Clean Technology (청정기술)

The Korean Society of Clean Technology (한국청정기술학회)
권호 표지

Synthesis of Water-soluble Fiber using Carboxymethylcellulose(CMC) and Development of Pilot Plant

카르복시메틸셀룰로오스 제조공정을 이용한 수용성 섬유 제조 및 파일럿 플랜트 개발

  • Song, Ho-Jun (Department of Chemical Engineering, Yonsei University) ;
  • Lee, Seungmoon (Department of Chemical Engineering, Yonsei University) ;
  • Choi, Youngmin (Department of Chemical Engineering, Yonsei University) ;
  • Chung, Eui-Hyun (Department of Chemical Engineering, Yonsei University) ;
  • Maken, Sanjeev (Department of Chemical Engineering, Yonsei University) ;
  • Park, Jin-Won (Department of Chemical Engineering, Yonsei University)
  • Received : 2005.10.24
  • Accepted : 2005.11.18
  • Published : 2005.12.01
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Abstract

Carboxymethylcellulose(CMC) which is water-soluble fiber was manufactured by mercerization and etherification in the earlier study. Experimental parameters were conversion time for each step, concentration of reagent and temperature. To know the presence of functional group, CMC was analyzed by FT-IR(Fourier Transform Infrared) spectroscopy. Ethanol was recovered using evaporator and purity of ethanol analyzed by GC-MASS was 97% and 83% after mercerization and etherification respectively. For the pilot plant, if CMC is folded by 40 times it showed maximum efficiency. Maximum solubility was obtained when the ratio of NaOH and MCA is 3 : 4.5.

수산화나트륨(NaOH) 용액에 의한 머서화(mercerization) 반응과 모노클로로아세트산(monochloroacetic acid, MCA)에 의한 에테르화(etherification) 반응에 의해 카르복시메틸셀룰로오스(carboxymethylcellulose, CMC)를 제조하였다. 각 제조단계에서의 반응시간, 시약 농도, 온도 등을 변수로 하여 결과물에 대한 영향을 고찰한 이전의 연구결과를 바탕으로 작용기 여부를 알기 위한 FT-IR 분석과 에탄올 회수에 관한 연구도 수행하였다. 회수한 에탄올은 GC-MASS 분석 결과 머서화 공정이 끝난 후 97%, 에테르화 공정이 끝난 후 83% 이상의 높은 순도를 보였다. 실험실 규모 반응기에서 일정량 이상의 섬유가 반응하면 효율이 낮아졌으며 이를 파일럿 플랜트로 확장하면 섬유 약 40겹이 최대치로 나타났다. 또한 파일럿 플랜트에서는 NaOH와 MCA의 비율이 약 3 : 4.5 일 때 최대의 용해도를 나타내었다.

Keywords