KR20210032186A - 흡수성 복합재 조성물, 이를 이용하여 제조된 흡수성 복합재 및 이의 제조방법 - Google Patents

흡수성 복합재 조성물, 이를 이용하여 제조된 흡수성 복합재 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 흡수성 복합재 조성물, 이를 이용하여 제조된 흡수성 복합재 및 이의 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 아크릴산계 중합체, 알지네이트(Alginate) 및 목질계 바이오매스 분말을 포함하는, 흡수성 복합재 조성물; 상기 흡수성 복합재 조성물이 가교된 흡수성 복합재; 및 흡수성 복합재 조성물을 마련하는 단계, 상기 흡수성 복합재 조성물에 방사선 조사하여 1차 가교된 복합재를 제조하는 1차가교 단계 및 1차 가교된 복합재를 칼슘 이온이 포함된 용액에 침지하여 2차 가교된 복합재를 제조하는 2차가교 단계를 포함하는 흡수성 복합재의 제조방법에 관한 것이다.

Description

흡수성 복합재 조성물, 이를 이용하여 제조된 흡수성 복합재 및 이의 제조방법{COMPOSITION FOR ABSORBENT COMPOSITE, ABSORBENT COMPOSITE PREPARED USING THE SAME AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}
본 발명은 흡수성 복합재 조성물, 이를 이용하여 제조된 흡수성 복합재 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고흡수성이면서도 강도가 우수한 흡수성 복합재를 제조할 수 있는 흡수성 복합재 조성물, 이를 이용하여 제조된 흡수성 복합재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
흡수성 재료로 하이드로젤이 널리 알려져 있으며, 이와 같은 하이드로젤 또는 고분자 수화젤은 친수성 고분자가 공유 또는 비공유 결합으로 가교되어 이루어진 3차원 망상 구조물을 말한다. 구성 물질의 친수성으로 인해 수용액 내 및 수성환경 하에서 많은 양의 물을 흡수하며 팽윤하며, 일반적으로 다량의 수분을 함유하고 있으므로 액체와 고체의 중간 성질을 갖는 것이 특징이다.
이러한 특성으로 초창기에는 주로 흡수성을 기반으로 하는 위생용품에의 응용을 시작으로 현재에는 다양한 부가적인 기능성의 도입에 의해 의약품, 식품, 화장품, 토목, 농업, 스포츠용품 등 의약학적 응용에서 산업적 응용에 이르기까지 매우 광범위한 분야에서 유용하게 이용되고 있다. 이와 같은 흡수성 재료에 대한 연구는 속팽윤성과 기계적 물성의 향상에 초점이 맞추어져 왔다. 하지만, 여전히 팽윤 상태에서 기계적 물성을 향상시키기 어려운 문제가 있었다.
이에, 미국 출원 공개 제2005-0287191호에서는 하이드로겔과 섬유 복합체를 생산하기 위한 방법을 개시하여 수팽윤 상태의 물성 개선을 시도하고 있으나, 여전히 수팽윤 상태에서의 강도가 불충분한 문제가 있다.
따라서, 팽윤 상태에서 우수한 강도를 갖는 흡수성 재료에 대한 요구가 계속되고 있으며, 이에 방사선 기술을 이용하여 생분해가 가능할 뿐 아니라 기계적 물성이 뛰어난 흡수재가 개발되는 경우 취약한 물성 및 비분해성과 같은 기존의 물리화학적 특성에 대한 제한들을 극복하고, 관련된 응용연구로부터의 다양한 요구들을 충족시킬 수 있을 것으로 기대된다.
이에 본 발명의 한 측면은 수팽윤 상태에서의 강도가 우수한 흡수성 복합재를 제조할 수 있는 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 측면은 상기 조성물을 이용하여 제조된 수팽윤 상태에서의 강도가 우수한 흡수성 복합재를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 측면은 수팽윤 상태에서의 강도가 우수한 흡수성 복합재를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 견지에 의하면, 아크릴산계 중합체, 알지네이트(Alginate) 및 목질계 바이오매스 분말을 포함하는, 흡수성 복합재 조성물이 제공된다.
본 발명의 다른 견지에 의하면, 상기 본 발명의 흡수성 복합재 조성물이 가교된 흡수성 복합재가 제공된다.
