KR20170084490A - 절단 시스템 및 이를 이용한 고흡수성 수지의 제조방법 - Google Patents

절단 시스템 및 이를 이용한 고흡수성 수지의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 절단 시스템은 둘 이상의 제1 회전 롤러들과 상기 제1 회전 롤러들의 외주면을 감싸고 있는 제1 벨트를 포함하고 대상물을 일 방향으로 이송하는 벨트 컨베이어, 상기 대상물을 사이에 두고 상기 벨트 컨베이어와 이격 배치되고 상기 대상물을 부분적으로 절개하는 절개기, 상기 벨트 컨베이어 및 상기 절개기에 대해 이들의 하부에 배치되고 부분적으로 절개된 대상물을 입자화하는 절단기를 포함하는 입자화 장치, 및 상기 벨트 컨베이어와 상기 입자화 장치의 사이공간에 배치된 제1 안내부와 상기 입자화 장치의 상부에 배치되고 상기 제1 안내부로부터 상기 일 방향을 따라 이격 배치된 제2 안내부를 포함하고, 상기 부분적으로 절개된 대상물이 상기 절단기로 투입되도록 공급로를 제공하는 안내자를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 고흡수성 수지의 제조방법은, 상기 절단 시스템을 이용하여 함수겔 중합체의 커팅 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

절단 시스템 및 이를 이용한 고흡수성 수지의 제조방법{CUTTING SYSTEM AND METHOD FOR PREPARING SUPER ABSORBENT POLYMER USING THE SAME}
본 발명은 절단 시스템 및 이를 이용한 고흡수성 수지의 제조방법에 관한 것이고, 상세하게는, 함수겔 중합체 시트의 커팅(cutting) 효율을 향상시킬 수 있는 절단 시스템 및 이를 이용한 고흡수성 수지의 제조방법에 관한 것이다.
고흡수성 수지(Super Absorbent Polymer, SAP)란 자체 무게의 5백 내지 1천 배 정도의 액체를 흡수할 수 있는 기능을 가진 합성 고분자 물질로서, 위생용품, 원예용 토양보수제, 토목, 건축용 지수재 등의 재료로 널리 사용되고 있다.
상기 고흡수성 수지는 중합 반응기 내에서 친수성 단량체들을 중합하여 함수겔 중합체를 제조하는 단계, 상기 함수겔 중합체를 상기 중합 반응기로부터 절단기로 이송하여 함수겔 중합체 시트를 절단 및/또는 분쇄하여 함수겔 중합체 입자들을 제조하는 단계, 건조기에서 상기 함수겔 중합체 입자들을 건조함으로써 친수성 중합체 입자들을 제조하는 단계 및 상기 친수성 중합체 입자들의 표면 영역의 가교밀도를 높여주는 표면가교 단계 등을 거쳐 제조될 수 있다.
상기 함수겔 중합체의 점도가 높은 경우, 상기 함수겔 중합체가 벨트 컨베이어로부터 쉽게 분리되지 않으므로 상기 함수겔 중합체가 절단기에 투입되는 위치가 불규칙해지고, 상기 함수겔 중합체의 탄성이 높은 경우, 상기 함수겔 중합체를 절단하기 어려워지므로, 상기 함수겔 중합체 입자들이 불규칙한 형태와 불규칙한 크기로 제조될 수 있다.
상기 함수겔 중합체 입자들이 불규칙한 형태 및 불규칙한 크기로 제조되는 경우, 상기 함수겔 중합체 입자들의 건조 조건이 불균일해지므로 고흡수성 수지의 물성이 저하되는 문제가 있다.
