KR101307646B1

KR101307646B1 - 피브이에이 스폰지 제조방법

Info

Publication number: KR101307646B1
Application number: KR1020110100564A
Authority: KR
Inventors: 박승주
Original assignee: 박승주
Priority date: 2011-10-04
Filing date: 2011-10-04
Publication date: 2013-09-12
Also published as: KR20130036469A

Abstract

본 발명은 피브이에이 스폰지(PVA sponge) 제조방법에 관한 것으로, 먼저 물에 PVA 수지를 섞어 가열하여 PVA 수용액을 얻고, 상기 PVA 수용액에 기공형성제를 투입하고, 상기 PVA 수용액과는 별도로 물에 헥사메틸렌 테트라민(hexamethylene tetramine)을 투입하고 가열하여 헥사메틸렌 테트라민 수용액을 얻는 후, 상기 PVA 수용액에 상기 헥사메틸렌 테트라민 수용액을 투입하여 교반시켜서 PVA 및 헥사메틸렌 테트라민 수용액을 얻은 후, 상기 PVA 및 헥사메틸렌 테트라민 수용액에 촉매제를 투입한 후, 상기 촉매제가 투입된 상기 PVA 및 헥사메틸렌 테트라민 수용액을 미리 준비한 금형에 주입하여 오븐에 넣고 가열하여 아세탈화시켜서 PVA 스폰지를 제조하는 것을 특징으로 하며, 환경규제물질의 사용을 피하고 작업장의 환경을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

피브이에이 스폰지 제조방법{Method of Producing PVA Sponge}

본 발명은 피브이에이 스폰지(PVA sponge) 제조방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 환경규제물질의 사용을 피하고 작업장의 환경을 개선시킬 수 있는 PVA 스폰지 제조방법에 관한 것이다.

PVA 스폰지는 젖은 상태에서는 탄력이 우수하고 매우 부드러운 반면 건조된 상태에서는 딱딱해지는 특징이 있어, 반도체 웨이퍼의 세정용 롤러(roller), TFT LCD용 글라스의 세정 및 반송용 롤러의 제조에 사용될 뿐만 아니라, 의료용 거즈, 미용타올, 스포츠타올, 주방용 발판 매트, 미생물용 담채의 재료로 사용되는 등 그 활용도가 매우 높다.

PVA 스폰지의 원료인 PVA(polyvinyl alcohol 또는 polyvinyl acetate)는 수용성 플라스틱의 하나로 포발(poval)이라고도 한다. 물 이외의 보통의 유기용매에는 녹지 않는 백색 분말로 140℃ 정도까지는 안정한 상태를 유지한다. 직물(織物)의 풀, 종이의 사이징이나 에멀션화안정제(乳化安定劑) 등으로 사용된다.

이러한 PVA를 원료로 PVA 스폰지를 제조한다. PVA와 물을 일정 비율로 섞은 다음 가열하여 PVA 수용액을 얻은 다음에 기공형성제로 옥수수 전분 등을 투입하고, 포르말린(formalin) 등을 투입하여 교반시킨 다음, 촉매재로 황산(H2SO4) 등을 투입한 후, 미리 준비된 금형에 주입하여 가열하여 아세탈화시키면 PVA 스폰지가 된다. 이렇게 아세탈화된 PVA 스폰지를 금형에서 추출하여 충분히 세척한 후 규격에 따라 절단 및 가공하여 제품화한다.

위와 같은 PVA 스폰지 제조방법은 유해물질의 사용 규제가 확산되는 추세에도 불구하고, 사용규제물질인 포르말린(formalin) 또는 파라포름알데히드(paraformaldehyde)를 사용하지 않으면 아니 되는 문제점이 있다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 환경규제물질의 사용을 피하고 제조 작업장의 환경도 개선시킬 수 있는 PVA 스폰지 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 먼저 물에 PVA 수지를 섞어 가열하여 PVA 수용액을 얻고, 상기 PVA 수용액에 기공형성제를 투입하고, 상기 PVA 수용액과는 별도로 물에 헥사메틸렌 테트라민(hexamethylene tetramine)을 투입하고 가열하여 헥사메틸렌 테트라민 수용액을 얻는 후, 상기 PVA 수용액에 상기 헥사메틸렌 테트라민 수용액을 투입하여 교반시켜서 PVA 및 헥사메틸렌 테트라민 수용액을 얻은 후, 상기 PVA 및 헥사메틸렌 테트라민 수용액에 촉매제를 투입한 후, 상기 촉매제가 투입된 상기 PVA 및 헥사메틸렌 테트라민 수용액을 미리 준비한 금형에 주입하여 오븐에 넣고 가열하여 아세탈화시켜서 PVA 스폰지를 제조한다.

