KR102239213B1 - 고흡수성 수지의 재습윤 팩터를 측정하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고흡수성 수지의 재습윤 팩터를 측정하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 재습윤 팩터의 측정 방법에 따르면, 고흡수성 수지의 재습윤 특성을 직접 측정하지 않아도, 일정한 조건 하에서 고흡수성 수지의 가압하 흡수능과 흡수 확산 특성을 측정하여 이로부터 고흡수성 수지의 재습윤 특성을 신뢰성있게 예측할 수 있다.

Description

고흡수성 수지의 재습윤 팩터를 측정하는 방법{Method for measuring a rewet factor of a super absorbent polymer}

본 발명은 고흡수성 수지의 재습윤 팩터를 측정하는 방법에 관한 것이다.

고흡수성 수지(Super Absorbent Polymer, SAP)란 자체 무게의 5백 내지 1천 배 정도의 염수를 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 종이기저귀나 생리대 등 위생용품 외에 원예용 토양보수제, 토목, 건축용 지수재, 육묘용 시트, 식품유통분야에서의 신선도 유지제, 및 찜질용 등의 재료로 널리 사용되고 있다.

가장 많은 경우에, 이러한 고흡수성 수지는 기저귀나 생리대 등 위생재 분야에서 널리 사용되고 있는데, 이러한 용도를 위해 염수 등에 대한 높은 흡수력을 나타낼 필요가 있고, 외부의 압력에도 흡수된 염수가 빠져 나오지 않아야 하며, 이에 더하여, 물을 흡수하여 부피 팽창(팽윤)된 상태에서도 형태를 잘 유지하여 우수한 통액성(permeability)을 나타낼 필요가 있다.

또한, 기저귀나 생리대 등의 위생재에는 사용자의 무게에 의해 압력이 가해질 수 있다. 특히, 기저귀나 생리대 등의 위생재에 적용되는 고흡수성 수지가 액체를 흡수한 이후, 이에 사용자의 무게에 의한 압력이 가해지면 고흡수성 수지에 흡수된 일부 액체가 다시 배어 나오는 재습윤(rewet) 현상이 발생할 수 있다. 따라서, 고흡수성 수지의 흡수 또는 확산 성능에 대한 적절한 평가가 요구된다.

그런데 재습윤 현상이 억제되는 고흡수성 수지의 개발을 위하여 고흡수성 수지의 흡수 또는 확산 성능에 대해서는 표준화된 측정방법이 없어 보다 정확하고 빠른 평가가 요구된다.

일반적으로 고흡수성 수지의 흡수 또는 확산 성능에 대한 평가 방법은, 유체의 흡수 전과 흡수 후의 중량 차이를 이용한 방법이나 레이저 스캔을 이용하여 흡수 특성을 측정하는 방법이 사용되었다. 또한 확산 평가방법으로는 가로 방향으로 도포한 고흡수성 수지 위에 유체가 확산되는 길이를 측정하는 방식으로 이루어졌다.

그러나, 전술 평가방법은 흡수와 확산이 동시에 일어나는 실제 기저귀의 특성을 모사하는데 한계가 있는 문제점이 있다.

또한, 기저귀 제작시 고흡수성 수지를 단독으로 사용하는 것이 아니라 고흡수성 수지와 부드러운 솜(fluff)을 혼합한 혼합물의 형태로 제조하는 바, 털에 인한 특성이 기저귀 성능에 큰 영향을 미친다. 그러나 종래 평가 방법으로는 고흡수성 수지 단독 평가만 가능하며, 고흡수성 수지 복합체의 평가가 불가능한 문제점이 있다.

본 발명은 고흡수성 수지에 대하여 일정 조건에서의 가압하 흡수능과 흡수 확산 특성을 측정하여 이로부터 고흡수성 수지의 재습윤 특성을 보다 정확하고 효과적으로 측정하거나 예측할 수 있는 방법을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 상기와 같이 측정한 재습윤 특성을 만족하여 흡수 또는 확산 성능이 개선된 고흡수성 수지를 제공하고자 한다.

이에, 본 발명의 일 구현예에 따른 고흡수성 수지의 재습윤 팩터(rewet factor)를 측정하는 방법은,

고흡수성 수지에 대하여 0.42 psi의 30분 wicking AUL(30WAUL)을 측정하는 단계;

상기 고흡수성 수지에 대하여, 레오미터(rheometer)를 포함하는 흡수 확산 평가 장치를 이용하여 가로 100mm, 세로 20mm, 높이 20mm의 부피에 채워진 상기 고흡수성 수지에 대하여 염수(0.9 wt%의 NaCl 용액) 1.4g을 주입하였을 때의 확산 길이(spreading length), 및 흡수 시간(intake time)을 측정하는 단계; 및

측정한 상기 0.42 psi의 30분 wicking AUL(30WAUL), 확산 길이(spreading length), 및 흡수 시간(intake time)을 이용하여 하기 식 1에 따라 RF(rewet factor)를 계산하는 단계를 포함한다:

[식 1]

RF(rewet factor) = 0.42 psi의 30분 wicking AUL(30WAUL) (단위: g/g) * 0.7 + 확산 길이(spreading length, 단위: cm)* 0.2 + 흡수 시간(intake time: 단위: sec) * 0.1

또한 본 발명의 다른 일 구현예에 따른 고흡수성 수지는 상술한 식 1에 의해 측정한 재습윤 팩터(rewet factor)가 16 이상이고, EDANA 법 WSP 241.2의 방법에 따라 측정한 원심분리 보수능(CRC)이 30 g/g 이상이다.

본 발명의 재습윤 팩터의 측정 방법에 따르면, 고흡수성 수지의 재습윤 특성을 직접 측정하지 않아도, 일정한 조건 하에서 고흡수성 수지의 가압하 흡수능과 흡수 확산 특성을 측정하여 이로부터 고흡수성 수지의 재습윤 특성을 쉽게 예측할 수 있다.

이때, 고흡수성 수지의 흡수 확산 특성은 레오미터(rheometer)를 포함하는 흡수 확산 평가장치를 이용하여 측정가능하며, 상기 흡수 확산 평가장치는 고흡수성 수지 또는 고흡수성 수지 복합체 등의 흡수체에 염수 등의 용액이 흡수 또는 확산되는 상태를 실시간으로 측정 평가하는 것이 가능하다.

이에 따라 본 발명의 일 구현예에 따라 도출된 재습윤 팩터로부터 고흡수성 수지에 흡수된 염수가 다시 배출되는 양인 재습윤량(rewet)이 설정 기준 범위 이내인지 여부를 용이하게 확인하여, 정상 품질 상태의 고흡수성 수지를 효과적으로 선별하는 것이 가능하다.

따라서, 기저귀에 사용되는 고흡수성 수지의 재습윤 특성을 보다 용이하고 정확하게 평가할 수 있어 사용감이 우수한 기저귀의 개발을 보다 효과적으로 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡수 확산 평가장치를 개략적으로 도시한 요부 사시도이다.
도 2는 도 1의 용기부에 작동부가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.
도 3은 도 2의 용기부에 수용된 흡수체에 염수가 주입된 상태를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.
도 4는 도 2의 용기부에 수용된 흡수체에 염수가 확산된 상태를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.
도 5는 도 4의 흡수체에 염수가 더욱 흡수된 상태를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.
도 6은 도 5의 흡수체가 팽윤된 상태를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.
도 7은 승강 플레이트의 무가압 상태와 가압 상태에서 염수의 흡수 속도의 흡수된 높이의 변화 상태를 도시한 그래프 도면이다.
도 8은 도 7의 염수의 흡수 속도와 흡수된 높이로 도출된 흡수 속도를 도시한 도면이다.
도 9는 염수가 주입된 시간에 대해 확산 면적을 도시한 도면이다.
도 10은 염수가 흡수체에 확산된 상태의 이미지를 측정한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 재습윤 팩터(RF)와, 종래 방법으로 측정한 가압하 재습윤량과의 상관 관계를 나타내는 그래프이다.
도 12는 30분 wicking AUL(30WAUL) 및 5분 wicking AUL(5WAUL)을 측정하기 위한 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 하기에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

재습윤 팩터의 측정 방법

본 발명의 일 구현예에 따른 고흡수성 수지의 재습윤 팩터(rewet factor)를 측정하는 방법은, 고흡수성 수지에 대하여 0.42 psi의 30분 wicking AUL(30WAUL)을 측정하는 단계; 레오미터(rheometer)를 포함하는 흡수 확산 평가 장치를 이용하여 가로 100mm, 세로 20mm, 높이 20mm의 부피에 채워진 상기 고흡수성 수지에 대하여 염수(0.9 wt%의 NaCl 용액) 1.4g을 주입하였을 때의 확산 길이(spreading length), 및 흡수 시간(intake time)을 측정하는 단계; 및 측정한 상기 0.42 psi의 30분 wicking AUL(30WAUL), 확산 길이(spreading length), 및 흡수 시간(intake time)을 이용하여 하기 식 1에 따라 RF(rewet factor)를 계산하는 단계를 포함한다:

[식 1]

RF(rewet factor) = 0.42 psi의 30분 wicking AUL(30WAUL 단위: g/g) * 0.7 + 확산 길이(spreading length, 단위: cm)* 0.2 + 흡수 시간(intake time: 단위: sec) * 0.1

고흡수성 수지의 재습윤(rewet) 현상은 기저귀나 생리대 등의 위생재에 적용되는 고흡수성 수지가 액체를 흡수한 이후, 사용자의 무게에 의한 압력이 가해짐에 따라 고흡수성 수지에 흡수된 일부 액체가 다시 배어 나오는 현상이다. 이러한 고흡수성 수지의 재습윤 물성은 확산 특성, 가압하 흡수능 등의 여러 물성과 관련된 것으로 어떤 하나의 물성으로 대변하기 어려운 특성이며, 측정 방법이 표준화되지 않아 정확한 측정이 어렵다.

