• 제목/요약/키워드: Water-absorbing polymer

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Preparation of a Crosslinked Poly(acrylic acid) Based New Dehydrating Agent by Using the Taguchi Method

  • Kim, Jun-Kyu;Han, Yang-Kyoo
    • Macromolecular Research
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    • 제16권8호
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    • pp.734-740
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    • 2008
  • A new crosslinked, poly(acrylic acid)-based, dehydrating agent was synthesized through solution polymerization. The Taguchi method, a robust experimental design, was adopted to optimize the synthetic conditions based on the moisture and water absorbing capacities of the dehydrating agent. The method applied for the experiment was a standard L27 ($3^8$) orthogonal array with eight parameters and three levels. By analyzing the variance of the test results, the most effective parameters to control the moisture absorbing capacity (MAC) and its rate were the kind of alkaline base (LiOH, NaOH, or KOH) used as a neutralizing agent of the acrylic acid monomer and the degree of neutralization: The maximum MAC of 40% was achieved at only 2 hat $32^{\circ}C$ and 50% RH when KOH was used as a base and the degree of neutralization was 90%, respectively. However, the water absorbing capacity (WAC) of the resulting dehydrating agent was very low at 158 g/g, indicating that WAC is unaffected by MAC and its rate in this system. The surface morphologies of the agents were examined using scanning electron microscopy (SEM).

빗물활용 옥상녹화 녹색기술 개발을 위한 친수성 중합체의 효용성 (Utility of Hydrophilic Polymer for Green Technology Development in Green Roofs Using Rainwater)

  • 주진희;양지;윤용한
    • 한국환경과학회지
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    • 제21권12호
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    • pp.1469-1476
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    • 2012
  • Hydrophilic polymer is suitable as soil conditioners for green roofs that use rainwater, due to promotion of water retention capacity as well as enhancement of the water absorbing capacity. The objective of the present study was to investigate the effects of different levels of hydrophilic polymer concentrations (0, 0.1, 0.2, 0.4, 0.8% w/w) on the water holding capacity and growth response of 6 species in soils amended with hydrophilic polymer in 5 cm of soil thickness on green roofs. The results showed that the water holding capacity of the amended soil improved with increasing amount of applied polymer. The application of 0.8% w/w of the polymer increased the soil moisture by 87% compared to the control, and decreased slowly in green roofs during an arid period. The growth of Sedum spurium 'Dragon's blood' and Lampranthus spectabilis increased significantly and had greater than 60% relative coverage with higher hydrophilic polymer concentrations. However, Juniperus chinensis var. sargentii and Euonymus fortunei var. radicans had no significant differences upon change of hydrophilic polymer concentrations. In Carex kujuzana and Carex morrowii 'Aurea variegata', growth decreased with increase of hydrophilic polymer concentrations. 30 days after planting, Juniperus chinensis var. sargentii, Euonymus fortunei var. radicans, Carex kujuzana, and Carex morrowii 'Aurea variegata' died back due to lowest soil thickness (5 cm), but Sedum spurium 'Dragon's blood' and Lampranthus spectabilis had greater than 90% survival.

고흡수성 수지를 이용한 흡수성 실리콘의 특성 연구 (Study on the Characteristics of the Absorbency Silicone by Super Absorbent Polymers)

  • 차국찬;송점식;이석민
    • Elastomers and Composites
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    • 제47권2호
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    • pp.141-147
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    • 2012
  • 실리콘 수지는 소수성이 강한 고분자이기 때문에 수분을 흡수하는 기능이 전혀 없다. 하지만 고흡수성 수지(Super Absorbent Polymer)를 첨가제로 사용하면 기존의 실리콘보다 월등한 흡수성을 갖게 된다. 본 연구에서는 무정형 형태의 입자 크기가 다른 아크릴계 고흡수성 수지 3가지를 선택하여 배합비를 설정하고 2액형 타입의 의료용 실리콘 소재에 적용해서 수분을 흡수하는 기능을 갖는 새로운 실리콘 소재를 개발하였다. 고흡수성 수지의 첨가에 의한 실리콘 수지의 제조시 입자 사이즈와 함량을 달리하면서 인장, 인열, 압축, 경도에 대한 기계적 물성 변화를 알아보았으며, 시간에 따른 실리콘 수지의 흡수성을 측정하였다. 또한 전자 현미경을 통해 고흡수성 수지의 입자형태와 실리콘 수지와의 분포도를 관찰하였다.

