KR102596996B1 - Water-soluble polymer for pipe plugging - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배관 차수용 수용성 폴리머의 전체 조성물의 중량을 기준으로 40 내지 98 중량%의 아크릴산 유도체, 0.1 내지 40 중량%의 알긴산 계열 고분자 화합물, 0.01 내지 5 중량%의 가속제, 0.01 내지 5 중량%의 가교제 및 0.01 내지 10 중량%의 개시제를 포함하는 배관 차수용 수용성 폴리머를 제공한다.The present invention provides 40 to 98% by weight of an acrylic acid derivative, 0.1 to 40% by weight of an alginic acid-based polymer compound, 0.01 to 5% by weight of an accelerator, and 0.01 to 5% by weight, based on the total weight of the water-soluble polymer composition for piping. Provides a water-soluble polymer for piping water containing a crosslinking agent and 0.01 to 10% by weight of an initiator.
Description
실시예는 배관 차수용 수용성 폴리머에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 유체 이송 배관 공사시 유체의 흐름을 막기 위해 사용되는 배관 차수용 수용성 폴리머를 이용한 배관 차수용 수용성 폴리머에 관한 것이다.Examples relate to water-soluble polymers for pipe lining. More specifically, it relates to a water-soluble polymer for blocking pipes using a water-soluble polymer for blocking pipes, which is used to prevent the flow of fluid during fluid transfer piping construction.
일반적으로 지하에 복잡하게 매설되어 있는 송수관의 유지관리 및 신설연결 등을 위해서는 불가피하게 단수작업을 실시하고 있으나, 이에 따른 시민의 불편 및 많은 경제적인 피해를 입고 있는 실정이다.In general, water supply work is inevitably cut off for maintenance and new connections of water pipes buried complexly underground, but this is causing inconvenience to citizens and causing a lot of economic damage.
단수작업은 통상 직접적인 배관공사보다는 사전준비 작업인 물 빼내기 작업과 작업 후 관로에 물을 채우는 통수작업에 대부분의 시간을 소비하는 현재의 공정내용으로 볼 때 작업시간을 단축하는 장치개발이 시급한 실정이다.Considering the current process in which water cut-off work usually spends most of the time on preparatory work to drain water and fill water in the pipe after work, rather than direct piping work, there is an urgent need to develop a device to shorten work time. .
통상 노후 송수관의 교체 및 배관증설 등을 위하여는 송수관을 단수하여 밸브설치 및 배관부위 등의 각종작업을 시행해야 원활한 송수관 유지가 가능하다.Normally, in order to replace old water pipes or expand pipes, the water pipes must be disconnected and various work such as valve installation and piping parts must be performed to maintain the water pipes smoothly.
그러나, 배관은 통상적인 교체나 보수는 장시간의 사용 후 실시하는 경우가 대부분이다. 이 경우 배관의 차수를 위해 설치된 밸브가 노후화되어 그 역할을 수행하지 못하고, 누수가 발생하는 문제점이 있다.However, in most cases, routine replacement or repair of piping is performed after a long period of use. In this case, there is a problem in that the valve installed to water the pipe becomes old and cannot perform its role, resulting in water leakage.
이로 인해, 배관의 개체 공사 시 용접 작업이 어려워 핫태핑(hot-tapping) 방법 등 고가의 장치를 이용한 방법을 적용하고 있다.Due to this, welding work is difficult when constructing individual pipes, and methods using expensive devices such as hot-tapping methods are applied.
이와 같이 배관의 차수를 위한 새로운 공법이 개발되어 사용되고 있으나, 기 개발된 공법의 경우, 배관의 외부에 구멍을 뚫어 작업을 하여야 하며, 그로 인해 새로운 손상부가 형성된다는 문제점이 있다.In this way, new methods for repairing pipes have been developed and used, but in the case of the previously developed methods, there is a problem that work must be done by drilling a hole on the outside of the pipe, which results in the formation of a new damaged area.
실시예는 배관을 차수시 2차 외부 손상 없이 배관을 차수하기 위한 배관 차수용 수용성 폴리머를 제공하는 것을 목적으로 한다.The purpose of the embodiment is to provide a water-soluble polymer for sealing pipes to seal pipes without secondary external damage when sealing pipes.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned here will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
본 발명의 실시예는, 배관 차수용 수용성 폴리머의 전체 조성물의 중량을 기준으로 40 내지 98 중량%의 아크릴산 유도체, 0.1 내지 40 중량%의 알긴산 계열 고분자 화합물, 0.01 내지 5 중량%의 가속제, 0.01 내지 5 중량%의 가교제 및 0.01 내지 10 중량%의 개시제를 포함할 수 있다.An embodiment of the present invention includes 40 to 98% by weight of an acrylic acid derivative, 0.1 to 40% by weight of an alginic acid-based polymer compound, 0.01 to 5% by weight of an accelerator, and 0.01% by weight of an acrylic acid derivative, based on the total weight of the composition of the water-soluble polymer for piping. It may include from 5% by weight of a crosslinking agent and from 0.01 to 10% by weight of an initiator.
바람직하게는, 상기 알긴산 계열 고분자 화합물은 알긴산, 히알루론산, 키토산, 젤라틴 및 키틴 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Preferably, the alginic acid-based polymer compound may include at least one of alginic acid, hyaluronic acid, chitosan, gelatin, and chitin.
바람직하게는, 상기 아크릴산 유도체는 아크릴아마이드 계열 또는 아크릴산 계열이 사용될 수 있다.Preferably, the acrylic acid derivative may be an acrylamide series or an acrylic acid series.
바람직하게는, 상기 개시체는 과황산암모늄(Ammonium persulfate)을 포함할 수 있다.Preferably, the initiator may include ammonium persulfate.
바람직하게는, 상기 가속제는 테트라메틸에틸렌디아민(N,N,N’,N’-tetramethylethylenediamine)을 포함할 수 있다.Preferably, the accelerator may include tetramethylethylenediamine (N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine).
바람직하게는, 상기 가교제는 N,N-메틸렌비스아크릴아미드(N,N’-methylene bisacrylamide)를 포함할 수 있다.Preferably, the crosslinking agent may include N,N'-methylene bisacrylamide.
바람직하게는, 상기 가교제는 N,N-메틸렌비스아크릴아미드(N,N’-methylene bisacrylamide)와 에틸렌글리콜디아크릴레이트(Ethylene glycol diacrylate)가 혼합되는 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, the crosslinking agent may be a mixture of N,N'-methylene bisacrylamide and ethylene glycol diacrylate.
바람직하게는, 상기 N,N-메틸렌비스아크릴아미드와 상기 에틸렌글리콜디아크릴레이트는 3:7 내지 1:9의 비율로 혼합되는 것을 특징으로 할 수 있다.Preferably, the N,N-methylenebisacrylamide and the ethylene glycol diacrylate may be mixed in a ratio of 3:7 to 1:9.
실시예에 따르면, 배관을 차수하기 위해 2차 외부 손상없이 배관을 차수할 수 있는 효과가 있다.According to the embodiment, there is an effect of sealing the pipe without secondary external damage.
또한, 수용성 재료를 이용하여 일정시간이 경과한 이후 자연적으로 녹아 없어지도록 하여 차수장치를 제거하기 위한 공정을 생략할 수 있는 효과가 있다.In addition, by using a water-soluble material, the material naturally dissolves and disappears after a certain period of time, which has the effect of omitting the process for removing the water blocking device.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.The various and beneficial advantages and effects of the present invention are not limited to the above-described content, and may be more easily understood through description of specific embodiments of the present invention.