또한, 종래의 재습윤 물성의 평가 방법은 고흡수성 수지로 기저귀 샘플을 만들어 측정하는 방법을 채택하고 있으며 고흡수성 수지 상태에서 바로 재습윤 물성을 측정한 것은 기저귀의 재습윤 물성과 맞지 않아 사용하는데 어려움이 있다.

이에 본 발명의 발명자들은 상기 고흡수성 수지의 재습윤 특성이 특히 30분 wicking AUL(30WAUL), 일정 조건에서의 염수의 확산 길이, 및 흡수 시간의 세 가지 물성과 관련도가 높으며, 상기 세 가지 물성이 재습윤 특성에 영향을 미치는 정도, 즉 가중치가 다름을 확인하여 각 물성에 적절한 가중치를 부여한 재습윤 팩터(rewet factor, RF)를 도출함으로써 본 발명에 이르게 되었다.

상기 도출된 재습윤 팩터에 의하면, 다양한 고흡수성 수지의 재습윤 특성을 기저귀 샘플이 아닌, 고흡수성 수지 상태에서 보다 정확하고 효과적으로 측정하거나 예측할 수 있어 재습윤 특성이 개선되어 사용감이 우수한 제품 개발에 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다.

본 발명의 일 구현예에 따른 고흡수성 수지의 재습윤 팩터는 하기 식 1로 나타내며, 하기 식 1에서 알 수 있듯이, 0.42 psi의 30분 wicking AUL(30WAUL)을 0.7, 확산 길이를 0.2, 흡수 시간을 0.1의 가중치로 각각 부여하였다.

[식 1]

RF(rewet factor) = 0.42 psi의 30분 wicking AUL (단위: g/g) * 0.7 + 확산 길이(spreading length, 단위: cm)* 0.2 + 흡수 시간(intake time: 단위: sec) * 0.1

상기 식 1 에서, 30분 wicking AUL(30WAUL)은 0.42 psi 하중 및 20cm 높이 조건에서 고흡수성 수지가 염수를 빨아들이는 능력을 측정한다.

즉, 0.42 psi 가압 및 20cm 높이 차를 극복하여 30분 동안 고흡수성 수지가 흡수한 염수(0.9 wt% NaCl 용액)의 양을 의미하며, 이는 고흡수성 수지가 0.42 psi 가압 하에서 30분 내에 지속적으로 다량의 액체를 흡수할 수 있는 능력을 의미한다. 이의 구체적인 측정 방법은, 이하 실시예에서 보다 구체화한다.

상기 0.42 psi의 30분 wicking AUL은 하기 식 2로 표시될 수 있다:

[식 2]

0.42 psi의 30분 WAUL (g/g) = [W4(g) - W3(g)]/W0(g)

상기 식 2에서,

W0(g)는 고흡수성 수지의 초기 무게(g)이고,

W3(g)는 고흡수성 수지의 무게 및 상기 고흡수성 수지에 하중을 부여할 수 있는 장치 무게의 총합(g)이고,

W4(g)는 하중(0.42 psi)하에 상기 고흡수성 수지에 상기 고흡수성 수지보다 20cm 낮은 위치의 염수를 30분 동안 공급한 후의 염수가 흡수된 고흡수성 수지의 무게 및 상기 고흡수성 수지에 하중을 부여할 수 있는 장치 무게의 총합(g)이다.

상기 식 1에서, 확산 길이(spreading length), 및 흡수 시간(intake time)은 레오미터를 포함하는 흡수 확산 평가장치를 이용하여 측정할 수 있으며, 상기 흡수 확산 평가장치에 대해서 이하에서 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡수 확산 평가장치를 개략적으로 도시한 요부 사시도이고, 도 2는 도 1의 용기부에 작동부가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 요부 단면도이며, 도 3은 도 2의 용기부에 수용된 흡수체에 염수가 주입된 상태를 개략적으로 도시한 요부 단면도이고, 도 4는 도 2의 용기부에 수용된 흡수체에 염수가 확산된 상태를 개략적으로 도시한 요부 단면도이고, 도 5는 도 4의 흡수체에 염수가 더욱 흡수된 상태를 개략적으로 도시한 요부 단면도이며, 도 6은 도 5의 흡수체가 팽윤된 상태를 개략적으로 도시한 요부 단면도이다.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡수 확산 평가장치(100)는, 상승 또는 하강되는 승강바(20)가 설치된 본체(10)와, 본체(10)에서 승강바(20)의 하부에 설치되며 내부에는 흡수체(50)가 수용되는 수용 공간(31)이 형성된 용기부(30)와, 승강바(20)에 연결되며 하부에는 수용 공간(31)의 내부에서 상승 또는 하강되어 흡수체(50)를 가압하는 승강 플레이트(43)가 설치되며 흡수체(50) 방향으로 염수를 주입하는 주입부가 형성된 작동부(40)와, 염수가 흡수체(50)에 확산되는 상태를 측정하는 확산 측정부(70)와, 본체(10)에 설치되어 염수가 흡수체에 흡수되는 상태를 측정하고 염수가 흡수체(50)에 주입된 상태에서 흡수체(50)의 팽윤 강도를 측정하는 제어부(60)를 포함한다.

이하에서 설명하는 흡수체(50)는 기저귀 등에 사용하는 고흡수성 수지(SAP, Super Absorbent Polymer, 이하 SAP) 또는 고흡수성 수지 복합체를 말한다.

이러한 흡수체(50)는 이하에서 용기부(30)에 위치된 상태에서 흡수, 확산, 팽윤 강도의 측정이 이루어질 수 있다. 이에 대해서는 이하에서 구체적으로 설명한다.

본체(10)는 시편의 점도 또는 유변물성을 측정하는 레오미터(rheometer)를 말하는 것으로 설치 장소의 바닥면에 설치되며, 내부에는 흡수체(50)가 수용된 상태로 흡수체(50)의 흡수, 확산 또는 팽윤 강도의 측정이 이루어질 수 있다. 이러한 본체(10)에는 흡수체(50)가 수용된 상태로 흡수, 확산 또는 팽윤 강도의 측정을 위한 측정 공간(11)이 형성될 수 있다. 이러한 측정 공간(11)에는 상승 또는 하강 작동되는 승강바(20)가 설치될 수 있다.

승강바(20)는 본체(10)에 설치되는 구동부(미도시)에 의해 측정 공간(11)에서 상승 또는 하강 가능하게 설치될 수 있다. 이러한 승강바(20)의 하부에는 흡수체(50)가 수용되는 용기부(30)가 설치될 수 있다.

용기부(30)는 상부가 개구된 상태로 내부에는 흡수체(50)가 수용되는 수용 공간(31)이 형성된 상태로 본체(10)의 내부에 설치될 수 있다. 이러한 용기부(30)의 내부에는 흡수체(50)가 수용된 상태에서 승강바(20)에 의해 승강되는 작동부(40)가 상승 또는 하강 가능하게 설치될 수 있다.

작동부(40)는, 승강바(20)에 연결되며 하부에는 수용 공간(31)의 내부에서 상승 또는 하강되어 흡수체(50)를 선택적으로 가압하는 승강 플레이트(43)가 설치되며, 흡수체(50) 방향으로 염수를 주입하는 주입부(42)가 형성될 수 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 작동부(40)는, 일측은 승강바(20)의 단부에 연결되며 주입부(42)가 형성된 주입 바디(41)와, 주입 바디(41)의 타측에 연결되며 저면은 흡수체(50)에 접촉되는 승강 플레이트(43)를 포함할 수 있다.

주입 바디(41)는 일측은 승강바(20)의 단부에 고정되는 것으로, 원통형상으로 일체 또는 착탈 가능하게 고정될 수 있다. 물론 주입 바디(41)는 원통형상으로 반드시 한정되는 것은 아니고 다각형 등으로 적절한 형상으로 변경 적용되는 것도 가능하다.

이러한 주입 바디(41)에는 승강바(20)의 단부에 고정되는 것으로, 염수(44)가 주입되는 주입부(42)가 형성될 수 있다. 여기서 염수(44)는 생리식염수(0.9 중량% 염화 나트륨 용액)에 시각적 관찰이 용이하도록 염료를 분산한 용액일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

주입부(42)는 주입 바디(41)의 하부에 돌출 형상되는 것으로, 내부에는 염수(44)가 토출되도록 토출 유로가 형성될 수 있다. 주입부(42)를 통해 염수가 토출되도록 주입 바디(41)의 측면에는 주입홀(41a)이 형성될 수 있다. 따라서, 염수를 주입홀(41a)을 통해 주입되어 주입부(42)에서 흡수체(50) 방향으로 토출될 수 있다.

