KR102284629B1

KR102284629B1 - 흡수제

Info

Publication number: KR102284629B1
Application number: KR1020167002199A
Authority: KR
Inventors: 마사시 야마구치; 히로시 우야마
Original assignee: 유니챰 가부시키가이샤
Priority date: 2013-07-23
Filing date: 2014-07-22
Publication date: 2021-08-02
Also published as: KR20160034317A; WO2015012273A1; CN105026033A; JP6168892B2; JP2015020157A; CN105026033B

Abstract

본 발명은, 보수 용량 및 겔 강도가 우수하고 또한 환경 친화적인 흡수제를 제공한다. 가교된 천연 유래 고분자 및 바이오매스 나노섬유를 포함하는 흡수제로서, 가교된 천연 유래 고분자와 바이오매스 나노섬유는 입자를 형성하고, 바이오매스 나노섬유가 입자의 내부에 존재하고 있는 것을 특징으로 한다. 이 흡수제는, 천연 유래 고분자를 용해하고, 그 용액에 바이오매스 나노섬유를 분산시켜, 그 분산액에 가교제를 첨가하여 천연 유래 고분자를 가교하고, 얻어진 히드로겔을 습식 분쇄하고, 히드로겔을 탈수하고, 계속해서 건조시킴으로써 제조할 수 있다.

Description

흡수제{WATER ABSORBENT}

본 발명은, 흡수제에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 천연 유래 고분자로부터 얻어지는 생분해성 흡수제에 관한 것이다.

일회용 기저귀나 생리 용품 등의 흡수성 물품의 흡수체에는, 일반적으로, 고흡수성 고분자(이하 「SAP」라고도 함)와 플러프 펄프가 사용되고 있다.

SAP로서 현재 다용되고 있는 것은, 폴리아크릴산염계 등의 합성 폴리머계 SAP이지만, 최근, 폴리글루타민산염계 등의 천연 유래계 SAP가 생분해성의 관점에서 주목받고 있다.

예컨대, 국제 공개 제2007/034785호 공보(이하 「특허문헌 1」이라고 함)는, γ-폴리글루타민산이 소량의 폴리아민으로 가교된, 높은 팽윤도를 갖는 겔을 제공하는 것, 및 그 겔을 높은 수율로 얻는 방법을 제공하는 것을 목적으로 하여, 수용성 카르보디이미드 및 N-히드록시호박산이미드를 축합제 및 축합 보조제로서 이용하여, 폴리아민 가교 γ-폴리글루타민산겔을 제조하는 방법을 개시하고 있다.

또한, 흡수성 물품의 박물화(薄物化), 컴팩트화를 위해, 플러프 펄프에 대하여 SAP의 비율을 높이고자 하는 시도가 있다. 그러나, SAP의 비율이 높아질수록 물을 흡수할 때에, SAP의 특성에 기초한 이른바 「겔 블로킹 현상」이 일어나 흡수체 제품이 계산대로의 효율로는 기능하지 않게 된다고 하는 문제가 있다. 이 문제를 해결하기 위해서, 일본 특허 제3016367호 명세서(이하 「특허문헌 2」라고 함)는, SAP의 표면 전체가 셀룰로오스 혹은 셀룰로오스 유도체로부터 얻어지는 수화성을 갖는 마이크로피브릴에 의해 피복하는 방법을 개시하고 있다. 특허문헌 2에 개시된 방법에 따르면, 마이크로피브릴의 분산 매체 내에 SAP를 분산시키면, 고농도의 SAP를 안정적으로 분산시킬 수 있어, 분산 매체가 제거되는 과정에서는, 강고하게 자기 접합하여 플라스터상이 되어 네트워크 구조를 형성하고, SAP 입자를 감싸서 기계적으로 포위함과 동시에, 마이크로피브릴 상호가 이온적인 수소 결합 효과에 의해 결합하여, SAP 입자를 확실하게 유지한다(단락 [0017] 참조).

국제 공개 제2007/034785호 공보 일본 특허 제3016367호 명세서

특허문헌 1에 개시된 방법에 따르면, 폴리아민 잔기 함유량이 적고, 가교 밀도가 낮으며, 팽윤도가 높은 겔이 제공된다(단락 [0033] 참조). 따라서, 보수(保水) 시의 내압축 강도가 낮아, 흡수성 물품 용도로서는 체압 하에서의 액의 삼출 등 요구 성능을 만족시키지는 못한다.

특허문헌 2에 개시된 방법은, 보수 시의 SAP끼리의 용착에 의한 겔 블로킹에 대해서는 효과가 있다고 생각되지만, 겔 블로킹을 본질적으로 회피하기 위해서는 SAP의 내압축 강도(겔 강도) 자체를 높일 필요가 있다. 겔 강도를 향상시키기 위해서는, 가교제의 첨가량을 증가시킴으로써 가교 밀도를 높이는 방법을 생각할 수 있지만, 통상은 가교 밀도를 높이면 흡수 성능이 저하된다. 또한 안전성이나 환경 영향의 관점에서도 가교제 첨가량을 증가시키는 것은 바람직하지 않다.

본 발명은, 이러한 종래의 문제점에 착안하여 이루어진 것이다.

본 발명은, 가교된 천연 유래 고분자 및 바이오매스 나노섬유를 포함하는 흡수제로서, 가교된 천연 유래 고분자와 바이오매스 나노섬유는 입자를 형성하고, 바이오매스 나노섬유가 입자의 내부에 존재하고 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 방법은, 가교된 천연 유래 고분자 및 바이오매스 나노섬유를 포함하는 흡수제를 제조하는 방법으로서,

천연 유래 고분자를 용해하여, 천연 유래 고분자의 용액을 조제하는 공정,

천연 유래 고분자의 용액에 바이오매스 나노섬유를 분산시켜, 바이오매스 나노섬유가 분산된 천연 유래 고분자의 용액을 조제하는 공정, 및

바이오매스 나노섬유가 분산된 천연 유래 고분자의 용액에 가교제를 첨가하여, 천연 유래 고분자를 가교하는 공정

을 포함한다.

본 발명은, 다음 양태를 포함한다.

[1] 가교된 천연 유래 고분자 및 바이오매스 나노섬유를 포함하는 흡수제로서, 가교된 천연 유래 고분자와 바이오매스 나노섬유는 입자를 형성하고, 바이오매스 나노섬유가 입자의 내부에 존재하고 있는 것을 특징으로 하는 흡수제.

