KR20220030100A - 고체형 흡습제 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고체형 흡습제 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예를 따르는 고체형 흡습제 조성물은, 염화칼슘(CaCl2); 염화마그네슘(MgCl2) 및 금속산화물;을 포함하고, 상기 금속산화물은 산화칼슘(CaO)일 수 있다.

Description

고체형 흡습제 조성물 및 그 제조방법{Hygroscopic agent composition and manufacturing method for the same}
본 발명은 고체형 흡습제 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
흡습제는 수분에 대한 친화력이 높은 물질을 포함하여 공기 중의 물을 흡수하는 기능을 갖는 물질이다. 흡습제는 주로 염화칼슘을 포함하며 공기 중의 습기를 제거하는 제습제, 건조제 및 겨울철 빙판 발생을 방지하는 제설제로 사용된다.
그러나, 염화칼슘을 포함하는 종래의 흡습제는 흡수한 수분이 세어 나가는 누액현상이 발생하여 주변의 물건이 젖어버리고, 이로 인해 전자, 정밀, 광학제품 등에서는 부식 문제가 발생하기도 한다.
선행기술문헌인 한국특허공개공보 제10-1994-0002336호는 값싸고 우수한 흡수성을 갖는 흡습제를 제공하기 위해 염화칼슘, 광물, 산화물 및 기타 첨가물을 혼합하고, 각 성분의 함량을 한정하고 있다.
한국특허공개공보 제10-1994-0002336호
본 발명은 높은 수분 흡습력을 가진 고체형 흡습제 조성물 및 그 제조방법을 제공함을 목적으로 한다.
또한, 제조 비용을 낮춰 경제적이다.
또한, 수분경화반응으로 인해 누액현상을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시 예를 따르는 고체형 흡습제 조성물은, 염화칼슘(CaCl2); 염화마그네슘(MgCl2) 및 금속산화물;을 포함한다.
상기 금속산화물은 산화칼슘(CaO)일 수 있다.
상기 염화칼슘 및 염화마그네슘의 질량비는 1:1 내지 1:10일 수 있다.
본 발명의 실시 예를 따르는 고체형 흡습제 조성물의 제조방법은, 염화칼슘, 염화마그네슘 및 금속산화물을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 혼합물에 포함된 금속산화물을 수화반응 시켜 금속수산화물을 생성하는 단계;를 포함한다.
상기 금속산화물은 산화칼슘(CaO)이고, 상기 금속수산화물은 수산화칼슘(Ca(OH)2)일 수 있다.
상기 혼합물을 제조하는 단계에서, 상기 염화칼슘 및 염화마그네슘의 질량비는 1:1 내지 1:10일 수 있다.
본 발명의 실시 예를 따르는 고체형 흡습제 조성물은 높은 수분 흡습력을 가진다.
또한, 제조 비용을 낮춰 경제적이다.
또한, 수분경화반응으로 인해 누액현상을 방지할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 다음과 같이 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.　 또한, 본 발명의 실시 형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.　
본 발명의 실시 예를 따르는 고체형 흡습제 조성물은, 염화칼슘(CaCl2); 염화마그네슘(MgCl2) 및 금속산화물;을 포함한다.
염화칼슘(CaCl2) 및 염화마그네슘(MgCl2)은 다양한 방법에 의해 제조된 것일 수 있으며, 특별히 제한하지 않는다. 염화칼슘(CaCl2) 및 염화마그네슘(MgCl2)은 물을 흡수하는 수분 흡습력을 가지고 있다.
상기 염화칼슘 및 염화마그네슘의 질량비는 1:1 내지 1:10, 바람직하게는 바람직하게는 1:2.3 내지 1:9.5, 가장 바람직하게는 1:8.5 내지 1:9.5일 수 있다. 염화칼슘의 함량 너무 높은 경우에는 수분 흡습력이 감소할 수 있고, 염화마그네슘의 함량이 너무 높은 경우에는 제조 비용이 상승하는 문제가 발생한다.
상기 금속산화물은 산화칼슘(CaO), 산화마그네슘(MgO) 등일 수 있으나, 바람직하게는 산화칼슘(CaO)일 수 있다. 산화마그네슘(MgO)을 사용하는 경우에는 경화 속도가 산화칼슘(CaO)를 사용한 경우에 비하여 상대적으로 느리며, 일부 경화가 되지 않는 물질이 잔존하여 품질이 하락할 수 있다. 산화칼슘을 사용함으로써 이러한 문제를 방지할 수 있다.