주입부(42)는 주입 바디(41)에 하나로 돌출되는 것을 예시적으로 설명하지만, 이에 반드시 한정되는 것은 아니고 적어도 2개 이상으로 형성되어 흡수체(50)에 염수를 토출하는 것도 가능하다.

이러한 주입 바디(41)에는 승강 플레이트(43)가 설치될 수 있다.

승강 플레이트(43)는, 주입 바디(41)의 하부에 설치되는 것으로 용기부(30)의 수용 공간(31)의 평면의 면적에 대응하는 크기로 형성될 수 있다. 이와 같이, 승강 플레이트(43)가 주입 바디(41)의 하부에 설치되는 것은, 승강바(20)의 상승 또는 하강 작동과 연동되어 흡수체(50)를 선택적으로 가압하기 위한 것이다. 여기서 승강 플레이트(43)의 가압력은 17psi까지 가압하는 것이 가능하다.

승강 플레이트(43)는 주입 바디(41)에 일정 각속도로 회전 가능하게 설치되는 것도 가능하다.

승강 플레이트(43)를 이용하여 흡수체(50)를 가압하는 것은, 사용자가 기저귀를 착용한 상태에서 앉거나 누운 상태를 적절하게 구현하기 위한 것이다.

이와 같이, 작동부(40)를 통해 용기부(30)에 염수(44)가 주입되어 흡수체(50)에 흡수되는 상태는 제어부(60)에 의해 측정될 수 있다.

제어부(60)는, 흡수체(50)를 미가압한 상태에서 염수(44)가 흡수체(50)에 흡수된 높이, 확산 길이, 흡수 시간 등을 측정할 수 있고, 흡수체(50)를 가압한 상태에서 또한 염수가 흡수체에 흡수된 높이, 확산 길이, 흡수 시간 등을 측정할 수 있다.

미가압한 상태에서의 측정을 위해서는, 제어부(60)는 용기부(30)의 내부에 염수(44)를 주입하고 승강 플레이트(43)의 미하강 상태에서 염수(44)의 흡수된 높이, 확산 길이, 흡수 시간 등을 측정한다.

그리고, 가압한 상태에서의 측정을 위해서, 제어부(60)는 승강 플레이트(43)를 하강시켜 흡수체(50)를 가압한 상태에서 용기부(30)의 내부에 염수(44)를 주입하고, 염수(44)의 흡수된 높이, 확산 길이, 흡수 시간 등을 측정한다.

여기서, 제어부(60)는 염수의 흡수된 높이를 본체의 레오미터를 이용하여 측정할 수 있다.

확산 측정부(70)는, 염수(44)가 흡수체(50)에 확산되는 상태를 측정하는 것으로, 염수(44)가 흡수체(50)의 내부에 확산되는 상태를 촬영하는 카메라를 포함할 수 있다. 이와 같이, 카메라(70)를 이용하여 염수(44)가 흡수체(50)의 내부에 확산되는 이미지를 촬영하여 이미지 분석을 통해 확산 길이를 도출하는 것이 가능하다.

여기서, 제어부(60)는 카메라(70)를 통해 센싱된 확산 길이 신호를 전송받아 확산 길이를 확인할 수 있다.

보다 구체적으로, 도 7은 승강 플레이트의 무가압 상태와 가압 상태에서 염수의 흡수 속도의 흡수된 높이의 변화 상태를 도시한 그래프 도면이고, 도 8은 도 7의 염수의 흡수 속도와 흡수된 높이로 도출된 흡수 속도를 도시한 도면이다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 흡수체(50)를 승강 플레이트(43)를 이용하여 가압한 상태의 염수의 흡수 특성과, 흡수체(50)를 미가압한 상태에서 염수(44)의 흡수 특성을 각각 측정 평가하는 것이 가능한 바, 앉은 상태와 누운 상태 등 기저귀의 사용 환경의 변화에 대응한 흡수 특성을 측정 평가하는 것이 가능하다.

한편, 확산 측정부(70)는 염수(44)가 흡수체(50)에 확산되는 상태를 측정할 수 있다.

여기서, 확산 측정부(70)는 염수(44)가 흡수체(50)의 내부에 확산되는 상태를 촬영하는 카메라를 포함할 수 있다. 이하에서 확산 측정부와 카메라는 동일 참조 번호를 사용한다.

이와 같이, 카메라(70)를 이용하여 염수(44)가 흡수체(50)의 내부에 확산되는 이미지를 촬영하여 이미지 분석을 통해 확산 속도를 도출하는 것이 가능하다.

도 9는 염수가 주입된 시간에 대해 확산 면적을 도시한 도면이고, 도 10은 염수가 흡수체에 확산된 상태의 이미지를 측정한 도면이다.

도 9 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 카메라(70)를 이용하여 흡수체(50)에 염수가 확산되는 이미지를 획득하여, 흡수체(50)의 가압 상태와 미가압 상태에서 염수(44)가 확산되는 길이와 넓이를 용이하게 측정 평가하는 것이 가능하다.

한편, 제어부(60)는, 염수(44)가 흡수체(50)에 주입된 상태에서 흡수체(50)의 팽윤 강도를 측정할 수 있다. 즉, 제어부(60)는 흡수체(50)의 팽윤 강도를 측정하는 압력 센서의 측정 신호를 전송받아 팽윤 강도를 측정할 수 있다.

여기서 압력 센서(80)는 승강 플레이트(43)가 흡수체(50)에 접촉하여 발생된 압력을 센싱하는 것으로, 승강 플레이트(43)가 일정 각속도로 움직이면서 부하되는 힘을 센싱할 수 있다. 이러한 압력 센서(80)는 레오미터 본체(10)의 내부 또는 승강바(20)의 상단에 설치되어 흡수체(50)의 팽윤 상태를 측정할 수 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 승강 플레이트(43)는 흡수체(50)를 일정한 힘으로 가압할 수 있고 흡수체(50)의 부피 팽창에 따라 그 높이가 변화할 수 있다. 즉, 흡수체(50)는 유체를 흡수하여 팽창하면서 승강 플레이트(43)가 시편을 가압하는 방향과는 반대방향으로 승강 플레이트(43)를 밀어낼 수 있다.

여기서, 제어부(60)는 압력 센서(80)를 통해 승강 플레이트(43)가 밀려진 압력을 전송받아 승강 플레이트(43)의 상승 상태를 확인할 수 있다. 즉, 제어부(60)는 승강 플레이트(43)가 흡수체(50)를 가압하는 힘 보다 승강 플레이트(43)가 흡수체(50)에 밀려 올라간 힘이 크면 높이가 상승한 것으로 판단하여 높이를 측정할 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 따른 재습윤 팩터 측정방법에 있어서, 상기 확산 길이, 및 흡수 시간은 상술한 흡수 확산 평가 장치를 이용하되, 흡수체(50)로 고흡수성 수지를 사용하여 무가압 하에서 측정하며, 상기 고흡수성 수지는 가로 100mm, 세로 20mm, 높이 20mm의 부피에 빈틈없이 채워진 상태일 수 있다.

또한, 상기 고흡수성 수지의 입경 범위는 150 내지 850㎛일 수 있다.

상기 확산 길이(spreading length)는 상기 고흡수성 수지에 대하여 염수(0.9 wt%의 NaCl 용액) 1.4g을 주입하였을 때의 가로 방향으로의 최대 확산 길이(단위: cm)를 의미한다.

또한, 상기 흡수 시간(intake time)은 염수 1.4g을 주입한 후 최대 확산 길이에 도달할 때까지 걸리는 시간(intake time, 단위: sec)을 의미한다.

상기와 같이 확산 길이 및 흡수 시간을 측정하여 전술한 30분 WAUL와 함께 상기 식 1에 대입함으로써 재습윤 팩터(단위: g/g·cm·sec)를 도출할 수 있다.

상기와 같은 방법으로 도출된 재습윤 팩터(rewet factor, RF)는 고흡수성 수지 또는 이를 포함하는 기저귀 등의 위생재에 있어 재습윤 물성을 평가하는 신뢰성있는 지표로서 활용될 수 있다.

고흡수성 수지 및 이의 제조방법

본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 상술한 식 1에 의해 측정한 재습윤 팩터가 16 이상이고, EDANA 법 WSP 241.2의 방법에 따라 측정한 원심분리 보수능(CRC)이 30 g/g 이상인 고흡수성 수지를 제공한다.