도 1은 본 발명의 배관 차수부의 사용상태를 나타내는 도면이고,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 배관 차수부 제작장치의 구조를 나타내는 도면이고,
도 3은 도 2를 상부에서 바라본 도면이고,
도 4는 도 2의 제3 몰드의 형상을 나타나낸 도면이고,
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 배관 차수부 제작장치의 구조를 나타내는 도면이고,
도 6은 도 5의 제3 몰드의 실시예를 나타내는 도면이고,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예인 배관 차수부 제작장치를 이용하는 수용성 폴리머 배관 차수부 제작방법의 순서도이고,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 배관 차수용 수용성 폴리머의 구성을 설명하는 도면이고,
도 9는 아크릴 아마이드 하이드로겔의 합성 메커니즘을 나타내는 도면이고,
도 10 및 도 11은 가교제 MBAA의 농도에 따른 stress-strain의 그래프이고,
도 12는 MBAA (실선)와 동일한 가교밀도를 가지는 DEGDA (점선)를 가교제로 사용한 폴리머의 농도별 Stress-Strain 곡선를 나타내고,
도 13은 MBAA와 DEGDA의 혼합 비가 2:8, 4:6인 폴리머와 DEGDA 미포함 폴리머의 Stress-Strain 곡선을 나타내고,
도 14는 MBAA와 DEGDA, MBAA와 EGDA를 비율별로 혼합하여 합성한 하이드로겔의 응력-변형률 곡선(전체 가교밀도 고정)이고,
도 15는 MBAA 농도를 고정한 후 DEGDA, EGDA를 비율별로 혼합하여 합성한 하이드로겔의 응력-변형률 곡선이다.1 is a diagram showing the use state of the pipe water cutoff portion of the present invention,
Figure 2 is a diagram showing the structure of a pipe cutoff manufacturing device according to the first embodiment of the present invention;
Figure 3 is a view of Figure 2 viewed from above,
Figure 4 is a diagram showing the shape of the third mold of Figure 2;
Figure 5 is a diagram showing the structure of a pipe cutoff manufacturing device according to a second embodiment of the present invention;
Figure 6 is a diagram showing an embodiment of the third mold of Figure 5;
Figure 7 is a flowchart of a method of manufacturing a water-soluble polymer pipe cutout using a pipe cutoff manufacturing device, which is another embodiment of the present invention;
Figure 8 is a diagram illustrating the configuration of a water-soluble polymer for piping water blocking according to an embodiment of the present invention;
Figure 9 is a diagram showing the synthesis mechanism of acrylamide hydrogel,
Figures 10 and 11 are graphs of stress-strain according to the concentration of the cross-linking agent MBAA;
Figure 12 shows the Stress-Strain curve by concentration of the polymer using DEGDA (dotted line), which has the same cross-linking density as MBAA (solid line), as a cross-linking agent,
Figure 13 shows the Stress-Strain curves of polymers with mixing ratios of MBAA and DEGDA of 2:8 and 4:6 and polymers without DEGDA;
Figure 14 is a stress-strain curve of a hydrogel synthesized by mixing MBAA and DEGDA and MBAA and EGDA in different ratios (total crosslink density fixed);
Figure 15 is a stress-strain curve of a hydrogel synthesized by mixing DEGDA and EGDA in various ratios after fixing the concentration of MBAA.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.However, the technical idea of the present invention is not limited to some of the described embodiments, but may be implemented in various different forms, and as long as it is within the scope of the technical idea of the present invention, one or more of the components may be optionally used between the embodiments. It can be used by combining and replacing.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.In addition, terms (including technical and scientific terms) used in the embodiments of the present invention, unless explicitly specifically defined and described, are generally understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. It can be interpreted as meaning, and the meaning of commonly used terms, such as terms defined in a dictionary, can be interpreted by considering the contextual meaning of the related technology.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.Additionally, the terms used in the embodiments of the present invention are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In this specification, the singular may also include the plural unless specifically stated in the phrase, and when described as “at least one (or more than one) of A and B and C”, it is combined with A, B, and C. It can contain one or more of all possible combinations.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.Additionally, when describing the components of an embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used.
이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.These terms are only used to distinguish the component from other components, and are not limited to the essence, sequence, or order of the component.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’ 되는 경우도 포함할 수 있다.And, when a component is described as being 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to that other component, but also is connected to that component. It can also include cases where other components are 'connected', 'combined', or 'connected' due to another component between them.
또한, 각 구성 요소의 “상(위) 또는 하(아래)”에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.Additionally, when described as being formed or disposed “above” or “below” each component, “above” or “below” refers not only to cases where two components are in direct contact with each other, but also to one This also includes cases where another component described above is formed or placed between two components. In addition, when expressed as “top (above) or bottom (bottom)”, it can include not only the upward direction but also the downward direction based on one component.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the attached drawings, but identical or corresponding components will be assigned the same reference numbers regardless of reference numerals, and duplicate descriptions thereof will be omitted.
도 1 내지 도 7는, 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.1 to 7 clearly illustrate only the main features in order to clearly understand the present invention conceptually, and as a result, various modifications of the illustration are expected, and the scope of the present invention is limited by the specific shape shown in the drawings. It doesn't have to be.
도 1 내지 도 15는, 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다. 1 to 15 clearly illustrate only the main features in order to clearly understand the present invention conceptually, and as a result, various modifications of the illustration are expected, and the scope of the present invention is limited by the specific shape shown in the drawings. It doesn't have to be.
본 발명은 수용성 폴리머를 이용하는 배관 차수부(10)를 제작하는 장치 및 방법에 관한 것으로 배관 차수부(10)는 수용성 폴리머 재질로 형성될 수 있다.The present invention relates to an apparatus and method for manufacturing a
종래의 배관 차수시 가장 문제가 되는 것은 배관의 개체공사 후 별도의 차수부재의 제거가 필요하다는 점이다. 이러한 별도의 공사는 시간과 비용이 증가하는 문제가 있다.The biggest problem with conventional pipe blocking is that a separate blocking member needs to be removed after individual pipe construction. This separate construction has the problem of increasing time and cost.
본 발명에서는 수용성 재질로 마련되는 배관 차수부(10)는 수용성 폴리머 재질로 마련되어 배관에 차수를 위해 설치된 후 별도로 제거할 필요가 없어 시간과 비용을 절약할 수 있다.In the present invention, the
이러한 수용성 폴리머 재질은 배관 공사시 일정시간을 차수하게 되며, 시간이 경과하게 되면 자연스럽게 녹게 된다. 이를 통해 배관 차수부(10)를 제거하는 시간과 비용을 절감할 수 있으며, 배관 차수부(10)를 설치하기 위한 별도의 배관 파손이 필요하지 않은 장점이 존재한다.These water-soluble polymer materials are stored for a certain period of time during piping construction, and naturally dissolve over time. Through this, the time and cost of removing the
도 1은 본 발명의 배관 차수부(10)의 사용상태를 나타내는 도면이다.Figure 1 is a diagram showing the use state of the pipe