[2] 천연 유래 고분자가 축합성의 작용기를 갖는 것을 특징으로 하는 [1]에 기재된 흡수제.

[3] 천연 유래 고분자가 폴리글루타민산인 것을 특징으로 하는 [1] 또는 [2]에 기재된 흡수제.

[4] 바이오매스 나노섬유의 평균 직경이 4∼1000 ㎚인 것을 특징으로 하는 [1]∼[3] 중 어느 하나에 기재된 흡수제.

[5] 가교된 천연 유래 고분자 및 바이오매스 나노섬유를 포함하는 흡수제를 제조하는 방법으로서,

을 포함하는 방법.

[6] 천연 유래 고분자를 가교하는 공정에서 얻어진 가교된 천연 유래 고분자를 포함하는 히드로겔을 습식 분쇄하는 공정을 더 포함하는 [5]에 기재된 방법.

[7] 습식 분쇄한 히드로겔에 수혼화성 유기 용매를 첨가하여, 히드로겔을 탈수하는 공정을 더 포함하는 [6]에 기재된 방법.

[8] 탈수한 히드로겔을 건조시키는 공정을 더 포함하는 [7]에 기재된 방법.

[9] 바이오매스 나노섬유의 양이 천연 유래 고분자와 바이오매스 나노섬유의 합계량 100 질량부(고형분 기준)에 대하여 1∼30 질량부(고형분 기준)인 것을 특징으로 하는 [5]∼[8] 중 어느 하나에 기재된 방법.

[10] [1]∼[4] 중 어느 하나에 기재된 흡수제를 포함하는 흡수성 물품.

본 발명에 따르면, 입자 내부까지 바이오매스 나노섬유를 복합시킨 천연 유래의 고흡수성 고분자로 함으로써, 보수 성능이 높고, 또한 흡수 시의 겔 강도도 큰 흡수제를 얻을 수 있다.

또한, 바이오매스 나노섬유의 주원료는 천연 유래이며, 화학 가교제의 첨가량도 낮은 수준으로 억제할 수 있기 때문에, 일반적인 폴리아크릴산염계의 SAP에 비해 CO₂ 배출량을 낮게 하는 것이 가능하고, 또한 수세 폐기·흙속 폐기한 경우도, 신속하게 생분해되어 환경 적응성이 높다. 나아가서는 일반적인 폴리아크릴산염계의 SAP에 비해 생체 적합성도 높다.

도 1은, 본 발명의 흡수제의 입자의 외관의 전자현미경 사진(배율 100배)이다.
도 2는, 본 발명의 흡수제의 입자를 일단 이온 교환수로 팽윤시킨 것을 동결 건조하고, 그 외표면을 촬영한 전자현미경 사진(배율 500배)이다.
도 3은, 본 발명의 흡수제의 입자를 일단 이온 교환수로 팽윤시킨 것을 동결 건조하고, 그 외표면을 촬영한 전자현미경 사진(배율 3000배)이다.
도 4는, 본 발명의 흡수제의 입자를 일단 이온 교환수로 팽윤시킨 것을 동결 건조하고, 그 단면을 촬영한 전자현미경 사진(배율 500배)이다.
도 5는, 본 발명의 흡수제의 입자를 일단 이온 교환수로 팽윤시킨 것을 동결 건조하고, 그 단면을 촬영한 전자현미경 사진(배율 3000배)이다.
도 6은, 본 발명의 흡수제의 원료인 바이오매스 나노섬유의 전자현미경 사진이다.

본 발명에 사용하는 천연 유래 고분자는, 천연 유래의 고분자라면, 특별히 한정하는 것은 아니다. 천연 유래 고분자는, 미생물에 의한 발효로 얻어지는 고분자, 천연물로부터 추출되는 고분자 등을 말하며, 일반적으로 바이오 폴리머라고도 불린다.

천연 유래 고분자는, 축합성의 작용기를 갖는 것이 바람직하고, 친수성인 것이 바람직하다. 축합성의 작용기는, 가교제와 반응하여, 천연 유래 고분자를 가교하기 위해서 기여한다. 축합성의 작용기의 예로는, 카르복실기, 아미노기 등을 들 수 있지만, 그 중에서도 카르복실기가, 친수성도 부여하기 때문에, 바람직하다.

천연 유래 고분자의 구체예로는, 폴리글루타민산(이하 「PGA」라고도 함), 폴리아스파라긴산, 폴리리신, 폴리아르기닌 등의 폴리아미노산, 알긴산, 히알루론산, 키토산 등의 다당류, 카르복시메틸셀룰로오스 등 천연 고분자에 화학 수식이 행해진 것을 들 수 있지만, 이들로 한정되지 않는다. 폴리아미노산은 공중합체라도 좋다. 또한, 천연 유래 고분자는 2종 이상을 혼합하여 이용하여도 좋다.

천연 유래 고분자의 분자량은, 특별히 한정되지 않지만, 질량 평균 분자량이 바람직하게는 1만∼1300만이고, 보다 바람직하게는 5만∼1000만이며, 더욱 바람직하게는 30만∼500만이다. 분자량이 너무 작으면 중량에 대한 미가교의 분자쇄가 증가하고, 용출분이 많아 강도가 낮은 겔이 된다. 분자량이 너무 크면 용해시의 점도가 커져, 바이오매스 나노섬유나 가교제가 균일하게 분산되지 않는다.

가교된 천연 유래 고분자란, 천연 유래 고분자를 가교제와 반응시켜, 가교한 것을 말한다. 가교에 대해서는 후술한다.

본 발명에 있어서, 바이오매스 나노섬유란, 평균 직경이 4∼1000 ㎚인 바이오매스 섬유를 말한다. 바이오매스 나노섬유의 평균 직경은, 바람직하게는 5∼500 ㎚이며, 보다 바람직하게는 10∼100 ㎚이다. 평균 직경이 너무 작으면 바이오매스 나노섬유 자체의 기계적 강도가 낮아져서, 보강 효과를 바랄 수 없다. 평균 직경이 너무 크면 바이오매스 나노섬유끼리가 교락(交絡)되기 어려워진다. 바이오매스 나노섬유의 길이는, 특별히 한정되지 않지만, 통상, 직경의 100배 이상이다. 평균 직경 및 길이는 전자선 현미경에 의해 측정할 수 있다.

