• 제목/요약/키워드: Super water absorbent

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고흡수성 수지(SAP)를 이용한 내부양생이 초고성능 콘크리트(UHPC)의 수화반응, 자기수축, 내구성 및 역학적 특성에 미치는 영향 (Effect of Internal Curing by Super-Absorbent Polymer (SAP) on Hydration, Autogenous Shrinkage, Durability and Mechanical Characteristics of Ultra-High Performance Concrete (UHPC))

  • 강성훈;문주혁;홍성걸
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제28권3호
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    • pp.317-328
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    • 2016
  • 이 연구의 목적은 내부양생을 위한 고흡수성 수지(SAP)의 혼입이 초고성능 콘크리트(UHPC)의 수화특성, 자기수축, 내구성 및 역학적 특성에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 이를 위해 입도범위는 유사하지만 화학적 구조가 다른 2 종류의 SAP이 선택되었고, 이러한 SAP이 혼입된 UHPC의 성능이 실험을 통해 평가되었다. 평가결과는 SAP의 종류, 그리고 혼입 여부에 따라 비교되었다. 수화반응성과 수화생성물 확인을 위해 등온열량계 및 XRD를 이용한 실험이 각각 진행되었고, 이 실험을 통해 초기 재령일에서 수화반응성 및 장기 재령일에서의 수화생성물을 확인하였다. UHPC의 수축저감제로서 SAP의 적용 가능성을 확인하기 위해 자기수축 변형율, 압축강도 및 염분침투성을 측정하였다. 또한, SEM 이미지 촬영을 통해 SAP이 UHPC 내부에서 형성한 공극을 실제로 확인하고 분석하였다. 이러한 분석 및 평가결과를 통해, SAP을 이용한 내부양생은 역학적 성능과 내구성 저하 없이 UHPC의 자기수축을 저감시킬 수 있다는 결론을 내렸다. 실험에 사용된 두 종류의 SAP 중에서, UHPC 내부에서 흡수력이 더 우수한 SAP_AM이 SAP_AA 보다 수축저감성능 뿐만 아니라, 장기적인 수화반응성, 압축강도, 염분침투 저항력에서도 성능이 더 우수한 것으로 나타났다.

Reactive Extrusion of Starch-g-Polyacrylonitrile in the Preparation of Absorbent Materials

  • Yoon, Kee-Jong;Carr, M.E.;Bagley, E.B.
    • 한국섬유공학회:학술대회논문집
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    • 한국섬유공학회 1990년도 제2차 학술발표초록집
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    • pp.8-8
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    • 1990
  • A new method for the graft polymerization of acrylonitrile onto starch is presented. Graft polymerization of acrylonitrile onto starch and the subsequent hydrolysis in sodium hydroxide solution to prepare absorbents is well known. This process has been utilized to produce the commercial product, Super Slurper. In a typical batch process, ~5% starch in water mixture is gelatinized at $95^{\circ}C$ under stirring for 1 hour then cooled to room temperature. The graft polymerization itself is carried out for approximately 2 hours at $25~30^{\circ}C$ on the gelatinized starch by eerie ion initiation. In this study, graft polymerization of acrylonitrile onto starch via a reactive extrusion process which is a continuous, efficient process is described. Initial concentration of starch in water is 35% and the reaction temperatures are between $50~80^{\circ}C$. However, the most significant difference in the reactive extrusion process is the short time in which the graft polymerization takes place. Preliminary results on the properties of graft polymerization products obtained from the reactive extrusion process are compared to those obtained from the batch process as well as the absorbency of the hydrolyzed samples. Absorbent material has also been prepared by sequential grafting and saponification in the extruder followed by a 2 hour heat treatment of the extrudate in an air circulated oven at $100^{\circ}C$.

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비드형 고흡수성 수지의 제조 및 특성연구 (Preparation and Characterization of Bead Type Superabsorbent Resin)

