KR101239125B1 - Copolymer modified lignin derived from byproduct of paper processing process and Concrete additives comprising the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제지공정에서 발생하는 부산물로부터 공중합체 개질된 리그닌을 제조하는 방법, 그로부터 제조된 공중합체 개질된 리그닌, 및 그를 포함하는 콘크리트용 혼화제에 관한 것이다. 본 발명의 공중합체 개질된 리그닌은 별도로 다량의 산성 용액을 혼합하는 것이 필요하지 않아 환경 친화적이며, 분자량 및 분자 구조체에 따라 다양한 특성을 가져 콘크리트용 혼화제를 포함한 다양한 용도로 사용 가능할 것이다. The present invention relates to a method for preparing copolymer-modified lignin from by-products generated in the papermaking process, copolymer-modified lignin prepared therefrom, and admixtures for concrete comprising the same. The copolymer-modified lignin of the present invention is environmentally friendly because it is not necessary to mix a large amount of acidic solution separately, and may be used in various applications including admixtures for concrete, having various properties depending on molecular weight and molecular structure.

Description

제지공정의 부산물로부터 유래한 공중합체 개질된 리그닌 및 이를 포함하는 콘크리트용 혼화제{Copolymer modified lignin derived from byproduct of paper processing process and Concrete additives comprising the same}Copolymer modified lignin derived from by product of paper processing process and Concrete additives comprising the same}

본 발명은 제지공정의 부산물로부터 유래한 공중합체 개질된 리그닌 및 이를 포함하는 콘크리트용 혼화제에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 제지공정의 부산물로부터 유기염류를 제거한 후 코모노머와 공중합시키고 이를 여과하여 분리한 공중합체 개질된 리그닌 및 이를 포함하는 콘크리트용 혼화제에 관한 것이다.
The present invention relates to copolymer modified lignin derived from by-products of the papermaking process and admixtures for concrete comprising the same. More specifically, the present invention relates to a copolymer-modified lignin and a concrete admixture containing the same by removing organic salts from by-products of the papermaking process, copolymerizing with a comonomer, and filtering the same.

콘크리트는 현대의 건축 및 토목 공사에 있어 근간을 이루는 것으로서, 콘크리트의 강도는 첨가된 재료 및 성분들이 얼마나 균질하게 혼합되어 있는가의 여부에 따라 달라진다. 이러한 측면에서, 콘크리트 제조시 사용되는 재료 및 성분들의 균질한 상태를 극대화하기 위한 혼화제의 사용 및 성능이 우수한 새로운 혼화제의 개발이 필수적이다. 최근 대형안전사고의 증가로 인하여 안전에 대한 경각심이 높아지고 있고, 건물의 대형화에 따른 콘크리트의 고강도와 고품질이 더욱 요구되고 있는 가운데 해마다 콘크리트의 제조에 있어서 혼화제의 수요량도 꾸준히 증가하고 있으며, 생산업계의 자체 기술개발이 활발히 진행되고 있다.Concrete is the foundation of modern construction and civil engineering, and the strength of concrete depends on how homogeneously the added materials and components are mixed. In this respect, it is essential to develop new admixtures that are superior in the use and performance of admixtures to maximize the homogeneous state of the materials and components used in the manufacture of concrete. As safety accidents increase due to the recent increase in large-scale safety accidents, high strength and high quality of concrete are required as the size of buildings increases, and the amount of admixtures in the manufacture of concrete increases steadily every year. In-house technology development is actively underway.

혼화제는 콘크리트에 많은 기능성을 부여하는데 물리적, 화학적 작용으로 경화 중인 콘크리트나 경화된 콘크리트의 성질을 개선시키기도 하고, 경제성을 높이는 등의 목적으로 사용된다. 이러한 혼화제는 일반적으로 혼화제를 사용할 때의 효과와 용도에 따라 분류되는데 콘크리트의 공기량, 단위수량, 응결, 초기경화 속도 등에 미치는 효과에 따라 AE제(air entraining agent), 감수제(water reducing agent), AE감수제(air entraining and water reducing agent), 고성능감수제, 유동화제, 초지연제, 수중 콘크리트용 혼화제, 방청제, 수축저감제, 수화열억제제, 팽창제 및 방동 내한제 등으로 나뉘어진다.Admixtures provide many functionalities to concrete, and are used for the purpose of improving the properties of hardened concrete and hardened concrete by physical and chemical effects, and increasing economic efficiency. These admixtures are generally classified according to their effects and uses when using admixtures. Depending on the effects of air volume, unit quantity, condensation, and initial cure rate of concrete, AE (air entraining agent), water reducing agent, AE It is divided into air entraining and water reducing agent, high performance water reducing agent, fluidizing agent, super delaying agent, admixture for underwater concrete, rust preventing agent, shrinkage reducing agent, hydration heat inhibitor, swelling agent and antifreeze cold protection agent.

특히, 감수제는 리그닌술폰산염계, 옥시칼본산염계, 알킬아릴술폰산염계, 멜라민술폰산염계, 폴리카르본산염계, 폴리올 유도체 등으로 분류된다. 이중, 천연계의 고분자 전해질인 리그닌술폰산염은 가장 대표적으로 사용되고 있는 혼화제로서 수중에서 리그닌술폰산 음이온과 칼슘 양이온으로 해리되는 특징이 있다. 이 음이온 부분이 시멘트 입자 표면에 흡착되어 대전층이 형성되고, 이 대전층의 정전기적 상호 반발작용에 의해 시멘트 입자는 각각 분산되어 재응집이 방지되며, 물과 공기포를 해방시킴으로써 콘크리트의 유동성이 증대된다.
In particular, sensitizers are classified into lignin sulfonates, oxycarboxates, alkylaryl sulfonates, melamine sulfonates, polycarbonates, polyol derivatives and the like. Among them, lignin sulfonate, which is a natural polymer electrolyte, is the most commonly used admixture and has the characteristic of dissociating into lignin sulfonic anion and calcium cation in water. The anion part is adsorbed on the surface of the cement particles to form a charging layer, and by the electrostatic mutual repulsion of the charging layer, the cement particles are dispersed to prevent reagglomeration, and the flow of concrete is released by releasing water and air bubbles. Is increased.

