• 제목/요약/키워드: polymerization rate

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Starch-g-PAN 고분자 전해질막 합성 및 플렉서블 고체 슈퍼 캐퍼시터 응용 (Synthesis of Starch-g-PAN Polymer Electrolyte Membrane and Its Application to Flexible Solid Supercapacitors)

  • 민효준;정주환;강미소;김종학
    • 멤브레인
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    • 제29권3호
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    • pp.164-172
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    • 2019
  • 본 연구에서는 녹말(starch)과 poly(acrylonitrile) (PAN)으로 이루어진 가지형 공중합체 기반의 슈퍼 캐퍼시터용 전해질막을 손쉽게 제조하는 방법을 제시하였다. 가지형 공중합체(starch-g-PAN)는 세륨 이온에 의해 개시된 자유 라디칼 중합을 통해 합성되었다. 실온에서 어떠한 유기용매 없이 Starch-g-PAN 고분자를 이온성 액체, 1-ethyl-3-methylimidazolium dicyanamide (EMIM DCA)에 용해하였으며 1시간 동안 $100^{\circ}C$의 고온을 가해줌으로써 손쉽게 고분자 막을 만들었다. 제조된 막은 유연하여 플렉서블 고체 슈퍼 캐퍼시터의 전해질에 적용되었다. Starch-g-PAN 기반의 고분자 전해질막을 사용한 슈퍼 캐퍼시터는 0.5 A/g의 전류 밀도에서 약 21 F/g의 정전용량을 가졌으며 10,000 사이클 동안 86%의 유지율을 보이며 높은 주기 안정성을 보였다. 본 연구를 통해 starch-g-PAN 기반의 고분자 전해질막이 우수한 성능을 가진 플렉서블 고체 슈퍼 캐퍼시터에 응용될 수 있음을 확인하였다.

Comparison of SBR/BR Blend Compound and ESBR Copolymer Having Same Butadiene Contents

  • Hwang, Kiwon;Lee, Jongyeop;Kim, Woong;Ahn, Byungkyu;Mun, Hyunsung;Yu, Eunho;Kim, Donghyuk;Ryu, Gyeongchan;Kim, Wonho
    • Elastomers and Composites
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    • 제54권1호
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    • pp.54-60
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    • 2019
  • The rapid development of the automobile industry is an important factor that led to the dramatic development of synthetic rubber. The tread part of tire that comes in direct contact with the road surface is related to the service life of the tire. Rubber compounds used in tire treads are often blended with SBR (styrene-butadiene rubber) and BR (butadiene rubber) to satisfy physical property requirements. However, when two or more kinds of rubber are blended, phase separation and silica dispersion problems may occur due to non-uniform mixing of the rubber. Therefore, in this study, we synthesized an SBR copolymer with the same composition as that of a typical SBR/BR blend compound by controlling butadiene content during ESBR (emulsion styrene-butadiene rubber) synthesis. Subsequently, silica filled compounds were manufactured using the synthesized ESBR, and their mechanical properties, dynamic viscoelasticity, and crosslinking density were compared with those of the SBR/BR blended compound. When the content of butadiene was increased in the silica filled compound, the cure rate accelerated due to an increased number of allylic positions, which typically exhibit higher reactivity. However, the T-2 compound with increased butadiene content by synthesis less likely to show an increase in crosslink density due to poor silica dispersion. In addition, the T-3 compound containing high cis BR content showed high crosslink density due to its monosulfide crosslinking structure. Because of the phase separation, SBR/BR blend compounds were easily broken and showed similar $M_{100%}$ and $M_{300%}$ values as those of other compounds despite their high crosslink density. However, the developed blend showed excellent abrasion resistance due to the high cis-1,4 butadiene content and low rolling resistance due to the high crosslink density.

고성능 평면 슈퍼커패시터를 위한 얇고 유연한 폴리아닐린 전극 제작 (Fabrication of a Thin and Flexible Polyaniline Electrode for High-performance Planar Supercapacitors)