바이오매스 나노섬유의 제조 방법은 특별히 한정되지 않고, 어떠한 방법에 의해 제조하여도 좋다. 예컨대, 바이오매스의 분산 유체를 고압 분사하여 충돌용 경질체에 충돌시켜, 바이오매스를 습식 분쇄함으로써, 바이오매스 나노섬유를 제조할 수 있다. 고압 분사의 압력은 바람직하게는 100∼245 MPa이며, 분사 속도는 바람직하게는 440∼700 m/s이다. 고압 분사하여 충돌용 경질체에 충돌시킨 바이오매스의 분산 유체는 회수하고, 다시 노즐로부터 충돌용 경질체를 향해 고압 분사되며, 이 조작을 필요한 횟수, 예컨대 1∼50회 정도, 바람직하게는 1∼40회 정도, 보다 바람직하게는 1∼30회 정도, 더욱 바람직하게는 1∼20회 정도, 특히 바람직하게는 1∼10회 정도 반복한다. 바이오매스는, 충돌용 경질체에 충돌함으로써, 섬유의 얽힘이 풀어져, 섬유 직경이 축소되고, 나노 사이즈로 미세화되어 간다. 또한, 충돌용 경질체로는, 볼 형상, 평판 형상 등의 형상을 들 수 있다. 분산 유체를 고압 분사하는 노즐의 직경은, 바람직하게는 0.1∼0.8 ㎜이다.

그 밖에, 이축 혼련기로 혼련 처리하여 강고한 2차벽을 해섬(解纖)하는 방법, 펄프 슬러리를 좁은 공극에 압입하여 압력의 해방으로 해섬을 진행시키는 고압 호모게나이저나 마이크로플루이다이저와 같은 방법, 회전하는 지석 사이에서 펄프를 마쇄(磨碎)하는 그라인더법, 셀룰로오스 표면에 카르복실기를 선택적으로 도입하는 TEMPO 산화에 의해 셀룰로오스 나노섬유 간의 상호 작용을 크게 저하시켜, 펄프 슬러리를 블렌더로 교반하기만 하는 방법 등에 의해, 셀룰로오스 나노섬유를 제조할 수도 있다.

바이오매스 나노섬유의 주원료가 되는 바이오매스로는, 셀룰로오스, 키틴, 키토산 등을 들 수 있다. 셀룰로오스로는, 침엽수 표백 크라프트 펄프(NBKP), 활엽수계 펄프, 코튼 린터 등의 면계 펄프, 밀짚 펄프, 바가스 펄프 등의 비목재계 펄프, 박테리아 셀룰로오스 등을 들 수 있지만, 평균 분자량이나 비용의 관점에서 NBKP가 바람직하다.

또한, 바이오매스 나노섬유는, 가부시키가이샤 스기노머신으로부터 「BiNFi-s」라고 하는 상품명으로 시판되고 있다. 그러한 시판품도 또한, 본 발명에 있어서 사용할 수 있다.

본 발명의 흡수제를 구성하는 가교된 천연 유래 고분자와 바이오매스 나노섬유는 입자를 형성하고 있다. 입자의 형상은, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 구상이다. 입자의 크기(투영 면적 원 상당 직경)는, 바람직하게는 150∼850 ㎛이고, 보다 바람직하게는 200∼600 ㎛이며, 더욱 바람직하게는 300∼400 ㎛이다. 입자가 너무 작으면 팽윤 시의 입자 간극이 작아져서, 흡수체에 내장했을 때에는 블로킹을 일으키게 된다. 입자가 너무 크면 비표면적이 작아져서 흡수 속도가 느려지게 된다. 입자의 크기(투영 면적 원 상당 직경)는 전자선 현미경에 의해 측정할 수 있다.

본 발명의 흡수제에 있어서는, 바이오매스 나노섬유가 입자의 내부에 존재하고 있다. 단, 바이오매스 나노섬유 전체가 입자의 내부에 존재하고 있을 필요는 없고, 바이오매스 나노섬유의 일부는 입자의 외부(표면으로부터 바깥)에 노출되어 있어도 좋다. 본 발명의 흡수제의 입자의 외관의 전자현미경 사진(배율 100배)을 도 1에 나타낸다. 또한, 입자를 일단 이온 교환수로 팽윤시킨 것을 동결 건조하고, 그 외표면을 촬영한 전자현미경 사진을, 도 2(배율 500배) 및 도 3(배율 3000배)에 나타낸다. 또한, 입자를 일단 이온 교환수로 팽윤시킨 것을 동결 건조하고, 그 단면을 촬영한 전자현미경 사진을, 도 4(배율 500배) 및 도 5(배율 3000배)에 나타낸다. 도 6은, 본 발명의 흡수제의 원료인 바이오매스 나노섬유의 전자현미경 사진이다.

본 발명은, 바이오매스 나노섬유를 첨가하여 겔 강도를 높이고 있다. 겔 강도를 높이기 위해서, 가교제의 첨가량을 늘리는 방법을 생각할 수 있는데, 그 경우는, 가교 밀도가 높아짐으로써, 흡수 시에도 겔 강도가 커진다. 화학적인 결합에 의해 가교되기 때문에 가교점은 강고하며, 그 밀도를 높임으로써 팽윤 변형을 저해하는 요인이 된다. 한편, 본 발명과 같이, 바이오매스 나노섬유를 첨가하여 겔 강도를 높이는 경우는, 교락된 바이오매스 나노섬유의 기계적 강도에 의해 겔 강도가 커진다. 화학적 결합과 같이 강고한 연결이 아니기 때문에, 팽윤 변형에 대하여 비교적 자유도가 생긴다. 또한, 바이오매스 나노섬유가 길어질수록 교락하기 쉬워진다. 미세 섬유화하지 않은 바이오매스에서는, 교락되기 어렵다. 바이오매스 나노섬유를 첨가하여도, PGA가 전혀 화학 가교되어 있지 않은 상태라면, PGA는 용해되어 버린다.

가교된 천연 유래 고분자와 바이오매스 나노섬유의 비율은, 가교된 천연 유래 고분자와 바이오매스 나노섬유의 합계량 100 질량부(고형분 기준)에 대하여, 바이오매스 나노섬유가 바람직하게는 0.1∼40 질량부(고형분 기준)이고, 보다 바람직하게는 3∼30 질량부(고형분 기준)이며, 더욱 바람직하게는 5∼20 질량부(고형분 기준)이다. 바이오매스 나노섬유의 양이 너무 적으면 충분한 기계적 강도를 얻을 수 없다. 바이오매스 나노섬유의 양이 너무 많으면 가교 효율이 저하됨으로써 약한 겔이 된다.

