날은 상기 회전날 장착 지그에 볼트 고정될 수 있다.

상기 회전날은 상기 다각형태의 복수의 꼭지점이 45° 이하의 예각을 갖도록 세워져 있는 것으로 될 수 있다.

상기 회전날은 상기 하나 이상의 꼭지점이 세워진 방향의 면이 오목하게 형성되어 있고, 그 면의 모서리가 예각으로 형성되어 있는 형태를 가질 수 있다. 이때, 상기 하나 이상의 꼭지점이 세워진 방향의 면의 각 변은 상기 다각형태의 각 꼭지점을 곡선 형태로 연결하고 있는 것으로 될 수 있다.

상기 복수의 회전날은, 상기 회전드럼에 하나 이상의 나선 형태로 배열되도록 장착되는 것으로 할 수 있다.

상기 복수의 회전날은, 상기 회전드럼의 축 방향으로 선형으로 배열된 하나 이상의 열을 따라 배열되도록 장착되는 것으로 할 수 있다.

상기 하나 이상의 고정날은 복수의 톱니(sawtooth)를 구비하는 것으로 할 수 있다.

상기 하나 이상의 고정날은 복수개 장착되는 것으로 할 수 있다.

상기 하나 이상의 고정날은 상기 회전드럼의 회전방향을 따라 복수개 설치되는 것으로 할 수 있다.

이러한 고흡수성 수지용 분쇄장치는, 설정된 온도의 공기를 상기 분쇄부에 불어넣기 위한 블로우어; 및 상기 분쇄부로부터 공기를 배출하기 위한 배출통로;를 더 포함하는 것으로 할 수 있다.

또, 상기 분쇄장치는 상기 배출부에서 배출된 고흡수성 수지를 추가 분쇄하도록 연결된 미트 쵸퍼(Meat chopper)를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 분쇄장치는 상기 분쇄부에서 분쇄되는 고흡수성 수지에 물 또는 이형제를 공급하는 이형제 공급 수단을 더 포함할 수도 있다.

한편, 본 발명은 수용성 에틸렌계 불포화 단량체 및 중합개시제를 포함하는 모노머 조성물을 준비하는 단계; 상기 모노머 조성물을 컨베이어 벨트를 포함한 중합반응기에 공급하고, 컨베이어 벨트 상에 공급된 모노머 조성물에 자외선 조사 또는 열을 공급하여 판상의 고흡수성 수지를 준비하는 단계; 상기에서 중합된 판상의 고흡수성 수지를 상기 고흡수성 수지용 분쇄장치에 공급하여 제 1 분쇄하는 단계; 상기 분쇄된 고흡수성 수지를 건조하는 단계; 및 상기에서 건조된 고흡수성 수지를 제 2 분쇄하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 고흡수성 수지용 분쇄장치에 따르면, 점착성이 높은 상태에서도 고흡수성 수지를 보다 잘 분쇄할 수 있으며, 그 결과 이후의 고흡수성 수지의 건조가 보다 잘 이루어질 수 있다. 따라서, 상기 고흡수성 수지용 분쇄장치를 사용하여 1차 분쇄 진행 후, 건조 및 2차 분쇄를 거쳐 고흡수성 수지를 제조함으로서, 보다 향상된 보수능 등의 물성을 갖는 고흡수성 수지를 생산성 높게 제조할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 고흡수성 수지의 제조 방법에 따르면, 분쇄 과정의 효율을 향상시켜, 고흡수성 수지 제조 공정의 전체 효율을 높일 수 있을 뿐 아니라, 분쇄 후 행해지는 건조단계의 효율도 높일 수 있으며, 또한 이와 같은 방법에 따라 얻어진 고흡수성 수지 분말은 보수능과 같은 물성이 우수하게 나타난다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고흡수성 수지용 분쇄장치를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 분쇄부(150)를 분해하여 도시한 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고정날을 도시한 사시도이다.
도 4는 회전드럼(170)에 회전날(175)이 배치되는 일 형태와 회전날(175)의 장착형태를 도시하는 도면이다.
도 5는 회전날(175)의 구체적인 형상을 도시한 확대도면으로서, 도 5(a)는 회전날(175)의 사시도를, 도 5(b)는 도 5(a)에서 b-b 선에 따른 단면도를, 도 5(c)는 도 5(a)에서 c-c 선에 따른 단면도를 도시한 것이다.
도 6은 회전드럼(170)에 회전날(175)이 배치되는 다른 형태를 도시한 도면이다.
도 7 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 고흡수성 수지용 분쇄장치에서 고흡수성 수지가 분쇄되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 고흡수성 수지용 분쇄장치에서, 설정된 온도의 공기를 분쇄부에 불어넣기 위한 블로우어(blower); 및 상기 분쇄부로부터 공기를 배출하기 위한 배출통로;를 더 포함하는 것을 도시하고 있다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110: 판상의 고흡수성 수지, 112: 고흡수성 수지 조각
120: 입구부, 123,171: 모터
125: 롤러, 130: 테이블
150: 분쇄부, 160: 고정날
162: 골, 164: 산
170: 회전드럼, 172: 장착홈
175: 회전날, 177: 회전날 장착 지그
178: 볼트, 180: 하우징
190: 배출부, 195: 용기
210: 블로우어, 220: 배출통로
410: 볼트 홀
510: 꼭지점, 520: 모서리
θ1, θ2: 예각

이하, 본 발명의 구체적인 실시형태에 따른 고흡수성 수지용 분쇄장치 및 고흡수성 수지의 제조 방법에 관하여 첨부된 도면을 참고로 구체적으로 설명한다.

한편, 명시적인 다른 기재가 없는 한, 본 명세서 전체에서 사용되는 "판상의 고흡수성 수지"는 하기와 같이 정의된다.

