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이산화탄소를 사용하는 아민옥시드 제조 프로세스

전문가 제언: ○ 계면활성제는 분자 내에 친수기와 친유기 소수기를 가지는 물질의 총칭으로서, 양친매성 분자로도 많이 불린다. 미셀이나 베시클(vesicle), 라메라 구조를 형성하는 것으로, 극성 물질과 비극성 물질을 균일하게 혼합시키는 기능을 하며 또 표면장력을 약하게 하는 작용을 가진다. 세제의 주성분이며 유용한 성질이 많아서 공업적으로 대량으로 합성 사용되고 있다. 천연에도 계면활성제로서 작용하는 물질은 많이 존재한다.

○ 지방족 아민옥시드는 수용액 중의 산성조건에서는 양이온성 계면활성제로 거동하며, 중성~알칼리 조건에서는 비이온성 계면활성제로 거동한다. 세정력, 기포력, 가용능력, 대전 방지성 등이 있으며 특히 음이온성 계면활성제와 조합하면 기포력이나 세정력의 증가, 점증과 손 거칠어짐 방지효과를 나타내는 등 우수한 계면활성제로서 다량 사용되고 있다.

○ 지방족 아민옥시드는 지방족 제3급 아민과 과산화수소와의 산화반응으로 얻어지는데, 아민옥시드는 70~90℃에서 지방족 제3급 아민과 과산화수소를 반응시키는 무촉매 프로세스로 제조하는 것이 일반적이다. 그러나 미반응 아민이나 과산화수소를 줄이기 위해 반응시간을 길게(7시간 이상) 유지해야 하는 문제가 있어 효율적인 제조법 개발이 요망되었다.

○ 본고는 이산화탄소를 촉매로 사용하여 제3급 아민과 과산화수소로부터 아민옥사이드를 제조하는 프로세스를 개발하고 그 결과를 보고한 것으로, 종래의 프로세스보다 저온에서 단시간에 제조할 수 있는 에너지 절약 프로세스로서 계면활성제로서 유용한 고품질의 아민옥사이드를 효율적으로 낮은 비용으로 제조 가능하게 된 것으로 설명하고 있다.

○ 계면활성제는 화학 구조를 조금만 변화시켜도 크게 다른 특성을 가지기 때문에 세제 용도로 대량으로 사용되고 있는 것 이외에 식품이나 화장품, 여러 공업 분야로 이용이 계속 확대되고 있다. 경제적인 계면활성제 개발에 유용한 참고자료가 될 것으로 믿는다.

저자: Toshjo Yajima, Akiko Kawashima
자료유형: 학술정보