  • 손선규;김서진;신준호;류태공;정재민;최봉길
    • 공업화학
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    • 제32권4호
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    • pp.403-408
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    • 2021
  • 본 논문에서는 얇고 유연한 평면 슈퍼 커패시터(PSC)를 스크린 인쇄된 탄소 전극에 폴리아닐린(PANI)을 코팅하여 제작하였습니다. 스크린 프린팅 방법을 사용하여 유연한 폴리에틸렌 테레프탈레이트에 탄소 잉크를 코팅한 후 희석 중합 법을 사용하여 탄소 표면에 PANI 박막을 코팅하였습니다. 서로 맞물린 구조의 얇은 유연한 PANI 전극을 폴리머겔 전해질로 조립하여 평면 모양의 슈퍼 커패시터(PSC) 장치를 만들었습니다. 상기 제조된 PANI/PSC는 매우 얇고 유연 하였으며, 10 mV/s에서 409 µF/cm2의 높은 면적 정전용량을 나타내었습니다. 이 값은 500 mV/s에서 원래 값의 46%로 유지되었습니다. 유연한 PANI/PSC는 180°의 구부러진 상태와 100번째의 반복적인 피로도 테스트에서도 82%의 높은 정전 용량 유지를 보여주었습니다.

밤 전분 및 전분겔의 성질에 관한 연구 (Properties of Chestnut Starch and It's Gel)

  • 주난영;안승요
    • 한국식품과학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.1017-1027
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    • 1995
  • 밤 전분의 이화학적 성질, 분자구조적 성질, 산처리 전분의 성질, 전분겔의 특성에 대하여 시험하였다. 아밀로오스 함량은 18.9%였고 X-선 회절도는 $C_b$형을 나타내었다. 팽윤력은 $65^{\circ}C{\sim}75^{\circ}C$까지 급격히 증가하고 그보다 높은 온도에서는 완만히 증가하였고, 용해도는 $70^{\circ}C$까지는 직선적으로 증가하나 그보다 높은 온도에서 는 완만히 증가하였다. 가열온도를 $75^{\circ}C,\;85^{\circ}C,\;95^{\circ}C$로 달리한 아밀로그래프에서 $50^{\circ}C$에서의 냉각점도는 가열온도가 증가함에 따라 낮아졌다. 밤 전분 아밀로오스의 최대흡수파장은 640nm, ${\beta}$-아밀라아제 분해한도는 84.2%, 중합도는 951이었고 아밀로펙틴의 최대흡수파장은 570nm, ${\beta}$-아밀라아제 분해한도는 58.2%, 중합도는 1371, 평균사슬길이는 22.6이었다. 전분 및 아밀로오스의 겔 크로마토그래피 용출결과 저분자량($<5{\times}10^5$)의 분자들이 각각 4.0%, 11.5%로 용출되었다. $75^{\circ}C,\;85^{\circ}C,\;95^{\circ}C$ 등 세 온도에서 용출한 가용성 전분의 겔 크로마토그래피 용출양상에서 높은 온도에서 용출한 것일수록 큰 분자량의 전분이 많이 용출되었다. 아밀로펙틴을 pullulanase로 분해시켰을 때 얻어진 가지부분들의 분자량분포에서 피크II(DP 35-45)에 대한 피크III(DP 10-15)의 비율은 2.2였다. 2.2 N HCI로 $35^{\circ}C$에서 10일간 산처리한 밤 전분의 가수분해율은 96%에 이르렀고 가수분해는 4일째를 경계로 두 단계의 다른 가수분해 속도를 나타내었다. 산처리 전분의 겔 크로마토그래피 용출양상에서 초기 6시산 후에 아밀로펙틴 피크가 완전히 사라졌고 산처리 기일이 증가함에 따라 DP 10-15의 짧은 사슬로 분해되었다. 아밀로오스 함량은 산처리 6시간 후까지는 증가하다 그 이후는 감소하였다. 밤 전분겔의 견고성은 $75^{\circ}C$로 가열하여 만든 전분겔에서 가장 높았고 응집성은 $85^{\circ}C$로 가열하여 만든 전분겔에서 가장 높았다. 전분겔의 노화속도는 비교적 빨랐으며 특히 $75^{\circ}C$로 가열하여 만든 전분겔에서 가장 빨랐다.

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UV-B 반복노출에 따른 항산화효소의 변성 및 활성저하와 RGP렌즈의 차단효과 (Denaturation and Inactivation of Antioxidative Enzymes due to Repeated Exposure to UV-B and Inhibitory Effect of RGP Lens)

