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유지와계면활성제 평가A+최고예요

정 밀 화 학1.1 정밀화학산업의 범위와 특성1) 정의와 범위정밀화학산업은 기술집약적이며 소량다품종생산체제로서 부가가치가 높은 반면 다용도의 특수기능을 지니며, 관련산업, 사회적 needs에 따라 기능성의 향상과 용도의 다양화에 부응하는 고도기술집약적인 일련의 화학공업을 말하며 대체로 정밀화학산업의 범위는 의약, 농약, 염-안료, 도료-인쇄잉크, 접착제, 계면활성제, 화장품-향료, 촉매, 전자공업용약품(고순도가스 포함), 첨가제 및 용매, 사진용감광제 등으로 분류할수 있다.2) 특성정밀화학산업은 다단계공정으로 구성되어 제품을 생산하기 때문에 그 기술내용이 복잡하고 상호간의 기술 유사성이 없는 관계로 단순기술 모방 자체도 상당히 어려워 일정수준의 기술 축적 없이는 기술의 토착화가 어려운 두뇌의존형산업이다.정밀화학산업의 핵심기술은 신물질 창출 기술인데 이를 창출하기 위해서는 막대한 비용과 시간이 요청되고 있다. 정말화학산업은 정유, 석유화학등 기초산업으로부터 원료를 공급받아 자동차, 선박, 전자, 기계산업등 원부자재를 공급하는 중간형산업으로 관련 제품의 기술 수준이 전방산업의 품질 및 생산성향상과 부가가치 제고에 결정적 영향을 주는 산업인 반면 일반적으로 베품의 Life cycle이 짧아서 국내 시장은 물론 세계 시장을 대상으로 기술 개발이 이루어져야 한다.1.2 정밀화학산업의 현황1) 발전경위우리나라의 정밀화학산업은 발전 초기에는 의식주등 국민생활과 밀접한 관계를 갖는 의약, 농약, 염료 등의 제품이 대부분을 차지하고 있었으며, 그것도 수요량이 비교적 많은 완제품위주의 제품들로 구성되었다. 정밀화학산업의 발전초기인 1960년대에는 formulation기술을 도입하여 원제를 가공, 완제품화 하는 단계에 지나지 않았던 것이 1970년대 후반부터는 핵심시술인 원제 합성 기술의 모방을 시작하여 원제를 생산하는 기술 개발에 촛점을 두었으며, 그 결과 축적된 기술로 일부의 품목들은 수출이 되기도 하였다. 1980년대 들어서면서 그간 축적된 기술을 토대로 원제의 합성 및 새칼리촉매(소듐메톡사이드, 석회, 수산화나트륨 등)를 가하여 불활성가스를 통과시키고 200도 전후에서 1~4시간 가열한다. 글리세긴 대신에 펜타에리틸톨과 솔비톨들의 다가알코올도 사용된다.또한 유지에 금속나트륨과 소듐메톡사이드(Sodium methoxide) 등의 촉매를 가하여 80도에서 가열시키면 트리글리세라이드의 분자내, 분자간 에스테르교환이 일어나 새롭게 만들어진 트리글리세라이드 혼합물이 생기며, 유지의 물리적 성질이 변한다. 이 방법은 유지의 분별에도 이용된다.2) 지방산의 에스테르화지방산을 여러가지 알코올로 반응시키면 성지이 다른 많은 에스테르가 얻어진다. 지방산의 에스테르화는 탈수반응으로 고온에서 가열하여 반응계로부터 물을 제거하는 무촉매로도 진행하나, 보통은 황산, 유기술폰산, 금속산화물 등의 촉매로 사용하여 비교적 온화한 조건에서 이루어진다.H+RCOOH + R1OH RCOOR1 + H2O이외에 반응하기 어려운 페놀과 제삼급알코올의 경우에는 염소화물, 산무수물을 사용하는 간접 에스테르화가 이루어진다.RCOCl + R1OH RCOOR1 + HCl(RCO)2O + R1OH RCOOR1 + RCOOH2.1.5 유지가공공업1) 유지화학제품유지는 식용유, 라드, 버터 등이 있어 그 자신 식용으로 될 뿐만 아니라 도료와 인쇄잉크 원료로서도 이용된다. 