본 발명은 상기 함수겔 중합체의 커팅 효율을 향상시킬 수 있는 절단 시스템 및 이를 이용한 고흡수성 수지의 제조방법을 제공함으로써, 상기한 문제를 해결하고자 한다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 절단 시스템은, 둘 이상의 제1 회전 롤러들과 상기 제1 회전 롤러들의 외주면을 감싸고 있는 제1 벨트를 포함하고 대상물을 일 방향으로 이송하는 벨트 컨베이어, 상기 대상물을 사이에 두고 상기 벨트 컨베이어와 이격 배치되고 상기 대상물을 부분적으로 절개하는 절개기, 상기 벨트 컨베이어 및 상기 절개기에 대해 이들의 하부에 배치되고 부분적으로 절개된 대상물을 입자화하는 절단기를 포함하는 입자화 장치, 및 상기 벨트 컨베이어와 상기 입자화 장치의 사이공간에 배치된 제1 안내부와 상기 입자화 장치의 상부에 배치되고 상기 제1 안내부로부터 상기 일 방향을 따라 이격 배치된 제2 안내부를 포함하고, 상기 부분적으로 절개된 대상물이 상기 절단기로 투입되도록 공급로를 제공하는 안내자를 포함한다.
상기 제2 안내부는 상기 절개기와 상기 입자화 장치의 사이공간에 배치될 수 있다.
상기 절개기는 그것의 일부 또는 전부가 상기 벨트 컨베이어의 상부에 배치될 수 있다.
상기 절개기는 상기 벨트 컨베이어의 끝단에 대해 사선방향으로 이격 배치될 수 있다.
상기 절개기는, 예를 들어, 둘 이상의 제2 회전 롤러들과 상기 제2 회전 롤러들의 외주면을 감싸고 있는 제2 벨트와 상기 제2 벨트의 외주면에 배치된 절개 수단들을 포함하는 벨트형 절개기일 수 있다.
상기 벨트형 절개기는 상기 벨트 컨베이어의 끝단에 대해 사선방향으로 이격 배치될 수 있고, 상기 제1 회전 롤러들의 회전 중심을 지나는 제1 축과 상기 제2 회전 롤러들의 회전 중심을 지나는 제2 축의 끼인각은 예각일 수 있다.
한편, 상기 절개기는, 예를 들어, 회전 롤러 및 상기 회전 롤러의 외주면에 배치된 절개 수단들을 포함하는 절개 롤러일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 고흡수성 수지의 제조방법은, 상기 절단 시스템을 이용하여 함수겔 중합체를 절단하여 함수겔 중합체 입자를 제조하는 것을 특징으로 하고, 구체적으로, 친수성 단량체 조성물을 중합하여 함수겔 중합체를 제조하는 중합단계, 벨트 컨베이어와 절개기의 사이공간에 배치된 함수겔 중합체를 상기 절개기를 이용하여 부분적으로 절개하는 절개단계, 부분적으로 절개된 함수겔 중합체를 입자화 장치의 절단기로 공급하는 공급단계, 및 상기 절단기를 이용하여 상기 부분 절개된 함수겔 중합체를 절단하고 함수겔 중합체 입자를 제조하는 입자화 단계를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 절단 시스템은, 상기 절개기를 이용하여 대상물을 부분적으로 절개하고, 상기 안내자를 이용하여 부분 절개된 함수겔 중합체가 상기 절단기로 정위치 투입되도록 유도하는 공급로를 형성함으로써, 상기 대상물의 커팅 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 고흡수성 수지의 제조방법은, 상기 절단 시스템을 이용하여, 함수겔 중합체의 커팅 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 절단 시스템의 개략적인 배치도이다.
도 2는 도 1의 절단 시스템에 사용되는 벨트형 절개기의 개략적인 단면도이다.
도 3은 도 1의 절단 시스템에 사용되는 절개 롤러의 개략적인 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위 뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서, 용어 "절개"는 대상물이 그 형태를 유지하면서, 부분적으로 찢긴 부분이 존재하는 것을 의미하는 것으로 정의되고, 용어 "절단"은 대상물이 그 형태를 유지하지 못하고, 입자화된 것을 의미하는 것으로 정의된다.