본 발명의 또 다른 견지에 의하면, 상기 흡수성 복합재 조성물을 마련하는 단계; 상기 흡수성 복합재 조성물에 방사선 조사하여 1차 가교된 복합재를 제조하는 1차가교 단계; 및 1차 가교된 복합재를 칼슘 이온이 포함된 용액에 침지하여 2차 가교된 복합재를 제조하는 2차가교 단계를 포함하는 흡수성 복합재의 제조방법이 제공된다
본 발명에 의하면, 방사선을 이용하여 높은 수팽윤도 및 고흡수성과 수분 이내의 속팽윤성을 가지며, 나아가 수팽윤 상태에서도 우수한 물성을 보이는 흡수성 복합재 및 이의 제조방법이 제공된다.
도 1은 비교예 1 내지 3 및 실시예 1에서 제조된 흡수성 복합재의 압축 강도를 나타낸 것이다.
도 2는 비교예 4 내지 6 및 실시예 2 내지 4에서 제조된 흡수성 복합재의 압축 강도를 나타낸 것이다.
도 3은 실시예 2 내지 4에서 제조된 흡수성 복합재의 팽윤도를 나타낸 것이다.
도 4는 동결건조 온도에 따른 표면 특성의 차이를 나타내는 SEM 사진이다.
도 5는 토양 대체물 가능성 확인을 위한 시험 결과를 나타낸 사진이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 의하면 수팽윤 상태에서의 강도가 우수한 흡수성 복합재를 제조할 수 있는 조성물이 제공된다.
보다 상세하게, 본 발명의 흡수성 복합재 조성물은 아크릴산계 중합체, 알지네이트(Alginate) 및 목질계 바이오매스 분말을 포함하는 것이다.
본 발명에 따르면 상기 아크릴산계 중합체는 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 이들 산 중 적어도 하나의 1가 금속염, 2가 금속염, 암모늄염 및 유기 아민염으로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 하나의 중합체일 수 있다. 상기 아크릴산계 중합체는 폴리아크릴산인 것이 바람직하다.
본 발명의 상기 목질계 바이오매스 분말은 목분, 커피박 분말, 왕겨, 대나무, 대나무, 볏집, 케나프 및 활성탄으로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 하나일 수 있다. 바람직하게 상기 목질계 바이오매스 분말은 활성탄을 포함하는 것이 바람직하며, 예를 들어 활성탄과 목분 등의 혼합일 수 있고, 이 경우 우수한 팽윤 시 강도를 획득할 수 있다. 목질계 바이오매스 분말은 높은 친수성, 다공성, 생분해성을 갖기 때문에 복합재의 수분 함수율이 증가되는 유리한 점이 있다.
본 발명의 상기 흡수성 복합재 조성물은 조성물의 전체 중량을 기준으로, 아크릴산계 중합체 1 중량% 내지 20 중량%; 알지네이트 0.1 중량% 내지 10 중량%; 목질계 바이오매스 분말 10 중량% 내지 90 중량%; 및 잔부의 증류수(물)를 포함하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게, 상기 흡수성 복합재 조성물은 조성물의 전체 중량을 기준으로, 아크릴산계 중합체 1 중량% 내지 10 중량%; 알지네이트 0.1 중량% 내지 5 중량%; 목질계 바이오매스 분말 10 중량% 내지 50 중량% 또는 10 중량% 내지 40 중량%; 및 잔부의 용매를 포함하는 것이다.
상기 아크릴산계 중합체는 겔화를 유도하는 성분으로 아크릴산계 중합체의 함량이 1 중량% 미만인 경우 방사선 조사 시 낮은 겔화율에 따른 물리적 특성이 낮아, 건조 시 수축 현상이 발생하는 문제가 있으며, 20 중량%를 초과하는 경우 높은 겔화율에 따른 높은 가교 구조로 인해 생분해가 되지 않으며 복합재가 쉽게 깨지는 문제가 있다.
한편, 본 발명의 아크릴산계 중합체는 중량평균분자량이 450,000 내지 1,250,000인 것이 바람직하다. 상기 아크릴산계 중합체의 중량평균분자량이 450,000 미만인 경우에는 복합재가 충분히 가교되지 않는 문제가 있으며, 1,250,000을 초과하는 경우에는 점도가 높아지며 경제적으로 비효율적인 문제가 있다.