상기 금속산화물은 염화칼슘(CaCl2) 및 염화마그네슘(MgCl2)과 함께 혼합되어 혼합물을 고체로 만드는 기능을 수행하며, 누액문제를 개선할 수 있다.
상기 염화칼슘과 염화마그네슘의 합 및 금속산화물의 질량비는 1:0.5 내지 1:4일 수 있고, 보다 바람직하게는 1:0.5 내지 1:2일 수 있다. 금속산화물의 함량이 너무 낮은 경우에는 고체화가 잘 되지 않거나 누액 방지 효과가 감소할 수 있다. 금속산화물의 함량이 너무 높은 경우에는 수분 흡습력이 감소할 수 있다.
본 발명의 실시 예를 따르는 고체형 흡습제 조성물의 제조방법은, 염화칼슘, 염화마그네슘 및 금속산화물을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및 상기 혼합물에 포함된 금속산화물을 수화반응 시켜 금속수산화물을 생성하는 단계;를 포함한다.
여기서 염화칼슘, 염화마그네슘 및 금속산화물에 관한 내용은 앞서 설명한 것과 동일할 수 있다.
상기 혼합물을 제조하는 단계에서 혼합방법은 염화칼슘, 염화마그네슘 및 금속산화물을 혼합하여 균일하게 분산시켜 주는 것이면 특별히 제한하지 않는다.
상기 혼합물에 포함된 금속산화물을 수화반응 시켜 금속수산화물을 생성하는 단계에서, 금속산화물은 염화칼슘 및 염화마그네슘이 흡수한 물에 의해 수화반응이 발생하여 금속수산화물로 형성될 수 있다.
본 단계에서 공기 중의 수분을 염화칼슘 및 염화마그네슘와 접촉시키고 상기흡수된 수분과 금속산화물을 고온 분위기에서 수화반응시킴으로써 혼합물을 고체화할 수 있다. 구체적으로, 염화칼슘 및 염화마그네슘은 수분을 흡수하여 각각 염화칼슘 수화물인 CaCl2·H2O 및 염화마그네슘 수화물인 MgCl2·H2O가 생성된다. 금속산화물, 예를 들면 산화칼슘은 염화칼슘 수화물 및 염화마그네슘 수화물의 H2O와 반응하여 수산화칼슘(Ca(OH)2)이 생성된다.
본 단계는 일정한 습도 및 온도 분위기에서 수행될 수 있다. 습도는 80 내지 95% RH, 온도는 40 내지 60℃의 범위로 설정할 수 있다. 이를 통해 수화반응이 안정적인 속도로 진행될 수 있고, 고체화가 안정적으로 이루어져 잔존물이 남거나 생성물이 부스러지는 문제를 해결할 수 있다.
수분 흡습률 측정
수분을 흡수하는 능력인 수분 흡습률은 시료 초기의 무게 및 수분과 반응한 후의 시료 무게를 측정하여 아래의 식으로 계산하였다.
수분 흡습률(%) = ((W1 - W0) / W0) X 100
W0: 수분과 반응하기 전의 시료 무게
W1: 수분과 반응한 후의 시료 무게
실시 예1
염화칼슘 0.5g 및 염화마그네슘 4.5g을 혼합하여 혼합물을 제조하고 무게를 측정한 후, 이를 항온항습기에 넣고 50℃, 90% RH 조건에서 120시간 동안 유지하여 수분과 반응시킨 후 무게를 측정하여 수분 흡습률을 계산하였다.
실시 예2
혼합물 제조 시 염화칼슘 1.5g 및 염화마그네슘 3.5g을 혼합한 것을 제외하고는 실시 예1과 동일한 방법으로 수행하여 수분 흡습률을 계산하였다.
실시 예3
혼합물 제조 시 염화칼슘 2.5g 및 염화마그네슘 2.5g을 혼합한 것을 제외하고는 실시 예1과 동일한 방법으로 수행하여 수분 흡습률을 계산하였다.
실시 예4
혼합물 제조 시 염화칼슘 3.5g 및 염화마그네슘 1.5g을 혼합한 것을 제외하고는 실시 예1과 동일한 방법으로 수행하여 수분 흡습률을 계산하였다.
실시 예5
혼합물 제조 시 염화칼슘 4.5g 및 염화마그네슘 0.5g을 혼합한 것을 제외하고는 실시 예1과 동일한 방법으로 수행하여 수분 흡습률을 계산하였다.