본 명세서에서, 용어 "A 및/또는 B"는 "A" 또는 "B" 또는 "A 및 B"를 의미하는 것으로 정의되고, 용어 "A 내지 B" 는 "A 이상 B 이하"를 의미하는 것으로 정의된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 절단 시스템(100)의 개략적인 배치도이다. 도 2는 도 1의 절단 시스템(100)에 사용되는 벨트형 절개기(20-1)의 개략적인 단면도이다. 도 3은 도 1의 절단 시스템(100)에 사용되는 절개 롤러(20-2)의 개략적인 단면도이다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 절단 시스템(100)에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
절단 시스템(100)은, 벨트 컨베이어(10), 절개기(20), 안내자(30) 및 입자화 장치(40)를 포함하여 구성될 수 있다.
벨트 컨베이어(10)는 대상물(A)을 일 방향(화살표 참고)으로 이송하는 역할을 수행하는 장치로써, 둘 이상의 제1 회전 롤러들(1)과 제1 회전 롤러들(1)의 외주면을 감싸고 있는 제1 벨트(2)를 포함하여 구성될 수 있다. 제1 벨트(2)는 제1 회전 롤러들(1)의 구동에 의해 구동되므로, 제1 벨트(2)는 제1 회전 롤러들(1)의 구동방향과 같은 방향으로 구동될 수 있다. 즉, 제1 회전 롤러들(1)이 시계방향으로 회전 구동하는 경우, 제1 벨트(2)는 시계 방향으로 회전 구동되므로, 재1 벨트 상에 안착된 대상물(A)은 일 방향(화살표 참고)으로 이송될 수 있다.
절개기(20)는 대상물(A)이 입자화 장치(40)로 공급되기 이전에 대상물(A)을 부분적으로 절개하는 역할을 수행하는 장치로써, 대상물(A)을 사이에 두고 벨트 컨베이어(10)와 이격 배치될 수 있다. 절개기(20)는 제1 벨트(2) 상에 안착된 대상물(A)을 부분적으로 절개함으로써, 대상물(A)의 탄성 및 점도를 감소시켜 입자화 장치(40) 내에서의 부분적으로 절개된 대상물(A)의 커팅 효율을 향상시킬 수 있고, 대상물(A)이 제1 벨트(2)에 흡착되는 면적을 감소시켜 대상물(A)이 제1 벨트(2)로부터 쉽게 분리될 수 있도록 할 수 있다.
절개기(20)는 그것의 일부 또는 전부가 벨트 컨베이어(10)의 상부에 배치(도 1의 I, II, III 참고)될 수 있거나 또는 벨트 컨베이어(10)의 끝단에 대해 사선방향으로 이격 배치될 수도 있다(도 1의 III 참고).
절개기(20)는, 예를 들어, 벨트형 절개기(20-1)일 수 있고, 벨트형 절개기(20-1)는 둘 이상의 제2 회전 롤러들(21)과 제2 회전 롤러들(21)의 외주면을 감싸고 있는 제2 벨트(22)와 제2 벨트(22)의 외주면에 배치된 절개 수단들(23)을 포함할 수 있다.
벨트형 절개기(20-1)는 전부가 벨트 컨베이어(10)의 상부에 배치되고 제1 회전 롤러들(1)의 회전 중심을 지나는 제1 축(1A)과 상기 제2 회전 롤러들(21)의 회전 중심을 지나는 제2 축(2A)이 0° 내지 180° 의 범위에서 배치될 수도 있고(도 1의 I), 벨트형 절개기(20-1)는 일부가 벨트 컨베이어(10)의 끝단의 연직 상부에 배치되고, 제1 회전 롤러들(1)의 회전 중심을 지나는 제1 축(1A)과 상기 제2 회전 롤러들(21)의 회전 중심을 지나는 제2 축(2A)이 0° 내지 180° 의 범위에서 배치될 수도 있다(도 1의 II).
또한, 벨트형 절개기(20-1)는 벨트 컨베이어(10)의 끝단에 대해 사선방향으로 이격 배치되고, 제1 회전 롤러들(1)의 회전 중심을 지나는 제1 축(1A)과 상기 제2 회전 롤러들(21)의 회전 중심을 지나는 제2 축(2A)의 끼인각이 예각을 형성할 수도 있다(도 1의 III).