한편, 종이는 식물성 섬유인 펄프를 해리하여 충전제, 싸이즈제 등을 배합하는 등의 여러 과정을 거치면서 제조하게 된다. 이때 제지 원료로 사용되는 펄프는 종이의 용도, 재질 등에 따라 침엽수, 활엽수 등의 목재류는 물론이고 아마, 볏짚, 폐지 등의 각종 원재료를 사용하여 제조된다. 이러한 제지를 제조할 때 생기는 제지공정 부산물에는 리그닌(lignin)과 각종 유기물(약 60%) 및 제조 공정시에 첨가되는 무기산 등의 무기물이 다량 함유되어 있다. 이 중에서 리그닌은 콘크리트 첨가제, 동물사료, 염료분산제 등의 다양한 용도로 사용되고 있는데, 제지공정 부산물로부터 리그닌을 회수하기 위하여 상당량의 산성 용액을 사용하여 부산물의 pH를 낮춰 리그닌만을 침전시킨 후 세척, 여과 등의 후처리 공정에 의해 이루어지고 있다. 그러나 이러한 공정은 다량의 산성 용액을 사용하기 때문에 환경적으로 문제되며, 리그닌의 수득율이 일정 이상 되어야만 경제적 이점이 있어 크라프트 펄프 제조 공정에서만 주로 이용되고 있고, 그 외 제지 공정에서는 거의 이용되지 않는 실정이다.
On the other hand, the paper is produced by going through a number of processes, such as dissociating the pulp, which is a vegetable fiber, blending fillers, sizers and the like. At this time, the pulp used as a papermaking material is manufactured using various raw materials, such as flax, rice straw, waste paper, as well as wood such as coniferous and hardwood, depending on the purpose and material of the paper. Papermaking by-products produced during the production of such paper contain a large amount of inorganic materials such as lignin and various organic substances (about 60%) and inorganic acids added during the manufacturing process. Among them, lignin is used for various purposes such as concrete additives, animal feed, dye dispersant, etc. In order to recover lignin from the by-products of papermaking process, by using a considerable amount of acidic solution, the pH of the by-product is lowered to precipitate only lignin, followed by washing and filtration. By the post-treatment step. However, this process is environmentally problematic due to the use of a large amount of acidic solution, and has an economic advantage only when the yield of lignin is higher than a certain level, so it is mainly used only in kraft pulp manufacturing process, and is rarely used in other papermaking processes. .

이에 본 발명은 상기와 같은 제지공정의 부산물을 처리하는 과정에서 발생되는 문제점을 해결하고, 크라프트 펄프 제지 공정 이외의 다양한 제지 공정에서 발생하는 부산물로부터 리그닌을 개질 및 회수하여 이를 콘크리트 혼화제 등에 사용하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention is to solve the problems caused in the process of processing the by-products of the paper making process as described above, to modify and recover the lignin from the by-products generated in various paper making processes other than kraft pulp paper making process to use them in concrete admixtures, etc. The purpose.

이에 본 발명은 리그닌을 함유하는 제지공정 부산물에서 유기염류를 제거한 후, 코모노머(co-monomer)를 투입하고 중합개시제를 첨가하여 공중합시킨 다음, 이를 여과하여 공중합체 개질된 리그닌을 분리하는 단계를 포함하는 제지공정 부산물로부터 공중합체 개질된 리그닌을 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, the present invention removes organic salts from the lignin-containing papermaking process by-products, adds a co-monomer and copolymerizes it by adding a polymerization initiator, and then filters the copolymer to separate the copolymer-modified lignin. It is an object of the present invention to provide a method for producing a copolymer-modified lignin from a papermaking by-product comprising.

또한, 본 발명은 상기 제조된 공중합체 개질된 리그닌을 포함하는 콘크리트용 혼화제를 제공하는 것을 목적으로 한다.
It is also an object of the present invention to provide a admixture for concrete comprising the copolymer-modified lignin prepared above.

하나의 양태로서, 본 발명은 리그닌을 함유하는 제지공정 부산물에서 유기염류를 제거한 후, 코모노머(co-monomer)를 투입하고 중합개시제를 첨가하여 공중합시킨 다음, 이를 여과하여 공중합체 개질된 리그닌을 분리하는 단계를 포함하는 제지공정 부산물로부터 공중합체 개질된 리그닌을 제조하는 방법을 제공한다.In one embodiment, the present invention removes organic salts from lignin-containing papermaking by-products, adds a co-monomer and copolymerizes it by adding a polymerization initiator, and then filters the copolymer-modified lignin. It provides a method for preparing copolymer-modified lignin from papermaking by-products comprising the step of separating.

보다 구체적으로, (a) 리그닌을 함유하는 제지공정 부산물에 함유된 유기염류를 제거하는 단계; (b) 상기 제지공정 부산물에 코모노머(co-monomer)를 투입하는 단계; (c) 상기 코모노머(co-monomer)가 투입된 부산물에 중합개시제를 첨가하여 공중합시키는 단계; (d) 상기 부산물을 여과하여 공중합체 개질된 리그닌을 분리하는 단계를 포함한다.More specifically, (a) removing the organic salts contained in the papermaking by-product containing lignin; (b) injecting a co-monomer into the papermaking by-product; (c) copolymerizing by adding a polymerization initiator to the byproduct into which the co-monomer is added; (d) filtering the byproduct to separate the copolymer modified lignin.

본 발명에 있어서, 제지공정 부산물은 목재, 짚, 옥수수대, 버거스(bagasse) 등과 같은 리그노 셀룰로오스 물질을 가공하여 리그닌으로부터 셀룰로오스 펄프를 분리하는 제지 및 펄프 제조 공정에서 발생하는 폐수를 말한다.In the present invention, the papermaking by-product refers to wastewater generated in the papermaking and pulp manufacturing process of separating cellulose pulp from lignin by processing lignocellulosic materials such as wood, straw, corn stalks, bagasses and the like.

따라서, 본 발명에 있어서, 상기 제지공정 부산물은 리그닌을 함유하고 있으며, 바람직하게는 상기 제지공정 부산물의 건조 중량 1kg당 리그닌을 50 내지 650g의 함량으로 함유하고 있다. 여기서, 상기 리그닌은 페닐프로펜 단량체(phenylpropene monomers)가 2이상 결합된 화합물이다.Therefore, in the present invention, the papermaking process by-product contains lignin, and preferably contains 50 to 650 g of lignin per 1 kg of dry weight of the papermaking process by-product. Here, the lignin is a compound in which two or more phenylpropene monomers are bonded.

본 발명의 상기 부산물은 슬러지 또는 잔사 등의 형태일 수 있으며, 이에 제한되지는 않는다. The by-products of the present invention may be in the form of sludge or residues, but are not limited thereto.

상기 제조 방법의 (a) 단계의 유기염류 제거는 전기분해 방법이나 화학적 분해 방법 또는 이들 방법의 순차적 적용에 의하여 이루어진다. 여기서, 상기 순차적 적용은 전기분해 후 남아있는 잔류물을 화학적으로 분해하는 방법이다. 상기 화학적 분해 방법은 주로 알칼리 용액을 첨가하는 방법이며, 상기 알칼리 용액은 NaOH 용액, KOH 용액, Ca(OH)2 용액, CaO 용액, Mg(OH)2 용액 및 MgO 용액으로 이루어진 군으로부터 선택되어 사용되는 것이 바람직하다. 상기 (a) 단계에 의하여 부산물에 함유된 유기염류, 특히 Ca(OH)2가 시멘트와 반응하여 암모니아 가스가 발생되는 것을 방지하며, 이하의 단계에서 상술하는 공중합 반응 시 목적하는 반응 이외의 반응을 방지하기 위함이다.Removal of organic salts in step (a) of the production method is performed by an electrolysis method, a chemical decomposition method or a sequential application of these methods. The sequential application here is a method of chemically decomposing the residues remaining after electrolysis. The chemical decomposition method is mainly a method of adding an alkali solution, the alkali solution is selected from the group consisting of NaOH solution, KOH solution, Ca (OH) 2 solution, CaO solution, Mg (OH) 2 solution and MgO solution It is preferable to be. By the step (a), the organic salts contained in the by-products, in particular, Ca (OH) 2, are prevented from reacting with the cement to generate ammonia gas. This is to prevent.