본 명세서 전체에서 사용되는 "판상의 고흡수성 수지"란, 고흡수성 수지의 제조를 위해 중합된 함수겔상 중합체로서 판상의 형태를 가진 것으로 정의되며, 가령 컨베이어 벨트 등의 평평한 중합부를 포함하는 중합 반응기에서 중합될 수 있다. 이때, 상기 판상의 고흡수성 수지는 일정 두께를 가진 "판상" 또는 "시트상"의 함수겔상 중합체를 포함하며, 이와 같은 판상의 고흡수성 수지는 중합기에서 곧바로 중합된 것이나, 또는 1차 분쇄 전에 건조 단계를 거친 판상 또는 시트상의 함수겔상 중합체를 포함하며, 함수율은 한정이 없다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고흡수성 수지용 분쇄장치를 도시한 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 고흡수성 수지용 분쇄장치는, 판상의 고흡수성 수지(110)가 투입되는 입구부(120); 상기 입구부(120)를 통해 투입된 상기 고흡수성 수지(110)를 분쇄하는 분쇄부(150); 및 상기 분쇄부(150)에서 분쇄된 고흡수성 수지(110)를 배출하는 배출부(190);를 포함한다.

입구부(120)에는, 판상의 고흡수성 수지(110)의 투입을 가이드하는 투입용 롤러(125)가 테이블(130)에 장착되어, 설정된 속도로 회전한다. 따라서 투입되는 판상의 고흡수성 수지(110)는 투입용 롤러(125)에 의하여 설정된 속도로 투입되는 것이다.

상기 분쇄부(150)는, 복수의 회전날(175)이 부착된 회전드럼(170); 상기 복수의 회전날(175)과 상호작용으로 상기 판상의 고흡수성 수지(110)를 분쇄하는 하나 이상의 고정날(160); 및 상기 회전드럼(170)과 상기 하나 이상의 고정날(160)이 장착되는 하우징(180);을 포함한다.

배출부(190)는 분쇄부(150)에서 분쇄되어 하우징(180)에서 배출되는 고흡수성 수지 조각(112)이 모여지는 용기(195)를 포함한다. 용기(195)에 수지 조각(112)이 쌓이게 되면 용기(195)를 꺼내어 수지 조각(112)을 후처리하게 된다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 분쇄부(150)를 분해하여 도시한 분해사시도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 고흡수성 수지(110)가 투입되는 입구부(120)쪽 하우징(180) 내에는 복수의 고정날(160)이 장착된다. 상기 복수의 고정날(160)은 회전드럼(170)의 회전방향을 따라 설정된 각도로 복수개 장착된다.

회전드럼(170)에는 복수의 회전날(175)이 장착되어 있는데, 회전드럼(170)이 회전함에 따라 고정날(160)과 회전날(175)이 서로 스쳐 지나감에 따라, 투입되는 고흡수성 수지(110)가 조각(crumb)(112)으로 분쇄되는 것이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고정날을 도시한 사시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 각 고정날(160)은 산(164)과 골(162) 형태의 톱니를 다수 구비하고 있다. 즉, 회전드럼(170)에 형성된 여러 개의 회전날(175)이 배열된 상태와 대응되도록 여러 톱니(tooth)를 구비하고 있다. 고정날(160)의 톱니는 고정날(160)의 마주하는 양쪽에 구비되어 있다. 따라서, 고정날(160)의 한쪽에 형성된 톱니가 무뎌지는 경우 하우징(180)에서 고정날(160)을 분리하여 반대로 장착함으로써 다른 쪽의 톱니를 사용할 수 있게 된다.

상기 투입용 롤러(125)는 모터(123)에 의하여, 그리고 상기 회전드럼(170)은 모터(171)에 의하여 회전된다. 투입용 롤러(125)와 회전드럼(170)을 구동하는 모터(123,171)은 별개의 모터로 할 수 있다.

투입용 롤러(125)의 회전속도와 회전드럼(170)의 회전속도는, 분쇄 대상이 되는 판상의 고흡수성 수지(110)의 상태(예를 들어, 건조도, 두께 등), 고정날(160)에 형성된 톱니의 간격, 드럼에 형성된 회전날(175)의 규격(예를 들어, 크기, 배열 등) 등을 참고하여 당업자가 필요한 속도를 정할 수 있다.

도 4는 회전드럼(170)에 회전날(175)이 배치되는 일 형태와 회전날(175)의 장착형태를 도시하는 도면이다.

도 5는 회전날(175)의 구체적인 형상을 도시한 확대도면으로서, 도 5(a)는 회전날(175)의 사시도를, 도 5(b)는 도 5(a)에서 b-b 선에 따른 단면도를, 도 5(c)는 도 5(a)에서 c-c 선에 따른 단면도를 도시한 것이다.

도 6은 회전드럼(170)에 회전날(175)이 배치되는 다른 형태를 도시한 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 회전날(175)은 회전드럼(170)에 하나 이상의 나선 형태로 배열되는 것으로 할 수 있다. 도 4에서는 회전날(175)이 2개의 나선 형태로 회전드럼(170)에 배열된 것을 도시하고 있으나, 본 발명의 보호범위가 반드시 이에 한정된 것으로 이해되어서는 안된다. 회전드럼(170)의 표면에 공간적인 여유 내에서 회전날(175)이 3개 이상의 나선 형태로 배열 될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 회전날(175)은 회전드럼(170)의 축 방향으로 선형으로 배열된 하나 이상의 열을 따라 배열되는 것으로 할 수 있다. 도 6에서는 회전드럼(170)의 위쪽에 일열로 배열된 회전날(175)의 열, 아래쪽에 일열로 배열된 회전날(175)의 열, 그리고 정면에 일열로 배열된 회전날(175)의 열을 도시하고 있고, 그리고 도면상에 도시되지 않았으나, 정면에 배열된 회전날(175)의 열에 대칭으로 후면에 회전날(175)의 열이 배치될 수 있다.