위와 같이, 본 발명은 그 어느 때 보다도 환경의 중요성이 국내외적으로 강조되는 추세에 부응하여 환경규제물질의 사용을 피할 수 있고, 스폰지 제조 작업중에 발생되는 유해가스의 배출을 줄이고 작업자들의 건강을 위협하는 작업장의 환경을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.

이하 본 발명의 PVA 스폰지 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.

먼저, 물에 물 중량의 16~21%의 PVA 수지를 계량하여 섞은 후 30℃ 이상의 온도로 가열하여 PVA 수용액을 얻고, PVA 수용액에 기공형성제로 옥수수 전분 등을 형성시키고자 하는 기공의 비율에 따라 상기 PVA 수용액 중량의 25~45% 투입한다. 이와 별도로, 물에 물 중량의 28~35%의 헥사메틸렌 테트라민[hexamethylene tetramine]을 투입하여 40℃ 이상의 온도로 가열하여 헥사메틸렌 테트라민 수용액을 얻는다.

상기 PVA 수용액에 PVA 수용액 중량의 12~18%의 헥사메틸렌 테트라민 수용액을 투입하여 교반시켜서 PVA 및 헥사메틸렌 테트라민 수용액을 얻은 후, 희석농도가 약 50%인 황산수용액 등 산 계열의 촉매제를 상기 PVA 및 헥사메틸렌 테트라민 수용액 중량의 19~21% 투입한 후, 미리 준비한 금형에 주입하여 오븐에 넣고 62~80℃ 온도로 29~34 시간 가열(숙성)하여 아세탈화시킨다. 이렇게 아세탈화된 PVA 스폰지를 금형에서 추출하여 충분히 세척한 후 규격에 따라 절단 및 가공하여 제품화한다.

상기 헥사메틸렌 테트라민과 촉매제의 양과 오븐에서의 가열온도와 시간에 따라 제품의 탄력과 밀도가 달라진다. 따라서, 좀더 탄력이 있고 밀도가 높은 제품을 생산하려고 할 때는 PVA 수지의 양을 늘리고, 헥사메틸렌 테트라민과 촉매제의 비율을 늘리며, 오븐의 온도를 높이거나 가열시간을 늘리고, 좀더 부드럽고 밀도가 낮은 제품을 생산하려고 할 때는 PVA 수지의 양을 줄이고, 헥사메틸렌 테트라민과 촉매제의 비율을 줄이며, 오븐의 온도를 낮추거나 가열시간을 적게 한다.

실시예 1)

먼저 물에 물 중량의 18%의 PVA 수지를 계량하여 섞은 후 30℃ 이상의 온도로 가열하여 PVA 수용액을 얻고, PVA 수용액에 기공형성제로 옥수수 전분을 상기 PVA 수용액 중량의 40% 투입한다. 이와 별도로, 물에 물 중량의 28~35%의 헥사메틸렌 테트라민을 투입하여 40℃ 이상의 온도로 가열하여 헥사메틸렌 테트라민 수용액을 얻는다.

상기 PVA 수용액에 PVA 수용액 중량의 14~15%의 헥사메틸렌 테트라민 수용액을 투입하여 교반시켜서 PVA 및 헥사메틸렌 테트라민 수용액을 얻은 후, 희석농도가 약 50%인 황산수용액 등 산 계열의 촉매제를 상기 PVA 및 헥사메틸렌 테트라민수용액 중량의 19~20% 투입한 후, 미리 준비한 금형에 주입하여 오븐에 넣고 62~70℃(설정온도 70℃)의 온도로 32~34 시간 가열하여 아세탈화시킨다. 이 조건으로 생산된 제품은 부드럽고 수지의 밀도가 낮으며 기공의 수가 더 많고 조밀한 특징이 있다

실시예 2)

먼저 물에 물 중량의 20%의 PVA 수지를 계량하여 섞은 후 30℃ 이상의 온도로 가열하여 PVA 수용액을 얻고, PVA 수용액에 기공형성제로 옥수수 전분을 상기 PVA 수용액 중량의 30% 투입한다. 이와 별도로, 물에 물 중량의 28~35%의 헥사메틸렌 테트라민을 투입하여 40℃ 이상의 온도로 가열하여 헥사메틸렌 테트라민 수용액을 얻는다.