상기에서 유기염류가 제거된 부산물은 60 내지 90℃의 온도에서 1 내지 5시간 동안 정치되는 것이 바람직하나, 이 또한 이로 제한되는 것은 아니다. The by-product from which the organic salts are removed is preferably left to stand for 1 to 5 hours at a temperature of 60 to 90 ° C., but is not limited thereto.

상기 제조 방법의 (b) 단계는 상기 유기염류가 제거된 제지공정 부산물에 코모노머(co-monomer)를 투입하는 단계이다. Step (b) of the manufacturing method is a step of adding a co-monomer (co-monomer) to the papermaking process by-products from which the organic salts are removed.

상기 그라프트 공중합에 이용되는 코모노머(co-monomer)로는 아크릴산, 메타크릴산, C1-C6알킬메타크릴산, 크로톤산 등의 모노카르본산계 단량체, 이들의 무수물 및 염; 말레인산, 이타콘산, 푸마르산 등의 디카르본산계 단량체, 이들의 무수물 및 염; 메타릴설폰산, p-메타릴옥시벤젠설폰산 등의 설폰산계 단량체, 이들의 무수물 및 염; 메톡시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 메톡시폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 에톡시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 에톡시폴리에틸렌글리콜폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 에톡시폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, n-프로폭시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, n-프로폭시폴리에틸렌글리콜폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 이소프로폭시폴리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 이소프로폭시폴리에틸렌글리콜폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트 등의 C1-C6알콕시폴리C2-C6알킬렌 글리콜(메타)아크릴레이트류; 폴리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜폴리프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트 등의 폴리C2-C6알킬렌글리콜모노(메타)아크릴레이트류; 및 메톡시폴리에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 에톡시폴리에톡시에틸(메타)아크릴레이트, n-프로폭시폴리에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 이소프로폭시폴리에톡시에틸(메타)아크릴레이트 등의 C1-C6알콕시폴리에톡시에틸(메타)아크릴레이트류 등이 있다. 바람직하게는 모노카르본산계 단량체, 디카르본산계 단량체 또는 설폰산계 단량체이다.Examples of co-monomers used in the graft copolymerization include monocarboxylic acid monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, C 1 -C 6 alkylmethacrylic acid and crotonic acid, anhydrides and salts thereof; Dicarboxylic acid monomers such as maleic acid, itaconic acid and fumaric acid, anhydrides and salts thereof; Sulfonic acid monomers such as metharyl sulfonic acid and p-methacryloxybenzene sulfonic acid, anhydrides and salts thereof; Methoxy polyethylene glycol (meth) acrylate, methoxy polyethylene glycol polypropylene glycol (meth) acrylate, methoxy polypropylene glycol (meth) acrylate, ethoxy polyethylene glycol (meth) acrylate, ethoxy polyethylene glycol polypropylene Glycol (meth) acrylate, ethoxy polypropylene glycol (meth) acrylate, n-propoxy polyethylene glycol (meth) acrylate, n-propoxy polyethylene glycol polypropylene glycol (meth) acrylate, isopropoxy polyethylene glycol C 1 -C 6 alkoxypolyC 2 -C 6 alkylene glycol (meth) acrylates such as mono (meth) acrylate and isopropoxy polyethylene glycol polypropylene glycol (meth) acrylate; PolyC 2 -C 6 alkylene glycol mono (meth) acrylates such as polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polyethylene glycol polypropylene glycol mono (meth) acrylate and polypropylene glycol (meth) acrylate; And methoxypolyethoxyethyl (meth) acrylate, ethoxypolyethoxyethyl (meth) acrylate, n-propoxypolyethoxyethyl (meth) acrylate, isopropoxypolyethoxyethyl (meth) acrylic a C 1 -C 6 alkoxy, such as poly acrylate include methoxyethyl (meth) acrylates. Preferably it is a monocarboxylic acid type monomer, a dicarboxylic acid type monomer, or a sulfonic acid type monomer.

이때 상기 염은 알칼리 금속염, 알칼리 토류 금속염, 3가 금속염, 암모늄염, 또는 유기아민염일 수도 있다.In this case, the salt may be an alkali metal salt, an alkaline earth metal salt, a trivalent metal salt, an ammonium salt, or an organic amine salt.

또한, 상기 코모노머(co-monomer)는 단독으로 사용하거나 2종 이상을 병용할 수도 있다. In addition, the said comonomer (co-monomer) may be used independently or may use 2 or more types together.

한편, 상기 (b) 단계 이전 및 (a) 단계 이후에 유기염류가 제거된 제지공정 부산물의 pH를 6.0 내지 8.0으로 조절하는 단계를 추가로 더 포함할 수 있다. 이러한 조절은 유기염류가 제거된 제지공정 부산물의 초기 pH에 따라 염기성 용액 또는 산성 용액을 첨가 및 교반하면서 상기 pH 범위 내로 조절하는 것을 의미하는데, 이의 포함 여부는 상기 (a) 단계에서 유기염류가 제거된 제지공정 부산물의 pH를 측정한 후 상기 범위 이외일 경우에 결정된다. 여기서, 상기 염기성 용액은 이로 제한되는 것은 아니지만, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화칼슘, 또는 이들의 조합 등이며, 상기 산성 용액은 이로 제한되는 것은 아니지만, 황산, 질산 또는 아세트산 등이다. 또한, 상기 부산물에 염기성 또는 산성 용액을 첨가하고 교반할 때 온도는 20 내지 100℃의 온도, 바람직하게는 20 내지 60℃의 온도가 바람직하며, 충분한 반응이 일어날 수 있도록 5 내지 60분 동안 교반하는 것이 바람직하다. 상기 pH 조절에 의하여 유기염류가 제거된 부산물 내의 리그닌이 코모노머와 공중합체 형성이 보다 용이하게 된다.Meanwhile, the method may further include adjusting the pH of the papermaking by-product from which the organic salts are removed before the step (b) and after the step (a) to 6.0 to 8.0. This control means adjusting the pH within the pH range by adding and stirring a basic solution or an acidic solution according to the initial pH of the papermaking process by-products from which the organic salts are removed, and whether or not the organic salts are removed in step (a). It is determined when the pH of the produced papermaking by-product is measured and is outside the above range. Here, the basic solution is, but is not limited to, sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, or a combination thereof, and the like, but the acidic solution is sulfuric acid, nitric acid or acetic acid and the like. In addition, when adding a basic or acidic solution to the by-products and stirring, the temperature is preferably 20 to 100 ℃, preferably 20 to 60 ℃ temperature, and stirred for 5 to 60 minutes so that sufficient reaction can occur It is preferable. The lignin in the byproduct from which the organic salts are removed by the pH adjustment makes it easier to form a copolymer with a comonomer.