다시 도 4를 참조로, 회전드럼(170)에는 회전날 장착홈(172)이 회전드럼(170)의 원주 방향으로 형성되고, 이 회전날 장착홈(172)에 회전날(175)이 장착된다. 더욱 구체적으로, 회전날 장착홈(172)에는 회전날 장착 지그(177)가 고정되고, 회전날(175)은 볼트 홀(410)이 형성되어 상기 회전날 장착 지그(177)에 볼트(178)로 고정된다.

회전날 장착홈(172)은 회전드럼(170)을 그 표면에서 회전드럼(170)의 원주방향으로 깎아내는 방식으로 쉽게 만들 수 있다. 회전날 장착 지그(177)는 이러한 장착홈(172)에 다양한 방식으로 고정될 수 있다. 예를 들어, 회전날 장착 지그(177)는 회전날 장착홈(172)에 용접될 수 있으며, 다른 예로 회전날 장착 지그(177)에 볼트 홀이 형성되어 회전날 장착 지그(177)가 장착홈(172)에 볼트 고정되는 것으로 할 수 있다.

회전날(175)이 회전날 장착 지그(177)에 볼트 고정됨으로써, 회전날(175)의 교체나 정비가 용이하게 된다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 회전날(175)과 장착 지그(177)는 모두 다각형태, 예를 들어, 사각형태로 형성되어 있다. 이와 같이 다각형태로 형성됨으로써, 회전드럼(170)의 원주 방향으로 깎아내어진 장착홈(172)에 쉽게 안착될 수 있게 된다.

또, 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 회전날(175)은 그 꼭지점(510) 중 적어도 하나 또는 둘 이상의 복수가 45° 이하의 예각을 갖도록 세워진다. 즉, 도 5의 (b)에 도시된 단면도와 같이, 회전날(175)의 꼭지점(510) 중 하나 이상은 수직선과 45° 이하의 예각(θ1)을 이루도록 형성되는 것이다.

이와 같이 회전날(175)의 꼭지점(510)이 45° 이하의 예각으로 세워진 형태로 형성됨으로써, 회전날(175)과 고정날(160)이 서로 작용할 때, 고정날(160)의 오목한 부위에서 회전날(175)의 예각으로 세워진 꼭지점(510)이 고흡수성 수지를 찍어누르게 되고, 이러한 상호작용에 의하여 회전날(175)이 고흡수성 수지를 뜯어내는 작용을 하게 된다. 즉, 통상적인 가위(scissors)와 같이 절단 대상의 외측면으로부터 절단하는 것이 아니라, 투입되는 고흡수성 수지의 종단에서 일부 후퇴한 내부를 뜯어내는 작용을 할 수 있게 되는 것이다. 분쇄 대상이 되는 판상의 고흡수성 수지가 단단한 재질이 아니며, 말랑말랑하고 흡수성이 있는 점착성(sticky)이 있는 재질이므로, 이와 같은 작용에 의하여 판상의 고흡수성 수지가 더욱 용이하게 조각으로 잘게 분쇄될 수 있다.

특히, 이하의 실시예에서도 뒷받침되는 바와 같이, 본 발명자들의 실험 결과, 상기 꼭지점(510)이 45° 이하의 예각, 예를 들어, 10 내지 45°, 바람직하게는 20 내지 40°의 예각으로 세워짐에 따라, 상기 회전날(175)이 고흡수성 수지를 보다 효과적으로 잘게 뜯어낼 수 있으며, 그 결과 고흡수성 수지의 건조 전 1차 분쇄 공정이 효율적으로 이루어질 수 있음이 밝혀졌다. 이러한 1차 분쇄 공정에서 상기 고흡수성 수지가 보다 잘게 뜯어지면서 절단됨에 따라 1차 분쇄된 고흡수성 수지의 표면적이 보다 커지고 후속 건조 공정이 저온에서도 보다 효과적으로 이루어질 수 있으며, 건조 및 2차 분쇄까지를 거쳐 최종 제조된 고흡수성 수지의 물성, 예를 들어, 보수능 등이 보다 향상될 수 있다.

상술한 회전날(175)의 작용을 고려하여, 상기 회전날(175)은 상기 고흡수성 수지를 뜯어내는 작용을 하는 꼭지점, 즉, 45° 이하의 예각을 갖도록 세워진 꼭지점의 하나 이상이 회전드럼(170) 상에 노출되는 형태로 상기 장착홈(172)에 안착될 수 있다.

도 5의 (a) 및 (c)를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 회전날(175)은, 상기 하나 이상의 꼭지점이 세워진 방향의 일 면, 즉, 분쇄장치의 사용시 판상의 고흡수성 수지를 향하는 면이 오목하게 형성될 수 있고, 그 모서리(520)가 예각(θ2)으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 하나 이상의 꼭지점이 세워진 방향의 면의 각 변은 상기 다각형태의 각 꼭지점(510)을 곡선 형태로 오목하게 연결하고 있는 형태를 띨 수 있다. 이와 같은 형태로 인하여, 회전날(175)의 예각으로 세워진 꼭지점(510)에서 잘리기 시작한 판상의 고흡수성 수지가 모서리(520)를 통해 가위와 같은 방식으로 잘라지면서 효과적으로 잘게 뜯어질 수 있다.

본 발명의 실시예에서 회전날(175)은, 판상의 고흡수성 수지를 향하는 면에서 복수의 꼭지점, 예를 들어 사각형태의 4개의 꼭지점(510)이 각각 45° 이하의 예각을 갖도록 세워진 형태로 형성될 수 있다. 따라서 어느 하나의 꼭지점(510)이 무뎌지는 등 정비의 필요성이 있게 되는 경우, 단지 볼트(178)를 풀어 회전날(175)의 방향을 돌려 다시 장착하기만 하면 새로운 꼭지점(510)을 이용할 수 있게 된다. 즉, 다각형태로 형성된 회전날(175)의 각 꼭지점(510)을 활용할 수 있게 되는 것이다.