한편, 절개기(20)는, 예를 들어, 제2 회전 롤러(21) 및 제2 회전 롤러(21)의 외주면에 배치된 절개 수단들(23)을 포함하는 절개 롤러(20-2)일 수 있다. 절개 롤러(20-2)는 전부가 벨트 컨베이어(10)의 상부에 배치될 수도 있고(도 1의 I), 일부가 벨트 컨베이어(10)의 끝단의 상부에 배치될 수도 있으며(도 1의 II), 벨트 컨베이어(10)의 끝단에 대해 사선방향으로 배치될 수도 있다(도 1의 III).
절개 수단들(23)은 제2 벨트(22) 또는 제2 회전 롤러(21)의 외주면에 상호 이격 배치될 수 있고, 예를 들어, 절개날들 또는 침상 돌기들 등일 수 있다. 절개 수단들(23)이 이격 거리 및 개수는 대상물(A)의 점도 또는 탄성에 따라 적절히 조절될 수 있다.
안내자(30)는 절개기(20)를 이용하여 부분적으로 절개한 대상물(A)이 입자화 장치(40)의 절단기(42)로 정위치 공급되도록 공급로를 제공하는 역할을 하는 것으로써, 벨트 컨베이어(10)와 입자화 장치(40)의 사이공간에 배치된 제1 안내부(31)와 입자화 장치(40)의 상부에 배치되고 제1 안내부(31)로부터 일 방향(화살표 참고)을 따라 이격 배치된 제2 안내부(32)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 절개기(20)가 벨트 컨베이어(10)의 끝단에 대해 사선방향으로 배치되고 절개기(20)의 일부분이 벨트 컨베이어(10)의 끝단의 상부에 배치되는 경우, 제2 안내부(32)는 절개기(20)와 입자화 장치(40)의 사이공간에 배치될 수도 있다.
제1 안내부(31)와 제2 안내부(32)는 입자화 장치(40)의 하우징(41)에 탈부착될 수도 있고, 탈부착이 불가능하게 용접 결합될 수도 있다. 제1 안내부(31)와 제2 안내부(32)는 상호 이격 배치되어 그 사이에서 부분적으로 절개된 대상물(A)이 이동 통로를 형성할 수 있는 것이면, 그 형상은 제한되지 않으나, 예를 들어, 도시된 바와 같이, 절곡부를 포함하도록 구성될 수도 있다. 한편, 제2 안내부(32)는 벨트 컨베이어(10)에 대한 절개기(20)의 배치관계(도 1의 I, II, III)에 따라 그 길이가 적절히 조절될 수 있는데, 예를 들어, 절개기(20)가 제1 및 제2 위치(도 1의 I, II)에 배치된 경우, 제2 안내부(32)는 제2 위치(도 1의 II)의 절개기(20)의 하단면까지 연장될 수 있다.
입자화 장치(40)는 부분적으로 절개된 대상물(A)을 절단하여 입자화하는 역할을 수행하는 장치로써, 대상물(A)을 절단하는 절단기(42)를 포함하여 구성된다. 절단기(42)는, 커터형 절단기(42), 쵸퍼형 절단기(42), 니더형 절단기(42) 등일 수 있고, 예를 들어, 입자화 장치(40)의 하우징(41)의 내부에 배치될 수 있다. 입자화 장치(40)는 벨트 컨베이어(10) 및 절개기(20)에 대해 이들의 하부에 배치될 수 있고, 부분적으로 절개된 대상물(A)은 벨트 컨베이어(10)로의 끝단으로부터 분리된 후 중력방향으로 이동되어 입자화 장치(40)의 절단기(42)로 정위치 공급될 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참고하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 고흡수성 수지의 제조방법에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
고흡수성 수지의 제조방법은, 절단 시스템(100)을 이용하여 함수겔 중합체(A)를 부분적으로 절개하고, 부분적으로 절개된 함수겔 중합체(A)가 입자화 장치(40)의 절단기(42)로 정위치 공급되도록 유도함으로써, 부분적으로 절개된 함수겔 중합체(A)를 균일한 형태와 크기의 함수겔 중합체(A) 입자들을 얻을 수 있다.