상기 제조 방법의 (c) 단계는 상기 코모노머(co-monomer)가 투입된 제지공정 부산물에 중합개시제를 첨가하여 공중합시키는 단계이다.Step (c) of the manufacturing method is a step of copolymerizing a polymerization initiator by adding a co-monomer-injected by-product.

본 발명에서, 중합개시제로는 일반적인 것을 사용할 수 있으며 제한되지 않는다. 이러한 중합개시제의 예로는 과황산암모늄, 과황산나트륨, 과황산칼륨 등의 과황산염; 과산화수소; 아조비스-2메틸프로피온아미딘(amidine)염산, 아조이소부틸로니트릴 등의 아조화합물; 벤조일퍼옥사이드, 라우로일퍼옥사이드, 큐먼하이드록퍼옥사이드 등의 퍼옥사이드 등을 들 수 있고, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 사용할수 있다. In the present invention, a general initiator may be used as the polymerization initiator, and is not limited. Examples of such a polymerization initiator include persulfates such as ammonium persulfate, sodium persulfate and potassium persulfate; Hydrogen peroxide; Azo compounds, such as azobis-2 methyl propionamidine hydrochloric acid and azoisobutylonitrile; Peroxides, such as a benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, and cuman hydroperoxide, etc. are mentioned, One or two or more of these can be used.

또한, 본 발명에서 중합개시제와 함께 촉진제로서 아황산수소나트륨, 아황산나트륨, 모어의(mohr's)염, 피로중아황산나트륨, 포름알데히드나트륨술폭시레이트, 아스콜빈산(ascorbic acid) 등의 환원제; 에틸렌디아민, 에틸렌디아민4아세트산나트륨, 글리신(glycine) 등의 아민화합물들 중 1종 또는 2종 이상을 병용할 수도 있다.Further, in the present invention, as an accelerator together with a polymerization initiator, reducing agents such as sodium hydrogen sulfite, sodium sulfite, mohr's salt, sodium pyro sulfite, sodium formaldehyde sulfoxylate and ascorbic acid; One kind or two or more kinds of amine compounds such as ethylenediamine, sodium ethylenediamine tetraacetate, and glycine may be used in combination.

본 발명에서, 공중합시 연쇄이동제도 필요에 따라 사용할 수 있다. 연쇄이동제로는 일반적인 것을 사용할 수 있고 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 멀캡트프로피온산, 멀캡트프로피온산2-에틸헥실에스테르, 옥산산2-멜캡트에틸에스테르, 1,8-디멀캡트-3,6-디옥사옥탄, 데칸트리티올, 도데실멀캡탄, 핵사데칸티올, 데칸티올, 사염화탄소, 4-브로화탄소, α-메틸스티렌다이머, 탈피노렌 등을 들 수 있고, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.In the present invention, a chain transfer agent during copolymerization may be used as necessary. As a chain transfer agent, a general thing can be used and it does not specifically limit, For example, a mercap propionic acid, a mercap propionic acid 2-ethylhexyl ester, a oxic acid 2-mel cap ethyl ester, a 1,8- dimalcap-3,6- Dioxaoctane, decanthriolol, dodecyl multicaptan, nucleodecanethiol, decanthiol, carbon tetrachloride, 4-brocarbon, α-methylstyrene dimer, talpinene, and the like, may be used. Can be.

본 발명에서, 공중합 반응의 온도는 사용되는 코모노머의 활성 온도에 따라 다르게 조절할 수 있으며, 구체적으로는 50 내지 120℃ 정도이며 이에 제한되지 않는다.In the present invention, the temperature of the copolymerization reaction can be adjusted differently depending on the active temperature of the comonomer used, specifically, about 50 to 120 ℃ is not limited thereto.

본 발명에서, 중합개시제를 적하(첨가)하는 시간에는 큰 제한이 없으며, 적하시간이 30분에서 5시간 사이이면 큰 문제가 되지 않는다.In this invention, there is no big restriction | limiting in the time of dripping (adding) a polymerization initiator, and it is not a big problem if dripping time is between 30 minutes and 5 hours.

상기 제조 방법의 (d) 단계는 상기 (c) 단계의 부산물을 여과하여 생성된 공중합체 개질된 리그닌을 분리하는 단계이다.Step (d) of the preparation method is a step of separating the copolymer-modified lignin produced by filtering the by-product of step (c).

즉, 상기 리그닌과 코모노머의 공중합 반응에 의하여 형성된 공중합체 개질된 리그닌이 포함된 부산물을 여과시켜 상기 공중합체 개질된 리그닌만을 분리 및 회수하는 것이다. 여기서, 여과는 본 발명에서 사용된 코모노머의 특성에 따라 달리 사용할 수 있으나, 바람직하게는 카트리지식 또는 중공사막식 한외여과법 또는 글라스 필터 여과법이다. 또한, 상기 한외여과 또는 필터여과를 함에 있어서 막의 분획분자량(Molecular Weight Cut off)은 공중합 반응에 사용된 코모노머에 따라 달리 사용할 수 있으나, 바람직하게는 3,000 내지 50,000, 보다 바람직하게는 3,000 내지 30,000의 분획분자량을 이용한다. That is, by-products containing the copolymer-modified lignin formed by the copolymerization reaction of the lignin and the comonomer are filtered to separate and recover only the copolymer-modified lignin. Here, the filtration may be used differently depending on the characteristics of the comonomer used in the present invention, preferably cartridge type or hollow fiber membrane ultrafiltration or glass filter filtration. In addition, the molecular weight cut off of the membrane in the ultrafiltration or filter filtration may be used differently depending on the comonomer used in the copolymerization reaction, preferably 3,000 to 50,000, more preferably 3,000 to 30,000. Fractional molecular weight is used.

본 발명의 방법에 의하여 제조된 공중합체 개질된 리그닌은 다량의 산성 용액을 사용하지 않으면서도 제지공정 부산물로부터 제조할 수 있으며, 분자량 및 분자 구조체에 따라 다양한 특성을 가질 수 있어 다양한 용도로 사용 가능하다. 그 하나의 예로서, 본 발명의 상기 공중합체 개질된 리그닌을 포함하는 콘크리트용 혼화제이다. The copolymer-modified lignin prepared by the method of the present invention can be prepared from a papermaking process by-product without using a large amount of acidic solution, and can be used for various purposes because it can have various properties depending on molecular weight and molecular structure. . As one example thereof, admixtures for concrete comprising the copolymer modified lignin of the present invention.