도 7 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 고흡수성 수지용 분쇄장치에서 판상의 고흡수성 수지가 분쇄되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

먼저 도 7을 참조로, 회전날(175)이 장착된 회전드럼(170)이 회전하고 있는 상태에서 롤러(125)에 의하여 고흡수성 수지(110)가 롤러(125)에 의하여 투입되게 되면, 특정한 회전날(175)에 의하여 특정 부위가 잘리기 시작하게 된다.

다음으로 도 8을 참조로, 모터(171)에 의해 회전드럼(170)이 회전하여 다음 회전날(175)이 고정날(160)에 마주하게 되는 동안 판상의 고흡수성 수지(110)는 설정 길이 전진하게 되고, 다음 회전날(175)은 이와 같이 전진한 판상의 고흡수성 수지(110)를 직전의 회전날(175)이 분쇄한 것과 인접한 위치에서 분쇄하게 된다.

다음으로 도 9와 도 10을 참조로, 회전드럼(170)이 회전함에 따라 다음 회전날(175)이 전진하는 판상의 고흡수성 수지(110)를 인접한 위치에서 분쇄하게 된다.

도 11은 이와 같은 분쇄과정이 회전드럼(170)이 1회전을 한 후 지속적으로 이루어짐을 도시하는 도면이다. 즉, 도 7에서 작용한 회전날(175)이 다시 작용하게 되는데, 회전드럼(170)이 1회전하는 동안 전진한 길이만큼의 판상의 고흡수성 수지(110)를 뜯어내게 되는 것이다.

도 7 내지 도 11을 참조로 설명한 분쇄과정이 지속적으로 반복 됨에 따라, 판상의 고흡수성 수지(110)는 여러 위치의 회전날(175)에 의하여 부분적으로 분쇄되는 과정이 반복되고, 작은 조각(crumb)(112)들로 분쇄되어 배출되는 것이다.

그런데, 분쇄되는 판상의 고흡수성 수지(110)는, 전술한 바와 같이 흡수성이 있으며 점착성이 있는 재질이므로, 분쇄과정에서 하나의 회전날(175)에 의하여 완전히 독립된 조각으로 잘리지 못하거나, 주변의 판상의 고흡수성 수지 부분과 붙어서 큰 조각으로 잘릴 수 있다.

이러한 상황을 고려하여, 본 발명의 실시예에서는, 전술한 바와 같이 복수의 고정날(160)이 하우징(180)에 배치되어 있다(도 1 참조). 따라서, 도 1을 참조로, 맨 위의 고정날(160)에 의하여 충분히 잘리지 못한 조각이 있는 경우라도, 그 아래의 고정날(160)과 회전날(175)에 의하여 조각으로 분쇄될 수 있게 된다. 마찬가지로, 이와 같이 고정날(160)이 여러 개 배치됨으로써, 고정날(160)과 회전날(175)에 의하여 분쇄되는 판상의 고흡수성 수지(110)의 조각들이 더욱 균일한 조각으로 분쇄될 수 있게 된다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 고흡수성 수지용 분쇄장치에서, 설정된 온도의 공기를 상기 분쇄부에 불어넣기 위한 블로우어(blower)(210); 및 상기 분쇄부로부터 공기를 배출하기 위한 배출통로(220);를 더 포함하는 것을 도시하고 있다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 고흡수성 수지용 분쇄장치는 설정된 온도의 공기를 상기 블로우어(210)를 통하여 상기 분쇄부(150)에 불어넣고, 상기 분쇄부(150)로부터 공기를 배출함으로써, 투입되고 있는 고흡수성 수지의 온도와 습도를 적정한 수준으로 유지하는 것이다.

분쇄의 대상이 되는 판상의 고흡수성 수지는, 수분을 함유하고 있고, 점착성이 있음은 전술한 바 있다. 이러한 판상의 고흡수성 수지는 절단시의 온도와 함수량에 따라 절단의 효율이 달라지게 된다.

따라서, 상기 블로우어(210)와 배출통로(220)에 의하여, 상기 분쇄부(150) 내의 상기 판상의 고흡수성 수지(110)의 온도와 습도를 설정된 상태로 유지함으로써 판상의 고흡수성 수지(110)의 분쇄 효과를 상승시킬 수 있게 되는 것이다.

상기 블로우어(210)를 통해 불어넣는 공기의 온도는 투입되는 판상의 고흡수성 수지(110)의 규격(예를 들어, 두께와 기본 습도 등)이나 투입속도 등을 기초로 당업자가 필요한 값으로 정할 수 있을 것이다.

아울러, 이와 같이 분쇄과정에서 소정의 건조과정을 거치게 됨으로써, 후속되는 분말화 과정에서 더욱 효율적인 분말화가 가능하게 된다.

도 12에서는 일예로 블로우어(210)가 분쇄부(150)의 뒤쪽에 배치된 것을 도시하고 있으나, 본 발명의 보호범위가 반드시 이에 한정된 것으로 이해되어서는 안된다. 블로우어(210)은 분쇄부(150)의 하단이나 입구부(120) 등 필요에 따라 다양한 위치에 배치될 수 있음은 당업자가 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

한편, 도시하지는 않았지만, 상기 분쇄장치는 배출부에서 배출된 고흡수성 수지를 추가 분쇄하도록 연결된 추가적, 보조적 분쇄수단, 예를 들어, 미트 쵸퍼(Meat chopper)를 더 포함할 수도 있다. 상기 보조적 분쇄수단을 더 포함함에 따라, 상기 고흡수성 수지 분쇄장치를 이용한 분쇄효율을 보다 향상시킬 수 있다. 상기 보조적 분쇄수단으로는, 상기 미트 쵸퍼 이외에도 종래부터 함수겔 상태의 수지를 절단 또는 분쇄하는데 사용되었던 다양한 분쇄 또는 절단 장치를 사용할 수도 있다.