상기 알지네이트는 2차 가교 단계에 있어서 칼슘 이온과 함께 2차 가교가 수행되도록 하는 성분으로 알지네이트의 함량이 0.1 중량% 미만인 경우 2차 가교가 불충분한 문제가 있으며, 10 중량%를 초과하는 경우 2차 가교에 따른 높은 겔화율에 따른 수분 함수율이 작아지며, 건조 시 수축 현상이 생기는 문제가 있다.
한편, 상기 목질계 바이오매스 분말로써 활성탄과 목분 등의 혼합을 이용하는 경우에는, 상기 목질계 바이오매스 분말은 목질계 바이오매스 분말의 총 중량을 기준으로 활성탄을 10 내지 90 중량%의 함량으로 포함하는 것이 바람직하며, 예를 들어 목질계 바이오매스 분말의 총 중량을 기준으로 활성탄 30 내지 70 중량% 및 목분 30 내지 70 중량%를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에 의하면, 상술한 흡수성 복합재 조성물을 이용하여 제조된 흡수성 복합재가 제공된다. 본 발명의 흡수성 복합재는 상기 본 발명의 흡수성 복합재 조성물이 가교된 것이다.
상기 가교는 방사선 조사, 칼슘 이온이 포함된 용액에 침지 또는 이들의 조합에 의해 수행될 수 있으며, 바람직하게는 방사선 조사에 후속되는 칼슘 이온이 포함된 용액에 대한 침지에 의해 수행될 수 있다.
본 발명에 따르면 상기 방사선은 감마선, x-선, 전자선 및 자외선으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되며, 감마선을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의해 제공되는 상기 흡수성 복합재는 팽윤성 내지 흡수성이 우수함과 동시에 팽윤 시 강도가 우수하기 때문에 토양 첨가물 또는 토양 대체물로 사용될 수 있다.
보다 상세하게, 예를 들어 가축 매몰 시 매몰 가축의 부패에 의해 다량의 침출수가 발생하여 이들이 지표 및 지하수로 유출됨에 따라 주변환경을 심각하게 오염시키게 되며, 이와 같은 경우 가축 매몰지에 본 발명의 흡수성 복합재를 토양 첨가물로써 혼합하여 사용함으로써 침출수 흡착에 의해 환경 유출을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 복합재는 고흡수성으로 수분을 오래 함유할 수 있으므로, 식물의 재배를 위한 토양 대체물로 사용될 수 있다. 특히, 수분이 부족한 지역의 토양을 대체하거나, 화분에 배치되어 식물의 재배에 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 이와 같은 흡수성 복합재의 제조방법이 제공되며, 이러한 제조방법은 보다 상세하게, 상기 본 발명의 흡수성 복합재 조성물을 마련하는 단계; 상기 흡수성 복합재 조성물에 방사선 조사하여 1차 가교된 복합재를 제조하는 1차가교 단계; 및 1차 가교된 복합재를 칼슘 이온이 포함된 용액에 침지하여 2차 가교된 복합재를 제조하는 2차가교 단계를 포함할 수 있다.
방사선에 의한 가교반응은 일반적으로 방사선을 조사하였을 때, 아크릴산계 중합체 하이드로겔의 가교반응으로 물분자의 방사분해(radiolysis)로 생성되는 2차 자유 라디칼인 H 또는 OH 라디칼이 아크릴산계 중합체의 분자 사슬에 라디칼을 형성하게 되어 물을 함유하는 3차원적인 그물망 구조의 가교된 겔화가 이루어진다. 하지만, 이온화에너지가 낮은 방사선 선량에서는 아크릴산계 중합체의 분자 사슬에 라디칼이 형성되기 어렵기 때문에 아크릴산계 중합체의 가교 반응이 낮게 일어나고, 높은 방사선 선량에서는 아크릴산계 중합체의 겔화율이 높아 기계적 특성이 증가되어 낮은 외부 압력에도 잘 깨지는 특성을 가지기 때문에 성형 가공에 문제가 있다.
따라서, 상기 방사선의 조사량은 3kGy 내지 60kGy 인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 5 내지 50kGy, 예를 들어 10 내지 400kGy 인 것이다. 방사선의 선량이 3kGy 미만인 경우 겔화가 불충분한 문제가 있고, 방사선의 선량이 60kGy를 초과하는 경우 팽윤도가 저하되는 경향이 있다.