고흡수성 수지가 상기와 같은 재습윤 팩터와 보수능을 만족할 때 보다 우수한 흡수능과 사용감을 갖는 위생재를 제공할 수 있다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 고흡수성 수지는 상술한 식 1에 의해 측정한 재습윤 팩터가 약 16 이상, 또는 약 17 이상, 또는 약 18 이상일 수 있다. 또한, 상기 재습윤 팩터는 그 값이 높을수록 우수한 것이므로, 실질적인 상한의 제한은 없으나, 일례로 약 30 이하, 또는 약 28 이하, 또는 약 26 이하, 또는 약 25 이하일 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 고흡수성 수지는 EDANA 법 WSP 241.2의 방법에 따라 측정된 원심분리 보수능(CRC)은 약 30 g/g 이상, 또는 약 31 g/g 이상일 수 있다. 상기 보수능(CRC)은 그 값이 높을수록 우수한 것이므로, 실질적인 상한의 제한은 없으나, 일례로 약 40 g/g 이하, 또는 약 38 g/g 이하, 또는 약 35 g/g 이하일 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 고흡수성 수지는, 0.42 psi의 30분 wicking AUL(30WAUL)이 약 20 g/g 이상, 또는 약 21 g/g 이상, 또는 약 22 g/g 이상일 수 있다. 또한, 상기 0.42 psi의 30분 wicking AUL(30WAUL)은 그 값이 높을수록 우수한 것이므로, 실질적인 상한의 제한은 없으나, 일례로 약 30 g/g 이하, 또는 28 g/g 이하, 또는 약 26 g/g 이하일 수 있다.

상기 0.42 psi의 30분 wicking AUL(30WAUL)이란, 30분 동안 0.42 psi 가압 하에 염수보다 20cm 보다 높은 위치에 있는 고흡수성 수지가 흡수한 염수(0.9 wt% NaCl 용액)의 양을 의미하며, 0.42 psi 가압 하에서 높이 차를 극복하고 30분 내에 지속적으로 다량의 액체를 흡수할 수 있는 능력을 의미한다. 이의 구체적인 측정 방법은, 이하 실시예에서 보다 구체화한다.

상기 0.42 psi의 30분 wicking AUL(30WAUL)은 하기 식 2로 표시될 수 있으며, 이의 구체적인 측정 방법은 이하 실시예에서 보다 구체화한다:

[식 2]

0.42 psi의 30분 wicking AUL(30WAUL) (g/g) = [W4(g) - W3(g)]/W0(g)

상기 식 2에서,

W0(g)는 고흡수성 수지의 초기 무게(g)이고,

W3(g)는 고흡수성 수지의 무게 및 상기 고흡수성 수지에 하중을 부여할 수 있는 장치 무게의 총합(g)이고,

W4(g)는 하중(0.42 psi)하에 상기 고흡수성 수지에 상기 고흡수성 수지보다 20cm 낮은 위치의 염수를 30분 동안 공급한 후의 염수가 흡수된 고흡수성 수지의 무게 및 상기 고흡수성 수지에 하중을 부여할 수 있는 장치 무게의 총합(g)이다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 고흡수성 수지는, 0.42 psi의 5분 wicking AUL(5WAUL)이 약 15 g/g 이상, 또는 약 16 g/g 이상, 또는 약 17 g/g 이상일 수 있다. 상기 0.42 psi의 5분 wicking AUL(5WAUL)이란, 앞서 설명한 0.42 psi의 30분 wicking AUL(30WAUL)과 동일하며, 다만 팽윤 시간(염수의 흡수 시간)을 30분이 아닌 5분으로 한 것이다. 또한, 상기 5분 WAUL은 그 값이 높을수록 우수한 것이므로, 실질적인 상한의 제한은 없으나, 일례로 약 20 g/g 이하, 또는 19 g/g 이하, 또는 약 18 g/g 이하일 수 있다.

상기 0.42 psi의 5분 wicking AUL(5WAUL)은, 하기 식 3으로 표시될 수 있다:

[식 3]

0.42 psi의 5분 wicking AUL(5WAUL) (g/g) = [W4(g) - W3(g)]/W0(g)

상기 식 3에서,

W0(g)는 고흡수성 수지의 초기 무게(g)이고,

W3(g)는 고흡수성 수지의 무게 및 상기 고흡수성 수지에 하중을 부여할 수 있는 장치 무게의 총합(g)이고,

W4(g)는 하중(0.42 psi)하에 상기 고흡수성 수지에 상기 고흡수성 수지보다 20cm 낮은 위치의 염수를 5분 동안 공급한 후의 염수가 흡수된 고흡수성 수지의 무게 및 상기 고흡수성 수지에 하중을 부여할 수 있는 장치 무게의 총합(g)이다.

상기와 같이 향상된 물성을 갖는 본 발명의 고흡수성 수지는 중합시 적절한 발포제와 계면 활성제를 포함하여 중합하거나, 이와 동시에 또는 이와 별개로 베이스 수지에 대한 표면 가교시 표면 가교제의 종류, 함량, 또는 첨가제 중 어느 하나 이상을 변경하여 표면 가교층의 침투 깊이를 조절함으로써 제조할 수 있다.

보다 구체적으로, 일 구현예의 고흡수성 수지는, 적어도 일부가 중화된 산성기를 갖는 수용성 에틸렌계 불포화 단량체, 발포제, 계면 활성제를 포함하는 단량체 혼합물을 내부 가교제 존재 하에 가교 중합하여 함수겔 중합체를 형성하는 단계; 상기 함수겔 중합체를 건조, 분쇄 및 분급하여 베이스 수지 분말을 형성하는 단계; 및 표면 가교제의 존재 하에, 상기 베이스 수지 분말의 표면을 가교하여 표면 가교층을 형성하는 단계를 포함하는 제조 방법을 통해 제조될 수 있다.

상기 제조 방법에서, 수용성 에틸렌계 불포화 단량체로는, 아크릴산, 메타크릴산, 무수말레인산, 푸말산, 크로톤산, 이타콘산, 2-아크릴로일에탄 술폰산, 2-메타크릴로일에탄술폰산, 2-(메트)아크릴로일프로판술폰산, 또는 2-(메트)아크릴아미드-2-메틸 프로판 술폰산의 음이온성 단량체와 이의 염; (메트)아크릴아미드, N-치환(메트)아크릴아미드, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트 또는 폴리에틸렌 글리콜(메트)아크릴레이트의 비이온계 친수성 함유 단량체; 및 (N,N)-디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트 또는 (N,N)-디메틸아미노프로필(메트)아크릴아미드의 아미노기 함유 불포화 단량체와 그의 4급화물;로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.

이중에서도, 아크릴산 또는 이의 염, 예를 들어, 아크릴산의 적어도 일부가 중화된 아크릴산 및/또는 이의 나트륨염 등의 알칼리 금속염을 사용할 수 있는데, 이러한 단량체를 사용하여 보다 우수한 물성을 갖는 고흡수성 수지의 제조가 가능해 진다. 상기 아크릴산의 알칼리 금속염을 단량체로 사용하는 경우, 아크릴산을 가성소다(NaOH)와 같은 염기성 화합물로 중화시켜 사용할 수 있다. 이때, 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 중화 정도는 약 50 내지 95% 혹은 약 70 내지 85%로 조절될 수 있으며, 이러한 범위 내에서 중화 시 석출의 우려 없이 보수능이 뛰어난 고흡수성 수지를 제공할 수 있다.

상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체를 포함한 단량체 혼합물 중에서, 상기 수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 농도는, 후술하는 각 원료 물질 및 용매를 포함하는 전체 단량체 혼합물에 대해 약 20 내지 약 60 중량%, 혹은 약 40 내지 약 50 중량%로 될 수 있으며, 중합 시간 및 반응 조건 등을 고려해 적절한 농도로 될 수 있다. 다만, 상기 단량체의 농도가 지나치게 낮아지면 고흡수성 수지의 수율이 낮고 경제성에 문제가 생길 수 있고, 반대로 농도가 지나치게 높아지면 단량체의 일부가 석출되거나 중합된 함수겔 중합체의 분쇄 시 분쇄 효율이 낮게 나타나는 등 공정상 문제가 생길 수 있으며 고흡수성 수지의 물성이 저하될 수 있다.

상기 베이스 수지 분말 내에 복수의 기공이 형성되도록 사용되는 발포제로는 탄산염이 사용될 수 있다.

이러한 탄산염의 보다 구체적인 예로는, 탄산마그네슘(magnesium carbonate), 탄산칼슘(calcium carbonate), 탄산수소나트륨(sodium bicarbonate), 탄산나트륨(sodium carbonate), 탄산수소칼륨(potassium bicarbonate) 및 탄산칼륨(potassium carbonate)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 들 수 있다.

상기 발포제에 의한 안정적인 기포 발생을 유도하기 위한 계면 활성제로는 라우릴 황산 나트륨(sodium lauryl sulfate) 또는 도데실 황산 나트륨(sodium dodecyl sulfate) 과 같은 음이온계 계면 활성제가 사용될 수 있다.

이러한 상기 발포제와 계면 활성제는 중합 공정시 각각 고흡수성 수지의 표면적을 증가시켜 흡수 속도를 향상시키는데 기여할 수 있다. 특히 상기 계면 활성제는 발포제와 산(acid)이 만나 발생하는 이산화탄소의 기포를 유지시켜 고흡수성 수지의 표면적을 효과적으로 증가시킬 수 있다.