다음에, 본 발명의 흡수제의 제조 방법을 설명한다.

본 발명의 흡수제의 제조 방법은, 천연 유래 고분자를 용해하여, 천연 유래 고분자의 용액을 조제하는 공정(용해 공정), 천연 유래 고분자의 용액에 바이오매스 나노섬유를 분산시켜, 바이오매스 나노섬유가 분산된 천연 유래 고분자의 용액을 조제하는 공정(분산 공정), 및 바이오매스 나노섬유가 분산된 천연 유래 고분자의 용액에 가교제를 첨가하여, 천연 유래 고분자를 가교하는 공정(가교 공정)을 포함한다.

본 발명의 제조 방법은, 또한, 천연 유래 고분자를 가교하는 공정에서 얻어진 가교된 천연 유래 고분자를 포함하는 히드로겔을 습식 분쇄하는 공정(분쇄 공정), 습식 분쇄한 히드로겔에 수혼화성 유기 용매를 첨가하여, 히드로겔을 탈수하는 공정(탈수 공정), 탈수한 히드로겔을 건조하는 공정(건조 공정) 중 하나 이상의 공정을 포함하여도 좋다.

천연 유래 고분자의 용액을 조제하는 공정(용해 공정)은, 전술한 천연 유래 고분자를 물 등의 용매에 용해시킴으로써 행할 수 있다. 용매로는, 물이 바람직하다. 용매로서 물을 이용했을 때에는 천연 유래 고분자의 수용액을 얻을 수 있다. 용액 중의 천연 유래 고분자의 농도는, 바람직하게는 1∼30 질량%(고형분 기준)이고, 보다 바람직하게는 3∼20 질량%(고형분 기준)이며, 더욱 바람직하게는 5∼10 질량%(고형분 기준)이다. 천연 유래 고분자의 농도가 너무 흐리면 복합품의 회수량이 낮아 생산성이 나빠진다. 천연 유래 고분자의 농도가 너무 진하면 점도가 높아지고, 바이오매스 나노섬유나 가교제의 분산성이 나빠진다. 용해시키는 방법은, 특별히 한정되지 않고, 용매에 천연 유래 고분자를 첨가하여, 교반함으로써, 용해시킬 수 있다.

또한, 가교된 천연 유래 고분자는 수용액 중에서 가교 반응시킴으로써 얻어지기 때문에, 천연 유래 고분자는 수용성 염의 형태인 것이 바람직하다. 예컨대, 카르복실기를 갖는 천연 유래 고분자는, 나트륨염, 칼륨염 등의 금속염, 또는 암모늄염, 아민염 등의 형태인 것이 바람직하고, 아미노기를 갖는 천연 유래 고분자는, 염산염, 황산염 등의 무기산염, 또는 아세트산염 등의 유기산염의 형태인 것이 바람직하다.

다음에, 천연 유래 고분자의 용액에 바이오매스 나노섬유를 분산시켜, 바이오매스 나노섬유가 분산된 천연 유래 고분자의 용액을 조제한다(분산 공정).

바이오매스 나노섬유를 천연 유래 고분자의 용액에 분산시키는 방법은, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 바이오매스 나노섬유를 천연 유래 고분자의 용액에 첨가하여 교반 혼합하는 방법, 미리 바이오매스 나노섬유의 분산액을 조제하고, 그 바이오매스 나노섬유의 분산액을 천연 유래 고분자의 용액에 첨가하여 혼합하는 방법, 바이오매스 나노섬유의 원료인 바이오매스를 천연 유래 고분자의 용액에 첨가하고, 천연 유래 고분자의 용액 중에서 바이오매스를 습식 분쇄하여 나노섬유화하는 방법을 들 수 있지만, 미리 바이오매스 나노섬유의 분산액을 조제하고, 그 바이오매스 나노섬유의 분산액을 천연 유래 고분자의 용액에 첨가하여 혼합하는 방법이 바람직하다. 바이오매스 나노섬유의 분산액을 조제하는 방법으로는, 전술한 바이오매스 나노섬유의 제조 방법을 채용할 수 있고, 예컨대, 바이오매스를 물에 분산시킨 바이오매스 분산액을 100∼245 MPa로 고압 분사하여 충돌용 경질체에 충돌시켜, 바이오매스를 습식 분쇄함으로써, 바이오매스 나노섬유의 분산액을 조제할 수 있다.

다음에, 바이오매스 나노섬유가 분산된 천연 유래 고분자의 용액에 가교제를 첨가하고, 천연 유래 고분자를 가교한다(가교 공정). 가교제로는, 천연 유래 고분자를 가교할 수 있는 것이라면, 특별히 한정되지 않는다.

예컨대, 천연 유래 고분자가 카르복실기를 갖는 경우는, 1,2-에틸렌디아민, 1,3-프로판디아민, 1,4-부탄디아민, 1,5-헵탄디아민, 1,6-헥산디아민 등의 알킬렌디아민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 테트라에틸렌펜타민, 펜타에틸렌헥사민, 폴리에틸렌이민 등의 아미노기를 2개 이상 갖는 화합물(이하 「폴리아민」이라고도 함), 폴리리신, 키토산 등의 아미노기 함유 폴리머 등을 가교제로서 사용할 수 있다.

천연 유래 고분자가 아미노기를 갖는 경우는, 천연 유래 고분자를 가교시키기 위해서 이용되는 가교제로는, 푸마르산, 말레산, 이타콘산, 시트라콘산, 트리멜리트산 등의 카르복실기를 2개 이상 갖는 화합물, 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 폴리-γ-글루타민산, 알긴산, 히알루론산 등의 카르복실기 함유 폴리머 등을 가교제로서 사용할 수 있다.

천연 유래 고분자를 가교시킬 때의 가교제의 사용량은, 천연 유래 고분자 100 몰에 대하여, 바람직하게는 0.01∼100 몰이고, 보다 바람직하게는 0.1∼20 몰이며, 더욱 바람직하게는 0.3∼10 몰이다. 가교제의 양이 너무 적으면, 가교 밀도가 낮아지기 쉽고, 겔의 상태를 쉽게 얻을 수 없게 될 우려가 있다. 가교제의 양이 너무 많으면, 가교 밀도가 높아지기 쉽고, 얻어지는 흡수제의 팽윤도가 낮아질 우려가 있다.