초흡수성 고분자 중합체가 크리핑 벤트그래스, 켄터키 블루그래스 및 들잔디의 잔디품질에 미치는 효과 (Effect of Highly Water-Absorbing Polymer on Thrfgrass Quality of Creeping Bentgrass, Kentucky Bluegrass, and Zoysiagrass)

  • 김경남
    • 아시안잔디학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.59-68
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    • 2011
  • 본 연구는 토양개량재 혼합구에서 고분자 중합체 비율이 주요 초종의 잔디품질에 미치는 영향을 조사함으로 수분 흡수 중합체를 이용한 토양개량재의 개발 및 실무 응용에 활용할 수 있는 기초자료를 얻기 위해 수행하였다. 토양개량제 혼합구는 모래, 토양개량재 SOA 및 중합제 WSP를 이용하여 전체 12개 처리구틀 준비하였다. 온실에서 생장한 크리핑 벤트그래스, 켄터키 블루그래스 및 들잔디의 잔디품질은 토양개량재 SOA 및 WSP 중합체 혼합비율에 따라 유의한 차이가 나타났다. 초종별 잔디품질은 크리핑 벤트그래스 > 들잔디 > 켄터키 블루그래스 순서로 나타났고, 시각적 잔디품질 점수는 WSP 중합체 혼합비율에 따라 크리핑 벤트그래스 0.3~9.6, 켄터키 블루그래스 0.3~4.0 및 들잔디 0.9~5.8 사이로 초종 간 최대 5.6정도 차이가 있었다. 3종류 공시초종에서 잔디품질의 변화패턴은 WSP 중합체 혼합비율에 따라 경시적으로 다르게 나타났으며, 잔디품질을 고려할 때 혼합비율은 크리핑 벤트그래스와 들잔디는 5%, 켄터키 블루그래스는 5~10% 범위가 적절하였다. 잔디품질에 대한 전반적인 WSP 중합체 처리효과는 크리핑 벤트그래스, 켄터키 블루그래스 및 들잔디 모두 SOA 20% 혼합구에서 가장 양호하게 나타났다. 그리고 토양개량재 SOA를 함유한 식재층 토양에 WSP 중합체 혼합 시 SOA 혼합비율은 한지형인 크리핑 벤트그래스와 켄터키 블루그래스의 경우 15~20% 사이, 그리고 난지형인 들잔디는 20% 정도를 혼합하는 것이 적절하다고 판단되었다. 향후 유가질 토양개량재를 함유한 식재층 토양에서 0~15% 사이의 저수준의 WSP 중합체 혼합과 함께 칼슘, 펄라이트 등 무기 영양분이 초장, 밀도 및 품질 등 잔디생육 특성에 대한 효과검정을 통해 WSP 중합체를 이용한 토양개량재의 개발 및 실무 응용에 활용하는 것이 바람직하다.

폴리아크릴산 나트륨 염이 함침된 흡수성 고분자 복합 필름의 제조 및 특성 연구 (Preparation and Properties of Moisture-absorbing Film Impregnated with Polyacrylic Acid Partial Sodium Salt Material)