또, 상기 분쇄장치는 상기 분쇄부에서 분쇄되는 고흡수성 수지에 물 또는 이형제를 공급하는 이형제 공급 수단을 더 포함할 수도 있다. 이러한 이형제 공급 수단을 통해, 물 또는 이형제를 분사 등의 방법으로 공급하면서 고흡수성 수지를 분쇄함에 따라, 회전날 또는 고정날에 분쇄 중인 고흡수성 수지가 부착되는 것을 억제할 수 있고 이형성을 보다 향상시킬 수 있다. 그 결과, 상기 분쇄장치를 이용한 분쇄효율 등을 보다 향상시킬 수 있다.

상기 이형제로는 종래부터 고흡수성 수지의 제조 과정에서 널리 사용되던 물질, 예를 들어, 다가금속염, 다가알코올 또는 계면활성제 등을 사용할 수 있으며, 이의 구체적인 예는, 예를 들어, 한국 특허 공보 제 0905853 호에 개시되어 있다.

이하 본 발명의 실시예에 따른 고흡수성 수지의 제조 방법은 하기와 같다. 본 발명의 실시예에 따른 고흡수성 수지의 제조 방법은 수용성 에틸렌계 불포화 단량체 및 중합개시제를 포함하는 모노머 조성물을 준비하는 단계; 상기 모노머 조성물을 컨베이어 벨트를 포함한 중합반응기에 공급하고, 컨베이어 벨트 상에 공급된 모노머 조성물에 자외선 조사 또는 열을 공급하여 판상의 고흡수성 수지를 준비하는 단계; 상기에서 중합된 판상의 고흡수성 수지를 상술한 실시예들에 따른 고흡수성 수지용 분쇄장치들 중 어느 하나에 공급하여 제 1 분쇄하는 단계; 상기 분쇄된 고흡수성 수지를 건조하는 단계; 및 상기에서 건조된 고흡수성 수지를 제 2 분쇄하는 단계를 포함한다.

이때, 상기 중합개시제는 중합 방법이 열 공급에 따른 열중합인지 또는 자외선(UV) 조사에 따른 광중합인지에 따라 중합개시제를 달리하여 사용할 수 있다. 중합개시제 중 열중합 개시제로는 과황산염계 개시제, 아조계 개시제, 과산화수소, 및 아스코르빈산으로 이루어진 개시제 군에서 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있다. 구체적으로, 과황산염계 개시제의 예로는 과황산나트륨(Sodium persulfate; Na₂S₂O₈), 과황산칼륨(Potassium persulfate; K₂S₂O₈), 과황산암모늄(Ammonium persulfate; (NH₄)₂S₂O₈) 등이 있으며, 아조(Azo)계 개시제의 예로는 2, 2-아조비스-(2-아미디노프로판)이염산염(2, 2-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride), 2, 2-아조비스-(N, N-디메틸렌)이소부티라마이딘 디하이드로클로라이드(2,2-azobis-(N, N-dimethylene)isobutyramidine dihydrochloride), 2-(카바모일아조)이소부티로니트릴(2-(carbamoylazo)isobutylonitril), 2, 2-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판] 디하이드로클로라이드(2,2-azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propane] dihydrochloride), 4,4-아조비스-(4-시아노발레릭 산)(4,4-azobis-(4-cyanovaleric acid)) 등이 있다. 보다 다양한 열개시제에 대해서는 Odian 저서인 "Principle of Polymerization(Wiley, 1981sus)", p203에 잘 명시되어 있으며, 상술한 예에 한정되지 않는다.

한편, 광중합 개시제로는 벤조인 에테르(benzoin ether), 디알킬아세토페논(dialkyl acetophenone), 하이드록실 알킬케톤(hydroxyl alkylketone), 페닐글리옥실레이트(phenyl glyoxylate), 벤질디메틸케탈(Benzyl Dimethyl Ketal), 아실포스핀(acyl phosphine) 및 알파-아미노케톤(α-aminoketone)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있다. 보다 다양한 광개시제에 대해서는 Reinhold Schwalm 저서인 "UV Coatings: Basics, Recent Developments and New Application(Elsevier 2007sus)" p115에 잘 명시되어 있으며, 상술한 예에 한정되지 않는다.

그리고, 상기 모노머 조성물에 포함되는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체로는 고흡수성 수지의 제조에 통상 사용되는 단량체라면 그 구성의 한정이 없이 사용될 수 있다. 크게, 음이온성 단량체와 그 염, 비이온계 친수성 함유 단량체, 및 아미노기 함유 불포화 단량체 및 그의 4급화물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.

구체적으로는 아크릴산, 메타아크릴산, 무수말레인산, 푸말산, 크로톤산, 이타콘산, 2-아크릴로일에탄 술폰산, 2-메타아크릴로일에탄술폰산, 2-(메타)아크릴로일프로판술폰산, 또는 2-(메타)아크릴아미드-2-메틸 프로판 술폰산의 음이온성 단량체와 그 염; (메타)아크릴아미드, N-치환(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트 또는 폴리에틸렌 글리콜(메타)아크릴레이트의 비이온계 친수성 함유 단량체; 및 (N, N)-디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트 또는 (N, N)-디메틸아미노프로필(메타)아크릴아미드의 아미노기 함유 불포화 단량체 및 그의 4급화물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 바람직하게 사용할 수 있다.

더욱 바람직하게는 아크릴산 또는 그 염을 사용할 수 있는데, 아크릴산 또는 그 염을 단량체로 하는 경우, 특히 흡수성이 향상된 고흡수성 수지를 얻을 수 있다. 그리고, 상기 모노머 조성물 내에서 수용성 에틸렌계 불포화 단량체 및 중합개시제의 함량은 통상의 함량 범위를 따르며, 그 구성의 제한은 없다.