구체적으로, 본 발명의 상기 공중합체 개질된 리그닌은 단독으로 콘크리트용 혼화제로 사용되거나, 특정 용도로 사용되는 혼화제인 공기연행제, 슬럼프유지제, 소포제, 급결제, 지연제, 블리딩억제제, 감수제, 방향제, 내화제 또는 이들의 혼합물과 혼합하여 콘크리트용 혼화제로 사용할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 의해 제조된 콘크리트 혼화제에 공기연행효과를 부여하기 위해 공기연행제를 첨가하고, 슬럼프유지성능을 부여하기 위해 슬럼프유지제를, 그리고 소포작용을 부여하기 위해 소포제를, 콘크리트의 급결을 유도하기 위해 급결제를, 콘크리트의 응결 지연작용을 유도하기 위해 지연제를, 큰크리트의 블리딩현상을 억제하기 위해 블리딩억제제를, 감수율을 증가시키기 위해 감수제 등을 본 발명의 공중합체 개질된 리그닌과 혼합하여 사용할 수 있다.Specifically, the copolymer-modified lignin of the present invention is used alone as a admixture for concrete, or a special admixture used for a specific use, such as an air entrainer, a slump maintaining agent, an antifoaming agent, a fastener, a retardant, a bleeding inhibitor, a water reducing agent, It can be mixed with fragrances, fire retardants or mixtures thereof and used as admixtures for concrete. For example, an air entrainer is added to the concrete admixture prepared by the present invention to impart an air entraining effect, a slump retainer to impart slump retention performance, and an antifoaming agent to impart defoaming action, Copolymer modifications of the present invention include a fastener to induce quenching, a retardant to induce condensation retardation of concrete, a bleeding inhibitor to suppress bleeding of large concrete, and a water reducing agent to increase susceptibility. It can be used in combination with lignin.

상기에서, 본 발명의 공중합체 개질된 리그닌과 함께 혼화제에 혼합될 수 있는 공기연행제의 예로는 폴리옥시메틸렌 알킬에테르황산염, 폴리옥시메틸렌 알킬아릴에테르, 폴리옥시메틸렌 알킬아릴에테르의 황산에스텔 유도체, 폴리옥시메틸렌 알킬아릴에테르의 린산에스텔 유도체, 알킬아릴술폰산염 또는 알킬벤졸술폰산염일 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 공중합체 개질된 리그닌과 함께 혼화제에 혼합될 수 있는 감수제의 예로는 옥시칼본산염, 폴리올 유도체, 폴리옥시에틸렌 알킬아릴에테르 유도체, 알킬아릴술폰산염, 멜라민 술폰산염의 포르말린 축합물, 나프탈렌 술폰산염의 포르말린 축합물, 폴리아민 축합물 또는 폴리칼본산계 고분자 화합물일 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다. 그 외 본 발명의 공중합체 개질된 리그닌과 함께 혼화제에 혼합될 수 있는 슬럼프유지제, 소포제, 급결제, 지연제, 블리딩억제제, 방향제 및 내화제는 시장에서 상업적으로 판매되는 제품을 사용할 수 있다. In the above, examples of the air entrainer which can be mixed in the admixture with the copolymer-modified lignin of the present invention include polyoxymethylene alkylether sulfates, polyoxymethylene alkylaryl ethers, sulfate derivatives of polyoxymethylene alkylaryl ethers, It may be, but is not limited to, phosphate ester derivatives, alkylarylsulfonates or alkylbenzolsulfonates of polyoxymethylene alkylaryl ethers. In addition, examples of the sensitizers that can be mixed in the admixture with the copolymer-modified lignin of the present invention include oxycarboxates, polyol derivatives, polyoxyethylene alkylarylether derivatives, alkylarylsulfonates, formalin condensates of melamine sulfonates, naphthalene It may be a formalin condensate, a polyamine condensate, or a polycarboxylic acid-based high molecular compound of sulfonate, but is not limited thereto. Other slump retainers, antifoams, fasteners, retardants, bleeding inhibitors, fragrances and fire retardants that can be mixed into the admixture with the copolymer modified lignin of the present invention can use products commercially available on the market.

본 발명에 따른 공중합체 개질된 리그닌을 포함하는 콘크리트용 혼화제는 분자의 구조의 변성이 용이하고, 분자량 및 분자 구조체에 따라 다양한 특성을 가지며, 시멘트 사이의 대전층의 전위가 비슷한 입자 사이에 전기적 상호 반발력을 방생하여 우수한 분산성과 안정성을 가진다. 따라서, 소량으로도 시멘트 및 콘크리트계의 유동 특성을 부여할 수 있다.Concrete admixtures comprising copolymer-modified lignin according to the present invention are easy to modify the structure of the molecule, have a variety of properties depending on the molecular weight and molecular structure, and the electrical interaction between the particles having a similar potential of the charging layer between the cement Generates repulsive force and has excellent dispersibility and stability. Therefore, even a small amount can impart the flow characteristics of the cement and concrete system.

본 발명에 따른 혼화제에 첨가되는 공중합체 개질된 리그닌의 양은 경제적인 측면을 고려하여 적정량으로 첨가될 수 있다. 즉, 기존 고가의 공기연행제, 감수제 등에 소량으로 첨가될 수도 있지만, 생산 단가의 절감을 위해서 콘크리트용 혼화제의 전체 중량%에서 0.5 내지 95 중량%, 바람직하게는 5 내지 95중량%, 보다 바람직하게는 30 내지 80중량%, 가장 바람직하게는 50 내지 70중량%로 포함될 것이다.
The amount of copolymer-modified lignin added to the admixture according to the present invention may be added in an appropriate amount in consideration of economic aspects. That is, although it may be added in a small amount to the existing expensive air entrainer, water reducing agent, etc., in order to reduce the production cost, 0.5 to 95% by weight, preferably 5 to 95% by weight of the admixture for concrete, more preferably Will comprise 30 to 80% by weight, most preferably 50 to 70% by weight.

본 발명에 따른 공중합체 개질된 리그닌은 다량의 산성 용액을 사용하지 않으면서도 간단한 공정만으로도 제지공정 부산물로부터 획득할 수 있으며, 분자량 및 분자 구조체에 따라 다양한 특성을 가질 수 있어 다양한 용도로 사용 가능하다. 또한, 제지공정의 부산물의 소각 및 매립 등으로 인한 환경 오염 문제를 해결할 수 있다. The copolymer-modified lignin according to the present invention can be obtained from the papermaking process by-products by a simple process without using a large amount of acidic solution, and can be used for various purposes because it can have various properties depending on molecular weight and molecular structure. In addition, it is possible to solve the problem of environmental pollution due to incineration and landfill by-products of the papermaking process.

이외에도, 본 발명에 따른 공중합체 개질된 리그닌을 포함하는 콘크리트용 혼화제는 우수한 분산성과 안정성을 가지고 있어 소량으로도 시멘트 및 콘크리트계의 유동 특성을 부여할 수 있기 때문에 일반 감수제뿐만 아니라 고성능, 고유동, 고강도 등의 다양한 기능성 혼화제로 사용 가능하다.
In addition, the admixture for concrete comprising the copolymer modified lignin according to the present invention has excellent dispersibility and stability, so that it can impart the flow characteristics of cement and concrete system in a small amount, as well as general water reducing agent, high performance, high flow, It can be used as various functional admixtures such as high strength.