가교제와 함께, 축합제나 축합 보조제를 병용하여도 좋다. 축합제나 축합 보조제를 병용하면, 보다 효율적으로 아미드 결합을 형성시킬 수 있다.

축합제로는, 수용성 카르보디이미드를 들 수 있다. 수용성 카르보디이미드란, 분자 내에 카르보디이미드기(-N=C=N-)를 갖는 화합물로서, 수용성을 갖는 화합물을 말한다. 수용성 카르보디이미드의 구체예로는, 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드(이하 「EDC」라고도 함) 또는 그의 염, 1-시클로헥실-3-(2-모르폴리노에틸)카르보디이미드-메트-p-톨루엔황산 또는 그의 염, 디시클로헥실카르보디이미드 등을 들 수 있고, 바람직하게는 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드염산염, 1-시클로헥실-3-(2-모르폴리노에틸)카르보디이미드-메트-p-톨루엔황산염이다.

축합제의 사용량은, 사용되는 가교제 1 몰에 대하여, 0∼50 몰, 바람직하게는 1∼40 몰, 보다 바람직하게는 2∼30 몰이다.

축합 보조제로는, N-히드록시이미드를 들 수 있다. N-히드록시이미드란, 분자 내에 N-히드록시이미드기(-(C=O)-(N-OH)-(C=O)-)를 갖는 화합물이다. 즉, 이 화합물은, 다음 일반식으로 표시된다.

R¹-(C=O)-(N-OH)-(C=O)-R²

여기서, R¹ 및 R²가 결합함으로써, 고리 구조가 형성되어도 좋다. R¹ 및 R²가 결합하여 R¹ 및 R² 중의 2개의 탄소와 N-히드록시이미드기로 5원환을 형성한 화합물이 바람직하다. 또한, N-히드록시이미드는, 수용성인 것이 바람직하다. 사용 가능한 N-히드록시이미드의 구체예로는, N-히드록시호박산이미드, N-히드록시말레산이미드, N-히드록시헥사히드로프탈산이미드, N,N'-디히드록시시클로헥산테트라카르복실산이미드, N-히드록시프탈산이미드, N-히드록시테트라브로모프탈산이미드, N-히드록시테트라클로로프탈산이미드, N-히드록시헤트산이미드, N-히드록시하이믹산이미드, N-히드록시트리멜리트산이미드, N,N'-디히드록시피로멜리트산이미드, N,N′-디히드록시나프탈렌테트라카르복실산이미드를 들 수 있다. N-히드록시이미드 중에서도, N-히드록시호박산이미드(이하 「NHS」라고도 함)가 가장 바람직하다.

축합 보조제의 사용량은, 사용되는 가교제 1 몰에 대하여, 0∼50 몰, 바람직하게는 1∼40 몰, 더욱 바람직하게는 2∼30 몰이다. 또한, 축합 보조제의 사용량은, 사용되는 축합제의 사용량과 등몰로 하는 것이 바람직하다.

천연 유래 고분자를 가교시킬 때의 천연 유래 고분자의 농도는, 바람직하게는 1∼40 질량%이고, 보다 바람직하게는 2∼20 질량%이며, 더욱 바람직하게는 3∼15 질량%이다. 천연 유래 고분자의 농도가 너무 높으면, 얻어지는 히드로겔의 점도가 높아져서, 교반이 곤란해질 우려가 있다. 천연 유래 고분자의 농도가 너무 낮으면, 복합품의 회수량이 낮아 생산성이 나빠진다.

가교 공정의 조건은 특별히 한정되지 않는다. 실온이라도 좋고, 가온하여도 좋다. 단, 온도가 너무 낮은 경우에는, 가교 반응에 매우 장시간을 갖기 때문에, 가열을 행하는 것이 바람직하다. 가교 공정의 온도는, 바람직하게는 10∼100℃이고, 보다 바람직하게는 15∼70℃이며, 더욱 바람직하게는 20℃∼50℃이다. 너무 높은 경우에는, 천연 유래 고분자가 분해되기 쉽다. 따라서 실온 부근에서 행하는 것이 바람직하다. 가교 반응 시의 pH는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 5∼12이고, 보다 바람직하게는 6∼11이며, 더욱 바람직하게는 7∼10이다.

가교 공정의 반응 시간은, 바람직하게는 5분∼6시간이고, 보다 바람직하게는 10분∼3시간이며, 더욱 바람직하게는 20분∼2시간이다. 가교 반응 시에는, 필요에 따라, 반응 용액을 교반하여도 좋고, 정치시켜 두어도 좋다. 바람직하게는, 정치시켜 둔다. 가교 반응에 충분한 시간이 경과된 후, 반응 용액 중에 겔을 얻을 수 있다. 이 반응 용액을 물(바람직하게는 증류수)로 세정함으로써, 반응 용액 중의 축합제 및 축합 보조제가 제거되고, 천연 유래 고분자가 가교제로 가교된 겔을 얻을 수 있다.

다음에, 천연 유래 고분자를 가교하는 공정에서 얻어진 가교된 천연 유래 고분자를 포함하는 히드로겔을 습식 분쇄한다(분쇄 공정). 이 공정에서는, 히드로겔은, 함수 상태에서 원하는 크기로 분쇄된다(즉 습식 분쇄). 분쇄는, 미리 조분쇄한 후, 본 분쇄하는 것이 바람직하다. 조분쇄는, 가교 반응에 의해 얻어진 히드로겔을, 예컨대, 스패튤라 등으로 교반함으로써 행해진다. 본 분쇄에서는, 히드로겔은, 예컨대, 호모믹서, 호모게나이저, 비드밀, 파이프믹서 등의 습식 분쇄에 알맞은 장치를 이용하여 분쇄된다. 본 명세서에 있어서, 분쇄된 히드로겔을, 히드로겔 입자라고 한다. 히드로겔 입자의 평균 입자경은, 최종적으로 얻어지는 건조 겔 분말의 용도에 따라, 혹은 분쇄에 이용하는 장치에 따라 적절히 설정될 수 있지만, 바람직하게는 10 ㎛∼10 ㎜, 보다 바람직하게는, 100 ㎛∼3 ㎜이다.

히드로겔의 점도가 높아, 분쇄가 곤란한 경우, 후술하는 수혼화성 유기 용매를 첨가하여도 좋다. 즉, 수혼화성 유기 용매를 첨가한 후에 분쇄하여도 좋다. 수혼화성 유기 용매를 첨가함으로써, 히드로겔은 탈수되어 용적이 감소(수축)되고, 습식 분쇄 중의 분산액의 점도가 낮아져서, 유동성이 회복된다. 분쇄 중에 증점한 경우도, 도중에 수혼화성 유기 용매를 첨가하여, 분쇄를 계속할 수 있다. 이와 같이, 습식 분쇄 공정과 후술하는 탈수 공정이 동시에 행해져도 좋다.