고흡수성 수지의 제조방법은, 중합 단계, 절개 단계, 공급단계 및 입자화 단계를 포함한다.
중합 단계는 친수성 단량체 조성물을 중합하여 함수겔 중합체(A)를 제조하는 공정으로써, 친수성 단량체 조성물은 친수성 단량체들, 중화제, 내부 가교제 및 중합 개시제 등을 포함하여 구성될 수 있다. 함수겔 중합체(A)는 친수성 단량체 조성물을 열중합, 광중합 등의 중합법으로 중합하여 제조될 수 있다.
친수성 단량체들은 고흡수성 수지의 제조에 일반적으로 사용되는 단량체들이면 어느 것이나 한정없이 사용이 가능하다. 예를 들어, 친수성 단량체는 음이온성 단량체와 그 염, 비이온계 친수성 함유 단량체, 및 아미노기 함유 불포화 단량체 및 그의 4급화물로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 수용성 에틸렌계 불포화 단량체일 수 있다.
수용성 에틸렌계 불포화 단량체의 예로는, 아크릴산, 메타아크릴산, 무수말레인산, 푸말산, 크로톤산, 이타콘산, 2-아크릴로일에탄 술폰산, 2-메타아크릴로일에탄술폰산, 2-(메타)아크릴로일프로판술폰산 및 2-(메타)아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 음이온성 단량체 또는 그 염; (메타)아크릴아미드, N-치환(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트 및 폴리에틸렌 글리콜(메타)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 비이온계 친수성 함유 단량체; 또는 (N,N)-디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트 및 (N,N)-디메틸아미노프로필(메타)아크릴아미드로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 아미노기 함유 불포화 단량체 또는 그 4급화물 등을 들 수 있으나, 이것만으로 한정되는 것은 아니다.
친수성 단량체들의 농도는 중합 조건을 고려하여 적절하게 선택하여 사용할 수 있으나, 예를 들어, 친수성 단량체 조성물의 중량을 기준으로 30 중량% 이상 내지 60 중량% 이하의 범위 내일 수 있다.
중화제는 친수성 단량체들을 중화시키는 역할을 할 수 있다. 중화제의 예로는 수산화나트륨, 탄산수소나트륨 등을 들 수 있으나, 이들만으로 제한되는 것은 아니다. 중화제는 친수성 단량체 조성물의 중화도가 65 몰% 이상 내지 75 몰% 이하인 범위 내에서 사용될 수 있다. 다만, 이것만으로 제한되는 것은 아니다.
내부 가교제는 친수성 단량체들의 치환기와 반응할 수 있는 관능기와 에틸렌성 불포화기를 각각 1개 이상 포함하거나, 또는 친수성 단량체들의 치환기 및 친수성 단량체들을 가수분해하여 형성된 치환기와 반응할 수 있는 관능기 등을 2개 이상 포함하는 화합물 등을 사용할 수 있다.
예를 들어, 내부 가교제는 탄소수 8 내지 12의 비스아크릴아미드, 탄소수 8 내지 12의 비스메타아크릴아미드, 탄소수 2 내지 10의 폴리올의 폴리(메타)아크릴레이트 또는 탄소수 2 내지 10의 폴리올의 폴리(메타)알릴에테르 등을 들 수 있고, 구체적인 예로는, (폴리)에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, (폴리)프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 에톡실(3)-트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 에톡실(6)-트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 에톡실(9)-트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 에톡실(15)-트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트글리세린트리(메타)아크릴레이트, 글리세린아크릴레이트메타크릴레이트, 2,2-비스[(아크릴록시)메틸]부틸 아크릴레이트(3EO), N,N'-메틸렌비스(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥시(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌옥시(메트)아크릴레이트, 프로필렌옥시(메트)아크릴레이트, 글리세린, 글리세린 디아크릴레이트, 글리세린 트리아크릴레이트, 트리메티롤 트리아크릴레이트, 트리알릴아민, 트리아릴시아누레이트, 트리알릴이소시아네이트, 펜타에틸렌이민, 에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 들 수 있지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
내부 가교제는, 예를 들어, 친수성 단량체들 100 중량부에 대해서 0.01 중량부 이상 내지 0.5 중량부 이하의 범위로 포함될 수 있지만, 이것만으로 한정되는 것은 아니다.