  • 안교덕;윤민중
    • 폴리머
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    • 제38권6호
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    • pp.760-766
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    • 2014
  • 종래의 역상 현탁중합 방법을 개선하여 서방성 재료로 적합한 비드형 고흡수성 수지를 제조하고 그것의 물리적 특성을 관찰하였다. 단량체로 아크릴산과 아크릴 아마이드를, 가교제로는 N,N-메틸렌 비스아크릴 아마이드를 사용하였다. 단량체 수용액의 점도는 하이드록시에틸셀룰로오스(HEC)로 조절하였고 분산안정제로 에틸셀룰로오스와 폴리부타디엔계를 조합하여 사용하였고, 분산상으로는 혼합용매를 사용하여 단량체 수용액과 비중을 유사하게 조절하여 사용하였다. 제조된 비드의 주사전자현미경(SEM) 분석결과, 입자의 표면에 수십 nm 직경의 기공들이 존재함을 확인하였다. 비드 입자의 크기는 단량체 수용액의 점성을 조절함에 따라 $500{\sim}3000{\mu}m$ 범위의 크기 분포를 보였다. 비드의 흡수량 및 흡수속도는 입자크기에 반비례하였으며 1 g 수지가 5시간 동안에 흡수하는 최대 수분량은 평균 170~200 g이었다. 한편, 이러한 흡수량은 수용액의 pH 변화에 의존하였으며 pH 5~11 범위에서 최대의 흡수량을 보였으며, NaCl과 $MgCl_2$ 염이나 에탄올과 프로필렌글리콜의 농도 증가에 따라서는 흡수량이 급격하게 저하되었다. 흡수 후 방출 거동을 관찰한 결과 상온에서 700시간으로 서방성 재료로 사용가능성을 확인하였다.

Agar 그래프트 폴리아크릴산 겔의 흡수능 최적화 (Optimization of the Water Absorption by Crosslinked Agar-g-Poly(acrylic acid))

  • Wuttisela, Karntarat;Panijpan, Bhinyo;Triampo, Wannapong;Triampo, Darapond
    • 폴리머
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    • 제32권6호
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    • pp.537-543
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    • 2008
  • Crosslinked agar-g-poly(acrylic acid) (x-agar-g-PAA) super absorbent with a water absorbency ($Q_{H2O}$) of approximately 660 g/g was synthesized by the copolymerization of agar with an acrylic acid monomer. KPS and MBA were used as the initiator and crosslinker, respectively. Grafting was performed in air. Infrared spectroscopy was used to identify the product of copolymerization. The optimum conditions to synthesize the x-agar-g-PAA superabsorbent were 0.1 g of agar, 0.1 g of the KPS initiator, for 15 min; 50% AA monomer, 0.005 g of the MBA crosslinker, for a propagation time of 5 min; and 1 M NaOH for 15 min to allow for saponification. The reaction temperature was $80{^\circ}C$.

흡수성 물질과 초기 밀봉양생이 황토 모르타르의 건조수축과 압축강도에 미치는 영향 (Effect of Absorbent Materials and Initial Sealed Curing on Drying Shrinkage and Compressive Strength of Hwangtoh Mortar)

  • 권양희;홍성걸
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.20-29
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    • 2016
  • 이 연구에서는, 우리나라 전통 건축재료 중 하나인 천연 황토 모르타르에 사용되어 온 해초풀과 현대적 재료인 고흡수성수지(Superabsorbent Polymer, SAP)와 같은 흡수성 물질이 이러한 모르타르의 건조수축과 압축강도에 미치는 영향이 조사되었다. 흡수성 물질과 더불어 문화재표준시방서에서 권고하는 초기 밀봉양생의 효과 역시 검토되었다. 실험에 의한 28일 압축강도와 수렴한 건조수축 변형율의 검토 결과, 우선 초기 7일간의 밀봉 양생은 강도향상과 수축저감에 효과적이었다. 따라서, 문화재표준시방서의 권고는 합리적이며 실효성이 있는 것으로 검증된다. 흡수성 물질의 혼입 역시 두 재료특성에 있어 효과적인데, 그 효과는 물질들의 흡수 능력에 의존한다. 따라서, 흡수 능력이 더 높은 SAP을 사용하는 것이 해초풀을 사용하는 것보다 더 효과적이다. 그러나, 이러한 것들이 유효하기 위해서는 초기 밀봉양생과 물이 추가되지 않는 조건들이 함께 따라야 한다. 마지막으로, 황토 모르타르의 압축강도의 증가는 건조수축의 감소와 선형적으로 관계한다. 이러한 선형 상관성에 의해, 초기밀봉 양생 또는 흡수성 물질의 혼입에 따른 모르타르의 압축강도 증가하는 원인이 정량적으로 설명될 수 있다.