상기와 같은 모노머 조성물을 분비한 후, 준비된 모노머 조성물을 컨베이어 벨트를 포함한 중합반응기에 공급하고, 컨베이어 벨트 상에 공급된 모노머 조성물에 자외선 조사 또는 열을 공급하여 판상의 고흡수성 수지를 얻을 수 있다.

이때, 상기 판상의 고흡수성 수지는 상기에서 정의한 바와 같으며, 이러한 고흡수성 수지는 30 내지 60%, 적절하게는 35 내지 55%의 함수율을 가질 수 있다. 이와 같이 준비된 판상의 고흡수성 수지는 상술한 실시예들에 따른 고흡수성 수지용 분쇄장치 중 어느 하나에 공급하여 제 1 분쇄할 수 있다. 이러한 분쇄장치를 사용해 제 1 분쇄 공정을 진행함에 따라, 상기 판상의 고흡수성 수지의 함수율이 비교적 높은 상태에서도 제 1 분쇄 공정이 보다 효율화될 수 있고 이를 통해 판상의 고흡수성 수지가 보다 균일하고 잘게 분쇄 및 절단되어 그 표면적이 증가할 수 있다. 그 결과, 후속 건조 공정이 보다 효율적으로 이루어져 최종 고흡수성 수지의 보수능 등 물성이 보다 향상될 수 있다. 이에 비해, 다른 분쇄 장치, 예를 들어, 회전날의 꼭지점이 45°를 초과하게 세워진 분쇄 장치 등을 사용할 경우, 이러한 효과가 달성되기 어렵고 최종 고흡수성 수지의 물성이 저하될 수 있다.

상기 제 1 분쇄 단계는 그 구성의 한정은 없으나, 바람직하게는 분쇄된 고흡수성 수지의 입경이 1 내지 50mm, 바람직하게는 2 내지 20mm, 보다 바람직하게는 3 내지 15mm가 되도록 진행할 수 있다. 바람직하게는 상기 제 1 분쇄 단계 전에, 분쇄 효율을 더욱 향상시키기 위해 간단한 건조 단계를 거칠 수 있는데, 건조 단계에 공급되는 에너지원은 열풍 또는 적외선 등을 예로 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 이와 같은 제 1 분쇄된 고흡수성 수지는 건조하는 단계를 거칠 수 있다. 이와 같은 건조 단계는 통상 건조된 고흡수성 수지의 함수율을 적어도 10중량% 미만이 될 때까지 진행할 수 있다. 이와 같은 건조 단계 후에, 최종적으로 분쇄하는 제 2 분쇄단계를 거칠 수 있다. 제 2 분쇄 단계에 사용되는 분쇄 장치로는 입자의 분말화 과정에 통상 사용되는 분쇄 장치이면, 그 구성의 한정이 없다, 구체적으로, 핀 밀(pin mill), 해머 밀(hammer mill), 스크류 밀(screw mill), 롤 밀(roll mill), 디스크 밀(disc mill) 또는 조그 밀(jog mill) 등을 사용할 수 있다. 바람직하게, 상기 제 2 분쇄는 분쇄된 고흡수성 수지의 입경이 150 내지 850 ㎛가 되도록 진행될 수 있다.

이하, 발명의 구체적인 실시예를 통해, 발명의 작용 및 효과를 보다 상술하기로 한다. 다만, 이러한 실시예는 발명의 예시로 제시된 것에 불과하며, 이에 의해 발명의 권리범위가 정해지는 것은 아니다.

실시예 1: 고흡수성 수지의 제조

아크릴산 100g, 내부 가교제로 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트 0.1g, 가성소다(NaOH) 38.9g, 및 물 103.9g을 혼합하여, 단량체 농도가 50중량%인 단량체 조성물을 준비하였다.

이후, 상기 단량체 조성물을 연속 이동하는 컨베이어 벨트상에 단량체 공급부를 통해 투입하고 중합개시제로 과황산나트륨 3%수용액 10g을 혼합하였다.

중합개시제를 혼합하고, 1분 후 중합을 시작하여, 4분 동안 중합을 계속 진행하였다. 이때 반응기의 내부 온도는 99℃였다. 중합된 판상의 고흡수성 수지를 고흡수성 수지용 1차 분쇄장치에 이송한 후, 5mm의 입경으로 분쇄하였다. 이 때 판상의 고흡수성 수지의 함수율은 36% 였다. 이때, 1차 분쇄장치로는 도 1에 도시된 장치를 사용하였으며, 회전날은 하기 그림 1과 같이 사각형태를 띠고 있으며 2개의 꼭지점이 25°의 예각을 갖도록 세워진 것을 사용하였다.

[그림 1]

이후, 1차 분쇄장치에서 토출된 고흡수성 수지를 180℃ 온도의 열풍건조기에서 1 시간 동안 건조하였다. 건조된 고흡수성 수지의 함수율은 1.6%였다. 이어서, 핀밀 분쇄기로 분쇄한 후, 시브(sieve)를 이용하여 입경 크기가 150 내지 850㎛의 고흡수성 수지를 분급하여 얻었다.

실시예 2: 고흡수성 수지의 제조

실시예 1과 동일한 방법으로 판상의 고흡수성 수지를 제조하였다. 이러한 판상의 고흡수성 수지를 고흡수성 수지용 1차 분쇄장치에 이송한 후, 10mm의 입경으로 분쇄하였다. 이 때 판상의 고흡수성 수지의 함수율은 36% 였다. 이때, 1차 분쇄장치로는 도 1에 도시된 장치를 사용하였으며, 회전날은 하기 그림 2와 같이 사각형태를 띠고 있으며 2개의 꼭지점이 30°의 예각을 갖도록 세워진 것을 사용하였다.