이하, 제조예 및 실시예를 통해 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. 하기 제조예 및 실시예는 단지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서 본 발명을 이에 제한하고자 함이 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail through production examples and examples. The following Preparation Examples and Examples are only intended to illustrate the present invention in more detail, and are not intended to limit the present invention thereto.

제조예Manufacturing example 1 One

4구 플라스크에 온도계, 교반기, 질소주입기, 환류냉각기를 장착한 장치를 준비하고, 상기 장치에 제지공정의 부산물 500g을 반응기에 넣은 다음, 80℃의 온도에서 180rpm으로 교반하였다. 교반과 동시에 KOH(물 1000g + KOH 1000g) 용액 200g을 5분간에 걸쳐 적하시킨 후, 2시간 동안 정치시키면서 상온까지 냉각시켰다. 이후 180rpm에서 황산을 첨가하면서 pH를 7.0±0.2로 조절한 다음, 이에 코모노머로 Acrylic acid(AA, 99%) 0.6g을 서서히 적하하여 10분간 교반한 후 중합개시제로 Potassium persulfate(K2S2O8, 99%) 0.2g과 과산화수소(H2O2, 35%) 2.0g을 1시간 동안 서서히 적하한 후, 75℃ 온도조건하에서 1시간 동안 반응시킨 뒤 분획분자량 5,000인 카트리지식 한외여과막으로 여과하여 공중합체 개질된 리그닌을 제조하였다.
A device equipped with a thermometer, a stirrer, a nitrogen injector, and a reflux cooler was prepared in a four-necked flask, and 500 g of the by-product of the papermaking process was placed in a reactor, and then stirred at 180 rpm at a temperature of 80 ° C. While stirring, 200 g of a KOH (1000 g of water + 1000 g of KOH) solution was added dropwise over 5 minutes, and then cooled to room temperature while standing for 2 hours. Then, the pH was adjusted to 7.0 ± 0.2 while adding sulfuric acid at 180 rpm, and then 0.6 g of acrylic acid (AA, 99%) was slowly added dropwise with a comonomer and stirred for 10 minutes, followed by stirring with Potassium persulfate (K 2 S 2) as a polymerization initiator. O 8 , 99%) 0.2g and 2.0 g of hydrogen peroxide (H 2 O 2 , 35%) were slowly added dropwise for 1 hour, and then reacted for 1 hour at 75 ° C., followed by filtration through a cartridge type ultrafiltration membrane having a molecular weight of 5,000. Copolymer-modified lignin was prepared.

제조예Manufacturing example 2 2

제조예 2는 상기 제조예 1과 동일한 시료 및 동일한 조건에서 수행하되, 코모노머로서 Acrylic acid 대신에 동 몰비의 Ethyl acrylate(CH2=CHCOOC2H5, 99%)를 사용하여 공중합체 개질된 리그닌을 제조하였다.
Preparation Example 2 was carried out in the same sample and the same conditions as Preparation Example 1, copolymer modified lignin using the same molar ratio of Ethyl acrylate (CH 2 = CHCOOC 2 H 5 , 99%) instead of Acrylic acid as comonomer Was prepared.

제조예Manufacturing example 3 3

제조예 3은 상기 제조예 1과 동일한 시료 및 동일한 조건에서 수행하되, 코모노머로서 Acrylic acid 대신에 동 몰비의 Methyl methacylate(CH2=C(CH3)COOCH3, 99%)를 사용하여 공중합체 개질된 리그닌을 제조하였다.
Preparation Example 3 was carried out in the same sample and the same conditions as in Preparation Example 1, a copolymer using the same molar ratio of Methyl methacylate (CH 2 = C (CH 3 ) COOCH 3 , 99%) instead of Acrylic acid as a comonomer Modified lignin was prepared.

제조예Manufacturing example 4 4

제조예 4는 상기 제조예 1과 동일한 시료와 동일 조건에서 수행하되, 코모노머인 Acrylic acid(CH2=CHCOOH, 99%)를 0.6g 대신 2.4g을 사용하여 공중합체 개질된 리그닌을 제조하였다.
Preparation Example 4 was carried out under the same conditions as in Preparation Example 1, but a copolymer-modified lignin was prepared using a comonomer of acrylic acid (CH 2 = CHCOOH, 99%) instead of 0.6 g of 2.4 g.

제조예Manufacturing example 5 5

제조예 5는 상기 제조예 1과 동일한 시료와 동일 조건에서 수행하되, 중합개시제 중 하나인 Potassium persulfate(K2S2O8, 99%)를 0.2g 대신 1.0g을 사용하여 공중합체 개질된 리그닌을 제조하였다.
Preparation Example 5 was carried out under the same conditions as in Preparation Example 1, but one of the polymerization initiators, Potassium persulfate (K 2 S 2 O 8 , 99%) was used instead of 0.2g to prepare copolymer modified lignin.

제조예Manufacturing example 6 6

제조예 6은 상기 제조예 1과 동일한 시료와 동일 조건에서 수행하되, 중합개시제 중 하나인 과산화수소(H2O2, 35%)를 2.0g 대신 10.0g을 사용하여 공중합체 개질된 리그닌을 제조하였다.
Preparation Example 6 was carried out under the same conditions as in Preparation Example 1, but copolymer-modified lignin was prepared using 10.0 g of hydrogen peroxide (H 2 O 2 , 35%), which is one of the polymerization initiators, instead of 2.0 g. .

제조예Manufacturing example 7 7

제조예 7은 상기 제조예 1과 동일한 시료와 동일 조건에서 수행하되, 중합개시제 중 하나인 Potassium persulfate(K2S2O8, 99%)대신에 동 몰비의 Ammonium persulfate((NH4)2S2O8, 98%)를 사용하여 공중합체 개질된 리그닌을 제조하였다.
Preparation Example 7 was carried out under the same conditions as in Preparation Example 1, but one of the polymerization initiators, Potassium persulfate (K 2 S 2 O 8 , Copolymer modified lignin was prepared using the same molar ratio of Ammonium persulfate ((NH 4 ) 2 S 2 O 8 , 98%) instead.

제조예Manufacturing example 8-14 8-14

상기 제조예 1 내지 7에서 제조된 공중합체 개질된 리그닌을 하기 표 1과 같은 조성비로써 콘크리트용 혼화제를 각각 제조하였다(제조예 8-14).The copolymer-modified lignin prepared in Preparation Examples 1 to 7 was prepared in each of the concrete admixtures according to the composition ratios shown in Table 1 below (Preparation Example 8-14).