도 1을 참조하면, 배관 차수부(10)는 내부가 비어있는 구조이며, 공기 공급부(20)를 이용하여 내부에 공기를 불어넣어 팽창하여 배관의 차수를 실시하게 된다.Referring to FIG. 1, the
우선, 배관 내부에 배관 차수부(10)를 배치한 후, 공기 공급부(20)를 연결하고 공기를 주입하게 된다. 이후 팽창된 배관 차수부(10)를 공기 주입영역을 밀폐부(30)를 통해 밀폐하여 배관 차수를 실시하게 된다.First, after placing the
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 배관 차수부(10) 제작장치의 구조를 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2를 상부에서 바라본 도면이고, 도 4는 도 2의 제3 몰드(300)의 형상을 나타나낸 도면이다.FIG. 2 is a diagram showing the structure of the apparatus for manufacturing the
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 배관 차수부(10) 제작장치는 제1 몰드(100), 제2 몰드(200) 및 제3 몰드(300)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 2 to 4, the apparatus for manufacturing the
제1 몰드(100), 제2 몰드(200) 및 제3 몰드(300)는 결합을 통해 수용성 폴리머를 주입하여 형상을 제공하기 위한 틀을 제공하며, 수용성 폴리머가 건조된 후에는 제거되도록 연결될 수 있다.The
제1 몰드(100)는 하부 몰드(110)와 상부 몰드(130)의 결합으로 구형의 내부공간을 형성할 수 있다. 제1 몰드(100)는 구형의 배관 차수부(10)를 형성하기 위해 내부 공간을 형성할 수 있다. 일실시예로, 하부 몰드(110)와 상부 몰드(130)는 동일한 높이로 마련되어, 수용성 폴리머의 주입 및 건조 후 몰드의 해체작업을 용이하게 실시할 수 있다.The
상부 몰드(130)의 상측에는 연결홀이 형성되며, 연결홀에는 제2 몰드(200)가 연결될 수 있다.A connection hole is formed on the upper side of the
제2 몰드(200)는 연결홀의 상부에 연결될 수 있다. 일실시예로, 제2 몰드(200)의 내부직경은 연결홀의 직경과 동일하게 마련될 수 있다. 또한, 제2 몰드(200)는 관 구조를 구비할 수 있다.The
제3 몰드(300)는 제1 몰드(100)와 제2 몰드(200)의 결합으로 형성되는 내부공간으로 삽입될 수 있다. 이때, 제3 몰드(300)는 제1 몰드(100) 및 제2 몰드(200)의 내벽과 이격거리를 형성하도록 제2 몰드(200)에 연결될 수 있다.The
여기서 제1 몰드(100)와 제2 몰드(200)는 수용성 폴리머로 제작되는 배관 차수부(10)의 외측면을 지지하며, 제3 몰드(300)는 배관 차수부(10)의 내측면을 지지할 수 있다.Here, the
제3 몰드(300)는 제2 몰드(200) 내측면에 배치되는 간격유지부(210)를 통해 이격 배치될 수 있다. The
일실시예로, 간격유지부(210)는 원형의 가이드부(201)와 가이드부(201)의 측면에 연결되는 복수의 지지부(203)를 포함할 수 있다.In one embodiment, the
복수의 지지부(203)는 제2 몰드(200) 내벽과 가이드부(201)를 연결하여 가이드부(201)를 지지할 수 있다.The plurality of
일실시예로, 지지부(203)는 제2 몰드(200)의 상측 단부에 연결되어 내부에 주입되는 수용성 폴리머에 영향을 끼지지 않을 수 있다.In one embodiment, the
제3 몰드(300)의 외벽의 일영역에는 제3 몰드(300)의 삽입높이를 제어하는 높이조절부(311)가 배치될 수 있다. 높이조절부(311)는 제3 몰드(300)의 외측에서 돌출되는 구조로 마련되어 제3 몰드(300)가 제1 몰드(100)와 제2 몰드(200)의 결합으로 형성되는 내부공간에 삽입되는 경우, 높이조절부(311)가 간격유지부(210)에 가이드부(201)에 걸려 높이가 제어될 수 있다.A
일실시예로, 높이조절부(311)는 탄성재질의 오링으로 마련되어, 필요에 따라 높이가 조절될 수 있다.In one embodiment, the
또한, 제3 몰드(300)는 삽입부(310)와 연결부(330)를 포함할 수 있다.Additionally, the
삽입부(310)는 원기둥 형상으로 마련될 수 있으며, 제1 몰드(100)와 제2 몰드(200)에 삽입시 제2 몰드(200)의 내벽과 일정간격을 가지도록 배치되어 수용성 폴리머가 일정 두께로 형성될 수 있도록 한다.The
연결부(330)는 구 또는 타원의 단면을 가지는 구조체로 마련될 수 있다. 연결부(330)는 제1 몰드(100)의 형상에 따라 변형실시될 수 있으며, 제1 몰드(100)의 내벽과 일정 간격을 가지도록 형상을 가지는 것이 바람직하다. 일실시예로, 제1 몰드(100)가 50의 직경을 가지는 구체인 경우, 연결부(330)는 10cm의 폭을 가지도록 30cm의 직경을 구비할 수 있다.The
또한, 연결부(330)는 탄성재질로 마련되어 공기의 주입으로 제1 몰드(100) 내부에서 팽창되는 구조를 구비할 수 있다. Additionally, the
연결부(330)가 탄성재질로 마련되는 경우, 필요에 따라 배관 차수부(10)의 두께를 다양하게 변형실시 할 수 있어, 몰드를 추가적으로 제작해야 하는 비용을 절감할 수 있다.When the
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 배관 차수부(10) 제작장치의 구조를 나타내는 도면이고, 도 6은 도 5의 제3 몰드(300)의 실시예를 나타내는 도면이다.FIG. 5 is a diagram showing the structure of an apparatus for manufacturing a
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예는 원통형의 배관 차수부(10)를 제작하기 위한 배관 차수부(10) 제작장치이다.Referring to Figures 5 and 6, the second embodiment of the present invention is a
본 발명의 제1 실시예에 따른 구형의 배관 차수부(10)의 경우, 실제 수용성 폴리머의 재료의 양은 감소하여 제작비를 절감할 수 있으나, 기체를 주입하는 경우 배관과 접촉하는 면적이 한정되어 있다. 따라서, 기체를 반이 주입할 경우, 배관의 접촉면적은 증가하지만, 배관 차수부(10)의 두께가 얇아지는 문제점이 있다. 또한, 기체를 적게 주입하는 경우, 배관 차수부(10)의 두께는 증가하지만, 배관과 접촉하는 면적이 적어 배관 내 수압에 의해 밀려나갈 가능성이 증대하는 문제가 있다.In the case of the spherical
따라서, 본 발명의 제2 실시예는 배관과의 접촉면적을 증대하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the second embodiment of the present invention aims to increase the contact area with the pipe.
본 발명의 제2 실시예에 따른 배관 차수부(10) 제작장치는 상측에 연결홀을 구비하는 원통형의 제1 몰드(100), 연결홀의 상부에 연결되는 관구조의 제2 몰드(200) 및 제1 몰드(100)와 제2 몰드(200)의 결합으로 형성되는 내부공간에 삽입되는 원통구조의 제3 몰드(300)를 포함하며, 제1 몰드(100)와 제2 몰드(200)는 동일직경을 가지는 원통형 구조로 형성되며, 제3 몰드(300)는 상기 제1 몰드(100)와 상기 제2 몰드(200)의 내벽과 이격거리를 형성하도록 제2 몰드(200)에 연결될 수 있다.The apparatus for manufacturing the
제3 몰드(300)는 제1 몰드(100) 및 제2 몰드(200)의 내벽에서 일정한 이격거리를 가지도록 간격유지부(210)를 통해 연결될 수 있다. 이를 통해 제1 내지 제3 몰드(300)를 통해 제작되는 배관 차수부(10)의 측벽은 동일한 두께를 가질 수 있다.The
간격유지부(210)는 제1 실시예와 마찬가지로 원형의 가이드부(201)와 가이드부(201)의 측면에 연결되는 복수의 지지부(203)를 구비할 수 있으며, 제3 몰드(300) 외벽 일영역에 형성되는 높이조절부(311)를 통해 제3 몰드(300)의 삽입높이를 조절할 수 있다.As in the first embodiment, the
일실시예로, 제3 몰드(300)의 저면과 제1 몰드(100)의 저면의 이격거리와 상기 제1 몰드(100)의 측벽과 제3 몰드(300)의 외벽의 이격거리는 동일하게 배치될 수 있다.In one embodiment, the separation distance between the bottom of the
이는 배관 차수부(10)에 공기를 불어넣는 경우, 두께가 다른 경우 팽창하는 영역이 일측으로 치우치는 문제를 방지하기 위함이다.This is to prevent the problem of the expanding area being biased to one side when air is blown into the
다만, 일정량 이상의 공기를 주입하는 경우, 제3 몰드(300)의 저면의 영역에서 파손이 발생하는 문제가 있다.However, when more than a certain amount of air is injected, there is a problem that damage occurs in the bottom area of the
본 발명의 제2 실시예에서는 이러한 문제를 방지하기 위해 제3 몰드(300)의 저면과 제1 몰드(100) 저면의 이격거리는 제1 몰드(100)의 측벽과 상기 제3 몰드(300) 외벽의 이격거리보다 길게 형성될 수 있다.In the second embodiment of the present invention, in order to prevent this problem, the separation distance between the bottom of the
또한, 원기둥 형상으로 마련되는 제3 몰드(300)의 단부에서 발생하는 파손문제를 해결하기 위해 제3 몰드(300)의 단부는 곡면으로 마련되어 취부를 보완할 수 있다.Additionally, in order to solve the problem of damage occurring at the end of the
한편, 이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배관 차수부(10) 제작장치를 이용하는 수용성 폴리머 배관 차수부(10) 제작방법을 설명하면 다음과 같다. 단, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 차수부(10) 제작장치에서 설명한 바와 동일한 것에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.Meanwhile, hereinafter, a method of manufacturing a water-soluble polymer
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예인 배관 차수부(10) 제작장치를 이용하는 수용성 폴리머 배관 차수부(10) 제작방법의 순서도이다. 도 4의 설명에 있어서, 도 1 내지 도 6과 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타내며 상세한 설명은 생략하기로 한다.Figure 7 is a flowchart of a method of manufacturing a water-soluble polymer
도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수용성 폴리머 배관 차수부(10) 제작방법은 본 발명의 실시예인 배관 차수부(10) 제작장치를 이용하며, 몰드 조립 단계(S100), 주입단계(S200), 건조단계(S300), 몰드 제거 단계(S400) 및 피막 형성 단계(S500)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, the method of manufacturing the water-soluble polymer
몰드 조립 단계(S100)는 제1 몰드(100), 제2 몰드(200) 및 제3 몰드(300)를 조립하여 수용성 폴리머를 주입하기 위한 몰드를 조립할 수 있다.In the mold assembly step (S100), a mold for injecting a water-soluble polymer may be assembled by assembling the
제1 몰드(100)와 제2 몰드(200)를 결합한 후, 제2 몰드(200)에 배치되는 간격유지부(210)로 제3 몰드(300)를 삽입하게 된다. 이때, 제3 몰드(300)의 높이조절부(311)를 통해 제1 몰드(100)와 제2 몰드(200)의 결합으로 형성되는 내부공간에서 위치가 고정될 수 있다.After combining the
주입단계(S200)는 조립된 몰드에 수용성 폴리머를 주입할 수 있다.In the injection step (S200), a water-soluble polymer can be injected into the assembled mold.
주입단계(S200)는 제2 몰드(200)와 제3 몰드(300)의 배치로 형성되는 이격공간을 통해 수용성 폴리머를 주입할 수 있다. 주입된 수용성 폴리머는 제1 몰드(100)의 저면에서부터 채워져 배관 차수부(10)를 형성할 수 있다.In the injection step (S200), the water-soluble polymer may be injected through the space formed by the arrangement of the
건조단계(S300)는 주입된 수용성 폴리머를 건조하는 단계이다. 건조단계는 수용성 폴리머의 종류 및 재질에 따라 건조시간을 변형실시할 수 있다.The drying step (S300) is a step of drying the injected water-soluble polymer. In the drying step, the drying time can be modified depending on the type and material of the water-soluble polymer.
