• 제목/요약/키워드: super absorbent polymer

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일회용 폐기저귀에서 양액 추출 방안 (Method for nutrient solution extraction from used diposed diapers)

  • 노벨 발리자;한세희
    • 에너지공학
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    • 제29권3호
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    • pp.34-41
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    • 2020
  • Used disposable diapers have been considered for a long time as a type of waste difficult to recycle and valorize due to their composite nature including plastic, cellulose pulp, a super absorbent polymer and either urine, feces or both. Therefore, the fate of disposed diapers often is either incineration or landfill burial which both have various adverse environmental impacts. However, used disposable diapers contain nutrients: cellulose is an organic matter while urine and feces contain non negligible amounts of nitrogen, phosphorus and potassium which are primary nutrients included in most chemical fertilizers used in agriculture. In a scope of waste recycling and valorization, this study focuses on developing a method to achieve nutrient solution extraction from used disposable diapers. The experiment essentially consists in shredding the diapers and letting them macerate in solutions of sodium hydroxide with various concentrations to allow breaking down of the cellulose and super absorbent polymer and release of urine and feces before sterilizing the solutions in an autoclave to remove potential coliform bacteria. At the end of the experiment, a set of parameters is measured for the final solution to identify concentrations of nutrients as well as presence or absence of harmful substances. Results are discussed and directions for future studies are suggested, which include mechanization of the diapers shredding process or added aeration to enhance nitrification and absorption of extracted nutrients from plants.

A Super-Absorbent Polymer Combination Promotes Bacterial Aggressiveness Uncoupled from the Epiphytic Population

  • Lee, Bo-Young;Kim, Dal-Soo;Ryu, Choong-Min
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제24권3호
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    • pp.283-288
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    • 2008
  • Plant leaf surface is an important niche for diverse epiphytic microbes, including bacteria and fungi. Plant leaf surface plays a critical frontline defense against pathogen infections. The objective of our study was to evaluate the effectiveness of a starch-based super-absorbent polymer(SAP) combination, which enhances water potential and nutrient availability to plant leaves. We evaluated the effect of SAP on the maintenance of bacterial populations. In order to monitor bacterial populations in situ, a SAP mixture containing Pseudomonas syringae pv. tabaci that expressed recombinant green fluorescent protein(GFPuv) was spray-challenged onto whole leaves of Nicotiana benthamiana. The SAP combination treatment enhanced bacterial robustness, as indicated by disease severity and incidence. Unexpectedly, bacterial numbers were not significantly different between leaves treated with the SAP combination and those treated with water alone. Furthermore, young leaves treated with the SAP combination had more severe symptoms and a greater number of bacterial spots caused by primary and secondary infections compared to young leaves treated with the water control. In contrast, bacterial cell numbers did not statistically differ between the two groups, which indicated that measurement of viable GFP-based bacterial spots may provide a more sensitive methodology for assessing virulence of bacterial pathogens than methods that require dilution plating following maceration of bacterial-inoculated leaf tissue. Our study suggests that the SAP combination successfully increased bacterial aggressiveness, which could either be used to promote the ability of biological agents to control weedy plants or increase the robustness of saprophytic epiphytes against competition from potentially harmful microbes.

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.

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.

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.

고분자 제습로터의 저온재생 성능시험 (Performance Test of Low Temperature Regeneration Polymeric Desiccant Rotor)

  • 이진교;이대영;오명도
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2009년도 하계학술발표대회 논문집
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    • pp.629-632
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    • 2009
  • The polymeric desiccant rotor is made from the super absorbent polymer by ion modification. The moisture sorption capacity of the super desiccant polymer(SDP) is 4 to 5 times larger than those of common desiccant meterials such as silica gel or zeolite. It is also known that SDP can be regenerated even at the relatively low temperature. To fabricate the desiccant rotor, firstly the SDP was laminated by coating the SDP on polyethylene sheet. Then corrugated and rolled up into a rotor. The diameter, the depth, the dimensions of the corrugated channel, etc. were pre-determined from numerical simulation on the heat and mass transfer in the desiccant rotor. The dehumidification performance was tested in a climate chamber. The relevant tests were carried out at the process air inlet temperature of $32^{\circ}C$, the regeneration air inlet temperature of $60^{\circ}C$ and the inlet dew-point temperature of both the process air and the regeneration air of $18.5^{\circ}C$, when the rotation period is long, the moisture sorption is not effective. In the desiccant rotor developed in this study, the optimum rotation period is found about 350s at the regeneration temperature of $60^{\circ}C$. It was found from further experiments that the optimum rotation tends to decreases as the regeneration temperature increases. Meanwhile, the outlet temperature of the process air deceases monotonically as the rotation period increases.

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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 $80{^\circ}C$.

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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