[그림 2]

이후, 1차 분쇄장치에서 토출된 고흡수성 수지를 180℃ 온도의 열풍건조기에서 1 시간 동안 건조하였다. 건조된 고흡수성 수지의 함수율은 1.7%였다. 이어서, 핀밀 분쇄기로 분쇄한 후, 시브(sieve)를 이용하여 입경 크기가 150 내지 850㎛의 고흡수성 수지를 분급하여 얻었다.

실시예 3: 고흡수성 수지의 제조

실시예 1과 동일한 방법으로 판상의 고흡수성 수지를 제조하였다. 이러한 판상의 고흡수성 수지를 고흡수성 수지용 1차 분쇄장치에 이송한 후, 15mm의 입경으로 분쇄하였다. 이 때 판상의 고흡수성 수지의 함수율은 37% 였다. 이때, 1차 분쇄장치로는 도 1에 도시된 장치를 사용하였으며, 회전날은 하기 그림 3와 같이 사각형태를 띠고 있으며 4개의 꼭지점이 35°의 예각을 갖도록 세워진 것을 사용하였다.

[그림 3]

이후, 1차 분쇄장치에서 토출된 고흡수성 수지를 180℃ 온도의 열풍건조기에서 1 시간 동안 건조하였다. 건조된 고흡수성 수지의 함수율은 1.8%였다. 이어서, 핀밀 분쇄기로 분쇄한 후, 시브(sieve)를 이용하여 입경 크기가 150 내지 850㎛의 고흡수성 수지를 분급하여 얻었다.

비교예 1: 고흡수성 수지의 제조

실시예 1과 동일한 방법으로 판상의 고흡수성 수지를 제조하였다. 이러한 판상의 고흡수성 수지를 고흡수성 수지용 1차 분쇄장치에 이송한 후, 40mm의 입경으로 분쇄하였다. 이 때 판상의 고흡수성 수지의 함수율은 39% 였다. 이때, 1차 분쇄장치로는 도 1에 도시된 장치를 사용하였으며, 회전날은 하기 그림 4와 같이 사각형태를 띠고 있으며 꼭지점이 전혀 세워진 형태를 띠지 않고 직육면체 형태를 갖는 것을 사용하였다.

[그림 4]

이후, 1차 분쇄장치에서 토출된 고흡수성 수지를 180℃ 온도의 열풍건조기에서 1 시간 동안 건조하였다. 건조된 고흡수성 수지의 함수율은 2.0%였다. 이어서, 핀밀 분쇄기로 분쇄한 후, 시브(sieve)를 이용하여 입경 크기가 150 내지 850㎛의 고흡수성 수지를 분급하여 얻었다.

비교예 2: 고흡수성 수지의 제조

실시예 1과 동일한 방법으로 판상의 고흡수성 수지를 제조하였다. 이러한 판상의 고흡수성 수지를 고흡수성 수지용 1차 분쇄장치에 이송한 후, 30mm의 입경으로 분쇄하였다. 이 때 판상의 고흡수성 수지의 함수율은 39% 였다. 이때, 1차 분쇄장치로는 도 1에 도시된 장치를 사용하였으며, 회전날은 하기 그림 5와 같이 사각형태를 띠고 있으며 4개의 꼭지점이 60°의 각을 갖도록 세워진 것을 사용하였다.

[그림 5]

비교예 3: 고흡수성 수지의 제조

실시예 1과 동일한 방법으로 판상의 고흡수성 수지를 제조하였다. 이러한 판상의 고흡수성 수지를 고흡수성 수지용 1차 분쇄장치에 이송한 후, 25mm의 입경으로 분쇄하였다. 이 때 판상의 고흡수성 수지의 함수율은 38% 였다. 이때, 1차 분쇄장치로는 도 1에 도시된 장치를 사용하였으며, 회전날은 하기 그림 6과 같이 사각형태를 띠고 있으며 4개의 꼭지점이 55°의 각을 갖도록 세워진 것을 사용하였다.

[그림 6]

이후, 1차 분쇄장치에서 토출된 고흡수성 수지를 180℃ 온도의 열풍건조기에서 1 시간 동안 건조하였다. 건조된 고흡수성 수지의 함수율은 1.9%였다. 이어서, 핀밀 분쇄기로 분쇄한 후, 시브(sieve)를 이용하여 입경 크기가 150 내지 850㎛의 고흡수성 수지를 분급하여 얻었다.

시험예: 고흡수성 수지의 물성 평가

시험예 1: 보수능

상술한 방법으로 제조된 고흡수성 수지 입자를 대상으로 다음과 같이 보수능을 측정하였다. 보수능 측정은 EDANA 법 WSP 241.2에 따랐다. 30~50 메쉬로 분급한 시료 0.2g을 티백에 넣고 30 분간 0.9% 염수 용액에 불린 뒤 250G로 설정된 원심분리기에서 3분 동안 물을 제거하고 무게를 재어 고흡수성 수지가 보유하고 있는 물의 양을 측정하는 방식으로 보수능을 측정하였다.

시험예 2: 수가용 성분

상술한 방법으로 제조된 고흡수성 수지 입자를 대상으로 다음과 같이 보수능을 측정하였다. 수가용 성분 측정은 EDANA 법 WSP 270.2에 따랐다. 30~50 메쉬로 분급한 시료 1.0g을 200g 0.9% 염수용액에 넣고 500rpm 으로 교반하면서 16시간을 불린 뒤 filter paper로 수용액을 걸렀다. 상기와 같이 걸러진 용액을 pH 10.0까지 0.1N 가성소다 용액으로 1차 적정한 뒤, pH 2.7까지 0.1N의 염화수소 용액으로 역정적을 실시하여 중화시에 필요한 양으로부터 가교화되지 않은 고분자 물질을 수가용성분으로 계산하였다.