비교 예1
혼합물 제조 시 염화마그네슘 없이 염화칼슘 5g만 사용한 것을 제외하고는 실시 예1과 동일한 방법으로 수행하여 수분 흡습률을 계산하였다.
비교 예2
혼합물 제조 시 염화마그네슘 없이 염화칼슘 10g만 사용한 것을 제외하고는 실시 예1과 동일한 방법으로 수행하여 수분 흡습률을 계산하였다.
비교 예3
혼합물 제조 시 염화마그네슘 없이 염화칼슘 20g만 사용한 것을 제외하고는 실시 예1과 동일한 방법으로 수행하여 수분 흡습률을 계산하였다.
비교 예4
혼합물 제조 시 염화마그네슘 없이 염화칼슘 40g만 사용한 것을 제외하고는 실시 예1과 동일한 방법으로 수행하여 수분 흡습률을 계산하였다.
비교 예5
혼합물 제조 시 염화칼슘 없이 염화마그네슘 5g만 사용한 것을 제외하고는 실시 예1과 동일한 방법으로 수행하여 수분 흡습률을 계산하였다.
비교 예6
혼합물 제조 시 염화칼슘 없이 염화마그네슘 10g만 사용한 것을 제외하고는 실시 예1과 동일한 방법으로 수행하여 수분 흡습률을 계산하였다.
비교 예7
혼합물 제조 시 염화칼슘 없이 염화마그네슘 20g만 사용한 것을 제외하고는 실시 예1과 동일한 방법으로 수행하여 수분 흡습률을 계산하였다.
비교 예8
혼합물 제조 시 염화칼슘 없이 염화마그네슘 40g만 사용한 것을 제외하고는 실시 예1과 동일한 방법으로 수행하여 수분 흡습률을 계산하였다.
실시 예1 내지 5 및 비교 예1 내지 8의 수분 흡습률은 아래의 표 1과 같다.
염화칼슘(g) 염화마그네슘(g) 수분 흡습률(%)
실시 예1 0.5 4.5 473
실시 예2 1.5 3.5 454
실시 예3 2.5 2.5 438
실시 예4 3.5 1.5 425
실시 예5 4.5 0.5 412
비교 예1 5 0 394
비교 예2 10 0 408
비교 예3 20 0 416
비교 예4 40 0 420
비교 예5 0 5 410
비교 예6 0 10 425
비교 예7 0 20 442
비교 예8 0 40 460
염화칼슘 및 염화마그네슘을 혼합하여 혼합물 5g을 이용하여 측정한 실시 예1 내지 5와, 염화칼슘 5g만을 사용하여 측정한 비교 예1, 염화마그네슘 5g만을 사용하여 측정한 비교 예5를 비교하면, 염화칼슘 및 염화마그네슘을 혼합한 경우의 수분 흡습률이 모두 높은 것을 알 수 있다. 특히, 염화칼슘 및 염화마그네슘의 질량비가 1:1 내지 1:9인 경우(실시 예1 내지 3)가 비교 예1 및 5에 비하여 수분 흡습률이 현저하게 높은 것을 알 수 있다.
고체형 흡습제의 제조
염화칼슘 및/또는 염화마그네슘에 산화칼슘을 첨가하여 고체형 흡습제를 제조하고, 각각의 수분 흡습률을 측정하였다.
실시 예6
염화칼슘 0.5g, 염화마그네슘 4.5g 및 산화칼슘 20g을 혼합물을 제조하고 무게를 측정하였다. 이후, 이를 항온항습기에 넣고 50℃, 90% RH 조건에서 120시간 동안 유지하여 고체형 흡습제를 제조하고 무게를 측정하였다.
실시 예7
혼합물 제조 시 염화칼슘 1g, 염화마그네슘 9g 및 산화칼슘 20g을 넣은 것을 제외하고는 실시 예1과 동일하게 수행하여 고체형 흡습제를 제조하였다.
실시 예8
혼합물 제조 시 염화칼슘 2g, 염화마그네슘 18g 및 산화칼슘 20g을 넣은 것을 제외하고는 실시 예1과 동일하게 수행하여 고체형 흡습제를 제조하였다.
실시 예9
혼합물 제조 시 염화칼슘 4g, 염화마그네슘 36g 및 산화칼슘 20g을 넣은 것을 제외하고는 실시 예1과 동일하게 수행하여 고체형 흡습제를 제조하였다.