카르복실기를 갖는 천연 유래 고분자를 원료로서 이용하는 경우, 상기한 바와 같이, 천연 유래 고분자의 카르복실기 부분을, 나트륨염 등의 수용성의 염 형태로 하여, 히드로겔이 조제된다. 그러나, 염 형태의 히드로겔을 건조 겔 분말로 한 경우, 대기중에서 흡습하여 분말끼리가 합착(合着)될 우려가 있다. 따라서, 히드로겔을 조제한 후, 무기산 또는 유기산을 첨가하여 일부를 염 형태로부터 유리산 형태로 하여도 좋다. 유리산 형태의 히드로겔로부터 얻어진 건조 겔 분말은, 염 형태의 건조 겔 분말에 비해 흡습성이 저감되고, 그 때문에 분말끼리의 합착이 일어나기 어렵다. 무기산 및 유기산으로는, 예컨대, 황산, 염산, 질산, p-톨루엔술폰산 등을 들 수 있다. 무기산 또는 유기산은, 수혼화성 유기 용매와 혼합하여 히드로겔 입자에 첨가하는 것이 바람직하다. 무기산 또는 유기산을 첨가하면, 히드로겔이 균일하게 중화되어, 균일한 유리산 형태의 히드로겔 입자를 얻을 수 있기 때문이다.

다음에, 습식 분쇄한 히드로겔에 수혼화성 유기 용매를 첨가하여, 히드로겔을 탈수한다(탈수 공정). 히드로겔 입자를 수혼화성 유기 용매에 침지시키면, 히드로겔 입자 중에 포함되는 물이, 수혼화성 유기 용매 중으로 배출된다. 히드로겔 입자는 탈수되어, 미립자 사이즈로 수축되는 경우도 있다. 또한, 천연 유래 고분자를 가교시키기 위해서 이용한 미반응의 가교제, 축합제 등의 불필요 물질도, 히드로겔 입자 중으로부터 물과 함께 배출된다.

수혼화성 유기 용매는, 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, n-프로판올, 제3급 부탄올 등의 저급 알코올류, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노이소프로필에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르 등의 글리콜에테르류, 및 아세톤을 들 수 있다. 이들 중에서도, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 및 아세톤이 바람직하다. 이들 수혼화성 유기 용매는, 단독으로 이용하여도 좋고, 2종 이상을 혼합하여 이용하여도 좋으며, 혹은 2종 이상의 용매를 분산 상태에 따라, 순차적으로 첨가하여도 좋다.

수혼화성 유기 용매로의 히드로겔 입자의 침지는, 수회 반복하여도 좋다. 이 경우, 히드로겔 입자로부터 배출된 물을 포함하는 용매를, 여과 또는 디캔테이션으로 제거하고, 새롭게 수혼화성 유기 용매를 히드로겔 입자에 첨가한다. 이와 같이 수회의 침지를 반복함으로써, 히드로겔 입자는, 더욱 탈수되어 수축되고, 함수율이 매우 낮은 미립자가 된다. 수회의 침지를 반복하는 경우, 1회의 침지마다 다른 수혼화성 유기 용매를 이용하여도 좋다.

수혼화성 유기 용매의 사용량은, 그 종류, 히드로겔 조제 시의 물의 양 등에 따라 상이하지만, 1회당의 침지에 대해, 히드로겔에 대하여 바람직하게는 1배 용량(등량)∼20배 용량이고, 보다 바람직하게는 2배 용량∼10배 용량이며, 더욱 바람직하게는 3배 용량∼7배 용량이다.

히드로겔 입자를 수혼화성 유기 용매에 침지시키는 시간은, 용매의 종류, 양 등에 따라 상이하지만, 1회당의 침지에 대해, 작업성을 고려하면, 바람직하게는 1분∼2시간이고, 보다 바람직하게는 2분∼1시간이며, 더욱 바람직하게는 3분∼30분이다.

필요에 따라, 수혼화성 유기 용매에 침지시킨 후의 히드로겔 입자를, 적절한 액체로 린스하여도 좋다.

다음에, 탈수한 히드로겔을 건조시킨다(건조 공정). 탈수 공정 후에 얻어지는 히드로겔 입자는, 함수율이 낮아, 수분은 거의 포함되어 있지 않다. 따라서, 여과 또는 디캔테이션에 의해, 수혼화성 유기 용매를 제거하고, 바람직하게는 실온∼150℃, 보다 바람직하게는 35℃∼125℃, 더욱 바람직하게는 50℃∼100℃에서 송풍 건조 또는 정치 건조시킴으로써, 건조 겔 분말을 얻을 수 있다. 이와 같이, 히드로겔 입자는, 가혹한 건조 조건에 노출되는 일이 없기 때문에, 건조 중에 입자끼리가 합착되는 일도 없다.

얻어지는 건조 겔 분말의 입자경은, 건조 겔 분말의 용도 등을 고려하여 결정할 수 있고, 특별히 한정되지 않는다. 즉, 상기한 분쇄 공정에서 이용되는 분쇄 장치(호모믹서, 호모게나이저 등) 및 그 분쇄력에 따라 원하는 입자경을 갖는 건조 겔 분말을 얻을 수 있다.

일반적으로, 폴리머가 메시 구조(겔 상태)를 유지하지 않는 경우에는, 폴리머는, 용매에 침지하면 용해되어 버린다. 그러나, 상기한 방법으로 얻어지는 건조 겔 분말은, 물에 침지하면 용해되지 않고 팽윤되고, 히드로겔을 재생한다. 따라서, 상기한 방법으로 얻어지는 건조 겔 분말은, 메시 구조(겔 상태)를 유지하고 있다.