또한, 상기 방사선 조사는 5 kGy/h 내지 15 kGy/h의 시간 당 선량으로 수행될 수 있다. 시간 당 방사선 선량 5kGy/h 미만인 경우 공정 수행 시간이 길어지는 문제가 생길 수 있으며, 15kGy/h를 초과하는 경우, 알지네이트가 분해되는 문제가 생길 수 있다.
본 발명에 따르면 상기 칼슘 이온이 포함된 용액은 염화칼슘, 탄산칼슘, 황산칼슘 및 수산화칼슘으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 칼슘 전구체를 포함하는 용액이나, 칼슘 이온을 방출할 수 있는 것이라면 이에 한정되지 않는다. 상기 칼슘용액은 염화칼슘 용액인 것이 보다 바람직하다.
상기 칼슘이온이 포함된 용액의 용매는 물, 예를 들어 증류수일 수 있다.
이때, 상기 칼슘 이온이 포함된 용액 내 칼슘 이온의 농도는 0.1 내지 10 중량%인 것이 바람직하다. 칼슘 이온의 농도가 0.1 중량% 미만이면, 2차 가교가 충분히 일어나지 않는 문제가 있으며, 칼슘 이온의 농도가 10중량%를 초과하면 2차 가교에 참여하는 칼슘의 양이 한정되어 있으므로 공정 효율이 떨어지는 문제가 있다.
본 발명에 따르면, 2차 가교된 복합재를 제공하기 위해 1차 가교된 복합재를 칼슘이온이 포함된 용액에 30분 내지 90분 동안 침지하여 2차 가교된 복합재를 제조하는 단계를 수행한다. 30분 미만으로 침지하면 칼슘이온과 알지네이트가 충분히 결합하지 못해 2차 가교가 충분히 이루어 지지 못하며, 90분을 초과하여 침지하면, 더 이상 칼슘이온과 알지네이트가 결합하지 않아 공정 경제 상 바람직하지 않다.
나아가, 본 발명의 흡수성 복합재의 제조 시 상기 2차 가교된 복합재를 건조하는 단계를 추가로 포함할 수 있으며, 이때 건조 방식은 예를 들어 열풍 건조, 동결 건조 등에 의해 수행될 수 있다.
바람직하게 상기 건조는 -10 내지 -30℃의 온도에서 수행되는 동결건조인 것이며, 이와 같은 온도에서 동결건조가 수행되는 경우 기공의 크기가 증가한다.
상기와 같이 건조된 복합재는 나아가 분말화 하여 사용될 수 있다.
이와 같이 본 발명에 의하면, 방사선 기술을 이용하여 초다공성 바이오매스 함유 흡수성 복합재를 제공할 수 있으며, 이와 같은 기술은 나아가 목질계 커피찌꺼기, 활성탄, 톱밥과 같은 폐자원을 재활용한 바이오매스 사용을 통해 팽윤 거동 속도를 획기적으로 향상시킬 수 있으며, 따라서 기존 의약용 분야뿐 아니라 농업용 및 산업용과 같은 비의약용 분야에 이르는 응용성 및 기능성을 획기적으로 높일 수 있다.
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예
1. 흡수성 복합재의 제조
실시예 1
수용성 고분자인 폴리아크릴산(중량평균분자량 1,250,000) 200g을 1000mL의 3차 증류수에 상온에서 1 내지 3일 동안 용해하였다. 또한, 알지네이트 5g을 1000mL의 3차 증류수에 상온에서 1 내지 3일 동안 용해하였다. 그 다음, 상기 두 수용액을 50:50 비율로 혼합하였다. 그 다음 100ml 폴리아크릴산과 알지네이트의 혼합용액에 폐목재에서 획득한 목분을 15중량% 함량으로 추가로 혼합하여 균질기(Primix coporation, coporation, T. K. Homomixer MarkII)로 기포가 없어질 때까지 교반하였다. 그 결과 흡수성 복합재 조성물을 제조하였다.
그 후, 상기 조성물에 감마선(Cobalt 60, MDS Nordion, Ottawa, Canada)을 10 kGy/h의 시간 당 선량으로 총 40 kGy의 선량으로 조사하여, 1차 가교된 복합체를 제조하였다. 상기에서 획득된 1차 가교된 복합체를 염화칼슘(CaCl2)이 1중량%로 포함된 염화칼슘 수용액 100mL에 60분 동안 침지하여, 2차 가교된 복합체를 제조하였다.
