일반기술

고흡수성 전분의 제조방법

본 기술은 흡수율 및 흡수속도가 뛰어난 고흡수성 전분의 제조방법에 관한 것이다.일반적으로 고흡수성 수지는 자체무게에 대한 수백배 이상의 물을 흡수할 수 있어, 유아용 기저귀, 성인용 패드, 의료용 분야, 토양의 물 보습제 및 기타 원예용 분야에서 널리 사용되고 있다. 고흡수성 전분계의 흡수성 수지는 비전분계보다 흡수율은 매우 우세한 반면, 흡수속도가 느리고, 흡수후 겔 강도도 약해 널리 실용화되지 못하고 있는 실정이다.본 기술에서는 전분계의 고흡수율 및 비전분계의 빠른 흡수속도를 고루 갖춘, 즉 기존 전분계보다 흡수속도를 2-4배 더 빠르게 개선시키고, 고흡수율을 그대로 유지하며, 흡수후 겔강도도 보완된 고흡수성 전분을 제조하는 방법을 개발하고자 하였다.일반적으로 고흡수성 전분 제조시 흡수율, 흡수 소요시간은, 전분액의 호화정도, 모노머의 종류 및 첨가정도, 고중합체의 검화정도에 따라 영향을 받으나, 본 기술은 전분액을 알카리 호화시키고, 37% 클로로포름 또는 에피클로로히드린을 첨가한 다음 모노머를 중합시킴으로써, 전분의 표면가교를 극대화시키고, 중합효율을 높일 수 있다본 기술은 전분액을 상온에서 소량의 알칼리 용액을 가해 반응효율을 높인 다음, 포르말린액 또는 애피클로로히드린을 일정량 투입, 교반하고, 이어서 아크릴로니트릴 및 중합촉매를 이용하여 공중합시키고, 공지방법과 같이 알칼리 검화하여 제조하는 것을 그 특징으로 하고 있다.본 기술을 자세히 설명하면 다음과 같다.전분액을 기존 방법처럼 가열 호화시키지 않고 상온에서 소량의 알카리 용액을 가해 가교제와의 반응효율 및 모노머와의 중합효율을 높인 다음, 30∼40℃에서 37% 포르말린액 또는 에피클로로히드린을 가하여 전분 표면 가교를 극대화시키고, 여기에 아클릴로니트릴를 묽은 질산용액에 녹여 첨가, 분산시키며, 이어서, 냉각장치를 이용하여 중합시킨 다음 미반응 아크릴로니트릴을 증류하여 분리해내고, 검화제로서 수산화나트륨 또는 수산화칼륨을 가하여 검화시킨 후 냉각하고 묽은 염산용액으로 중화한 다음, 메틸알코올 또는 에틸알코올로 탈수 침전시킨다. 이때에 아세톤이나 이소프로판올을 이용하여 탈수침전시키는 것도 가능하지만, 흡수율 면에서 메틸알코올, 에틸알코올이 좋은 효과를 보여준다. 이어서, 탈수 침전물을 분리하고, 감압건조를 2∼3시간 동안 행하여 흡수율이 높고 흡수속도가 대단히 빠른 전분-폴리아크릴로니트릴 공중합체의 고흡수성 전분을 제조하는 방법이다