몰드 제거 단계(S400)는 수용성 폴리머가 건조된 후, 건조된 몰드를 제거하는 단계이다. 이때, 몰드는 제1 몰드(100)와 제2 몰드(200)를 순차적으로 제거하고, 수용성 폴리머 내부에 삽입되어 있는 제3 몰드(300)를 이탈시킬 수 있다.The mold removal step (S400) is a step of removing the dried mold after the water-soluble polymer has dried. At this time, the
피막 형성 단계(S500)는 건조된 수용성 폴리머 외면에 피막을 입히는 단계이다.The film forming step (S500) is a step of coating the outer surface of the dried water-soluble polymer.
수용성 폴리머를 통해 건조된 배관 차수부(10)는 점성에 의해 마찰력을 구비하게 된다. 이러한 수용성 폴리머로 형성된 배관 차수부(10)가 배관에 주입시 수평한 방향으로 주입되며, 중력방향으로 처짐이 발생하게 된다.The
이러한 상태에서 공기를 주입하게 되면, 배관 내벽과 수용성 폴리머로 마련되는 배관 차수부(10)의 외벽이 마찰이 발생하게 되며, 주입되는 공기는 상부 방향으로 팽창하게 된다. 이러한 경우 부등팽창이 일어나게 되어 배관 차수부(10)가 파손되는 문제가 발생할 수 있다.When air is injected in this state, friction occurs between the inner wall of the pipe and the outer wall of the
따라서, 피막 형성 단계(S500)는 건조된 수용성 폴리머의 외면에 수용성 폴리머보다 마찰력이 작게 작용하는 재질의 피막을 형성할 수 있다. Accordingly, in the film forming step (S500), a film made of a material that exerts less friction than that of the water-soluble polymer can be formed on the outer surface of the dried water-soluble polymer.
일실시예로, 피막은 함침이나, 커버를 씌우는 방식으로 형성할 수 있으며, 다양한 공지의 방법으로 실시될 수 있다.In one embodiment, the film can be formed by impregnation or covering, and can be performed by various known methods.
이러한, 피막을 형성하여 공기의 주입시 수용성 폴리머가 받는 마찰력을 저감하여 부등팽창을 방지할 수 있다.By forming this film, the frictional force experienced by the water-soluble polymer when air is injected is reduced, thereby preventing uneven expansion.
또한, 피막은 수용성 재질로 마련될 수 있으며, 수용성 폴리머보다 먼저 용융되도록 할 수 있다.Additionally, the film can be made of a water-soluble material and can be melted before the water-soluble polymer.
피막은 배관 차수부(10)에 공기를 불어넣어 팽창시 마찰력을 저감하여 전체가 고르게 팽창하도록 할 수 있으며, 이후 물과 접촉시 수용성 재질의 배관 차수부(10)보다 먼저 용융되도록 하여 배관 차수부(10)가 배관과 접촉하여 배관을 차수할 수 있게 된다.The film can be made to expand evenly by blowing air into the pipe cutoff portion (10) to reduce friction during expansion, and then melt before the pipe cutoff portion (10) made of water-soluble material when in contact with water. (10) comes into contact with the pipe and can block the pipe.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 배관 차수용 수용성 폴리머의 구성을 설명하는 도면이다.Figure 8 is a diagram illustrating the configuration of a water-soluble polymer for piping blocking according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 배관 차수용 수용성 폴리머는 배관의 차수를 목적으로 하며, 배관에 설치시 일정온도이 수온에서는 팽창을 통해 배관을 차수하고, 기설정된 온도 이상에서는 자연적으로 녹아 없어지도록 하여 차수장치를 제거하기 위한 공정을 생략하는 것을 목적으로 한다.Referring to FIG. 8, the water-soluble polymer for water blocking pipes according to an embodiment of the present invention is intended for water blocking pipes. When installed in pipes, it expands to seal pipes at a water temperature above a certain temperature, and naturally expands above a preset temperature. The purpose is to omit the process to remove the water blocking device by allowing it to melt away.
일반적으로 수용성 폴리머는 물에 용해되는 폴리머를 의미하며, 다양한 종류의 천연 및 합성 수용성 폴리머가 있다. 대표적인 수용성 폴리머는 폴리비닐알콜 [poly(vinyl alcohol), PVA], 폴리비닐피롤리돈 [poly(vinyl pyrrolidone), PVP], 폴리아크릴산[poly(acrylic acid), PAA], 폴리아크릴아미드 [(poly(acrylamide), PAM] 등이 있다.In general, water-soluble polymers refer to polymers that dissolve in water, and there are various types of natural and synthetic water-soluble polymers. Representative water-soluble polymers are polyvinyl alcohol [poly(vinyl alcohol), PVA], polyvinyl pyrrolidone [poly(vinyl pyrrolidone), PVP], polyacrylic acid [poly(acrylic acid), PAA], and polyacrylamide [(poly (acrylamide), PAM], etc.
하이드로겔은 3차원 망상 구조를 가지는 친수성 고분자로 이루어져 있으며, 하이드로겔은 고분자 사슬에 부착된 친수성기로 인하여 다량의 물을 머금어 팽윤(swelling)할 수 있다. 그러나, 하나 이상의 단량체들의 간단한 반응으로 만들어진 가교된 고분자의 망상 구조 때문에 물에 녹지 않는 성질을 나타낸다. Hydrogels are made of hydrophilic polymers with a three-dimensional network structure, and hydrogels can retain a large amount of water and swell due to the hydrophilic groups attached to the polymer chains. However, it is insoluble in water due to its network structure of cross-linked polymers created through a simple reaction of one or more monomers.
천연 하이드로겔은 지속력과 물 흡수량 그리고 하이드로겔의 강도를 높이는 방향으로 가기 위해 점차 합성 하이드로겔로 대체되어 가고 있으며, 크게 물리적인 합성법과 화학적인 합성법 두 가지로 나누어 하이드로겔에 필요한 가교 네트워크를 구성할 수 있다.Natural hydrogels are gradually being replaced by synthetic hydrogels in order to increase durability, water absorption, and hydrogel strength. They can be largely divided into two methods, physical synthesis and chemical synthesis, to form the crosslinking network required for hydrogel. You can.
본 발명에서는 PVA 기반의 하이드로겔과 아크릴 아마이드 기반의 하이드로겔 두 가지 타입에 대해 차수용 폴리머 적용가능성에 대해 확인하였다.In the present invention, the applicability of water blocking polymers was confirmed for two types of hydrogels: PVA-based hydrogel and acrylamide-based hydrogel.
그 결과 PVA 기반의 하이드로겔의 경우 독자적으로는 90 oC의 열수에 불안정한 형태를 나타내었으나, PVP와 가교제를 혼합하여 합성할 경우 열수에 안정적인 형태를 나타낸다. 그러나 PVA/PVP 계열의 고분자의 경우 탄성이 매우 낮아 실제 차수공법에 적용하기 위해서는 많은 양의 고분자가 사용되어야 하는 단점이 존재한다.As a result, PVA-based hydrogel was unstable in hot water at 90 o C on its own, but when synthesized by mixing PVP and a cross-linking agent, it was stable in hot water. However, in the case of PVA/PVP series polymers, the elasticity is very low, so there is a disadvantage that a large amount of polymer must be used in order to apply it to an actual water treatment method.
본 발명에서는 이러한 연구를 바탕으로 탄성을 가질 수 있는 아크릴 아마이드 계열의 하이드로겔을 기반으로 배관 차수용 수용성 폴리머를 설명한다.Based on this research, the present invention describes a water-soluble polymer for piping blocking based on an acrylamide-based hydrogel that can have elasticity.
본 발명의 실시예에 따른 배관 차수용 수용성 폴리머는 전체 조성물의 중량을 기준으로 40 내지 98 중량%의 아크릴산 유도체, 0.1 내지 40%의 알긴산 계열 고분자 화합물, 0.01 내지 5%의 가속제, 0.01 내지 5 중량%의 가교제 및 0.01 내지 10%의 개시제를 포함할 수 있다.The water-soluble polymer for piping according to an embodiment of the present invention includes 40 to 98% by weight of an acrylic acid derivative, 0.1 to 40% of an alginic acid-based polymer compound, 0.01 to 5% of an accelerator, and 0.01 to 5% by weight based on the weight of the total composition. % by weight of crosslinking agent and 0.01 to 10% by weight of initiator.
아크릴산 유도체의 경우, 중량%가 40 중량% 보다 적은 경우 하이드로겔의 형성이 불가능하며, 98 중량% 보다 많은 경우 탄성이 떨어지는 하이드로겔이 형성되는 문제가 있다.In the case of acrylic acid derivatives, if the weight% is less than 40% by weight, it is impossible to form a hydrogel, and if it is more than 98% by weight, there is a problem in the formation of a hydrogel with poor elasticity.