  • 이윤석;최홍열;박인식
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제52권4호
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    • pp.530-537
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    • 2014
  • 수분은 제품의 물리적 변화, 미생물 성장, 화학적 반응을 일으켜 품질을 저하시키는 주요 요인이 된다. 본 연구는 기능성 포장 필름으로 응용하기 위하여 수분을 흡착력이 우수한 폴리아크릴산 나트륨 염(polyacrylic acid partial sodium salt, PAPSS)을 선상저밀도폴리에틸렌(LLDPE) 고분자 수지에 함침된 수분 흡착 기능을 가진 복합 필름을 제조하였다. 제조한 수분 흡착 복합 필름은 PAPSS 물질 입자가 LLDPE 고분자 매트릭스에 잘 분포되어 있음을 확인하였다. 또한 PAPSS 첨가량이 증가됨에 따라 필름의 투명도가 저하되었다. 고분자에 첨가되는 PAPSS 물질의 증가는 복합 필름의 인장강도와 신장률 값이 감소됨을 확인할 수 있었으나 각각 0.5, 1, 그리고 2% PAPSS 필름들 간에는 큰 유의적 차이를 보이지 않았다. 반면 4% PAPSS 함침 필름은 다른 농도로 PAPSS 물질이 함침된 필름과 비교하여 인장강도 및 신장률 값의 급격한 감소를 나타냈다. PAPSS 함량의 증가는 필름의 산소 및 수분 투과도 값이 감소됨이 관찰되어 고분자에 PAPSS 첨가는 필름의 가스 차단의 개선을 나타냈다. PAPSS 함침 필름들은 상대적으로 높은 습도 환경 조건에서 우수한 수분 흡착율을 나타내는 것을 확인하였으며, 특히 4% PAPSS 함침 필름이 다른 PAPSS 농도 함침 필름들에 비하여 높은 수분 흡착율을 보였다. $25^{\circ}C$ 조건에서 필름 샘플의 수분 흡착 등온 곡선에 가장 적합하게 묘사되는 최적의 모델 방정식은 GAB 모델로 나타냈다. PAPSS 첨가는 고분자 필름의 결정화 및 녹는 온도 변화에 영향을 보였으나, 열중량 변화에는 큰 차이가 없이 안정된 열적 특성을 나타냈다.

토양의 수분보유(水分保有)에 미치는 초흡수성 고분자중합체(高分子重合體)(K-sorb)의 효과 (Effect of Highly Water Absorbing Polymer(K-sorb) on Soil Water Retention)

  • 유순호;권순국;노희명
    • 한국토양비료학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.173-179
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    • 1990
  • 초흡수성 고분자중합체(高分子重合體)인 K-sorb를 처리수준을 달리하여 공시토양(供試土壤)에 중량비로 각각 0.0, 0.05, 0.2 및 0.5%로 처리하여 수분보유에 미치는 처리별 효과 및 그 지속성(持續性)을 조사하였다. 모든 처리에서 토양시료의 수분보유력(水分保有力)을 보양수분 압출장치를 사용하여 측정하였다. 각 시료의 수분보유력(水分保有力) 자료로부터 유효수분(有效水分) 및 수분장력 0.01, 0.3 및 15b때의 3상분포를 계산하였다. 수분보유에 미치는 처리(0.0, 0.05, 0.1 및 0.2%)간 효과 및 지속성(持續性)을 검토하기 위하여, 중동(中東) 사양토의 포장에서 배추를 공시작물(供試作物)로 한 난괴법(亂塊法) 실험을 수행하였다. 양질사토와 사양토, 양토의 수분보유력(水分保有力)은 K-sorb를 0.2 또는 0.5% 처리하였을 경우, 각각 무처리토양보다 증가하였다. K-sorb처리는 양질 토양보다 사질토양에서 보다 효과적이었다. K-sorb를 0.5%씩 처리한 토양의 수분함량은, 각각의 수분장력에서 0.2%의 수분함량보다 훨씬 높았다. K-sorb를 0.5%처리한 경우에만, 수분보유력(水分保有力) 증진효과가 12개월 동안 건습을 반복한 후에도 지속되었다. 배추의 생체중(生體重)에 미치는 K-sorb의 효과는 Duncan의 다중검정(多重檢定) 결과 2개월 후에는 0.2%처리에서만 나타났으며, 10개월 후에는 처리별로 뚜렷한 차이가 없었다.