상기 PVA 수용액에 PVA 수용액 중량의 16~17%의 헥사메틸렌 테트라민 수용액을 투입하여 교반시켜서 PVA 및 헥사메틸렌 테트라민 수용액을 얻은 후, 희석농도가 약 50%인 황산수용액 등 산 계열의 촉매제를 상기 PVA 및 헥사메틸렌 테트라민수용액 중량의 20~21% 투입한 후, 미리 준비한 금형에 주입하여 오븐에 넣고 70~80℃(설정온도 80℃)의 온도로 29~32 시간 가열하여 아세탈화시킨다. 이 조건으로 생산된 제품은 탄력이 좋고 수지의 밀도가 높으며 기공의 수가 적고 기공의 간격이 더 넓은 특징이 있다

위와 같이, 본 발명은 그 어느 때 보다도 환경의 중요성이 국내외적으로 강조되는 추세에 부응하여 환경규제물질의 사용을 피할 수 있고, 스폰지 제조 작업중에 발생되는 유해가스의 배출을 줄이고 작업자들의 건강을 위협하는 작업장의 환경을 개선시킬 수 있다.

본 발명은 이상의 설명에 한정되지 아니하고 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능하다. 따라서 위의 기재 내용에 의하여 본 발명의 범위가 한정되지 아니한다.

본 발명은 반도체 웨이퍼의 세정용 롤러(roller), TFT LCD용 글라스의 세정 및 반송용 롤러의 제조 등에 사용되는 PVA 스폰지의 제조에 사용될 수 있다.

Claims

물에 PVA 수지를 섞어 가열하여 PVA 수용액을 얻고,
상기 PVA 수용액에 기공형성제를 투입하고,
상기 PVA 수용액과는 별도로 물에 헥사메틸렌 테트라민을 투입하고 가열하여 헥사메틸렌 테트라민 수용액을 얻는 후,
상기 PVA 수용액에 상기 헥사메틸렌 테트라민 수용액을 투입하여 교반시켜서 PVA 및 헥사메틸렌 테트라민 수용액을 얻은 후,
상기 PVA 및 헥사메틸렌 테트라민 수용액에 촉매제를 투입한 후,
상기 촉매제가 투입된 상기 PVA 및 헥사메틸렌 테트라민 수용액을 미리 준비한 금형에 주입하여 오븐에 넣고 가열하여 아세탈화시켜서 제조하는 것을 특징으로 하는 PVA 스폰지 제조방법
물에 물 중량의 16~21%의 PVA 수지를 섞어 30℃ 이상의 온도로 가열하여 PVA 수용액을 얻고,
상기 PVA 수용액에 기공형성제로 옥수수 전분을 상기 PVA 수용액 중량의 25~45%를 투입하고,
상기 PVA 수용액과는 별도로 물에 물 중량의 28~35%의 헥사메틸렌 테트라민을 투입하고 40℃ 이상의 온도로 가열하여 헥사메틸렌 테트라민 수용액을 얻는 후,
상기 PVA 수용액에 PVA 수용액 중량의 12~18%의 상기 헥사메틸렌 테트라민 수용액을 투입하여 교반시켜서 PVA 및 헥사메틸렌 테트라민 수용액을 얻은 후,
상기 PVA 및 헥사메틸렌 테트라민 수용액에 촉매제로 희석농도가 50%인 황산수용액을 상기 PVA 및 헥사메틸렌 테트라민 수용액 중량의 19~21% 투입한 후,
상기 촉매제가 투입된 상기 PVA 및 헥사메틸렌 테트라민 수용액을 미리 준비한 금형에 주입하여 오븐에 넣고 62~80℃ 온도로 29~34 시간 가열하여 아세탈화시켜서 제조하는 것을 특징으로 하는 PVA 스폰지 제조방법
제2항에 있어서,
상기 PVA 수지의 비율이 물 중량의 18%이고,
상기 기공형성제인 옥수수 전분의 비율이 상기 PVA 수용액 중량의 40%이고,
상기 헥사메틸렌 테트라민 수용액의 비율이 PVA 수용액 중량의 14~15%이고,
상기 오븐에서의 가열온도가 62~70℃이고,
상기 오븐에서의 가열시간이 32~34 시간인 것을 특징으로 하는 PVA 스폰지 제조방법
제2항에 있어서,
상기 PVA 수지의 비율이 물 중량의 20%이고,
상기 기공형성제인 옥수수 전분의 비율이 상기 PVA 수용액 중량의 30%이고,
상기 헥사메틸렌 테트라민 수용액의 비율이 PVA 수용액 중량의 16~17%이고,
상기 촉매제인 황산수용액의 비율이 상기 PVA 및 헥사메틸렌 테트라민 수용액 중량의 20~21%이고,
상기 오븐에서의 가열온도가 70~80℃이고,
상기 오븐에서의 가열시간이 29~32 시간인 것을 특징으로 하는 PVA 스폰지 제조방법