실시예

실시예 1

γ-PGA(Na형, 500 KDa, 가부시키가이샤 바이오리더즈 제조) 1.359 g(글루타민산 유닛 9 mmol(γ-PGA를 구성하는 글루타민산 1 유닛은 151 g/mol임))을 이온 교환수에 용해하고, 수용액을 조제하였다. 계속해서, 셀룰로오스 나노섬유 5% 수분산액(BiNFi-s NMa, 평균 중합도 530, 평균 직경 0.02 ㎛, 평균 길이 2 ㎛, 가부시키가이샤 스기노머신 제조)을 3.02 g(대 γ-PGA 10 질량%) 첨가하여, 고형분 농도 7 질량%의 분산액을 조제하고, 호모게나이저(AHG-160D, 샤프트 제너레이터 HT1018, 애즈원 가부시키가이샤 제조)를 이용하여 1000 rpm의 조건으로 혼합하였다.

계속해서, 펜타에틸렌헥사민(와코쥰야쿠고교 가부시키가이샤 제조)을 대 글루타민산 유닛 2 mol%, N-히드록시호박산이미드(이하 「NHS」라고도 함)(와코쥰야쿠고교 가부시키가이샤 제조)를 대 글루타민산 유닛 6 mol%, 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드(이하 「EDC」라고도 함) 염산염(와코쥰야쿠고교 가부시키가이샤 제조)을 대 글루타민산 유닛 6 mol%로 순차 교반하면서 첨가하였다. 3분 정도로 백탁시킨 히드로겔을 얻을 수 있었다.

첨가 종료 30분 후, 얻어진 백탁 히드로겔을 스패튤라로 조분쇄하였다. 계속해서, 조분쇄한 히드로겔에 20 g의 메탄올(와코쥰야쿠고교 가부시키가이샤 제조)을 첨가하여, 호모게나이저(AHG-160D, 샤프트 제너레이터 HT1018, 애즈원 가부시키가이샤 제조)를 이용하여 750 rpm의 조건으로 습식 분쇄하였다. 습식 분쇄 후, 분산액을 정치시키면, 반투명한 히드로겔 입자가 침강하기 때문에, 디캔테이션에 의해 용매를 제거하고, 새롭게 20 g의 메탄올을 첨가하여 교반하였다. 일련의 조작을 반복하고, 히드로겔 입자가 수축되어 백색 입자가 될 때까지 탈수를 행하였다.

탈수한 입자를 70℃, 90분의 조건으로 송풍 건조시키고, 건조 겔 분말을 얻었다.

얻어진 건조 겔 분말을, 흡수제로 하여, 후술하는 방법에 의해, 겔 강도 및 보수 용량을 측정하였다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다.

비교예 1

γ-PGA를 1.51 g(글루타민산 유닛 10 mmol) 사용하고, 셀룰로오스 나노섬유를 첨가하지 않고, 그 밖에는 실시예 1과 동일한 절차로, 흡수제를 조제하여, 겔 강도 및 보수 용량을 측정하였다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다.

비교예 2

셀룰로오스 나노섬유 대신에 미세 셀룰로오스 원료인 셀룰로오스 파우더(「KC 프록」(등록상표) W-50GK, 평균 중합도 530, 평균 직경 25 ㎛, 평균 길이 45 ㎛, 닛폰세이시케미컬 가부시키가이샤 제조)를 이용하고, 그 밖에는 실시예 1과 동일한 절차로, 흡수제를 조제하여, 겔 강도 및 보수 용량을 측정하였다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다.

실시예 2

셀룰로오스 나노섬유 5% 수분산액을 BiNFi-s NMa로부터 BiNFi-s AMa(평균 중합도 200, 평균 직경 0.02 ㎛, 평균 길이 2 ㎛, 가부시키가이샤 스기노머신 제조)로 변경하고, 그 밖에는 실시예 1과 동일한 절차로, 흡수제를 조제하여, 겔 강도 및 보수 용량을 측정하였다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다.

실시예 3

셀룰로오스 나노섬유 5% 수분산액을 BiNFi-s NMa로부터 BiNFi-s FMa(평균 중합도 600, 평균 직경 0.02 ㎛, 평균 길이 2 ㎛, 가부시키가이샤 스기노머신 제조)로 변경하고, 그 밖에는 실시예 1과 동일한 절차로, 흡수제를 조제하여, 겔 강도 및 보수 용량을 측정하였다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다.

실시예 4

γ-PGA를 분자량이 50 KDa인 것(가부시키가이샤 바이오리더즈 제조)으로 변경하고, 그 밖에는 실시예 1과 동일한 절차로, 흡수제를 조제하여, 겔 강도 및 보수 용량을 측정하였다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다.

실시예 5

γ-PGA를 분자량이 2000 KDa인 것(가부시키가이샤 바이오리더즈 제조)으로 변경하고, 그 밖에는 실시예 1과 동일한 절차로, 흡수제를 조제하여, 겔 강도 및 보수 용량을 측정하였다. 측정 결과를 표 1에 나타낸다.

실시예 6

γ-PGA를 분자량이 2000 KDa인 것(가부시키가이샤 바이오리더즈 제조)으로 변경하고, 또한 미세 셀룰로오스 섬유 5% 수분산액을 BiNFi-s NMa로부터 BiNFi-s FMa로 변경하고, 그 밖에는 실시예 1과 동일한 절차로, 흡수제를 조제하여, 겔 강도 및 보수 용량을 측정하였다. 측정 결과를 표 2에 나타낸다.

실시예 7

셀룰로오스 나노섬유의 첨가량을 대 γ-PGA 20 질량%로 변경하고, 그 밖에는 실시예 6과 동일한 절차로, 흡수제를 조제하여, 겔 강도 및 보수 용량을 측정하였다. 측정 결과를 표 2에 나타낸다.

실시예 8

셀룰로오스 나노섬유의 첨가량을 대 γ-PGA 30 질량%로 변경하고, 그 밖에는 실시예 6과 동일한 절차로, 흡수제를 조제하여, 겔 강도 및 보수 용량을 측정하였다. 측정 결과를 표 2에 나타낸다.

비교예 3

셀룰로오스 나노섬유를 첨가하지 않고, 그 밖에는 실시예 6과 동일한 절차로, 흡수제를 조제하여, 겔 강도 및 보수 용량을 측정하였다. 측정 결과를 표 2에 나타낸다.

비교예 4

가교제인 펜타에틸렌헥사민의 첨가량을 대 PGA 6 mol%로 변경하고, 그 밖에는 비교예 3과 동일한 절차로, 흡수제를 조제하여, 겔 강도 및 보수 용량을 측정하였다. 측정 결과를 표 2에 나타낸다.

비교예 5

가교제인 펜타에틸렌헥사민의 첨가량을 대 PGA 9 mol%로 변경하고, 그 밖에는 비교예 3과 동일한 절차로, 흡수제를 조제하여, 겔 강도 및 보수 용량을 측정하였다. 측정 결과를 표 2에 나타낸다.