콘크리트용 혼화제 조성비(제조예 8-14), 단위: gConcrete admixture composition ratio (Manufacturing Example 8-14), unit: g   Ca-LigCa-Lig Na-LigNa-Lig SGSG AE제AE 공중합체 개질된 리그닌 유래 혼화제Copolymer Modified Lignin-derived Admixtures water 총량 gG 제조예 8Production Example 8 200200 400400 5050 2020 제조예 1 : 250Preparation Example 1: 250 8080 1,0001,000 제조예 9Production Example 9 200200 400400 5050 2020 제조예 2 : 250Preparation Example 2: 250 8080 1,0001,000 제조예 10Production Example 10 200200 400400 5050 2020 제조예 3 : 250Preparation Example 3: 250 8080 1,0001,000 제조예 11Production Example 11 200200 400400 5050 2020 제조예 4 : 250Preparation Example 4 250 8080 1,0001,000 제조예 12Production Example 12 200200 400400 5050 2020 제조예 5 : 250Preparation Example 5 250 8080 1,0001,000 제조예 13Production Example 13 200200 400400 5050 2020 제조예 6 : 250Preparation Example 6: 250 8080 1,0001,000 제조예 14Production Example 14 200200 400400 5050 2020 제조예 7 : 250Preparation Example 7 250 8080 1,0001,000 [주] Ca-Lig : 칼슘 리그니술폰산염계 혼화제
   Na-Lig : 나트륨 리그니술폰산염계 혼화제
   SG : 소듐 글리콘산염계 혼화제
   AE제 : 공기연행제
Ca-Lig: Calcium Lignisulfonate-based Admixture
Na-Lig: Sodium Lignisulfonate-based Admixture
SG: Sodium Glyconate Admixture
AE agent: Air entrainer

비교예Comparative example 1 One

리그닌술폰산염(금주제지창) 98.5중량%, 알킬벤졸술폰산염계 AE제(애경화학) 1중량%, 고급 지방 알콜계 분산제(삼성화학) 0.5중량%를 혼합한 후, 60℃에서 2시간 동안 반응시켜 콘크리트용 AE감수제 조성물을 제조하였다.
After mixing 98.5% by weight of lignin sulfonate (gold compound paper), 1% by weight of alkylbenzol sulfonate-based AE agent (Aekyung Chemical), and 0.5% by weight of higher fatty alcohol dispersant (Samsung Chemical), the reaction was carried out at 60 ° C for 2 hours. AE reducing agent composition for concrete was prepared.

비교예Comparative example 2 2

나프탈렌술폰산염 포르말린(경기화학) 99중량%, 알킬벤졸술폰산염계 AE제(애경화학) 1중량%를 혼합한 후, 60℃에서 2시간 동안 반응시켜 콘크리트용 AE감수제 조성물을 제조하였다.
99% by weight of naphthalene sulfonate formalin (curative chemical) and 1% by weight of alkylbenzolsulfonate-based AE agent (Aekyung Chemical) were mixed and reacted at 60 ° C. for 2 hours to prepare an AE water reducing agent composition for concrete.

실시예Example : 콘크리트에서의 본 발명에 따른 혼화제의 특성 비교 : Comparison of Properties of Admixtures According to the Invention in Concrete

시멘트 320kg, 물 176kg, 굵은 골재 1,003kg 및 잔골재 746kg을 혼합한 후, 제조예 8 내지 14 및 비교예 1 또는 2에서와 같이 제조한 각 콘크리트용 혼화제를 시멘트의 0.5중량%의 함량(1.6kg)으로 혼합하여 콘크리트를 제조하였으며, 이와 같이 제조된 각 콘크리트들의 물성은 KS F 2560에 따라 비교하여 하기 표 2에 기재하였다.After mixing 320 kg of cement, 176 kg of water, 1,003 kg of coarse aggregate, and 746 kg of fine aggregate, 0.5 wt% of cement was added to each concrete admixture prepared in Preparation Examples 8 to 14 and Comparative Examples 1 or 2 (1.6 kg). Concrete was prepared by mixing, and the physical properties of the concrete thus prepared are described in Table 2 below in accordance with KS F 2560.

혼화제
종류
Admixture
Kinds
품질항목Quality item 감수율
(%)*
Reduction rate
(%) *
블리딩량의 비(%)% Of bleeding amount 응결시간의
차(분)
Condensation
Tea (min)
압축강도의 비(%)Ratio of compressive strength (%) 길이 변화비(%)Length change ratio (%) 동결융해에 대한 저항성(상대동탄성계수, %)Resistance to freeze-thawing (relative dynamic modulus,%)
초결First 종결closing 재령** 3일Jaeryong ** 3 days 재령 7일7 days a year 재령
28일
Age
28 days
기준standard 10이상over 10 70이하70 or less -60~+90-60 ~ + 90 -60~+90-60 ~ + 90 115이상115 and above 110이상110 and above 110이상110 and above 120이하120 or less 80이상80 or more 제조예8Preparation Example 8 1515 6464 -30-30 +60+60 131131 131131 133133 104104 9696 제조예9Production Example 9 1616 6464 -30-30 +70+70 131131 135135 134134 104104 9696 제조예10Preparation Example 10 1717 6565 -20-20 +60+60 132132 134134 134134 104104 9595 제조예11Production Example 11 1616 6565 -30-30 +70+70 130130 132132 131131 103103 9595 제조예12Production Example 12 1717 6666 -40-40 +50+50 132132 137137 137137 103103 9494 제조예13Production Example 13 1616 6565 -40-40 +60+60 133133 133133 133133 104104 9595 제조예14Production Example 14 1616 6666 -30-30 +60+60 132132 135135 134134 104104 9696 비교예 1Comparative Example 1 1212 6565 +10+10 +30+30 120120 118118 119119 105105 9494 비교예 2Comparative Example 2 1717 6565 -20-20 +20+20 132132 133133 135135 102102 9696

*감수율: 물/시멘트×100으로 계산되는 값의 감소치를 의미한다.* Susceptibility rate: It means the reduction value calculated by water / cement × 100.

**재령: 콘크리트 혼합물을 거푸집에 충전시킨 후의 방치 기간을 의미한다.
** Element: The standing period after the concrete mixture is filled in the formwork.

상기 표 2에 기재된 바와 같이, 감수율의 경우 제조예 8 내지 14에서 제조한 본 발명의 혼화제를 첨가한 콘크리트가 비교예 1에서 제조한 기존 리그닌계 혼화제를 첨가한 콘크리트에 비해 높음을 알 수 있고, 비교예 2에서 제조한 기존 나프탈렌계 혼화제를 첨가한 콘크리트와 거의 같은 성능을 보이고 있다.As shown in Table 2, in the case of the susceptibility, it can be seen that the concrete to which the admixture of the present invention prepared in Preparation Examples 8 to 14 is higher than the concrete to which the conventional lignin-based admixture prepared in Comparative Example 1 is added, It shows almost the same performance as the concrete to which the existing naphthalene-based admixture prepared in Comparative Example 2 is added.

또한, 블리딩량의 경우 본 발명에 따른 혼화제를 참가한 콘크리트가 약 65% 전후로서 혼화제를 첨가하지 않은 콘크리트에 비해 수치가 낮음을 확인할 수 있었다. 즉, 본 발명에 따른 혼화제를 사용하는 경우 재료 분리가 잘 일어나지 않기 때문에 콘크리트 제조시 흔히 발생되는 블리딩에 의한 악영향을 감소시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.In addition, the amount of bleeding was about 65% of the concrete participating in the admixture according to the present invention was confirmed that the numerical value is lower than the concrete without the admixture. In other words, when using the admixture according to the present invention it was confirmed that it is possible to reduce the adverse effect due to bleeding that is often generated during concrete production because the material separation does not occur well.

