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아임계수를 이용한 계면활성제 제조 프로세스의 실용화

전문가 제언: ○ 아임계수는 유기물의 용해 작용과 강한 가수분해 작용을 가진다. 통상 물의 유전율 값은 80정도인 데 반하여 아임계수가 되면 유전율 값은 20~30정도로 메탄올에 가까운 수준이 되어 유기물에 대한 용해력이 증대된다. 또한 아임계수의 온도 영역인 250℃ 정도에서는 물이 매우 큰 이온적(ion product)을 가져 수소이온과 수산화이온으로 분리하는 비율이 커지기 때문에 강한 분해력을 가지게 된다. 또한 아임계수 반응은 유기용매와 같은 화학물질이 아닌 물을 용제로서 사용하기 때문에 환경을 생각하는 안전한 반응으로 불린다.

○ Alkylglyceryl Ether(AGE)는 뛰어난 발포성과 보습성을 가진 생물분해가 가능한 비이온성 계면활성제로서 화장품이나 향장품 등의 가정용품에 널리 사용되는 화합물이다. 지금까지 AGE는 배치반응기에서 대응하는 알킬 Glycidyl Ether(GE)를 산이나 알칼리 등을 촉매로 사용하여 가수분해하여 제조되었다.

○ 본고는 아임계 상태의 물을 이용하여 촉매를 사용하지 않고 AGE를 제조하는 연속적인 프로세스를 개발 실용화하여 상용 생산하고 그 기술의 요점을 개설한 것으로, 종래의 배치식 제조 방법에서는 반응 시간이 9시간 소요되었으나 아임계법 관형방식에서는 무촉매로 단 3분의 체류시간으로 반응이 완결되고 연속 생산이 가능하며 폐기물 발생도 최소화되었다고 설명하고 있다.

○ 초임계수나 임계점 근방의 아임계수는 높은 가수분해성과 유기물질 가용성을 가지고 있어 폐플라스틱 등의 화학 리사이클, 바이오매스의 자원화, 난분해성 화학물질의 분해 등에 널리 사용되고 있으며 베크만 전위반응에 의한 카프로락탐의 합성 등 특정화합물의 합성 반응장으로 이용 사례도 보고되고 있는 등 연구가 활발하게 수행되고 있다. 아임계수 이용 방법의 새로운 분야를 소개한 것으로 관련 분야의 유용한 참고 자료가 될 것으로 믿는다.

저자: Akira Saito
자료유형: 학술정보