그 후, 반응하지 않은 성분들을 제거하기 위해 증류수로 수회 세척한 다음, 50℃에서 6시간 동안 열풍 방식으로 건조(hot air-dried )하여 흡수성 복합재를 제조하였다.
실시예 2 내지 4
20중량% 폴리아크릴산(중량평균분자량 1,250,000) 및 알지네이트 0.5중량% 를 폴리아크릴산:알지네이트(70 : 30) 부피비로 사용(실시예 2), 폴리아크릴산:알지네이트(50 : 50) 부피비로 사용(실시예 3), 폴리아크릴산:알지네이트(30 : 70) 부피비로 사용(실시예 4)하고, 목분 10중량%과 함께 활성탄 10중량%을 각각 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 과정에 의해 흡수성 복합재를 제조하였다.
비교예 1
2차 가교를 수행하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 과정에 의해 흡수성 복합재를 제조하였다.
비교예 2
목분을 추가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 과정에 의해 흡수성 복합재를 제조하였다.
비교예 3
목분을 추가하지 않고, 나아가 2차 가교를 수행하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 과정에 의해 흡수성 복합재를 제조하였다.
비교예 4 내지 6
2차 가교를 수행하지 않은 것을 제외하고는 실시예 2 내지 4과 동일한 과정에 의해 각각 흡수성 복합재를 제조하고 이를 비교에 4 내지 6이라 하였다.
2. 복합재의 압축 강도 측정
실시예 및 비교예에서 획득한 흡수성 복합재의 압축 강도를 측정하였다.
그 결과 도 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 2차 가교를 수행한 비교예 2 및 실시예 1이 보다 높은 압축 강도를 나타내는 것을 확인할 수 있었으며, 특히 목분을 포함하는 실시예 1에서 획득되는 복합재의 압축 강도가 우수한 것을 확인할 수 있었다.
나아가, 도 2를 참고하면 목분과 활성탄이 함께 포함되는 경우, 2차 가교를 수행한 복합재의 압축 강도가 현저하게 향상되는 것을 확인할 수 있다. 상기 실시예 번호로 명시하지는 않았으나, 도 2의 (a) 내지 (c)에는 방사선 조사 선량을 10 kGy 및 20 kGy로 조사한 경우의 결과도 함께 나타내었다.
3. 복합재의 팽윤도(swelling) 측정
실시예 2 내지 4에 따라 제조된 각 복합재의 팽윤도를 측정하였다. 팽윤도를 측정하기 위해 건조된 복합재 (지름 약 6mm, 높이 약 2 mm)을 37
Figure pat00001
에서 증류수에 48시간 동안 침지시킨 후, 꺼내어 표면의 물기를 닦아준 후 길이를 측정하였다.
이에 따른 결과를 비교한 그래프를 도 3에 나타내었다. 이때, 팽윤도는 팽윤된 복합재 무게(Ws)와 건조된 복합재 무게(Wd)를 측정한 후 식 (3)에 대입하여 팽윤도를 백분율로 나타내었다.
팽윤도(%) = (WS - Wd)/Wd X 100 ....................식 (3)
그 결과 도 3에 나타난 바와 같이 실시예 2 내지 4의 복합재는 우수한 팽윤도를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 나아가, 칼슘 용액에 침지된 후 최종적으로 획득되는 본 발명의 복합재는 습윤 시 형태에 변화가 없고 그 형태를 유지할 수 있음을 확인할 수 있다. 상기 실시예 번호로 명시하지는 않았으나, 도 3의에는 방사선 조사 선량을 10 kGy 및 20 kGy로 조사한 경우의 결과도 함께 나타내었다.
4. 동결 건조 온도에 따른 복합재 표면 구조 확인
건조 방식을 동결 건조에 의해 수행한 것을 제외하고는 비교예 2에 의해 획득된 복합재와 동일한 공정에 의해 복합재를 제조하였다. 이때, 동결 건조의 온도를 -20℃와 -80℃로 달리하고 표면 구조를 SEM으로 확인하였다.