또한 유지 중의 에스테르결합, 카복시기, 이중결합, 장쇄알킬쇄 등의 반응성을 이용하여, 가수분해, 환원, 산화분해, 할로겐화, 메타테시스 등의 반응에 의해, 장쇄지방산, 지방산에스테르, 글리세린, 장쇄알코올, 장쇄아민, 이염기산 등의 장쇄화합물이 얻어지기 때문에, 유지는 화학공업의 중요한 원료공급원이다. 또한 이것으로부터 많은 유용한 정밀화학제품이 유도되어 각종의 용도에 사용된다.장 쇄 화 합 물용 도유 도 체지방산플라스틱, 금속비누, 세제, 향장품, 약품, 알키드 수지, 가소제, 섬유처리제, 피혁, 종이,윤활유, 그리스, 도료아마이드, 니트릴, 모노글리세라이드, 디글리세라이드, 폴리올에스테르, 폴리글리콜에스테르,알콜황산 에스테르염ROSO3Na → ROSO3- + Na+-알킬/알킬아릴술폰산염R-C6H4-SO3Na → R-C6H4-SO3- + Na+카르복시산염① 고급지방산 알칼리염(비누) ② N-아크릴아미노산염 ③ 알킬에테르 카 본산염 ④ 아실화펩티트설폰산염① 알킬설폰산염 ② 알킬벤젠 및 알킬아미노산염 ③ 알킬나프탈렌 설폰산 염 ④ 설포호박산염황산에스테르염① 황산화유 ② 알킬황산염 ③ 알킬에테르황산염 ④ 알킬아릴에테르황산염 ⑤알킬아미드황산염인산에스테르염① 알킬인산염 ② 알킬에테르인산염 ③ 알킬아릴에테르인산염나) 양이온 계면활성제양이온 계면활성제는 수용액 중에서 이온해리하여 양이온으로 되는 부분이 계면활성을 나타내는 활성제다. 보통 역성비누 또 는 양성비누라고 하는 양이온 계면활성제는 소수기는 음이온 계면활성제와 같이 종류는 많으나 친수기로서는 1~3차 아민을 함유하는 단순한 아민염과 4차 암모늄염이 대부분이며, 여기에 극히 소수인 포스포 늄염, 설포늄염 등 이른바 오늄화합물이라고 불리는 것들이 포함되어 있다. 세제로 사용되는 대부분은 음이온 계면활성제이며, 양이온 계면활성제의 경우는 섬유유연제등으로 주로 사용된다.양이온 계면활성제의 원료로 사용되는 각종 amine류·AlkylaminesCH3-NH2 (Monomethylamine)C12H25 -NH2 (Laurylamine)C18H37NH2 (Stearylamine)·EthanolaminesHOCH2CH2NH2 (Monoethanolamine)·PolyethylenepolyaminesH2NCH2CH2NH2 (Ethylenediamine)H2NCH2CH2NHCH2CH2NH2 (Diethylenetriamine)-아민염R3NHX → R3NH+ + X- (X: Br 또는 Cl)-4차 암모늄염(가장많이 사용됨)[NR4]X → [NR4]+ + X-다) 양성 계면활성제양성 계면활성제는 양이온성과 관능기와 음이온성 관능기를 하나 또는 그 이상 동시에 가지고 있는 활성제로 친수성기의 음이온 활성기에 의한 분류법과 화합구조에 의한 분류방C22)비누는 과거 세제에 40%이상 사용되었던 유일한 계면활성제였으나 최근들어 계면활성제 소량으로도 보다 효과적인 세정력을 나타내는 세제 제품들에 의해 교체되고 있다. 그 주요 이유는 비누는 물의 경도가 높을 경우 금속이온에 의해 완전히 활성을 잃고 의류나 세탁기에 부착되는 경향, 즉 내경수성이 매우 나쁘기 때문이다. 오늘날 비누의 중요성은 분말세제의 기포도 조절분야화 중질 액체세제의 빌더역할 로서 활용된다.For Example)·알킬벤젠 술포네이트(Alkyl benzene Sulfonates)1940년대 미국에서 경성세제인 ABS(Tetrapropylenebenzene Sulfonate :TPS)는 비누를 대부분 대체하였고 이러한 현상은 유럽과 일본에서 다소 늦게 일어났다. TPS는 60년대 중반까지 가장 중요한 합성 음이온 계면활성제로서 사용되었다.TPS는 생분해 관점에서의 문제로 각국에서 규제를 받게 되었고 이러한 압력에 대응하여 원료 공급업체와 세제 산업체에서 TBS대신 생분해성이 우수한 연성 ABS(Linear Alkyl benzene Sulfonate)로 대체 하게 되었다.