중합 개시제는 광 중합 개시제, 열 중합 개시제 및 산화-환원 개시제 중 하나 이상일 수 있다. 예를 들어, 중합 개시제로서 광 중합 개시제와 열 중합 개시제가 함께 사용될 수도 있고, 열 중합 개시제와 산화-환원 개시제가 함께 사용될 수도 있다.
광 중합 개시제는 자외선이 조사된 때, 친수성 단량체 조성물의 광 중합을 개시할 수 있고, 열 중합 개시제는 가열에 의해 친수성 단량체 조성물의 열 중합을 개시할 수 있으며, 산화-환원 개시제는 산화-환원 반응에 의해 친수성 단량체 조성물의 중합을 개시할 수 있다. 광 중합 개시제와 열 중합 개시제가 함께 사용된 경우, 광 중합 중에 발생된 열에 의해 열 중합 개시제에 의한 중합이 일어날 수 있다. 산화-환원 개시제와 열 중합 개시제가 함께 사용된 경우, 산화-환원 반응 중에 발생한 열에 의해 열 중합 개시제에 의한 중합이 일어날 수도 있다.
예를 들어, 중합 개시제는 디에톡시 아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 4-(2-히드록시 에톡시)페닐-(2-히드록시)-2-프로필 케톤, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 등의 아세토페논 유도체; 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르 등의 벤조인알킬에테르류 화합물; o-벤조일 안식향산 메틸, 4-페닐 벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸-디페닐 황화물, (4-벤조일 벤질)트리메틸암모늄 염화물 등의 벤조페논 유도체; 티옥산톤(thioxanthone)계 화합물; 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐 포스핀 옥사이드, 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀 옥사이드 등의 아실 포스핀 옥사이드 유도체; 또는 2-히드록시 메틸 프로피온니트릴, 2,2'-(아조비스(2-메틸-N-(1,1'-비스(히드록시메틸)-2-히드록시에틸)프로피온 아미드) 등의 아조계 화합물; 아조계(azo) 개시제; 과산화물계 개시제; 레독스(redox) 개시제; 유기 할로겐화물 개시제; 소디움퍼설페이트(Sodium persulfate, Na2S2O8); 포타시움 퍼설페이트(Potassium persulfate, K2S2O8); 또는 이들의 혼합물중 하나일 수 있지만, 이들만으로 제한되는 것은 아니다.
중합 개시제는 중합 개시 효과를 나타낼 수 있으면 그 함량은 적절한 범위 내에서 선택하여 사용할 수 있다. 광 중합 개시제는, 예를 들어, 친수성 단량체들 100 중량부에 대해서 0.005 중량부 이상 내지 0.5 중량부 이하의 범위 내에서 포함될 수 있고, 열 중합 개시제는 친수성 단량체들 100 중량부에 대해서 0.01 중량부 이상 내지 0.5 중량부 이하의 범위 내에서 포함될 수 있다.
절개단계는, 벨트 컨베이어(10)와 절개기(20, 20-1, 20-2)의 사이공간에 배치된 함수겔 중합체(A)를 절개기(20, 20-1, 20-2)를 이용하여 부분적으로 절개하는 공정으로써, 함수겔 중합체(A)의 점성과 탄성을 감소시켜 부분적으로 절개된 함수겔 중합체(A)에 대한 입자화 장치(40)의 커팅 효율을 향상시킬 수 있고, 함수겔 중합체(A)가 제1 벨트(2)로부터 쉽게 분리될 수 있도록 할 수 있다.
공급단계는, 부분적으로 절개된 함수겔 중합체(A)를 입자화 장치(40)의 절단기(42)로 정위치 공급하는 공정으로써, 안내단계는 제1 안내부(31)와 제2 안내부(32)를 포함하는 안내자(30)에 의해 수행될 수 있다.