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Modified Carrageenan. 6. Crosslinked Graft Copolymer of Methacrylic Acid and kappa-Carrageenan as a Novel Superabsorbent Hydrogel with Low Salt- and High pH-Sensitivity

  • Pourjavadi A.;Harzandi A. M.;Hosseinzadeh H.
    • Macromolecular Research
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    • 제13권6호
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    • pp.483-490
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    • 2005
  • A novel, polysaccharide-based, superabsorbent hydrogel was synthesized through crosslinking graft copolymerization of methacrylic acid (MAA) onto kappa-carrageenan ($_{k}C$), using ammonium persulfate (APS) as a free radical initiator in the presence of methylenebisacrylamide (MBA) as a crosslinker. A proposed mechanism for $_{k}C$­g-polymethacrylic acid ($_{k}C$-g-PMAA) formation was suggested and the hydrogel structure was confirmed using FTIR spectroscopy. The effect of grafting variables, including MBA, MAA, and APS concentration, was systematically optimized to achieve a hydrogel with the maximum possible swelling capacity. The swelling kinetics in distilled water and various salt solutions were preliminarily investigated. Absorbency in aqueous salt solutions of lithium chloride, sodium chloride, potassium chloride, calcium chloride, and aluminum chloride indicated that the swelling capacity decreased with increased ionic strength of the swelling medium. This behavior can be attributed to the charge screening effect for monovalent cations, as well as ionic crosslinking for multivalent cations. The swelling of super absorbing hydrogels was measured in solutions with pH ranging from 1 to 13. In addition, the pH reversibility and on-off switching behavior, at pH levels of 3.0 and 8.0, give the synthesized hydrogels great potential as an excellent candidate for the controlled delivery of bioactive agents.

토양개량재 혼합구에서 고분자 중합체 비율이 주요 잔디류의 유묘 생존에 미치는 효과 (Effect of High Water-Swelling Polymer Rate on Seedling Survival of Major Turfgrasses Grown on Soil Organic Amendment Mixtures)

  • 김경남;박소향
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.21-32
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    • 2011
  • The effects of high polymer on the seedling survival were investigated in three major turfgrasses. Twelve treatments were used in the study with different rates of sand, soil organic amendment (SOA), and water-swelling polymer (WSP). Turfgrass seedling survival rate was evaluated in creeping bentgrass (CB), Kentucky bluegrass (KB), and zoysiagrass (Zoy) grown under greenhouse conditions. Significant differences were observed among the treatments. Seedling survival rates were variable in CB, KB, and Zoy according to mixing rates of SOA and WSP, being maximum 20.2% in differences. At 6 weeks after seeding, the survival rates ranged from 0.6 to 61.9% in CB, 4.2 to 75.3% in KB and 1.7 to 82.1% in Zoy. A pattern of seedling emergence varied with time among treatments influenced by WSP rates. A proper mixing rate of WSP is considered to be 5% for CB and 5 to 10% for KB and Zoy. In general, overall effect of WSP on seedling survival was clearly observed in the mixtures of sand 80% and SOA 20% in CB. The best result, however, was found from the mixture of sand 85% and SOA 15% in both KB and Zoy. When mixing sand with WSP, a proper rate of SOA is considered to be 20% for CB and 15 to 20% for KB, while 10 to 15% for Zoy. A further research is needed to investigate the effects of WSP on the turf quality in mixtures of sand, SOA, and WSP before a field application.

폴리머의 레이저 투과접합 시 접합부의 기계적 성질에 관한 연구 (A Study on the Mechanical Properties of Joints in Laser Transmission Joining of Polymers)

  • 차상우;김진범;윤석환;나석주
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제25권2호
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    • pp.43-48
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    • 2007
  • Laser Transmission Joining (LTJ) of plastics is a process in which light of suitable wavelength is transmitted through a transparent substrate that is in contact with an absorbing one. In this paper, LTJ is investigated by preliminary experiments from the viewpoint of mechanical engineering. To understand transmitting characteristics of each polymer substrate, transmission rate, reflection rate and absorption coefficient of polymer are measured by using a laser power-meter. Characteristics of joining in the spot welding and seam welding are investigated by measuring the fracture load. Fracture load increases in accordance to the laser power and irradiation time. However, when the laser power is over 60W and irradiation time over 4seconds, fracture load decreases. This phenomenon is probably due to heat-softening of materials. Besides, cavities are generated at a joint by evaporation of water molecules, which can be suppressed by introduction of a gap between two substrates.