파일럿 지료 조성설비를 이용한 폐 일회용 기저귀의 유용성분 회수에 관한 연구 (Studies on the Recovery of Useful Materials from Disposable Diaper Waste using Pilot Stock Preparation Units)

  • 이태주;남윤석;박정은;조준형;류정용;이호선
    • 펄프종이기술
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    • 제47권4호
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    • pp.66-75
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    • 2015
  • Disposable diaper waste is consisted of plastic, fiber, and SAP (Super Absorbent Polymer). They are valuable to be used as raw materials of other products including plastic blocks and pulp mold. Nevertheless, disposable diaper waste have been disposed by landfill and incineration without recycling. Due to strict environmental regulations it is necessary to develop fractionation technique to recycle the disposable diaper waste. In this study the fractionation technique using pilot-scale stock preparation units was investigated. Process for separation of plastic and fibers from disposable diaper waste was composed by the combination of pilot-scale pulper, drum screen, screen and cleaner. Recovery rate of plastics and fiber was checked according to the various operating conditions. In drum screen, recovery rate of plastic was high when the cut size of disposable diaper waste was $5cm{\times}5cm$. The highest recovery rate of fiber was achieved with 0.3 mm slot screen. It is important to control the neutral state of SAP for improvement of recovery rate of fiber since SAP can be swelled easily in water. Therefore SAP can be controlled efficiently by the addition of calcium chloride into the pulper. Consequently recovery rates of plastics and fibers were over 90 and 80% under the optimum pilot operating conditions.

고흡수성 합성고분자가 홍화 및 아마란스 새싹의 발아 및 생육에 미치는 영향 (Effect of Super Absorbent Polymer on Germination and Growth of Safflower and Amaranth Sprouts)

  • 장성남;이가운;이승만;윤재길;신현석;손기호
    • 생물환경조절학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.37-45
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    • 2021
  • 본 연구는 식물공장에서 고흡수성 합성고분자(Super absorbent polymer; SAP)를 수경재배에서 배지로서의 활용가능성을 구명하고자 홍화 및 아마란스 새싹의 생육특성과 페놀함량 및 항산화도를 평가하였다. 대조구는 새싹 재배기(19 × 14 × 9cm, W × D × L)에 거즈를 깔고, 처리구에는 거즈 위에 SAP를 추가하여 비교 분석하였다. 홍화 새싹 종자를 30℃의 증류수에 5시간 동안침지한 뒤, 새싹 재배기에 파종 후 식물생장상에서 재배하였다. 식물생장상의 내부 온도는 25 ± 1℃, 습도는 70 ± 4%로 유지되었고 광조건은 35 ± 6μmol·m-2·s-1(광주기 12h)로 설정하였다. 아마란스 새싹은 새싹 재배기에 파종 후 식물생장상 내부 온도 25 ± 2℃, 습도는 70 ± 5%, 광조건은 188 ± 10μmol·m-2·s-1(광주기 16h)로 설정하였다. SAP의 기본적인 특성으로 물리/화학적 분석과 홍화 및 아마란스의 발아율과 생육특성 및 기능성 물질을 분석하였다. 홍화는 발아율, 생육 및 기능성 물질에서 처리구와 대조구간 차이가 없었으나, 아마란스는 생육 측면에서는 대조구와 차이가 없었으나 발아율, 건물중, 페놀함량 및 항산화도에서 처리구가 각각 1.16배, 1.16배, 1.40배, 1.12배의 높은 결과를 보였다. 결과적으로, 이번 연구를 통해 식물공장에서 SAP을 활용한 새싹재배가 가능할 것으로 판단하였으며 추후 SAP가 식물 생리적으로 작용하는 연구가 필요할 것으로 사료된다.

고흡수성 합성고분자가 덩굴성 식물의 생육에 미치는 영향 분석 (Effects of Super Absorbent Polymer on the Growth of Vine Plants)

  • 김정호;오득균;윤용한
    • 한국환경과학회지
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    • 제22권7호
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    • pp.801-810
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    • 2013
  • To improve the physical and chemical properties of the soil and increasing water-retaining property of the soil, Superabsorbent synthetic polymeric materials have been used. The experiment carried out from April to July 2012 after the influence evaluation of Superabsorbent synthetic polymeric materials to vines plant. The result shows that the study of Hedera japonica Tobler, the growth and the survival rates rank as media > hydroponic > superabsorbent synthetic polymers, and the growth and the survival rates are considerably pessimistic in the experiment of hydroponic and superabsorbent synthetic polymers. In the study of Trachelospermum asiaticum var. intermedium, the growth and the survival rates rank as hydroponic > media > superabsorbent synthetic polymers, the difference between the experiment of hydroponic and is very small and the survival rates are not very good in the experiment of superabsorbent synthetic polymers. In the study of Euonymus fortunei var. radicans Rehder,it is insignificantly difference among the different of planting based. Judging from these results, the differences are depending on the species of plants. The thesis holds that the characteristics of plant should be considered in plant cultivation and soil improvement in the future, and it is desirable to use the appropriate mixing ratio of soil in soil improvement as well.