이상의 방법으로 측정된 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3의 고흡수성 수지의 물성을 하기 표 1에 기재하였다.

	회전날 꼭지점 각도(°)	보수능(g/g)	수가용 성분(wt%)
실시예 1	25	49	15.0
실시예 2	30	47	15.2
실시예 3	35	46.3	15.3
비교예 1	90	34	14.2
비교예 2	60	38	14.6
비교예 3	55	41	15.4

상술한 시험결과로부터, 실시예 1 내지 3에서 제조된 고흡수성 수지는 비교예 1 내지 3과 동등한 수가용 성분 함량을 유지하면서도, 현저히 우수한 보수능을 나타내어 전체적인 물성이 매우 우수함이 확인되었다.

이는 1차 분쇄장치에 구비된 회전날의 형태, 특히, 고흡수성 수지를 뜯어내면서 절단하는 꼭지점의 각도가 상이함에 따라, 실시예 1 내지 3에서 1차 분쇄공정이 보다 효율화되고 1차 분쇄된 고흡수성 수지의 표면적이 보다 넓어져, 동일한 건조 공정을 진행하더라도 보다 효율적인 건조가 가능해짐에 따른 것으로 보인다.

Claims

판상의 고흡수성 수지가 투입되는 입구부;
상기 입구부를 통해 투입된 상기 고흡수성 수지를 분쇄하는 분쇄부;
상기 분쇄부에서 분쇄된 고흡수성 수지를 배출하는 배출부를 포함하는 고흡수성 수지 분쇄장치로서,
상기 분쇄부는,
복수의 회전날이 부착된 회전드럼;
상기 복수의 회전날과 상호작용으로 상기 고흡수성 수지를 분쇄하는 하나 이상의 고정날;
상기 회전드럼과 상기 하나 이상의 고정날이 장착되는 하우징;을 포함하고,
상기 회전날은 하나 이상의 꼭지점이 45° 이하의 예각을 갖도록 세워진 다각형태를 가지며,
상기 회전날은 상기 하나 이상의 꼭지점이 세워진 방향의 면이 오목하게 형성되어 있고, 그 면의 모서리가 예각으로 형성되어 있는 고흡수성 수지용 분쇄장치.
제1항에 있어서,
상기 드럼에는 원주방향으로 회전날 장착홈이 형성되어 있고, 상기 회전날은 상기 45° 이하의 예각을 갖도록 세워진 꼭지점의 하나 이상이 드럼 상에 노출되도록 상기 장착홈에 안착되는 고흡수성 수지용 분쇄장치.
제2항에 있어서,
상기 회전날 장착홈에는 회전날 장착 지그가 고정되고, 상기 회전날은 상기 회전날 장착 지그에 볼트 고정되는 고흡수성 수지용 분쇄장치.
제1항에 있어서,
상기 회전날은 상기 다각형태의 복수의 꼭지점이 45° 이하의 예각을 갖도록 세워져 있는 고흡수성 수지용 분쇄장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 꼭지점이 세워진 방향의 면의 각 변은 상기 다각형태의 각 꼭지점을 곡선 형태로 연결하고 있는 고흡수성 수지용 분쇄장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 회전날은, 상기 회전드럼에 하나 이상의 나선 형태로 배열되도록 장착되는 고흡수성 수지용 분쇄장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 회전날은, 상기 회전드럼의 축 방향으로 선형으로 배열된 하나 이상의 열을 따라 배열되도록 장착되는 고흡수성 수지용 분쇄장치.
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 고정날은 복수의 톱니(sawtooth)를 구비한 고흡수성 수지용 분쇄장치.
제1항에 있어서,
상기 하나 이상의 고정날은 복수개 장착되는 고흡수성 수지용 분쇄장치.
제10항에 있어서,
상기 하나 이상의 고정날은 상기 회전드럼의 회전방향을 따라 복수개 설치되는 고흡수성 수지용 분쇄장치
제1항에 있어서,
설정된 온도의 공기를 상기 분쇄부에 불어넣기 위한 블로우어
상기 분쇄부로부터 공기를 배출하기 위한 배출통로
를 더 포함하는 고흡수성 수지용 분쇄장치.
제1항에 있어서, 상기 배출부에서 배출된 고흡수성 수지를 추가 분쇄하도록 연결된 미트 쵸퍼(Meat chopper)를 더 포함하는 고흡수성 수지 분쇄장치.
제1항에 있어서, 상기 분쇄부에서 분쇄되는 고흡수성 수지에 물 또는 이형제를 공급하는 이형제 공급 수단을 더 포함하는 고흡수성 수지 분쇄장치.
수용성 에틸렌계 불포화 단량체 및 중합개시제를 포함하는 모노머 조성물을 준비하는 단계;
상기 모노머 조성물을 컨베이어 벨트를 포함한 중합반응기에 공급하고, 컨베이어 벨트 상에 공급된 모노머 조성물에 자외선 조사 또는 열을 공급하여 판상의 고흡수성 수지를 준비하는 단계;
상기에서 중합된 판상의 고흡수성 수지를 제1항에 따른 고흡수성 수지용 분쇄장치에 공급하여 제 1 분쇄하는 단계;
상기 분쇄된 고흡수성 수지를 건조하는 단계; 및
상기에서 건조된 고흡수성 수지를 제 2 분쇄하는 단계를 포함하는 고흡수성 수지의 제조 방법.
제 15항에 있어서,
상기 제 1 분쇄는 분쇄된 고흡수성 수지의 입경이 1 내지 50mm가 되도록 진행하는 것인 고흡수성 수지의 제조 방법.
제 15항에 있어서,
상기 제 2 분쇄는 분쇄된 고흡수성 수지의 입경이 150 내지 850㎛가 되도록 진행하는 것인 고흡수성 수지의 제조 방법.