알긴산 계열 고분자 화합물의 경우, 0.1 중량% 보다 적은 량이 함유되는 경우 탄성 부여가 불가능하며 부서지는 하이드로겔이 형성되며, 40 중량% 보다 많은 경우, 하이드로겔 형성이 안되고 벌크 고분자와 유사한 거동을 하게되는 문제가 있다.In the case of alginic acid-based polymer compounds, if the content is less than 0.1% by weight, elasticity cannot be imparted and a brittle hydrogel is formed, and if the content is more than 40% by weight, the hydrogel cannot be formed and behaves similarly to bulk polymers. There is.
가속제의 경우, 0.01 중량% 보다 적은 량이 함유되는 경우 경화 진행속도가 매우 느리거나 진행되지 않아 하이드로겔 형성이 어려우며, 5 중량% 보다 많은 양이 함유되는 경우 지나치게 빠르게 경화되어 주형틀에 주입이 어려워 성형이 불가능해지는 문제가 있다.In the case of the accelerator, if it is contained in an amount less than 0.01% by weight, the curing progress is very slow or does not progress, making hydrogel formation difficult, and if it is contained in an amount greater than 5% by weight, it hardens too quickly, making it difficult to inject into the mold. There is a problem where plastic surgery becomes impossible.
가교제의 경우, 0.01 중량%보다 적은 량이 함유되는 경우 가교점이 부족하여 경화가 완전하게 진행되지 않으며, 5 중량%보다 많은 양이 함유되는 경우, 딱딱한 하이드로겔이 형성되어 탄성이 부족하게 되는 바, 본 발명에서 하수관 내부에서 팽창을 통해 차수를 진행하고자 하는 목적의 달성이 불가능해진다.In the case of the cross-linking agent, if it is contained in an amount less than 0.01% by weight, curing does not proceed completely due to a lack of cross-linking points, and if it is contained in an amount greater than 5% by weight, a hard hydrogel is formed and elasticity is insufficient. In the invention, it becomes impossible to achieve the purpose of proceeding with water purification through expansion inside the sewer pipe.
개시제의 경우, 0.01 중량%보다 적은 양이 함유되는 경우 경화가 안되어 하이드로겔 형성이 불가능하며, 10 중량%보다 많은 양이 함유되는 경우 하이드로겔의 기계적 물성이 저하되는 문제가 발생하게 된다.In the case of the initiator, if it is contained in an amount less than 0.01% by weight, curing does not occur, making it impossible to form a hydrogel, and if it is contained in an amount greater than 10% by weight, the mechanical properties of the hydrogel are deteriorated.
아크릴산 유도체는 하이드로겔 매트릭스를 형성하기 위한 것으로, 아크릴아마이드 계열 또는 아크릴산 계열의 물질이 사용될 수 있다. Acrylic acid derivatives are used to form a hydrogel matrix, and acrylamide-based or acrylic acid-based materials may be used.
아크릴아마이드 계열은 하기 화학식 1에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상인 것일 수 있다.The acrylamide series may be any one or two or more selected from the following formula (1).
[화학식 1][Formula 1]
(상기 화학식 1에서, (In Formula 1 above,
R1은 -H or -CH3, R 1 is -H or -CH 3,
R2와 R3는 -H, -CH3, CH2CH3, -CH2CH2CH3, -CH(CH3)중에서 선택될 수 있다) R 2 and R 3 may be selected from -H, -CH 3, CH 2 CH 3 , -CH 2 CH 2 CH 3, -CH(CH 3 ))
아크릴산 계열은 하기 화학식 2에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상인 것일 수 있다.The acrylic acid series may be any one or two or more selected from the following formula (2).
[화학식 2][Formula 2]
(상기 화학식 2에서, (In Formula 2 above,
R1은 -H or CH3, R 1 is -H or CH 3 ,
R2는 -H, -CH2CH2OH, -(CH2CH2O)n-H, -(CH2CH2O)n-CH3 중에서 선택될 수 있다)R 2 may be selected from -H, -CH 2 CH 2 OH, -(CH 2 CH2O) n -H, -(CH 2 CH2O) n -CH 3 )
알긴산 계열 고분자 화합물은 탄성을 부여하기 위한 것으로, 알긴산, 히알루론산, 키토산, 젤라틴 및 키틴 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The alginic acid-based polymer compound is used to provide elasticity and may include at least one of alginic acid, hyaluronic acid, chitosan, gelatin, and chitin.
개시제는 아크릴아마이드가 고분자 를 형성하는 반응을 개시하는 것으로, 과황산암모늄(Ammonium persulfate)을 포함할 수 있다.The initiator initiates the reaction in which acrylamide forms a polymer and may include ammonium persulfate.
가속제는 겔형성의 개시반응을 촉진하는 것으로 테트라메틸에틸렌디아민(N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine)을 포함할 수 있다.The accelerator promotes the initiation reaction of gel formation and may include tetramethylethylenediamine (N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine).
가교제는 아크릴 아마이드 고분자드의 가교를 형성하는 것으로, N,N-메틸렌비스아크릴아미드(N,N'-methylene bisacrylamide)를 포함할 수 있다.The cross-linking agent forms a cross-link of acrylamide polymer and may include N,N-methylene bisacrylamide.
수요성 폴리머의 종류 중 하나인 하이드로겔을 가교시킬 경우 폴리머 사슬 간에 3차원 망상 구조가 이루어지며, 이 경우 사슬을 신장시켜도 본래의 상태로 돌아가는 탄성을 구비할 수 있다.When hydrogel, one of the types of water-soluble polymers, is crosslinked, a three-dimensional network structure is formed between the polymer chains, and in this case, it can have elasticity to return to its original state even when the chains are stretched.
이 때 가교제로 어떤 화합물을 선택하는 가에 따라 가교된 고분자의 길이 신장률이나 탄성계수 같은 물리적인 특성이나 열수에 대한 안정성 등의 화학적 특성이 달라질 수 있다.At this time, depending on which compound is selected as the cross-linking agent, the physical properties of the cross-linked polymer, such as length elongation or elastic modulus, or chemical properties, such as stability to hot water, may vary.
아마이드 결합과 에스테르 결합의 차이는 안정성에 있으며, 일반적으로 아마이드 결합이 에스테르 결합에 비해 가수분해반응 속도가 느린 것으로 알려져 있다.The difference between an amide bond and an ester bond lies in stability, and it is generally known that an amide bond has a slower hydrolysis reaction rate than an ester bond.
가교제가 아마이드 혹은 에스테르 결합에 의하여 사슬 간 가교를 이루게 되면 열수에 의한 가수분해 속도가 달라질 것이며, 따라서 아마이드 결합과 에스테르 결합의 양 및 비율을 적절하게 조절함으로써 필요한 열수 분해 성질을 달성할 수 있다.If the cross-linking agent cross-links chains by amide or ester bonds, the rate of hydrothermal hydrolysis will vary. Therefore, the required hydrothermal decomposition properties can be achieved by appropriately adjusting the amount and ratio of amide bonds and ester bonds.
또한 가교제의 종류 및 양에 따라 가교 구조의 화학적 성질 및 물리적 성질이 달라질 수 있기 때문에 필요한 열수 분해 성질을 가지면서 차수 공법에 적용이 가능한 물리적/기계적 성질을 갖는 하이드로겔을 합성하는 것이 필요하다.In addition, because the chemical and physical properties of the cross-linked structure may vary depending on the type and amount of the cross-linking agent, it is necessary to synthesize a hydrogel that has the necessary hydrothermal decomposition properties and physical/mechanical properties that can be applied to the water treatment method.
본 발명의 실시예에서 사용되는 아크릴 아크릴 아마이드 하이드로겔은 Acrylamide 단량체와 N,N’-methylene bisacrylamide (이하, MBAA라고 함)와 같은 두 개의 알켄 기능기를 갖는 가교 가능한 단량체의 혼합물을 비가역적으로 중합하여 형성시킨 3차원 가교 네트워크 구조를 갖는 친수성 고분자 하이드로겔이다.The acrylamide hydrogel used in the examples of the present invention is made by irreversibly polymerizing a mixture of acrylamide monomer and a crosslinkable monomer having two alkene functional groups such as N,N'-methylene bisacrylamide (hereinafter referred to as MBAA). It is a hydrophilic polymer hydrogel with a three-dimensional cross-linked network structure.
아크릴 아마이드는 물에 녹기 때문에 물에서 라디칼을 형성할 수 있는 개시제 Ammonium persulfate (이하 APS라고 함)를 이용하여 개시한다.Acrylamide is initiated using the initiator Ammonium persulfate (hereinafter referred to as APS), which is soluble in water and can form radicals in water.
APS를 사용할 때 반응을 더욱 신속하게 보내기 위하여 기속제 N,N,N’,N’-tetramethylethylenediamine (이하, TEMED라고 함)를 사용한다. TEMED는 persulfate로부터 자유 라디칼 생성을 촉진하는 반응 가속제 역할을 할 수 있다.When using APS, the catalyst N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine (hereinafter referred to as TEMED) is used to make the reaction more rapid. TEMED can act as a reaction accelerator to promote the generation of free radicals from persulfate.