초고흡수성 폴리머(CPAM-AS-hyd) 처리가 토양수분, 배추생육 및 양분 흡수에 미치는 영향 (Effect of Chinese Cabbage Growth and Change of Nutrient and Soil Water on Application of Super Water Absorbent Polymer)

  • 이경보;이덕배;문성필;김무기
    • 한국토양비료학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.350-357
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    • 2001
  • 아크릴 아마이드를 자가 중합하여 NaOH로 가수분해시켜 제조된 고 흡수성 고분자 중합체(CPAM-AS-hyd)를 수분조건을 달리한 토양에 시용 한 후 토양수분 보유력, 양분변화 및 배추생육 효과를 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 배추의 출현 율은 무시용 구가 89%, CPAM-AS-hyd 시용 구가 98% 이었으며, CPAM-AS-hyd 처리시 토양수분 보유력 변화는 관개 5일 후 무시용 구의 토양수분 함량은 20.7%, CPAM-AS-hyd 처리 구는 25.4~27.6% 이었으며 관개 10일 후 무시용 구는 11.7%. CPAM-AS-hyd 처리 구는 13.1~16.3 이었다. 무시용 구는 관개 10일 후 작물이 위조 점에 도달한 반면 CPAM-AS-hyd 처리 구는 관개 15일 이후에 위조점에 도달 되었다. 상토에 CPAM-AS-hyd를 시용함으로서 육묘 기간을 약 5일 정도 단축시킬 수 있었으며, 상토 내 $NO_3-N$ 함량은 CPAM-AS-hyd를 시용 함으로서 육묘 시기가 경과할수록 증가하는 경향이었다. 배추 재배 시 CPAM-AS-hyd 시용 효과 시험에서 관수점 0.2bar 구의 관개량은 무시용이 1.87톤, 5kg $10a^{-1}$ 시용이 1.65톤, 10kg $10a^{-1}$ 시용이 1.53톤이었으며, 0.5bar 구의 무시용은 1.38톤, 5kg $10a^{-1}$는 1.25톤 그리고 10kg $10a^{-1}$는 1.15톤이었다. 또한 CPAM-AS-hyd 시용에 의해 관수 점에 도달되는 기간도 무시용 구에 비해 2~3일 정도 길어 졌으며 관개 량도 절약할 수 있었다. 배추의 수량은 0.2bar구에서 무시용에 비하여 9% 증수되었으며, -0.5bar구에서는 34%의 증수 효과가 있었다. CPAM-AS-hyd 시용 후 토양 중 $NH_4-N$$NO_3-N$ 함량 변화는 배추 정식 10일후 무시용 구에 비하여 감소하였으나, 정식 20일 이후부터는 토양 중 질소함량이 증가하였다. CPAM-AS-hyd가 처리됨으로서 식물체 중 T-N, CaO, MgO, $K_2O$ 등 양분 흡수 량이 증가되었으나, $P_2O_5$은 무시용 구와 CPAM-AS-hyd 처리간 뚜렷한 경향을 보이지 않았다.

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Sorbitol이 결합된 아크릴계 고흡수성 수지의 합성 및 특성 (Synthesis and Characterizations of Polyacrylic Superabsorbent Polymer Containing Sorbitol)

  • 김공수;신재섭;문용운;이광용
    • 공업화학
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    • 제7권1호
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    • pp.136-144
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    • 1996
  • 역상현탁 중합방법으로 sodium acrylate 및 아크릴산을 모노머로 사용하고 분산제로는 sucrose fatty acid ester(S-570), 증점제로는 Xanthan-gum, 가교제로는 EDGMA 및 GPGE, 개시제로는 $K_2S_2O_8$, 및 용매로는 사이클로헥산을 사용하여, sorbitol의 함유량을 10~50%로 변화시키면서 sorbitol이 결합하고 있는 고흡수성 수지(SAP)를 합성하였다. 합성한 고흡수성 수지를 모노머량의 0.05~0.40mol%로 표면가교 시켰고, 입자형태는 구형이었으며 입자크기 분포는 $177{\sim}707{\mu}m$ 이었다. 고흡수성 수지의 흡수량은 물에 대하여는 785~1086배 이었고, 0.9% NaCl 용액에 대해서는 50~83배 이었다. Sorbitol의 함유랑이 증가할 수록 고흡수성 수지의 흡수량과 보수량은 감소하였으며, +5 cal/g SAP의 흡열특성을 나타내었다.

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