비교예 6

시판되고 있는 아크릴산계 SAP(스미토모세이카 가부시키가이샤 제조 아쿠아킵 SA60S)에 대해서 겔 강도 및 보수 용량을 측정하였다. 측정 결과를 표 2에 나타낸다.

[보수 용량 측정]

(1) 250 메시 나일론 네트(가부시키가이샤 NBC 메시테크 제조 N-NO. 250HD)로 주머니(10×20 ㎝)를 준비하고, 측정 샘플 0.3 g을 넣는다.

(2) 나일론 네트를 포함하는 질량 A를 측정한다.

(3) 비이커에 생리 식염수 1 ℓ를 넣고, 준비한 샘플이 들어 있는 나일론 네트를 침지시켜, 1시간 동안 방치한다.

(4) 주머니를 들어올려, 주머니 단변을 빨래집게로 집어 매달아, 15분간 탈수를 행한다.

(5) 원심 분리기로 더 탈수한다(150G, 90초).

(6) 탈수 후의 질량 B를 측정한다.

(7) 보수 용량(g/g)을 다음 식에 의해 산출한다.

보수 용량=(B-A)/0.3

[겔 강도 측정]

(1) 보수 용량 측정과 동일한 방법으로 보수 상태의 히드로겔을 준비한다.

(2) 직경 27 ㎜의 PP 튜브(뉴 PP 샘플관 NO. 5, 22 ㎖, 가부시키가이샤 마루엠사 제조)에 샘플 6.0 g을 넣는다.

(3) 샘플 위에 직경 25 ㎜의 메시를 둔다.

(4) 디지털 포스 게이지로 메시를 누른다(침입 속도 1 ㎜/s).

(5) 디지털 포스 게이지의 측정값으로 소수점 이하 3째 자릿수가 움직이기 시작한 시점을 스타트로 하고, 10초간(10 ㎜) 겔을 눌렀을 때의 최대 하중의 수치를 판독하여, 겔 강도로 한다.

셀룰로오스에 대해서 나노 분쇄되어 있는 것으로 되어 있지 않은 것의 비교(W-50GK와 NMa)에서는, 나노 분쇄되어 있는 것에서는 겔 강도의 향상 효과가 보이는 한편, 분쇄되어 있지 않은 것에서는 겔 강도의 향상은 보이지 않았다.

셀룰로오스 나노섬유의 평균 중합도 차이의 비교(AMa<NMa<FMa)에서는 중합도가 큰 쪽이 겔 강도의 향상 효과는 높은 경향이 있었다.

또한, 셀룰로오스 나노섬유의 평균 중합도에 의해 겔 강도가 상이한 결과가 된 것에 반하여, 보수 용량에 대해서는 복합재의 평균 중합도에 따른 차이는 보이지 않았다.

겔 강도를 높일 목적으로는 중합도가 큰 셀룰로오스 나노섬유를 첨가하는 것이 좋은 것을 알 수 있었다.

셀룰로오스 나노섬유 10% 혼합의 조건에 있어서 천연 유래 고분자의 폴리글루타민산의 평균 분자량 차이의 비교에서는 평균 분자량이 큰 쪽이 겔 강도가 커지는 경향이 있었다.

보수 용량의 결과에 있어서 천연 유래 고분자의 폴리글루타민산의 평균 분자량이 작은 것에서는 액의 유지성이 낮아지는 경향이 있었다. 또한, 반대로 평균 분자량이 큰 것에서는 겔 강도의 향상이 보인 한편, 보수 용량에 대해서는 평균 분자량이 중간 정도인 것에 대해서 저하되는 경향이 보였다.

겔 강도를 높이는 목적으로는 평균 분자량이 큰 폴리글루타민산을 이용하는 것이 좋은 것을 알 수 있었다.

가교제만으로 겔 물성을 컨트롤하는 경우, 합성 시의 가교제 농도를 지나치게 높이면 오히려 겔 강도는 낮아지는 경향이 있다. 마찬가지로 셀룰로오스 나노섬유의 첨가량을 늘려 겔 강도를 높이는 경우에 있어서도 첨가량을 지나치게 증가시키면 겔 강도는 낮아지는 경향이 있다(정성적으로는 신도가 없어져 무른 상태가 된다).

가교제 농도를 증가시켜 겔 강도를 높인 경우에 대하여, 셀룰로오스의 첨가에 의해 겔 강도를 높인 경우 쪽이 보수 용량의 저하 정도는 낮은 것을 알 수 있었다.

산업상 이용가능성

본 발명의 흡수제는, 일회용 기저귀, 생리대 등의 흡수성 물품의 흡수체를 구성하는 원재료로서 적합하게 이용할 수 있다.

1: 흡수제의 입자
2: 가교된 천연 유래 고분자
3: 바이오매스 나노섬유

Claims

가교된 천연 유래 고분자 및 바이오매스 나노섬유를 포함하는 흡수제를 제조하는 방법으로서, 상기 방법은
천연 유래 고분자를 용해하여, 천연 유래 고분자의 용액을 조제하는 공정,
천연 유래 고분자의 용액에 바이오매스 나노섬유를 분산시켜, 바이오매스 나노섬유가 분산된 천연 유래 고분자의 용액을 조제하는 공정, 및
바이오매스 나노섬유가 분산된 천연 유래 고분자의 용액에 가교제를 첨가하여, 천연 유래 고분자를 가교하는 공정
을 포함하며,
천연 유래 고분자가 폴리아미노산이고,
바이오매스 나노섬유의 평균 직경이 4∼1000 nm이고,
바이오매스 나노섬유의 길이는 직경의 100배 이상이고,
바이오매스 나노섬유의 함유량이 천연 유래 고분자와 바이오매스 나노섬유의 합계량 100 질량부에 대하여 10∼30 질량부이며,
가교제가 폴리아민인 방법.
제1항에 있어서, 천연 유래 고분자를 가교하는 공정에서 얻어진 가교된 천연 유래 고분자를 포함하는 히드로겔을 습식 분쇄하는 공정을 더 포함하는 방법.
제2항에 있어서, 습식 분쇄한 히드로겔에 수혼화성 유기 용매를 첨가하여, 히드로겔을 탈수하는 공정을 더 포함하는 방법.
제3항에 있어서, 탈수한 히드로겔을 건조시키는 공정을 더 포함하는 방법.
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