입자화 단계는, 입자화 장치(40)의 절단기(42)를 이용하여 부분 절개된 함수겔 중합체(A)를 절단하고 함수겔 중합체(A) 입자를 제조하는 공정으로써, 예를 들어, 대략 3 cm 이상 내지 7 cm 이하의 크기로 함수겔 중합체(A) 입자를 얻을 수 있다.
고흡수성 수지의 제조방법은 함수겔 중합체(A) 입자들을 건조하여 친수성 중합체 입자들을 제조하는 건조단계, 친수성 중합체 입자들을 소정의 크기로 분급하는 분급 단계, 친수성 중합체 입자들을 표면가교제와 혼합하고 혼합물에 열을 가하여 친수성 중합체 입자들의 표면의 가교밀도를 높임으로써, 가압 흡수능을 향상시키는 표면가교 단계 등을 더 포함할 수 있다.
이상 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들에 대해 구체적으로 설명하였으나, 본 발명은 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 절단 시스템
10: 벨트 컨베이어
20: 절개기
30: 안내자
40: 입자화 장치

Claims (8)

  1. 둘 이상의 제1 회전 롤러들과 상기 제1 회전 롤러들의 외주면을 감싸고 있는 제1 벨트를 포함하고 대상물을 일 방향으로 이송하는 벨트 컨베이어;
    상기 대상물을 사이에 두고 상기 벨트 컨베이어와 이격 배치되고 상기 대상물을 부분적으로 절개하는 절개기;
    상기 벨트 컨베이어 및 상기 절개기에 대해 이들의 하부에 배치되고 부분적으로 절개된 대상물을 입자화하는 절단기를 포함하는 입자화 장치; 및
    상기 벨트 컨베이어와 상기 입자화 장치의 사이공간에 배치된 제1 안내부와 상기 입자화 장치의 상부에 배치되고 상기 제1 안내부로부터 상기 일 방향을 따라 이격 배치된 제2 안내부를 포함하고, 상기 부분적으로 절개된 대상물이 상기 절단기로 투입되도록 공급로를 제공하는 안내자;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 절단 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 안내부는 상기 절개기와 상기 입자화 장치의 사이공간에 배치된 것을 특징으로 하는 절단 시스템.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 절개기는 그것의 일부 또는 전부가 상기 벨트 컨베이어의 상부에 배치된 것을 특징으로 하는 절단 시스템.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 절개기는 상기 벨트 컨베이어의 끝단에 대해 사선방향으로 이격 배치된 것을 특징으로 하는 절단 시스템.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 절개기는 둘 이상의 제2 회전 롤러들과 상기 제2 회전 롤러들의 외주면을 감싸고 있는 제2 벨트와 상기 제2 벨트의 외주면에 배치된 절개 수단들을 포함하는 벨트형 절개기인 것을 특징으로 하는 절단 시스템.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 벨트형 절개기는 상기 벨트 컨베이어의 끝단에 대해 사선방향으로 이격 배치되고, 상기 제1 회전 롤러들의 회전 중심을 지나는 제1 축과 상기 제2 회전 롤러들의 회전 중심을 지나는 제2 축의 끼인각은 예각인 것을 특징으로 하는 절단 시스템.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 절개기는 회전 롤러 및 상기 회전 롤러의 외주면에 배치된 절개 수단들을 포함하는 절개 롤러인 것을 특징으로 하는 절단 시스템.
  8. 친수성 단량체 조성물을 중합하여 함수겔 중합체를 제조하는 중합단계;
    벨트 컨베이어와 절개기의 사이공간에 배치된 함수겔 중합체를 상기 절개기를 이용하여 부분적으로 절개하는 절개단계;
    부분적으로 절개된 함수겔 중합체를 입자화 장치의 절단기로 공급하는 공급단계;
    상기 절단기를 이용하여 상기 부분 절개된 함수겔 중합체를 절단하고 함수겔 중합체 입자를 제조하는 입자화 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 고흡수성 수지의 제조방법.
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