상기 베이스 수지 분말에 기본적인 가교 구조를 도입하기 위한 내부 가교제로는, 기존부터 고흡수성 수지의 제조에 사용되던 가교성 작용기를 갖는 내부 가교제를 별다른 제한 없이 모두 사용할 수 있다. 다만, 상기 베이스 수지 분말에 적절한 가교 구조를 도입하여 고흡수성 수지의 물성을 보다 향상시키기 위해, 복수의 에틸렌 옥사이드기를 갖는 다관능 아크릴레이트계 화합물이 내부 가교제로 사용될 수 있다. 이러한 내부 가교제의 보다 구체적인 예로는, 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트(PEGDA), 글리세린 디아크릴레이트, 글리세린 트리아크릴레이트, 비개질 또는 에톡실화된 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA), 헥산디올디아크릴레이트, 및 트리에틸렌글리콜 디아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 들 수 있다. 이러한 내부 가교제는 상기 단량체 혼합물에 대하여 약 0.01 내지 약 0.5 중량%의 농도로 포함되어, 중합된 고분자를 가교시킬 수 있다.

또한, 상기 단량체 혼합물은 고흡수성 수지의 제조에 일반적으로 사용되던 중합 개시제를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 중합 개시제는 중합 방법에 따라 열중합 개시제 또는 UV 조사에 따른 광중합 개시제를 사용할 수 있다. 다만, 광중합 방법에 의하더라도, 자외선 조사 등의 조사에 의해 일정량의 열이 발생하고, 또한 발열 반응인 중합 반응의 진행에 따라 어느 정도의 열이 발생하므로, 추가적으로 열중합 개시제를 포함할 수도 있다.

상기 광중합 개시제는 자외선과 같은 광에 의해 라디칼을 형성할 수 있는 화합물이면 그 구성의 한정이 없이 사용될 수 있다.

상기 광중합 개시제로는 예를 들어, 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. 한편, 아실포스핀의 구체예로, 상용하는 lucirin TPO, 즉, 2,4,6-트리메틸-벤조일-트리메틸 포스핀 옥사이드(2,4,6-trimethyl-benzoyl-trimethyl phosphine oxide)를 사용할 수 있다. 보다 다양한 광개시제에 대해서는 Reinhold Schwalm 저서인 "UV Coatings: Basics, Recent Developments and New Application(Elsevier 2007년)" p115에 잘 명시되어 있으며, 상술한 예에 한정되지 않는다.

상기 광중합 개시제는 상기 단량체 혼합물에 대하여 약 0.01 내지 약 1.0 중량%의 농도로 포함될 수 있다. 이러한 광중합 개시제의 농도가 지나치게 낮을 경우 중합 속도가 느려질 수 있고, 광중합 개시제의 농도가 지나치게 높으면 고흡수성 수지의 분자량이 작고 물성이 불균일해질 수 있다.

또한, 상기 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 열중합 개시제에 대해서는 Odian 저서인 'Principle of Polymerization(Wiley, 1981)', p203에 잘 명시되어 있으며, 상술한 예에 한정되지 않는다.

상기 열중합 개시제는 상기 단량체 혼합물에 대하여 약 0.001 내지 약 0.5 중량%의 농도로 포함될 수 있다. 이러한 열 중합 개시제의 농도가 지나치게 낮을 경우 추가적인 열중합이 거의 일어나지 않아 열중합 개시제의 추가에 따른 효과가 미미할 수 있고, 열중합 개시제의 농도가 지나치게 높으면 고흡수성 수지의 분자량이 작고 물성이 불균일해질 수 있다.

또, 상기 단량체 혼합물은 필요에 따라 증점제(thickener), 가소제, 보존안정제, 산화방지제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.

상술한 수용성 에틸렌계 불포화 단량체, 발포제, 계면 활성제, 광중합 개시제, 열중합 개시제, 내부 가교제 및 첨가제와 같은 원료 물질은 용매에 용해된 단량체 혼합물 용액의 형태로 준비될 수 있다.

이 때 사용할 수 있는 상기 용매는 상술한 성분들을 용해할 수 있으면 그 구성의 한정이 없이 사용될 수 있으며, 예를 들어 물, 에탄올, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸아밀케톤, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸에테르, 톨루엔, 크실렌, 부틸로락톤, 카르비톨, 메틸셀로솔브아세테이트 및 N,N-디메틸아세트아미드 등에서 선택된 1종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

상기 용매는 단량체 혼합물의 총 함량에 대하여 상술한 성분을 제외한 잔량으로 포함될 수 있다.

한편, 이와 같은 단량체 혼합물을 열중합 또는 광중합하여 함수겔 중합체를 형성하는 방법은 기포 발생을 촉진하기 위해 니더(kneader)와 같은 교반축을 가진 반응기에서 진행될 수 있다.

상술한 바와 같이 교반축을 구비한 니더(kneader)와 같은 반응기에, 열 또는 광과 같은 중합 에너지원을 공급하여 반응기 배출구로 배출되는 함수겔 중합체는 반응기에 구비된 교반축의 형태에 따라 수 센티미터 내지 수 밀리미터 형태일 수 있다. 구체적으로, 얻어지는 함수겔 중합체의 크기는 주입되는 단량체 혼합물의 농도 및 주입속도 등에 따라 다양하게 나타날 수 있는데, 통상 중량 평균 입경이 약 2 내지 50 mm 인 함수겔 중합체가 얻어질 수 있다.

이때 이와 같은 방법으로 얻어진 함수겔 중합체의 통상 함수율은 약 40 내지 약 80 중량%일 수 있다. 한편, 본 명세서 전체에서 "함수율"은 전체 함수겔 중합체 중량에 대해 차지하는 수분의 함량으로 함수겔 중합체의 중량에서 건조 상태의 중합체의 중량을 뺀 값을 의미한다. 구체적으로는, 적외선 가열을 통해 중합체의 온도를 올려 건조하는 과정에서 중합체 중의 수분증발에 따른 무게감소분을 측정하여 계산된 값으로 정의한다. 이때, 건조 조건은 상온에서 약 180℃까지 온도를 상승시킨 뒤 180℃에서 유지하는 방식으로 총 건조시간은 온도상승단계 5분을 포함하여 20분으로 설정하여, 함수율을 측정한다.

그리고, 상기 단량체를 가교 중합시킨 후에는, 건조, 분쇄 및 분급 등의 공정을 거쳐 베이스 수지 분말을 얻을 수 있는데, 이러한 분쇄 및 분급 등의 공정을 통해, 베이스 수지 분말 및 이로부터 얻어지는 고흡수성 수지는 약 150 내지 850㎛의 입경을 갖도록 제조 및 제공됨이 적절하다. 보다 구체적으로, 상기 베이스 수지 분말 및 이로부터 얻어지는 고흡수성 수지의 적어도 약 95 중량% 이상이 약 150 내지 850㎛의 입경을 가지며, 약 150㎛ 미만의 입경을 갖는 미분이 약 3 중량% 미만으로 될 수 있다.

이와 같이 상기 베이스 수지 분말 및 고흡수성 수지의 입경 분포가 바람직한 범위로 조절됨에 따라, 최종 제조된 고흡수성 수지가 우수한 흡수 제반 물성을 나타낼 수 있다.

한편, 상기 건조, 분쇄 및 분급의 진행 방법에 대해 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 함수겔상 중합체를 건조함에 있어서는, 필요에 따라서 상기 건조 단계의 효율을 높이기 위해 건조 전에 조분쇄하는 단계를 더 거칠 수 있다.

이때, 사용되는 분쇄기는 구성의 한정은 없으나, 구체적으로, 수직형 절단기(Vertical pulverizer), 터보 커터(Turbo cutter), 터보 글라인더(Turbo grinder), 회전 절단식 분쇄기(Rotary cutter mill), 절단식 분쇄기(Cutter mill), 원판 분쇄기(Disc mill), 조각 파쇄기(Shred crusher), 파쇄기(Crusher), 초퍼(chopper) 및 원판식 절단기(Disc cutter)로 이루어진 분쇄 기기 군에서 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있으나, 상술한 예에 한정되지는 않는다.

이때 조분쇄 단계는 함수겔 중합체의 입경이 약 2 내지 약 10mm로 되도록 분쇄할 수 있다.

입경이 2 mm 미만으로 분쇄하는 것은 함수겔 중합체의 높은 함수율로 인해 기술적으로 용이하지 않으며, 또한 분쇄된 입자 간에 서로 응집되는 현상이 나타날 수도 있다. 한편, 입경이 10 mm 초과로 분쇄하는 경우, 추후 이루어지는 건조 단계의 효율 증대 효과가 미미할 수 있다.

상기와 같이 조분쇄되거나, 혹은 조분쇄 단계를 거치지 않은 중합 직후의 함수겔 중합체에 대해 건조를 수행한다. 이때 상기 건조 단계의 건조 온도는 약 50 내지 약 250℃일 수 있다.

건조 온도가 약 50℃ 미만인 경우, 건조 시간이 지나치게 길어지고 최종 형성되는 고흡수성 수지의 물성이 저하될 우려가 있고, 건조 온도가 약 250℃를 초과하는 경우, 지나치게 중합체 표면만 건조되어, 추후 이루어지는 분쇄 공정에서 미분이 발생할 수도 있고, 최종 형성되는 고흡수성 수지의 물성이 저하될 우려가 있다.