양호한 용해성, 세정력, 기포특성 뿐만아니라 경제성으로 LAS는 오늘날 분말, 액체 세제용으로 가장 중요한 계면활성제가 되었다.나)비이온계 계면활성제새로운 섬유의 개발, 저온세탁경향, 세제에서 인산염의 대체로 인하여 최근 비이온 계면활성제는 그 중요성이 증대되었다.비이온 계면활성제는 상대적으로 낮은 농도에서 오염제거능이 뛰어나고 우수한 분산력과 오염 재부착 방지효과를 나타낸다.다)양이온 계면활성제양이온 계면활성제는 세제에 특히 음이온 계면활성제와 혼용시 세정력에 매우 불리한 효과를 나타낸다. 많지는 않지만 양 전기를 띤 계면활성제 이용은 적은 농도에서 세정력을 증가 시키는 경향도 있다. 또한 양이온 계면활성제는 섬유에 빠르고 쉽게 흡착되어 부드러운 감촉과 정전기 방지 효과를 부여한다.라) 빌더(Builders)빌더는 수많은 기능을 수행하는 성분으로 세탁수, 오염, 의류에 함유된 요는 1997년에 비해서도 양호한 실적을 나타내고 있다. 합성섬유는 최악의 상황을 지속하는 반면, 천연섬유인 면 및 울의 성장이 두드러지고 있다. 1999년 수요가 1998년에 비해 5-10% 증가할 것으로 전망되고 있다..제지용1998년 상반기 제지 생산은 30%가지 감소했으나 필사적인 수출기반확보에 따라 하반기에는 예년수준을 회복했다. 컬러코팅에 사용되는 윤활제는 정체세를 비실리콘 소포제는 감소세를 나타낸 반면, 펄프가격 인상에 따른 고지 사용증가에 따라 탈묵제 수요는 증가하고 있다. IMF 이후 제지시장에 해외기업 진출이 활발해져 경제성에 따라 제지요 계면활성제 구매패턴이 다양해질 전망이다..탈묵제1998년 제지용 탈묵제 수요는 3000톤으로 1997년 3600톤에 비해 16.7% 감소했다. 신문용지 생산이 경기침체의 영향을 받았기 때문이다. 일칠화학, 삼광화학(구 고하켐)이 각각 1000톤을 공급했으며 Buckman, Betz 등 외국기업이 700여톤, 기타 300톤 등이다. 1997년 본격적으로 공급에 나선 일칠화학은 팝코(구 전주제지)에 공급하는 것을 비롯 시장점유율이 급상승하고 있고, 삼광화학도 시장을 방어하고 있어 대량생산이 어려운 소규모 메이커들의 고전이 예상된다. 탈묵제 메이커들은 계면활성제를 고집하고 있는 일부 제지 메이커의 벽을 허무는 것과 수출시장 개척 여부에 따라 수요가 크게 확대될 것으로 기대하고 있다. 팝코, 보워터(구 한라제지)등이 해외법인화됨에 따라 원가에 민감한 해외기업들의 구매패턴이 변화될 것을 기대하는 한편, 카자흐스탄, 인도네시아 수출확대에 주력하고 있다.1999년에는 신문용지 수요가 30%정도 증가하는 한편, 1997년부터 진행된 펄프가격 상승에 따라 신문용지용 고지를 재활용하는 비율이 크게 증가하고 있어 제지용 탈묵제 수요가 1998년에 비해 50%이상 증가할 전망이다. 신문용지 생산량은 1998년 6만톤, 1999년에는 7만5000톤으로 추정되고 있다. 제지용 탈묵제 가격은 kg당 평균 2000원선을 형성하고 있다.

공학/기술| 2001.06.20| 37페이지| 1,000원| 조회(1,326)

유지, 계면활성제, 정밀화학

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