그 결과 도 4에서 확인할 수 있는 바와 같이 동결건조 온도가 높은 경우 복합재 내 공극 크기가 큰 것을 확인할 수 있었다.
5. 토양 대체물 가능성 확인
실시예 2 내지 4에서 획득한 본 발명의 복합재 10g을 각각 토양 500 g에 혼합하여 화분(1L 부피)에 들께 모종을 심고 평균온도가 30도가 유지되는 실내에서 총 5주 동안 1주일은 100 ml의 물을 뿌린 후 4주간 성장을 관찰한 결과, 복합재가 혼합되지 않은 화분에서 성장한 대조군(Control-2)에서는 들깨의 잎이 축 늘어지고 실시예 2 내지 4 샘플보다 성장속도가 느린 것을 확인 하였으며, 특히 폴리아크릴레이트:알지네이트 혼합량 중 아크릴레이드 함량이 증가할수록 성장이 빨라지는 것을 확인하였다. 이유는 폴리아크릴레이트:알지네이트 복합재가 함유된 토양에서는 수분을 지속적으로 함유 하고 있기 때문에 식물 성장에 필요한 수분을 지속적으로 공급하는 것으로 사료된다.
그 결과는 도 5에 나타내었으며, 좌측부터 대조군(Control-2), 실시예 2의 복합재 혼합 화분, 실시예 3의 복합재 혼합 화분 및 실시예 4의 복합재 혼합 화분을 나타낸 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

Claims (15)

  1. 아크릴산계 중합체, 알지네이트(Alginate) 및 목질계 바이오매스 분말을 포함하는, 흡수성 복합재 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 아크릴산계 중합체는 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 이들 산 중 적어도 하나의 1가 금속염, 2가 금속염, 암모늄염 및 유기 아민염으로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 하나의 중합체인, 흡수성 복합재 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 목질계 바이오매스 분말은 목분, 커피박 분말, 왕겨, 톱밥, 대나무, 볏집, 케나프 및 활성탄으로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 하나인, 흡수성 복합재 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 흡수성 복합재 조성물은 조성물의 전체 중량을 기준으로, 아크릴산계 중합체 1 중량% 내지 20 중량%, 알지네이트 0.1 중량% 내지 10 중량%, 목질계 바이오매스 분말 10 중량% 내지 90 중량%, 및 잔부의 용매를 포함하는, 흡수성 복합재 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 목질계 바이오매스 분말은 목질계 바이오매스 분말의 총 중량을 기준으로 활성탄을 10 내지 90 중량%의 함량으로 포함하는, 흡수성 복합재 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 흡수성 복합재 조성물이 가교된 흡수성 복합재.
  7. 제6항에 있어서, 가교는 방사선 조사, 칼슘 이온이 포함된 용액에 침지 또는 이들의 조합에 의해 수행된, 흡수성 복합재.
  8. 제6항에 있어서, 상기 흡수성 복합재는 토양 첨가물 또는 토양 대체물로 사용되는 흡수성 복합재.
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 흡수성 복합재 조성물을 마련하는 단계;
    상기 흡수성 복합재 조성물에 방사선 조사하여 1차 가교된 복합재를 제조하는 1차 가교 단계; 및
    1차 가교된 복합재를 칼슘 이온이 포함된 용액에 침지하여 2차 가교된 복합재를 제조하는 2차 가교 단계를 포함하는, 흡수성 복합재의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 방사선은 감마선, x-선, 전자선 및 자외선으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는, 흡수성 복합재의 제조방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 방사선 조사는 3kGy 내지 60kGy의 선량으로 수행되는, 흡수성 복합재의 제조방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 칼슘 이온이 포함된 용액은 염화칼슘, 탄산칼슘, 황산칼슘 및 수산화칼슘으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 칼슘 전구체를 포함하는 용액인, 흡수성 복합재의 제조방법.
  13. 제9항에 있어서, 상기 칼슘 이온이 포함된 용액 내 칼슘 이온의 농도는 0.1 내지 10 중량%인, 흡수성 복합재의 제조방법.
  14. 제9항에 있어서, 2차 가교된 복합재를 건조하는 단계를 추가로 포함하는, 흡수성 복합재의 제조방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 건조는 -10 내지 -30℃의 온도에서 수행되는 동결건조인, 흡수성 복합재의 제조방법.
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