한편, 건조 시간의 경우에는 공정 효율 등을 고려하여, 약 20분 내지 약 15 시간 동안 진행될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

상기 건조 단계의 건조 방법 역시 함수겔 중합체의 건조 공정으로 통상 사용되는 것이면, 그 구성의 한정이 없이 선택되어 사용될 수 있다. 구체적으로, 열풍 공급, 적외선 조사, 극초단파 조사, 또는 자외선 조사 등의 방법으로 건조 단계를 진행할 수 있다. 이와 같은 건조 단계 진행 후의 중합체의 함수율은 약 0.1 내지 약 10 중량%일 수 있다.

다음에, 이와 같은 건조 단계를 거쳐 얻어진 건조된 중합체를 분쇄하는 단계를 수행한다.

분쇄 단계 후 얻어지는 중합체 분말은 입경이 약 150 내지 약 850㎛ 일 수 있다. 이와 같은 입경으로 분쇄하기 위해 사용되는 분쇄기는 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 있으나, 상술한 예에 한정되는 것은 아니다.

그리고, 이와 같은 분쇄 단계 이후 최종 제품화되는 고흡수성 수지 분말의 물성을 관리하기 위해, 분쇄 후 얻어지는 중합체 분말을 입경에 따라 분급하는 별도의 과정을 거칠 수 있다. 바람직하게는 입경이 약 150 내지 약 850㎛인 중합체를 분급하여, 이와 같은 입경을 가진 중합체 분말에 대해서만 표면 가교 반응 단계를 거쳐 제품화할 수 있다. 이러한 과정을 통해 얻어진 베이스 수지 분말의 입경 분포에 관해서는 이미 상술한 바도 있으므로, 이에 관한 더 이상의 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

한편, 상술한 베이스 수지 분말의 형성 공정을 진행한 후에는, 표면 가교제의 존재 하에, 상기 베이스 수지 분말의 표면을 추가 가교하여 표면 가교층을 형성할 수 있으며, 이로써 고흡수성 수지를 제조할 수 있다.

상기 표면 가교층은 기존부터 고흡수성 수지의 제조에 사용되던 표면 가교제를 사용하여 형성할 수 있다. 상기 표면 가교제로는 본 발명이 속하는 기술 분야에 알려진 것을 별다른 제한 없이 모두 사용할 수 있다. 이의 보다 구체적인 예로는, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,2-헥산디올, 1,3-헥산디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 2,5-헥산디올, 2-메틸-1,3-펜탄디올, 2-메틸-2,4-펜탄디올, 트리프로필렌 글리콜, 글리세롤, 에틸렌 카보네이트 및 프로필렌 카보네이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 들 수 있다. 이러한 표면 가교제는 베이스 수지 분말 총 중량에 대하여 약 0.01 내지 3 중량%의 함량으로 사용될 수 있다.

그리고, 상기 표면 가교 공정에서는, 상기 표면 가교제에 더하여 실리카(silica), 클레이(clay), 알루미나, 실리카-알루미나 복합재, 티타니아, 아연산화물 및 알루미늄 설페이트로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 무기 물질 등을 추가로 첨가하여 표면 가교 반응을 수행할 수 있다. 상기 무기 물질은 분말 형태 또는 액상 형태로 사용할 수 있으며, 특히 알루미나 분말, 실리카-알루미나 분말, 티타니아 분말, 또는 나노 실리카 용액으로 사용할 수 있다. 또한, 상기 무기 물질은 베이스 수지 분말 총 중량에 대하여 약 0.05 내지 약 2 중량%의 함량으로 사용될 수 있다.

또한, 상기 표면 가교 공정에서는, 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycol)과 같은 글리콜(glycol)계 첨가제를 첨가하여 표면 가교를 진행함에 따라, 고흡수성 수지의 표면 가교 구조를 더욱 최적화하여 고흡수성 수지의 재습윤 특성이 보다 개선될 수 있다. 이는 이러한 첨가제가 표면 가교제의 침투 정도를 조절하는 역할을 하며 표면 가교제의 침투를 지연시켜 표면 가교층을 얇고 단단하게 만들어 주는 역할을 하기 때문인 것으로 볼 수 있다.

또, 상기 표면 가교제, 필요에 따라 첨가제를 베이스 수지 분말에 첨가하는 방법에 대해서는 그 구성의 한정은 없다. 예를 들어, 표면 가교제와 베이스 수지 분말 등을 반응조에 넣고 혼합하거나, 베이스 수지 분말에 표면 가교제 등을 분사하는 방법, 연속적으로 운전되는 믹서에 베이스 수지 분말과 표면 가교제 등을 연속적으로 공급하여 혼합하는 방법 등을 사용할 수 있다.

상기 표면 가교제의 첨가시, 추가로 물 및 메탄올을 함께 혼합하여 첨가할 수 있다. 물 및 메탄올을 첨가하는 경우, 표면 가교제가 베이스 수지 분말에 골고루 분산될 수 있는 이점이 있다. 이때, 추가되는 물 및 메탄올의 함량은 표면 가교제의 고른 분산을 유도하고 베이스 수지 분말의 뭉침 현상을 방지함과 동시에 표면 가교제의 표면 침투 깊이를 최적화하기 위해 적절하게 조절될 수 있다.

상기 표면 가교제가 첨가된 베이스 수지 분말에 대해 약 100℃ 이상에서 약 20 분 이상 동안 가열시킴으로써 표면 가교 결합 반응이 이루어질 수 있다. 특히, 일 구현예에 따른 물성을 보다 적절히 충족하는 고흡수성 수지를 제조하기 위해, 상기 표면 가교 공정 조건은 최대 반응온도를 약 100 내지 250℃로 조절할 수 있다. 그리고, 최대 반응온도에서의 유지 시간을 약 20분 이상, 혹은 약 20분 이상 1시간 이하의 조건으로 조절할 수 있다. 또한, 최초 반응 개시시의 온도, 예를 들어, 약 100℃ 이상의 온도에서, 상기 최대 반응온도에 이르기까지의 승온 시간을 약 10 분 이상, 혹은 약 10 분 이상 1 시간 이하로 제어할 수 있다.

표면 가교 반응을 위한 승온 수단은 특별히 한정되지 않는다. 열매체를 공급하거나, 열원을 직접 공급하여 가열할 수 있다. 이때, 사용 가능한 열매체의 종류로는 스팀, 열풍, 뜨거운 기름과 같은 승온한 유체 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 또한 공급되는 열매체의 온도는 열매체의 수단, 승온 속도 및 승온 목표 온도를 고려하여 적절히 선택할 수 있다. 한편, 직접 공급되는 열원으로는 전기를 통한 가열, 가스를 통한 가열 방법을 들 수 있으나, 상술한 예에 한정되는 것은 아니다.

상술한 제조방법에 따라 수득된 고흡수성 수지는 식 1에 의해 측정한 재습윤 팩터(rewet factor)와, 30분 및 5분 wicking AUL(30WAUL)를 소정의 범위로 만족하여 재습윤 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.

이하 발명의 구체적인 실시예를 통해 발명의 작용, 효과를 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 다만, 이는 발명의 예시로서 제시된 것으로 이에 의해 발명의 권리범위가 어떠한 의미로든 한정되는 것은 아니다.

<실시예>

<고흡수성 수지의 제조 실시예 >

실시예 1

아크릴산(acrylic acid) 100g, 32% 가성소다(NaOH) 121.5g, 열중합 개시제로 과황산나트륨(Sodium persulfate) 0.2g, 광중합 개시제로 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥사이드 0.008g, 폴리에틸렌글리콜 디아실레이트(PEGDA) 0.30g 및 물 36.6g을 혼합하여 아크릴산 농도가 46 중량%인 모노머 조성물을 제조하였다.

상기 모노머 조성물을 10cm의 폭과 2m의 길이를 갖고 50 cm/min의 속도로 회전하는 회전식 벨트 상에 500 내지 2,000 mL/min의 공급속도로 공급하였다. 상기 모노머 조성물에 발포제인 탄산수소나트륨(sodium bicarbonate) 0.1g과 도데실 황산 나트륨(sodium dodecyl sulfate) 계면 활성제 0.01g를 넣어 10 mW/cm²의 세기를 갖는 자외선을 조사하여 60초 동안 중합 반응을 진행하였다. 중합 반응이 완료된 후 미트 쵸퍼(meat chopper) 방법으로 절단하고 컨벡션 오븐(convection oven)을 이용하여 180℃에서 1시간 동안 건조하였다.

건조 후, 분쇄기로 분쇄한 다음 분급하여 150 내지 850㎛ 크기를 선별하여 베이스 수지를 준비하였다.

상기 베이스 수지 100g에 물 4g, 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate) 1g, 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate) 1g 및 실리카 (상품명 Aerosil) 0.05g을 혼합하여 185℃의 온도에서 60분 동안 표면 가교 반응을 수행하였다. 이‹š 표면 가교 침투 깊이를 조절하기 위해 PEG8000 0.005g을 첨가하였다.