도 9는 아크릴 아마이드 하이드로겔의 합성 메커니즘을 나타내는 도면이다.Figure 9 is a diagram showing the synthesis mechanism of acrylamide hydrogel.
도 9를 참조하면, 각 사슬은 MBAA의 아마이드 결합을 통하여 연결되어 3차원 구조를 이룬다. 아마이드 결합은 에스터, 아세탈 등의 다른 화학적 기능기보다 더욱 높은 결합 에너지를 갖는 것으로 알려져 있기 때문에 열수에 대한 안정성을 증대할 수 있다.Referring to Figure 9, each chain is connected through the amide bond of MBAA to form a three-dimensional structure. Since the amide bond is known to have a higher bonding energy than other chemical functional groups such as ester and acetal, it can increase stability against hydrothermal water.
우선, 가교제 MBAA의 함량에 따른 하이드로겔 표준을 제작하였다.First, a hydrogel standard was produced according to the content of the cross-linking agent MBAA.
가교제인 MBAA의 함량을 조절하여 가교밀도에 따른 알지네이트-아크릴아마이드 하이드로겔의 물리적 성질을 확인하기 위한 폴리머 합성을 진행하였으며, 기계적 물성 및 열수안정성 시험을 위해 제작한 5 cm × 4 cm × 0.5 cm 크기의 판형 폴리머 제작하였으며, 제작방법은 아래와 같다.Polymer synthesis was performed to check the physical properties of alginate-acrylamide hydrogel according to cross-linking density by controlling the content of MBAA, a cross-linking agent, and a 5 cm × 4 cm × 0.5 cm sized hydrogel was manufactured for testing mechanical properties and hydrothermal stability. A plate-shaped polymer was manufactured, and the manufacturing method is as follows.
(a) 5 cm × 4 cm × 0.5 cm 틀에 폴리에틸렌 비닐을 깔아 주형틀을 제작함.(a) A mold was made by laying polyethylene vinyl in a 5 cm × 4 cm × 0.5 cm mold.
(b) 각각의 폴리머 수용액을 따로 제조함(b) Prepare each polymer aqueous solution separately
b-1) 아크릴아마이드 30 g을 증류수 30 g에 녹여 50 wt.% 수용액 제조 후 24시간동안 교반함. (#1) b-1) Dissolve 30 g of acrylamide in 30 g of distilled water to prepare a 50 wt.% aqueous solution and stir for 24 hours. (#One)
b-2) 알긴산 소듐 1.14 g을 증류수 53.76 g에 첨가하여 녹여 2 wt.% 수용액을 만든 후 NaHCO3 4.5 g을 첨가하여 48시간동안 교반함. (#2) b-2) Add 1.14 g of sodium alginate to 53.76 g of distilled water and dissolve to make a 2 wt.% aqueous solution, then add 4.5 g of NaHCO3 and stir for 48 hours. (#2)
b-3) TEMED 1 g을 9 g 증류수에 섞어 10 wt.% 수용액 제조 후 24시간동안 교반함. (#3) b-3) Mix 1 g of TEMED with 9 g of distilled water to prepare a 10 wt.% aqueous solution and stir for 24 hours. (#3)
b-4) MBAA 0.18 g을 증류수 17.82 g에 녹여 1 wt.% 용액제작 후 24시간동안 교반함. (#4-1) b-4) Dissolve 0.18 g of MBAA in 17.82 g of distilled water to prepare a 1 wt.% solution and stir for 24 hours. (#4-1)
b-5) APS 1 g을 9 g 증류수에 녹여 10 wt.% 수용액을 제조함. (#5) b-5) Dissolve 1 g of APS in 9 g of distilled water to prepare a 10 wt.% aqueous solution. (#5)
(c) 주형틀에 제조한 용액을 다음과 같이 계량하여 섞어 주형틀에 넣음.(c) Measure and mix the solution prepared in the mold as follows and put it into the mold.
#1 수용액 3.11 g, #2 수용액 9.9 g, #3 수용액 0.1 g #1 aqueous solution 3.11 g, #2 aqueous solution 9.9 g, #3 aqueous solution 0.1 g
(d) #4-1 수용액을 다음과 같은 변수로 하여 넣고 섞어 깨끗하게 녹임.(d) Add #4-1 aqueous solution using the following parameters and mix to dissolve cleanly.
- 0.1 g (기존의 MBAA양) - 0.1 g (existing MBAA amount)
- 0.11 g (기존 대비 110%) - 0.11 g (110% compared to previous version)
- 0.13 g (기존 대비 130%) - 0.13 g (130% compared to previous version)
- 0.14 g (기존 대비 140%) - 0.14 g (140% compared to previous version)
- 0.15 g (기존 대비 150%) - 0.15 g (150% compared to previous version)
- 0.20 g (기존 대비 200%) - 0.20 g (200% compared to existing)
- 0.30 g (기존 대비 300%) - 0.30 g (300% compared to previous version)
- 0.50 g (기존 대비 500%) - 0.50 g (500% compared to previous version)
(e) #5 수용액 0.155 g을 주형틀에 넣고 즉시 섞음.(e) Add 0.155 g of #5 aqueous solution into the mold and mix immediately.
(f) 유리막대를 이용하여 교반하다가 겔화가 진행되었을 때 교반을 멈춤. 교반을 지속하면 응집된 상태에서 모양이 틀어져 주형틀에 맞지 않는 모양의 하이드로겔을 얻게 됨.(f) Stir using a glass rod and stop stirring when gelation progresses. If you continue to stir, the shape becomes distorted in the cohesive state, resulting in a hydrogel whose shape does not fit the mold.
(g) 40 oC 오븐에서 20시간 동안 가열함.(g) Heated in oven at 40 oC for 20 hours.
(h) 수분이 날아가지 않도록 하는 밀폐가 가능한 용기에 보관함.(h) Store in an airtight container that prevents moisture from escaping.
하이드로겔 제작 과정에서 투입되는 NaHCO3는 알긴산 고분자에 남아있는 COOH 기능기 때문에 저하되는 용해도를 보완하기 위하여 과량으로 투입하며, 남은 분자는 물에 녹아 있는 상태로 하이드로겔의 물성에 큰 영향을 주지 않고 물과 접촉시 삼투압으로 빠져 나오게 된다.NaHCO3 added during the hydrogel production process is added in excess to compensate for the decreased solubility due to the COOH functional group remaining in the alginate polymer. The remaining molecules are dissolved in water and do not significantly affect the physical properties of the hydrogel. When it comes into contact with water, it escapes through osmotic pressure.
이와 같은 방법으로 제작된 알지네이트-아크릴아마이드 하이드로겔의 가교제 MBAA의 함량에 따른 수용성 폴리머 인장시험을 수행하였으며, 도 10 및 도 11은 그 결과를 나타낸다.A water-soluble polymer tensile test was performed according to the content of the cross-linking agent MBAA in the alginate-acrylamide hydrogel produced in this way, and Figures 10 and 11 show the results.
도 10 및 도 11의 시험결과에서 미세하게 발생하는 노이즈의 경우 하이드로겔의 미끈미끈한 특성으로 인해 발생할 수 있으나, Stress-Strain 곡선의 경향성 및 파괴 지점의 측정값에 대한 신뢰성에는 영향을 주지 않는 것으로 확인되었다.In the test results of Figures 10 and 11, slightly occurring noise may occur due to the slippery nature of the hydrogel, but it was confirmed that it does not affect the reliability of the tendency of the stress-strain curve and the measurement value of the failure point. It has been done.
도 10 및 도 11을 참조하면, 실험결과에서 MBAA의 농도가 증가할수록 파단점의 신장률이 낮아짐을 확인할 수 있으며, 특히 특정 농도 (0.15 g) 이상의 MBAA를 첨가하였을 경우 파단 직전의 신장률이 급격히 낮아지는 것을 확인할 수 있다.Referring to Figures 10 and 11, it can be seen from the experimental results that the elongation at the breaking point decreases as the concentration of MBAA increases. In particular, when MBAA above a certain concentration (0.15 g) is added, the elongation just before breaking decreases sharply. You can check that.
하기 표 1은 MBAA 함량에 따른 파단점에서의 파단강도 및 신장률의 변화를 나타낸다.Table 1 below shows changes in breaking strength and elongation at breaking point according to MBAA content.
표 1에서 나타나는 MBAA의 함량은 5 cm × 4 cm × 0.5 cm 판형폴리머 제조 기준 투입되는 1 wt.% MBAA 수용액의 첨가량을 의미한다.The content of MBAA shown in Table 1 refers to the amount of 1 wt.% MBAA aqueous solution added based on the production of a 5 cm × 4 cm × 0.5 cm plate polymer.