비교 예9
혼합물 제조 시 염화마그네슘 없이 염화칼슘 5g 및 산화칼슘 20g만 사용한 것을 제외하고는 실시 예1과 동일한 방법으로 수행하여 고체형 흡습제를 제조하였다.
비교 예10
혼합물 제조 시 염화마그네슘 없이 염화칼슘 10g 및 산화칼슘 20g만 사용한 것을 제외하고는 실시 예1과 동일한 방법으로 수행하여 고체형 흡습제를 제조하였다.
비교 예11
혼합물 제조 시 염화마그네슘 없이 염화칼슘 20g 및 산화칼슘 20g만 사용한 것을 제외하고는 실시 예1과 동일한 방법으로 수행하여 고체형 흡습제를 제조하였다.
비교 예12
혼합물 제조 시 염화마그네슘 없이 염화칼슘 40g 및 산화칼슘 20g만 사용한 것을 제외하고는 실시 예1과 동일한 방법으로 수행하여 고체형 흡습제를 제조하였다.
비교 예13
혼합물 제조 시 염화칼슘 없이 염화마그네슘 5g 및 산화칼슘 20g만 사용한 것을 제외하고는 실시 예1과 동일한 방법으로 수행하여 고체형 흡습제를 제조하였다.
비교 예14
혼합물 제조 시 염화칼슘 없이 염화마그네슘 10g 및 산화칼슘 20g만 사용한 것을 제외하고는 실시 예1과 동일한 방법으로 수행하여 고체형 흡습제를 제조하였다.
비교 예15
혼합물 제조 시 염화칼슘 없이 염화마그네슘 20g 및 산화칼슘 20g만 사용한 것을 제외하고는 실시 예1과 동일한 방법으로 수행하여 고체형 흡습제를 제조하였다.
비교 예16
혼합물 제조 시 염화칼슘 없이 염화마그네슘 40g 및 산화칼슘 20g만 사용한 것을 제외하고는 실시 예1과 동일한 방법으로 수행하여 고체형 흡습제를 제조하였다.
실시 예6 내지 9 및 비교 예9 내지 16의 수분 흡습률은 아래의 표 2와 같다.
염화칼슘(g) 염화마그네슘(g) 산화칼슘(g) 수분 흡습률(%)
실시 예6 0.5 4.5 20 254
실시 예7 1 9 20 312
실시 예8 2 18 20 330
실시 예9 4 36 20 368
비교 예9 5 0 20 187
비교 예10 10 0 20 219
비교 예11 20 0 20 240
비교 예12 40 0 20 276
비교 예13 0 5 20 210
비교 예14 0 10 20 247
비교 예15 0 20 20 270
비교 예16 0 40 20 308
실시 예6 내지 9와, 비교 예9 내지 16을 비교하면, 염화칼슘 및/또는 염화마그네슘의 총 함량이 동일한 경우 실시 예의 수분 흡습률이 높은 것을 알 수 있다.

Claims (9)

  1. 염화칼슘(CaCl2);
    염화마그네슘(MgCl2) 및
    금속산화물;을 포함하는,
    고체형 흡습제 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속산화물은 산화칼슘(CaO)인,
    고체형 흡습제 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 염화칼슘 및 염화마그네슘의 질량비는 1:1 내지 1:10인,
    고체형 흡습제 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 염화칼슘 및 염화마그네슘의 질량비는 1:2.3 내지 1:9인,
    고체형 흡습제 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 염화칼슘과 염화마그네슘의 합 및 금속산화물의 질량비는 1:3 내지 1:5인,
    고체형 흡습제 조성물.
  6. 염화칼슘, 염화마그네슘 및 금속산화물을 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계; 및
    상기 혼합물에 포함된 금속산화물을 수화반응 시켜 금속수산화물을 생성하는 단계;를 포함하는,
    고체형 흡습제 조성물의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 금속산화물은 산화칼슘(CaO)이고, 상기 금속수산화물은 수산화칼슘(Ca(OH)2)인,
    고체형 흡습제 조성물의 제조방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 혼합물을 제조하는 단계에서, 상기 염화칼슘 및 염화마그네슘의 질량비는 1:2 내지 1:10인,
    고체형 흡습제 조성물의 제조방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 혼합물을 제조하는 단계에서, 상기 염화칼슘 및 염화마그네슘의 질량비는 1:2.3 내지 1:9인,고체형 흡습제 조성물의 제조방법.
KR1020200111879A 2020-09-02 2020-09-02 고체형 흡습제 조성물 및 그 제조방법 KR102412970B1 (ko)

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