표면 가교 반응 후, ASTM 규격의 표준망체로 분급하여 150㎛ 내지 850㎛의 입자 크기를 갖는 고흡수성 수지를 얻었다.

실시예 2

실시예 1에서, PEG8000 0.008g을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하여 고흡수성 수지를 얻었다.

실시예 3

실시예 1에서, PEG8000 0.015g을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하여 고흡수성 수지를 얻었다.

실시예 4

실시예 1에서, PEG8000 0.01g을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하여 고흡수성 수지를 얻었다.

비교예 1

아크릴산(acrylic acid) 100g, 32% 가성소다(NaOH) 121.5g, 열중합 개시제로 과황산나트륨(Sodium persulfate) 0.2g, 광중합 개시제로 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥사이드 0.008g, 폴리에틸렌글리콜 디아실레이트(PEGDA) 0.23g 및 물 36.6g을 혼합하여 아크릴산 농도가 46 중량%인 모노머 조성물을 제조하였다.

상기 모노머 조성물을 10cm의 폭과 2m의 길이를 갖고 50 cm/min의 속도로 회전하는 회전식 벨트 상에 500 내지 2,000 mL/min의 공급속도로 공급하였다. 상기 모노머 조성물의 공급과 동시에 10 mW/cm²의 세기를 갖는 자외선을 조사하여 60초 동안 중합 반응을 진행하였다. 중합 반응이 완료된 후 미트 쵸퍼(meat chopper) 방법으로 절단하고 열풍 건조기를 이용하여 180℃에서 1시간 동안 반응을 시켰다.

건조 후, 분쇄기로 분쇄한 다음 분급하여 150 내지 850㎛ 크기를 선별하여 베이스 수지를 준비하였다.

상기 베이스 수지 100g에 물 3g, 메탄올 3.2 g, 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate) 0.5g 및 실리카(상품명 Aerosil) 0.1g을 혼합하여 190℃의 온도에서 60분 동안 표면 가교 반응을 수행하였다.

<재습윤 팩터의 측정 실시예>

상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1의 고흡수성 수지에 대하여, 하기와 같은 방법으로 각 물성을 측정하였다.

(1) 0.42 psi의 wicking AUL(30WAUL)

고흡수성 수지 중 미국 표준 30 mesh 스크린은 통과하고, 미국 표준 50 mesh 스크린 위에는 유지되는 고흡수성 수지를 선별하여 입경 300 내지 600㎛인 고흡수성 수지를 얻었다.

도 12에 도시된 바와 같은 장치를 사용하여 wicking AUL(30WAUL)을 측정하였다. 사용한 장치(kit)의 샘플 용기의 바닥은 메쉬(mesh)가 아닌 친수성 티슈(tissue)로 물에 잘 젖는 재질을 사용하였다.

분급된 0.9g의 고흡수성 수지(W0)를 샘플 용기에 넣고 샘플 용기의 바닥 위에 골고루 펼쳤다. 0.42 psi 추와 장치의 무게를 합쳐 무게(W3)를 재고, 30분 동안 가압하에서 팽윤 후 무게(W4)를 측정하였다.

얻어진 30WAUL은 값은 아래 식 2와 같이 계산하였다.

[식 2]

0.42 psi의 30분 wicking AUL(30WAUL) (g/g) = [W4(g) - W3(g)]/W0(g)

상기 식 2에서,

W0(g)는 고흡수성 수지의 초기 무게(g)이고,

W3(g)는 고흡수성 수지의 무게 및 상기 고흡수성 수지에 하중을 부여할 수 있는 장치 무게의 총합(g)이고,

W4(g)는 하중(0.42 psi)하에 상기 고흡수성 수지에 상기 고흡수성 수지보다 20cm 낮은 위치의 염수를 30분 동안 공급한 후의 염수가 흡수된 고흡수성 수지의 무게 및 상기 고흡수성 수지에 하중을 부여할 수 있는 장치 무게의 총합(g)이다.

(2) 0.42 psi의 5분 wicking AUL(5WAUL)

(1)에서 측정한 0.42 psi의 wicking AUL(30WAUL)과 동일하게 하되, 다만 팽윤 시간을 30분이 아닌 5분으로 하여 다음의 식 3에 따라 5WAUL을 산출하였다.

[식 3]

0.42 psi의 5분 wicking AUL(5WAUL) (g/g) = [W4(g) - W3(g)]/W0(g)

상기 식 3에서,

W0(g)는 고흡수성 수지의 초기 무게(g)이고,

W3(g)는 고흡수성 수지의 무게 및 상기 고흡수성 수지에 하중을 부여할 수 있는 장치 무게의 총합(g)이고,

W4(g)는 하중(0.42 psi)하에 상기 고흡수성 수지에 상기 고흡수성 수지보다 20cm 낮은 위치의 염수를 5분 동안 공급한 후의 염수가 흡수된 고흡수성 수지의 무게 및 상기 고흡수성 수지에 하중을 부여할 수 있는 장치 무게의 총합(g)이다.

(3) 확산 길이(spreading length), 및 흡수 시간(intake time)

도 1 내지 6에 도시된 바와 같은 흡수 확산 평가장치를 준비하였다.

상기 흡수 확산 평가장치의 용기부(30)에 입경이 300 내지 600㎛인 고흡수성 수지를 가로 100mm, 세로 20mm, 높이 20mm의 부피에 빈틈없이 채워지도록 넣었다.

상기 고흡수성 수지에 대해 무가압하, 즉, 승강 플레이트(43)의 미하강 상태에서 염수(0.9 wt%의 NaCl 용액) 1.4g을 주입하여 가로 방향으로의 최대 확산 길이(spreading length, 단위: cm) 및 상기 염수가 모두 흡수되는데 걸리는 시간(intake time, 단위: sec)를 측정하였다.

(4) 원심분리 보수능 (CRC, Centrifuge Retention Capacity)

고흡수성 수지의 원심분리 보수능(CRC)은 EDANA 법 WSP 241.2의 방법에 따라 측정하였다.

구체적으로, 원심분리 보수능을 측정하고자 하는 고흡수성 수지 중 미국 표준 30 mesh 스크린은 통과하고, 미국 표준 50 mesh 스크린 위에는 유지되는 입경이 300 내지 600㎛인 고흡수성 수지를 준비하였다.

그리고, 입경이 300 내지 600㎛인 고흡수성 수지 W0(g, 약 0.2g)를 부직포제의 봉투에 균일하게 넣고 밀봉(seal)하였다. 그리고, 상온에서 0.9 중량%의 생리 식염수에 상기 봉투를 침수시켰다. 30분 후에 봉투를 원심분리기를 사용하여 250G로 3 분간 탈수한 후에 봉투의 무게 W2(g)를 측정하였다. 한편, 고흡수성 수지를 넣지 않은 빈 봉투를 이용하여 동일한 조작을 한 후 그때의 무게 W1(g)를 측정하였다.

이렇게 얻어진 각 무게를 이용하여 다음의 식 4에 의해 원심분리 보수능을 확인하였다.

[식 4]

CRC(g/g) = {[W2(g) - W1(g)]/W0(g)} - 1

상기 식 4에서,

W0(g)는 고흡수성 수지의 초기 무게(g)이고,

W1(g)는 고흡수성 수지를 사용하지 않고, 원심분리기를 사용하여 250G로 3분간 탈수한 후에 측정한 장치 무게이고,

W2(g)는 상온에서 0.9 중량%의 생리 식염수에 고흡수성 수지를 30분 동안 침수하여 흡수시킨 다음, 원심분리기를 사용하여 250G로 3분간 탈수한 후에, 고흡수성 수지를 포함하여 측정한 장치 무게이다.

(5) 재습윤 측정 방법

실시예 및 비교예의 고흡수성 수지가 기저귀에서 얼마나 재습윤(rewet) 특성이 발현되는지 평가하기 위해, 고흡수성 수지의 입도별로 미국 표준 20~30 mesh : 30~50mesh: 50~170 mesh = 10:70:20의 중량비가 되도록 준비하였다.

상기와 같이 입도를 조절한 고흡수성 수지 70 wt%와 플러프(fluff) 30 wt%를 혼합하여 코어(core)를 만들고, 탑 커버층(top cover), ADL(acquition distribution layer)층, 및 코어층이 차례대로 적층된 샘플 기저귀를 준비하였다.

이와 같이 준비된 기저귀를 이용하여 가압 재습윤 특성을 하기와 같이 측정하였다.

먼저 주입구를 준비한 기저귀 위에 올려놓고 85ml 염수를 주입하였다. 15분 후 0.42 psi 의 압력으로 기저귀를 누른 후 85ml 염수를 다시 한번 주입하였다. 15 분후 재습윤량을 측정하기 위해 추를 잠깐 제거한 후 paper(W5)를 기저귀 위에 올린 후 다시 추를 그 위에 올려 2분 동안(W6) 기저귀에서 베어나오는 염수의 양(재습윤량)을 측정하였다.