  • 변현영;이은정;오대환;김소라;박미정
    • 한국안광학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.237-246
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    • 2015
  • 목적: 본 연구는 안구에 존재하는 항산화효소인 superoxide dismutase(SOD)와 catalase(CAT)가 UV-B에 반복적으로 노출되었을 때 유발되는 구조변성 및 활성저하의 상관관계를 밝히며, 자외선 차단 RGP렌즈의 사용으로 효소의 변성과 활성저하가 효율적으로 차단되는가를 알아보기 위하여 수행되었다. 방법: SOD와 CAT의 표준품으로 각각의 효소용액을 제조하고 하루 30분, 1시간 및 2시간씩 312 nm의 UV-B에 1, 2, 3, 4 및 5일 동안 반복적으로 노출시켰다. 이 때 UV-B에 직접 노출시킨 항산화효소의 구조 및 활성변화를 자외선 차단기능이 있는 RGP렌즈로 UV-B를 차단시킨 경우와 비교하였다. UV-B 반복노출에 따른 SOD와 CAT의 구조변성은 전기영동분석으로 확인하였으며, 이들 효소활성은 분석키트를 이용하여 비색분석법으로 측정하였다. 결과: UV-B에 반복노출된 SOD는 일일 30분 조사조건으로 반복노출되었을 때에도 전기영동분석에서 효소다중화(polymerization)가 관찰되었으나 활성의 변화는 10% 이내로 나타났다. 반면 UV-B에 반복노출된 CAT은 전기영동 시 효소밴드크기나 진하기가 감소하여 구조변성이 나타났음을 확인할 수 있었으며, 반복노출시간이 긴 경우 CAT은 전기영동분석에서 효소밴드를 보임에도 불구하고 그 활성은 완전히 소실되었다. 또한 UV-B 조사로 인한 CAT의 변성은 63.7%의 UV-B 차단기능을 가진 RGP렌즈의 사용으로 어느 정도 억제되었으나 완전히 억제되는 것은 아니었다. 결론: 이상의 결과로 UV-B 반복노출에 따른 항산화효소의 구조변성은 그 종류에 따라 효소활성의 감소정도와 반드시 일치하는 것은 아님을 알 수 있었다. 따라서 자외선으로 인한 항산화효소의 손상을 막기 위하여서는 콘택트렌즈를 착용한 상태에서 자외선 노출시간을 최소화하거나, FDA Class I 차단제에 해당하는 UV 차단율을 가지는 콘택트렌즈를 착용 또는 이에 상응하는 UV차단율을 가지는 선글라스를 덧착용할 것을 권장한다.

반복핵이식에 의한 복제동물 생산에 관한 연구 II. 토끼에서 공핵배의 세포주기 조절에 의한 제2세대 복제배의 생산효율 개선 (Study on Production of Cloned Animals by Recycling Nuclear Transplantation II. Improved Second Generation Cloning of Rabbit Embryos Using Donor Nuclei with Synchronized Cell Cycles)

  • 이효종;전병균;박충생;최상용;윤창현;강대진
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.73-82
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    • 1995
  • large scale production of cloned embryos requires the technology of multiple generation nuclear transplantation(NT) using NT embryos as the subsequent donor nuclei. The purposes of this study were producing the second generation cloned rabbit embryos, and also to determine the electrofusion rate and in vitro developmental potential comparatively in the cloned embryos of the first and second NT generation. The embryos of 16-cell stage were collected from the mated does by flushing oviducts with Dulbecco's phosphate buffered saline(D-PBS) containing 10% fetal calf serum(FCS) at 47 hours after hCG injection In the first generation NT, the nuclear donor embryos were synchronized in the phase of Gi /S transition of 32-cell stage. The first generation NT embryos which were developed to 8-cell were synchronized in Gi /S transition phase of the following 16-cell stage and used as donor nuclei for second generation Synchronization of the cell cycle of blastomeres was induced, first, using an inhibitor of microtuble polymerization, colcemid for 10 hours to arrest blastomeres in M phase, and secondly, using a DNA synthesis inhibitor, aphidicolin for 1.5 to 2 hours to arrest them in Gi /S transition boundary. The recipient cytoplasms were obtained by removing the nucleus and the first polar body from the oocytes collected at 14 hours after hCG injection. The separated donor blastomeres were injected into the enucleated recipient oocytes by micromanipulation and were electrofused by electrical stimulation of three pulses for 60 $\mu$sec at 1.25 kV /cm in 0.28 M rnannitol solution The fused oocytes were co-cultured with a monolayer of rabbit oviductal epithelial cells in M-199 solution containing 10% FCS for 120 hours at 39$^{\circ}C$ in a 5% $CO_2$ incubator. Following in vitro culture of the first and second generation cloned embryos to blastocyst stage, they were stained with Hoechst 33342 dye for counting the number of blastomeres by fluorescence microscopy. The results obtained were summarized as follows: 1. The electrofusion rate was found to be similar as 79.4 and 91.5% in the first and second generation NT rabbit embryos, respectively. 2. The in vitro developmental potential to blastocyst stage of the second generation NT embryos (23.3%) was found significantly(p<0.05) lower, compared with that of the first generation NT embryos (56.8%). 3. The mean blastomeres counts of embryos developed to blastosyst stage following in vitro culture for 120 hours and also their daily cell cycles during the culture period were decreased significantly (p<0.05) to 104.3 cells and 1.33 cylces in the second NT generation, compoared with 210.4 cells and 1.54 cycles in the first NT generation, respectively.