따라서 0.15 g 이상의 MBAA를 가교제로 사용할 경우 구형 폴리머의 연신률이 낮아져 파손이 빠르게 진행될 수 있을 것으로 판단된다.Therefore, it is believed that if more than 0.15 g of MBAA is used as a crosslinking agent, the elongation rate of the spherical polymer will be lowered, causing rapid breakage.
MBAA만을 사용하는 경우에도 일정 범위의 함량에서는 유의미한 결과를 가지나, 특정함량 이상의 경우에 신장률이 감소하는 문제를 해결하기 위해 새로운 가교제를 도입하여 이러한 문제를 해결하고자 하였다.Even when only MBAA is used, significant results are obtained within a certain range of content, but in order to solve the problem that the elongation rate decreases when the content exceeds a certain content, a new cross-linking agent was introduced to solve this problem.
새로운 가교제의 경우 MBAA와 달리 가수 분해가 가능하고 아미드 결합보다 결합 에너지가 상대적으로 작은 에스터 결합을 가지면서 분자 길이가 상대적으로 더 긴 EGDA(Ethylene glycol diacrylate) 와 DEGDA(Diethylene glycol diacrylate)를 선정하였다.In the case of new cross-linking agents, EGDA (Ethylene glycol diacrylate) and DEGDA (Diethylene glycol diacrylate) were selected, which, unlike MBAA, can be hydrolyzed, have an ester bond with a relatively smaller binding energy than an amide bond, and have a relatively longer molecular length.
DEGDA의 경우 MBAA 대비 분자 길이가 길기 때문에 하이드로겔을 인장시킬 경우 가교제에 걸리는 힘이 상대적으로 적어 가교 밀도를 증가시켜도 길이 신장률에 영향을 덜 미칠 것으로 예상되었으며, EGDA와 DEGDA는 동일한 작용기를 가지고 있으나 EGDA는 Ethylene glycol 단위가 한 번 반복되고 DEGDA의 경우 두 번 반복되어 DEGDA의 길이가 더 길기 때문에 분자의 길이가 더 짧은 EGDA가 DEGDA보다 탄성계수가 더 클 것으로 예상된다.In the case of DEGDA, because the molecule length is longer than that of MBAA, the force applied to the cross-linking agent is relatively small when the hydrogel is stretched, so increasing the cross-linking density was expected to have less effect on the length elongation rate. EGDA and DEGDA have the same functional group, but EGDA Since the ethylene glycol unit is repeated once, and in the case of DEGDA, it is repeated twice, and the length of DEGDA is longer, EGDA, which has a shorter molecule, is expected to have a higher elastic modulus than DEGDA.
이러한 예상을 테스트하기 위해 가교제로 MBAA와 DEGDA를 혼합한 아크릴 아마이드(acrylamide)계열 하이드로겔을 하기와 같이 제작하였다.To test this prediction, an acrylamide-based hydrogel mixed with MBAA and DEGDA as a cross-linking agent was produced as follows.
가교제 DEGDA 만을 사용하여 합성한 하이드로겔의 경우 가교제 농도, 즉 가교 밀도에 따른 기계적 물성이 크게 변하지 않고 유지되는 것을 확인하였으나 MBAA로 합성한 하이드로겔과 달리 DEGDA로 합성한 하이드로겔의 경우 형태가 주형틀 모양대로 뚜렷하게 유지되지 않았다.In the case of the hydrogel synthesized using only the cross-linking agent DEGDA, it was confirmed that the mechanical properties were maintained without significant change depending on the cross-linking agent concentration, that is, the cross-linking density. However, unlike the hydrogel synthesized with MBAA, the hydrogel synthesized with DEGDA had a mold-like shape. It did not clearly maintain its shape.
또한 합성된 하이드로겔의 표면이 매끄럽지 못하고 끈적이기 때문에 차수용 폴리머를 제작하여 다루기 어렵다고 판단, DEGDA만을 이용한 하이드로겔 합성은 실험 진행을 배제하였으며, 기존에 사용하던 가교제 MBAA와 DEGDA를 비율 별로 혼합하여 아크릴아마이드 계열 하이드로겔을 합성하기로 결정하였다.In addition, because the surface of the synthesized hydrogel was not smooth and sticky, it was judged that it would be difficult to manufacture and handle water-resistant polymers, so the hydrogel synthesis using only DEGDA was excluded from the experiment, and the previously used cross-linking agents MBAA and DEGDA were mixed in different ratios to form acrylic. It was decided to synthesize an amide-based hydrogel.
첫 번째 실험은 모든 샘플의 MBAA와 DEGDA의 몰수의 합을 동일하게 하여 가교 밀도를 고정하고 MBAA, DEGDA 비율을 다르게 하여 진행하였으며 두 번째 실험은 DEGDA의 양에 따른 물성 변화를 알아보기 위해 MBAA 농도를 고정한 후 DEGDA의 농도만 조절하여 하이드로겔을 합성하였다.The first experiment was conducted by fixing the cross-linking density by making the sum of the moles of MBAA and DEGDA the same for all samples and varying the ratio of MBAA and DEGDA. The second experiment was conducted by adjusting the MBAA concentration to determine the change in physical properties according to the amount of DEGDA. After fixation, the hydrogel was synthesized by adjusting only the concentration of DEGDA.
먼저 가교 밀도를 유지하면서 MBAA와 DEGDA의 혼합 비율을 변화시킬 때 하이드로겔의 물성에 어떠한 변화를 일으키는 지 알아보기 위해전체 가교 밀도를 일정하게 유지하기 위하여 가교제의 양을 1 wt% MBAA 0.5 g 기준으로 고정하였다.First, to determine what changes occur in the physical properties of the hydrogel when changing the mixing ratio of MBAA and DEGDA while maintaining the cross-link density, the amount of cross-linker was set to 0.5 g of 1 wt% MBAA in order to keep the overall cross-link density constant. Fixed.
이를 위해 가교제 MBAA와 DEGDA의 혼합 비율을 [표 2]와 같이 달리하여 샘플을 제작하였다.For this purpose, samples were prepared by varying the mixing ratio of the cross-linking agents MBAA and DEGDA as shown in [Table 2].
표 2는 MBAA와 DEGDA의 몰 비율에 따른 질량 (g) (가교밀도 동일)을 나타낸다.Table 2 shows the mass (g) (same crosslink density) according to the molar ratio of MBAA and DEGDA.
표 2에 작성된 비율대로 가교제를 가교 밀도를 고정시키면서 MBAA와 DEGDA의 비율대로 첨가하여 합성한 하이드로겔의 경우, MBAA을 아주 소량이라도 첨가하게 되면(예. MBAA:DEGDA(mol)=1:9 샘플) 겔 형태가 흐트러지지 않고 MBAA만 첨가하여 합성한 하이드로겔과 동일하게 주형틀대로 형태를 유지되는 것을 확인하였다.In the case of a hydrogel synthesized by adding a cross-linking agent at the ratio of MBAA and DEGDA while fixing the cross-linking density in the ratio shown in Table 2, if MBAA is added even in a very small amount (e.g. MBAA:DEGDA(mol)=1:9 sample) ) It was confirmed that the gel shape was not disturbed and that the shape was maintained in the mold, the same as the hydrogel synthesized by adding only MBAA.
따라서 형태를 유지할 수 있는 구형의 폴리머를 제작하기 위해서는 MBAA의 첨가가 필수적이며, MBAA를 소량 첨가한 상태에서 표 3과 같이 DEGDA의 농도 비를 다르게 함으로써 DEGDA 양에 따른 하이드로겔의 물리적 성질의 변화를 알아보았다.Therefore, in order to produce a spherical polymer that can maintain its shape, the addition of MBAA is essential. By varying the concentration ratio of DEGDA as shown in Table 3 with a small amount of MBAA added, the change in the physical properties of the hydrogel according to the amount of DEGDA can be observed. I looked into it.
또한, 가교제로 MBAA와 EGDA를 혼합한 아크릴 아마이드(acrylamide)계열 하이드로겔의 표준을 제작하였다.In addition, a standard acrylamide-based hydrogel was produced by mixing MBAA and EGDA as a cross-linking agent.
동일한 방법으로 DEGDA 대신 EGDA를 사용하여 합성을 진행하였으며, 가교밀도를 동일하게 진행했을 때의 EGDA의 투입량은 하기 표 4에서 확인할 수 있다.Synthesis was performed in the same manner using EGDA instead of DEGDA, and the amount of EGDA input when the crosslinking density was the same can be confirmed in Table 4 below.
표 4는 MBAA와 EGDA의 몰 비율에 따른 질량 (g) (가교밀도 동일)을 나타낸다.Table 4 shows the mass (g) (same crosslink density) according to the molar ratio of MBAA and EGDA.