[식 5]

재습윤량(g/g) = [W6(g) - W5(g)]

상기 식 5에서,

W5(g)는 페이퍼의 초기 무게이고,

W6(g)는 가압 하에 충분한 시간 동안 상기 고흡수성 수지에 고흡수성 수지의 하중 0.42 psi 하에 2 분 동안 팽윤된 기저귀로부터 베어 나온 액체를 흡수한 blotting 페이퍼의 무게이다.

상기 측정한 물성값과 상기 식 1에 따라 계산한 재습윤 팩터(rewet factor, RF)를 하기 표 1에 나타내었다.

	30분 WAUL (단위:g/g)	확산길이 (단위: cm)	흡수시간 (단위: sec)	RF (단위: g/g·cm·sec)	5분 WAUL (단위:g/g)	CRC (단위: g/g)	가압하 재습윤량 (단위: g/g)
실시예 1	20.4	3.98	17	16.78	15.5	31.2	0.57
실시예 2	21.1	4.56	14	17.08	16.5	31.2	0.61
실시예 3	23.1	3.23	63	23.12	17.5	31.0	0.44
실시예 4	22.4	3.68	19	18.32	15.6	31.9	0.50
비교예 1	19.5	4.98	10	15.65	14.2	30.3	0.74

또한, 상기 재습윤 팩터(RF)와, 종래 방법으로 측정한 (5)의 가압하 재습윤량과의 상관 관계를 평가하기 위하여 상기 RF를 x축으로 하고 (5)에서 측정한 가압하 재습윤량을 y축으로 한 그래프를 도 11에 나타내었다.

도 11을 참조하면, 본 발명의 일 구현예에 따라 측정한 RF와 종래의 가압하 재습윤량은 R²=0.9513으로 높은 상관 관계를 보여, 상기 RF를 종래의 가압하 재습윤량의 측정값을 대체하는 신뢰성 있는 재습윤 물성 지표로 사용할 수 있음을 확인하였다.

10: 본체 11: 측정 공간
20: 승강바 30: 용기부
31: 수용 공간 40: 작동부
41: 주입 바디 41a: 주입홀
42: 주입부 43: 승강 플레이트
50: 흡수체 60: 제어부
70: 확산 측정부 80: 압력센서

Claims (12)

1. 고흡수성 수지에 대하여 0.42 psi의 30분 wicking AUL(30WAUL)을 측정하는 단계;
   레오미터(rheometer)를 포함하는 흡수 확산 평가 장치를 이용하여 가로 100mm, 세로 20mm, 높이 20mm의 부피에 채워진 상기 고흡수성 수지에 대하여 염수(0.9 wt%의 NaCl 용액) 1.4g을 주입하였을 때의 확산 길이(spreading length), 및 흡수 시간(intake time)을 측정하는 단계; 및
   측정한 상기 0.42 psi의 30분 wicking AUL(30WAUL), 확산 길이(spreading length), 및 흡수 시간(intake time)을 이용하여 하기 식 1에 따라 RF(rewet factor)를 계산하는 단계를 포함하는,
   고흡수성 수지의 재습윤 팩터(rewet factor)를 측정하는 방법:
   [식 1]
   RF(rewet factor) = 0.42 psi의 30분 wicking AUL(30WAUL) (단위: g/g) * 0.7 + 확산 길이(spreading length, 단위: cm)* 0.2 + 흡수 시간(intake time: 단위: sec) * 0.1
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 레오미터를 포함하는 흡수 확산 평가장치는,
   상승 또는 하강되는 승강바가 설치된 본체;
   상기 본체에서 상기 승강바의 하부에 설치되며, 내부에는 흡수체가 수용되는 수용 공간이 형성된 용기부;
   상기 승강바에 연결되며 하부에는 상기 수용 공간의 내부에서 상승 또는 하강되어 상기 흡수체를 가압하는 승강 플레이트가 설치되며, 상기 흡수체 방향으로 염수를 주입하는 주입부가 형성된 작동부;
   상기 염수가 상기 흡수체에 확산되는 상태를 측정하는 확산 측정부; 및
   상기 본체에 설치되어 상기 염수가 상기 흡수체에 흡수되는 상태를 측정하고, 상기 염수가 상기 흡수체에 주입된 상태에서 상기 흡수체의 팽윤 강도를 측정하는 제어부를 포함하는,
   고흡수성 수지의 재습윤 팩터(rewet factor)를 측정하는 방법.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 용기부는, 상부가 개구되어 상기 작동부가 상기 수용 공간의 내부로 상승 또는 하강되도록 형성되며 투명 재질인, 고흡수성 수지의 재습윤 팩터(rewet factor)를 측정하는 방법.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 작동부는,
   일측은 상기 승강바의 단부에 연결되며 상기 주입부가 형성된 주입 바디; 및
   상기 주입 바디의 타측에 연결되며 저면은 상기 흡수체에 접촉되는 승강 플레이트를 포함하는, 고흡수성 수지의 재습윤 팩터(rewet factor)를 측정하는 방법.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 주입 바디는, 측면에 상기 염수가 주입되는 주입홀이 형성되며 하부에는 상기 주입홀과 연통되어 상기 측정하는 토출되는 주입부가 돌출되는, 고흡수성 수지의 재습윤 팩터(rewet factor)를 측정하는 방법.
   
6. 제4항에 있어서,
   상기 승강 플레이트는, 상기 주입 바디의 측면에 연결되어 상기 주입부가 관통된 상태로 연결되며 저면은 상기 흡수체에 접촉되는, 고흡수성 수지의 재습윤 팩터(rewet factor)를 측정하는 방법.
   
7. 제2항에 있어서,
   상기 확산 측정부는, 상기 염수가 상기 흡수체의 내부에 확산되는 확산 길이를 촬영하는 카메라를 포함하는, 고흡수성 수지의 재습윤 팩터(rewet factor)를 측정하는 방법.
   
8. 제2항에 있어서,
   상기 흡수체는 고흡수성 수지(super absorbent polymer) 또는 상기 고흡수성 수지와 플러프(fluff)의 혼합물인 고흡수성 수지 복합체인, 고흡수성 수지의 재습윤 팩터(rewet factor)를 측정하는 방법.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 0.42 psi의 30분 wicking AUL(30WAUL)은 하기 식 2로 표시되는 것인, 고흡수성 수지의 재습윤 팩터(rewet factor)를 측정하는 방법:
   [식 2]
   0.42 psi의 30분 wicking AUL(30WAUL)(g/g) = [W4(g) - W3(g)]/W0(g)
   상기 식 2에서,
   W0(g)는 고흡수성 수지의 초기 무게(g)이고,
   W3(g)는 고흡수성 수지의 무게 및 상기 고흡수성 수지에 하중을 부여할 수 있는 장치 무게의 총합(g)이고,
   W4(g)는 하중(0.42 psi)하에 상기 고흡수성 수지에 상기 고흡수성 수지보다 20cm 낮은 위치의 염수를 30분 동안 공급한 후의 염수가 흡수된 고흡수성 수지의 무게 및 상기 고흡수성 수지에 하중을 부여할 수 있는 장치 무게의 총합(g)이다.
   
10. 제1항의 식 1에 의해 측정한 재습윤 팩터(rewet factor)가 16 이상이고;
    EDANA 법 WSP 241.2의 방법에 따라 측정한 원심분리 보수능(CRC)이 30 g/g 이상인, 고흡수성 수지.
    
11. 제10항에 있어서,
    하기 식 2로 표시되는 0.42 psi의 30분 wicking AUL(30WAUL)이 20 g/g 이상인, 고흡수성 수지:
    [식 2]
    0.42 psi의 30분 wicking AUL(30WAUL) (g/g) = [W4(g) - W3(g)]/W0(g)
    상기 식 2에서,
    W0(g)는 고흡수성 수지의 초기 무게(g)이고,
    W3(g)는 고흡수성 수지의 무게 및 상기 고흡수성 수지에 하중을 부여할 수 있는 장치 무게의 총합(g)이고,
    W4(g)는 하중(0.42 psi)하에 상기 고흡수성 수지에 상기 고흡수성 수지보다 20cm 낮은 위치의 염수를 30분 동안 공급한 후의 염수가 흡수된 고흡수성 수지의 무게 및 상기 고흡수성 수지에 하중을 부여할 수 있는 장치 무게의 총합(g)이다.
    
12. 제10항에 있어서,
    하기 식 3으로 표시되는 0.42 psi의 5분 wicking AUL(30WAUL)이 15 g/g 이상인, 고흡수성 수지:
    [식 3]
    0.42 psi의 5분 wicking AUL(5WAUL) (g/g) = [W4(g) - W3(g)]/W0(g)
    상기 식 3에서,
    W0(g)는 고흡수성 수지의 초기 무게(g)이고,
    W3(g)는 고흡수성 수지의 무게 및 상기 고흡수성 수지에 하중을 부여할 수 있는 장치 무게의 총합(g)이고,
    W4(g)는 하중(0.42 psi)하에 상기 고흡수성 수지에 상기 고흡수성 수지보다 20cm 낮은 위치의 염수를 5분 동안 공급한 후의 염수가 흡수된 고흡수성 수지의 무게 및 상기 고흡수성 수지에 하중을 부여할 수 있는 장치 무게의 총합(g)이다.
    

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