한편, 콘크리트의 응결시간의 차를 비교한 결과, 본 발명에 따른 혼화제를 첨가한 콘크리트가 비교예 1 및 2에서 제조한 혼화제를 첨가한 콘크리트에 비해 수화가 늦게 일어남을 알 수 있었다. 즉, 본 발명에 따른 혼화제를 첨가하는 경우 콘크리트의 응결정도가 지연됨을 확인할 수 있었다.On the other hand, as a result of comparing the difference in the setting time of the concrete, it can be seen that the concrete with the admixture according to the present invention is hydrated later than the concrete with the admixture prepared in Comparative Examples 1 and 2. That is, it was confirmed that the crystallinity of the concrete is delayed when adding the admixture according to the present invention.

콘크리트의 압축강도 비를 보면, 본 발명에 따른 혼화제를 첨가한 콘크리트의 압축강도가 비교예 1에서 제조한 혼화제를 첨가한 콘크리트의 압축강도에 비해 약 10 내지 16% 증가하였음을 확인할 수 있었다.Looking at the ratio of the compressive strength of the concrete, it can be seen that the compressive strength of the concrete with the admixture according to the present invention was increased by about 10 to 16% compared to the compressive strength of the concrete with the admixture prepared in Comparative Example 1.

또한, 길이 변화나 동결융해에 대한 저항성을 테스트한 결과에서도 기존의 혼화제를 첨가한 콘크리트에 비해 동등 이상의 성능을 발휘하는 것으로 나타났다.In addition, the results of testing the resistance to changes in length or freeze-thawing showed that the concrete exhibited the same or better performance than the concrete added with conventional admixtures.

Claims (10)

리그닌을 함유하는 제지공정 부산물에서 유기염류를 제거하고 pH를 6.0 내지 8.0으로 조절한 후, 코모노머(co-monomer)를 투입하고 중합개시제를 첨가하여 공중합시킨 다음, 이를 여과하여 공중합체 개질된 리그닌을 분리하는 단계를 포함하는 제지공정 부산물로부터 공중합체 개질된 리그닌을 제조하는 방법.After removing organic salts from the papermaking process by-product containing lignin and adjusting the pH to 6.0 to 8.0, a co-monomer was added and copolymerized by adding a polymerization initiator, followed by filtration to copolymer-modified lignin. Method of producing a copolymer-modified lignin from the papermaking process by-product comprising the step of separating the. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 제지공정 부산물은 건조 중량 1kg당 리그닌을 50 내지 650g의 함량으로 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 제지공정 부산물로부터 공중합체 개질된 리그닌을 제조하는 방법.The method of claim 1, wherein the papermaking by-products contain copolymers of lignin in an amount of 50 to 650 g per 1 kg of dry weight. 제1항에 있어서, 상기 유기염류의 제거는 전기분해, 화학적 분해, 또는 이들 방법의 순차적 적용인 것을 특징으로 하는 제지공정 부산물로부터 공중합체 개질된 리그닌을 제조하는 방법. The method of claim 1, wherein the removal of the organic salts is electrolysis, chemical decomposition, or sequential application of these methods. 제4항에 있어서, 상기 화학적 분해 방법은 NaOH 용액, KOH 용액, Ca(OH)2 용액, CaO 용액, Mg(OH)2 용액 및 MgO 용액으로 이루어진 군으로부터 선택된 알칼리 용액을 첨가하는 것을 특징으로 하는 제지공정 부산물로부터 공중합체 개질된 리그닌을 제조하는 방법. The method of claim 4, wherein the chemical decomposition method comprises adding an alkali solution selected from the group consisting of NaOH solution, KOH solution, Ca (OH) 2 solution, CaO solution, Mg (OH) 2 solution and MgO solution. A process for preparing copolymer modified lignin from papermaking by-products. 제1항에 있어서, 상기 유기염류를 제거한 후 부산물을 60 내지 90℃의 온도에서 1 내지 5시간 동안 정치하는 것을 특징으로 하는 제지공정 부산물로부터 공중합체 개질된 리그닌을 제조하는 방법. The method of claim 1, wherein after the organic salts are removed, the by-products are allowed to stand at a temperature of 60 to 90 ° C. for 1 to 5 hours. 제1항에 있어서, 상기 코모노머는 아크릴산, 메타크릴산, C1-C6알킬메타크릴산, 크로톤산, 이들의 무수물 및 염; 말레인산, 이타콘산, 푸마르산, 이들의 무수물 및 염; 메타릴설폰산, p-메타릴옥시벤젠설폰산, 이들의 무수물 및 염;C1-C6알콕시폴리C2-C6알킬렌 글리콜(메타)아크릴레이트류; 폴리C2-C6알킬렌글리콜모노(메타)아크릴레이트류; 및 C1-C6알콕시폴리에톡시에틸(메타)아크릴레이트류로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상임을 특징으로 하는 제지공정 부산물로부터 공중합체 개질된 리그닌을 제조하는 방법.The method of claim 1, wherein the comonomer is acrylic acid, methacrylic acid, C 1 -C 6 alkylmethacrylic acid, crotonic acid, anhydrides and salts thereof; Maleic acid, itaconic acid, fumaric acid, anhydrides and salts thereof; Metharylsulfonic acid, p-metharyloxybenzenesulfonic acid, anhydrides and salts thereof; C 1 -C 6 alkoxypolyC 2 -C 6 alkylene glycol (meth) acrylates; PolyC 2 -C 6 alkylene glycol mono (meth) acrylates; And C 1 -C 6 alkoxypolyethoxyethyl (meth) acrylates. A process for producing copolymer-modified lignin from a paper-making by-product, characterized in that at least one selected from the group consisting of: 제1항에 있어서, 상기 중합개시제는 과황산암모늄, 과황산나트륨, 과황산칼륨, 과산화수소, 아조비스-2메틸프로피온아미딘(amidine)염산, 아조이소부틸로니트릴, 벤조일퍼옥사이드, 라우로일퍼옥사이드, 및 큐먼하이드록퍼옥사이드로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 제지공정 부산물로부터 공중합체 개질된 리그닌을 제조하는 방법.The method of claim 1, wherein the polymerization initiator is ammonium persulfate, sodium persulfate, potassium persulfate, hydrogen peroxide, azobis-2methylpropionamidine hydrochloride, azoisobutylonitrile, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide And, and a method for producing a copolymer-modified lignin from paper-making by-products, characterized in that at least one selected from the group consisting of cuman hydroperoxide. 삭제delete 제1항 또는 제3항 내지 제8항 중 어느 한 항의 방법에 의하여 제조된 제지공정 부산물로부터 유래된 공중합체 개질된 리그닌을 포함하는 콘크리트용 혼화제. A concrete admixture comprising copolymer-modified lignin derived from the papermaking process by-product prepared by the method of any one of claims 1 or 3-8.
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