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Differential Influences in Sizes and Cell Cycle Stages of Donor Blastomeres on the Development of Cloned Rabbit Embryos

  • Ju, Jyh-Cherng;Yang, Jyh-Shyu;Liu, Chien-Tsung;Chen, Chien-Hong;Tseng, Jung-Kai;Chou, Po-Chien;Cheng, San-Pao
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제16권1호
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    • pp.15-22
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    • 2003
  • Experiments were conducted to evaluate the effect of blastomere diameters and cell cycle stages on the subsequent development of nuclear transplant rabbit embryos (NT-embryos) using nuclei derived from the 16- or 32-cell stage embryos. All blastomeres and NT-embryos were cultured individually in modified Ham's F-10 medium supplemented with 10% rabbit serum (RS) at $38^{\circ}C$ and 5% $CO_2$ in air. The diameter of blastomeres from 16-cell stage embryos was found twice of those from 32-cell stage (51 vs 27 ${\mu}m$). Significant differences were observed in cleavage rates ($\geq$3 divisions) in the isolated single blastomeres (54 vs 48 for 16-cell; 28 vs 14 for 32-cell, p<0.05), but the fusion rates of oocytes with transferred nuclei were similar between small and large single blastomeres derived from either 16-cell or 32-cell stage embryos. When 16-cell stage blastomeres were used as nuclear donors, cleavage rates ($\geq$3 divisions) of the NT-embryos were greater in the small nuclear donors than in the large donors (73 vs 55%, p<0.05). On the contrary, significantly higher cleavage (43 vs 6%, p<0.05) and developmental rates (14 vs 0%, p<0.05) were observed in the large blastomere nuclear donor group of the 32-cell stage embryos. When the cell cycle stages were controlled by a microtubule polymerization inhibitor (Demicolcine, DEM) or the combined treatment of DEM and Aphidicolin (APH), a DNA polymerase inhibitor, fusion rates were 88-96% for the 16-cell donor group (without DEM treatment), which were greater than the 32-cell donor group (54-58%). Cleavage rates were also greater in the transplants derived from G1 nuclear donor group (93-95%) than those from the DEM and APH combined treatment (73%) for the 16-cell donor group (p<0.05). No significant difference was detected in the morula/blastocyst rates in either donor cell stage (p>0.05). In conclusion, it appeared that no difference in the developmental competence between large and small isolated blastomeres was observed. When smaller 16-cell stage blastomeres were used as nuclear donor, the cleavage rate or development of NT-embryos was improved and was compromised when 32-cell stage blastomeres were used. Therefore, control nuclear stage of the donor cell at $G_1$ phase in preactivated nuclear recipients seemed to be beneficial for the cleavage rate of the reconstructed embryo in the 16-cell transplant, but not for subsequent morula or blastocyst development.

N,N'-bis(3-pyrrol-1-yl-propyl)-4,4'-bipyridinium이온의 산화-환원 고분자 피막에 대한 전기화학 (Electrochemistry for Redox Polymer Film of N,N'-bis(3-pyrrol-1-yl-propyl)-4,4'-bipyridinium Ion)

  • 차성극
    • 폴리머
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    • 제25권1호
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    • pp.6-14
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    • 2001
  • 단량체인 N,N'-bis(3-pyrrol-1-yl-propyl)-4,4'-bipyridinium$(PF_6^-)_2$를 유리탄소전극 상에 전기화학적으로 중합하였다. 이 고분자 피막전극의 전기화학적 활성자리는 고분자 줄기에 분포된 bipyridinium이온이다. 이 전극은 인산염 완충용액(pH=5.7)에서 두 개의 산화-환원 쌍을 갖으며 그 형식전위는 각각 -0.41V와 -0.81V(vs. SSCE)였다. 이 고분자 피막 내에서 도판트 이온의 확산계수는 $V^{2+/+}$$V^{+/0}$ 단계에서 $1.57{\times}10^{-4}$$4.35{\times}10^{-5}cm^2s^{-1}$이였다. 환원과정보다 산화과정이 어려운 결과로 나타났다. 고분자 피막 내에서 전자전달 속도상수는 각 단계에서 각각 57.53과 $2.63 s^{-1}$으로 첫째 단계가 22배나 큰 값을 보이고 있다. 이 피막의 전자전달 저항은 적용된 전해질의 양이온에 크게 영향을 받는다. 즉, $LiClO_4,\; NaClO_4,\;KClO_4$ 및 인산염 완충용액에서 도판트이온으로 작용하는 $ClO_4^-$$PO_4^{3-}$ 이외에 이들의 대이온의 영향도 받아서 그 값이 각각 22.63, 16.81, 12.44 및 $11.36 k{\Omega}$로 크게 차이가 났다. EQCM에 의한 전기화학적 중합반응의 속도상수 값은 일차 반응으로 초기에 $1.31{\times}10^{-1}s^{-1}$였다. 이와 같이 $PO_4^{3-}$이 도판트인 G.C./p-BPB형의 전극이 CV과정에서 안정하고 20회 이상 사용이 가능하며 재현성이 뛰어나다.

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중간수분식품 모델계에서의 마이야르 반응에 관한연구 (Maillard Reaction in an Intermediate Moisture Model Food System)

  • 김윤지;최형택;유주현;오두환
    • 한국식품과학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.113-118
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    • 1987
  • 중간수분식품 모델계를 사용하여 마이야르반응에 대한 Aw, 저장은도, pH, PEG첨가의 영향을 살펴 본 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 모델계의 초기 glucose와 Iysine의 mol비를 0.5에서 4까지 변화시켜 저장한 결과 mol비가 증가함에 따라 갈색화가 촉진되어 mol비 3까지 급격히 증가하였으며 그 이상에서는 큰 변화가 없었다. Aw의 영향을 살펴본 결과 중간수분식품의 Aw범위인 $0.67{\sim}0.84$의 Aw에서 갈색화가 촉친되었다. 저장온도의 영향은 온도가 높을 수록 갈색화가 촉진되었고 저장온도에 따라 최대 갈색화가 일어나는 Aw가 변화하여 60, $40^{\circ}C$의 경우 Aw0.84, $30^{\circ}C$에서는 Aw 0.74, $20^{\circ}C$에서는 0.67에서 최대 갈색화 현상을 보여 주었다. Aw 0.84. 0.74, 0.67에서의 각각의 활성화 에너지는 18.03, 15.18. 9.90Kcal/mole 이었다. 완충액을 사용하여 또델계의 pH를 조절하여 저장한 결과 알칼리쪽에서 갈색화가 촉진되었으며, PEG첨가에 따른 영향은 종합도가 높을 수록 갈색화저해효과가 컸다.

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광중합법을 이용한 수처리용 설폰산형 PET-g-GMA 극세 이온 교환 섬유의 합성 및 금속 이온 흡착 특성 (Synthesis of Sulfonated PET-g-GMA Fine Ion-exchange Fibers for Water Treatment by Photopolymerization and Their Adsorption Properties for Metal Ions)

  • 곽노석;황택성;김선미;양윤규;강경석
    • 폴리머
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    • 제28권5호
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    • pp.397-403
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    • 2004
  • 광개시제를 이용한 UV 조사방법으로 설폰화 PET-g-GMA 극세 이온 교환 섬유를 합성하고 이들의 구조 및 흡착 특성을 확인하였다. PET-g-GMA의 그라프트율은 UV 조사량, 조사시간 및 반응온도가 증가함에 따라 증가하였으며, 최적 합성조건은 UV조사량, 시간, 반응온도가 각각 450 W, 60 min, $40^{\circ}C$이었다. 한편 최대 설폰화율과 이온 교환 용량은 각각 8.12 mmol/g, 3.25 meq/g의 값을 나타내었다. 또한 설폰화 PET-g-GMA 극세 이온 교환 섬유의 인장강도는 반응전 PET 기재의 인장강도보다 그라프트 반응율이 증가함에 따라 약간 낮아지는 경향을 보였다. 설폰화 PET-g-GMA 극세 이온 교환 섬유의 칼슘 이온, 마그네슘 이온에 대한 흡착 시험 결과 마그네슘 이온이 칼슘 이온보다 흡착 파과 시간이 길었으며, 칼슘 이온, 마그네슘 혼합 용액에서 마그네슘의 흡착 파과 시간은 더욱 길어지는 경향을 보였다.