EGDA 또한 마찬가지로 DEGDA 와 마찬가지로 EGDA만을 사용하여 합성한 하이드로겔의 경우 MBAA를 이용해 합성한 하이드로겔과 달리 표면의 끈적임으로 인해 다루기 어려운 것을 확인하여 기존에 사용하던 가교제 MBAA와 EGDA를 비율 별로 혼합하여 하이드로겔을 합성하기로 결정하였다.EGDA, like DEGDA, was found to be difficult to handle due to the stickiness of the surface, unlike the hydrogel synthesized using MBAA, in the case of hydrogels synthesized using only EGDA, so the previously used cross-linking agents MBAA and EGDA were mixed in different ratios to create hydrogels. It was decided to synthesize.
이하, MBAA와 DEGDA, EGDA의 혼합비에 따른 수용성 폴리머 인장시험 결과를 확인하도록 한다.Below, we will check the water-soluble polymer tensile test results according to the mixing ratio of MBAA, DEGDA, and EGDA.
우선, MBAA와 혼합하지 않은 MBAA와 동일한 가교밀도의 DEGDA만을 사용하여 합성한 폴리머의 인장시험 결과를 확인하도록 한다.First, check the tensile test results of the polymer synthesized using only DEGDA with the same crosslink density as MBAA without mixing with MBAA.
도 12는 MBAA (실선)와 동일한 가교밀도를 가지는 DEGDA (점선)를 가교제로 사용한 폴리머의 농도별 Stress-Strain 곡선를 나타내고, 하기 표 6은 MBAA, DEGDA의 함량별 인장시험 결과를 나타낸다.Figure 12 shows the Stress-Strain curve by concentration of the polymer using DEGDA (dotted line), which has the same crosslinking density as MBAA (solid line), as a crosslinking agent, and Table 6 below shows the tensile test results by content of MBAA and DEGDA.
도 12 및 표 8을 참조하면, MBAA의 함량별 신장률에 나타난 것처럼 MBAA의 경우 0.15 g 이상 포함 시 신장률이 급격하게 감소하는 경향을 나타내었지만 DEGDA의 경우 함량이 증가함에 따라 큰 차이를 나타내지 않고 모두 2,000% 이상의 신장률을 확인할 수 있다.Referring to Figure 12 and Table 8, as shown in the elongation rate by content of MBAA, the elongation rate tended to decrease rapidly when the content of MBAA was more than 0.15 g, but in the case of DEGDA, there was no significant difference as the content increased, and all of them were 2,000 g. An elongation rate of more than % can be confirmed.
하지만 DEGDA 독자적으로 사용할 경우 형상 유지가 어려워 구형의 폴리머를 제작하는데 어려움이 있어 MBAA에 DEGDA를 혼합하여 DEGDA에 의한 신장률 향상 효과를 가질 수 있는지 확인하기 위한 인장시험을 수행하였다.However, when DEGDA is used alone, it is difficult to maintain the shape and thus it is difficult to produce a spherical polymer, so a tensile test was performed to determine whether DEGDA could have the effect of improving elongation by mixing DEGDA with MBAA.
도 13은 MBAA와 DEGDA의 혼합 비가 2:8, 4:6인 폴리머와 DEGDA 미포함 폴리머의 Stress-Strain 곡선을 나타낸다.Figure 13 shows the Stress-Strain curves of polymers with mixing ratios of MBAA and DEGDA of 2:8 and 4:6 and polymers without DEGDA.
도 13을 참조하면, MBAA와 DEGDA의 혼합비가 2:8인 경우의 MBAA의 함량은 0.1 g으로, MBAA 단독으로 첨가하였을 때 결과와 같이 2,300% 이상의 높은 신장률을 나타내었으며(도 13의 회색 실선), DEGDA를 첨가할 경우에도 비슷한 신장률을 나타내었다.Referring to Figure 13, when the mixing ratio of MBAA and DEGDA is 2:8, the content of MBAA is 0.1 g, and when MBAA is added alone, a high elongation rate of more than 2,300% is shown (gray solid line in Figure 13). , a similar elongation rate was observed even when DEGDA was added.
MBAA와 DEGDA의 혼합비가 4:6인 경우의 MBAA의 함량은 0.2 g으로, MBAA 단독으로 첨가하였을 때의 결과와 같이 887%를 나타내어 DEGDA 혼합 시 신장률의 상승을 기대하였으나 거의 유사한 신장률을 나타내었다.When the mixing ratio of MBAA and DEGDA was 4:6, the content of MBAA was 0.2 g, which was 887%, similar to the result when MBAA was added alone. Although an increase in the elongation rate was expected when mixing DEGDA, the elongation rate was almost similar.
따라서 신장률에 영향을 미치는 가교제는 MBAA이며, 일정 MBAA에 DEGDA를 혼합하여도 신장률 및 강도에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 판단된다.Therefore, the cross-linking agent that affects the elongation rate is MBAA, and mixing DEGDA with a certain amount of MBAA does not seem to have a significant effect on the elongation rate and strength.
도 14는 MBAA와 DEGDA, MBAA와 EGDA를 비율별로 혼합하여 합성한 하이드로겔의 응력-변형률 곡선(전체 가교밀도 고정)이고, 도 15는 MBAA 농도를 고정한 후 DEGDA, EGDA를 비율별로 혼합하여 합성한 하이드로겔의 응력-변형률 곡선이다.Figure 14 is a stress-strain curve (total crosslink density fixed) of a hydrogel synthesized by mixing MBAA, DEGDA, and MBAA and EGDA in various ratios, and Figure 15 is a hydrogel synthesized by mixing DEGDA and EGDA in various ratios after fixing the concentration of MBAA. This is the stress-strain curve of the hydrogel.
도 14 및 도 15를 참조하면, MBAA와 DEGDA, MBAA와 EGDA로 합성한 샘플 모두 MBAA농도가 증가하면서 길이 신장률이 감소하는 것을 확인할 수 있다.Referring to Figures 14 and 15, it can be seen that the length elongation rate decreases as the MBAA concentration increases in all samples synthesized with MBAA and DEGDA, MBAA and EGDA.
그러나 인장 시 길이신장률 증가에 따라 인장강도가 완만하게 증가하는 DEGDA 샘플과 달리 EGDA 샘플의 경우 DEGDA 와 비슷하게 유지되다가 길이 신장률이 약 1,000% 이상부터 인장강도가 급격하게 증가하는 경향성을 확인할 수 있다.However, unlike the DEGDA sample, where the tensile strength increases gently as the length elongation rate increases during tension, the EGDA sample remains similar to DEGDA, but the tensile strength tends to increase rapidly when the length elongation rate is about 1,000% or more.
DEGDA의 경우 가교제의 길이가 MBAA에 비해 상대적으로 길기 때문에 샘플 인장 시에 대부분의 힘이 MBAA에 걸리는 반면 EGDA의 경우 가교제의 길이가 MBAA와 비슷하거나 약간 길어 인장 시험 초반에는 MBAA에만 힘이 걸리다가 길이 신장률 약 1,000% 이상부터는 EGDA와 MBAA에 힘이 분배되면서 나타나는 결과로 판단된다.In the case of DEGDA, the length of the cross-linker is relatively longer than that of MBAA, so most of the force is applied to MBAA when the sample is tensed, whereas in the case of EGDA, the length of the cross-linker is similar to or slightly longer than MBAA, so force is applied only to MBAA at the beginning of the tensile test, and then the length increases. An elongation rate of approximately 1,000% or more is believed to be the result of power being distributed between EGDA and MBAA.
이상으로 본 발명의 실시 예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.Above, embodiments of the present invention have been examined in detail with reference to the attached drawings.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an illustrative explanation of the technical idea of the present invention, and various modifications, changes, and substitutions can be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the attached drawings are not intended to limit the technical idea of the present invention, but are for illustrative purposes, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the attached drawings. . The scope of protection of the present invention should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be construed as being included in the scope of rights of the present invention.
10 : 배관 차수부
20 : 공기공급부
30 : 밀폐부
100 : 제1 몰드
110 : 하부 몰드
130 ; 상부 몰드
200 : 제2 몰드
201 : 가이드부
203 : 지지부
210 : 간격 유지부
300 ; 제3 몰드
310 : 삽입부
311 : 높이조절부
330 : 연결부
10: Piping cutoff part
20: air supply unit
30: sealing part
100: first mold
110: lower mold
130 ; upper mold
200: second mold
201: Guide section
203: support part
210: gap maintenance unit
300 ; third mold
310: insertion part
311: Height adjustment unit
330: connection part
Claims (8)
상기 가교제는 N,N-메틸렌비스아크릴아미드(N,N’-methylene bisacrylamide)와 디에틸렌글리콜디아크릴레이트(Diethylene glycol diacrylate)가 혼합되며,
상기 N,N-메틸렌비스아크릴아미드는 0.15 g 미만이 포함되는 것을 특징으로 하는 배관 차수용 수용성 폴리머. Based on the total weight of the water-soluble polymer for piping, 40 to 98% by weight of an acrylic acid derivative, 0.1 to 40% by weight of an alginic acid-based polymer compound, 0.01 to 5% by weight of an accelerator, 0.01 to 5% by weight of a crosslinker, and Contains 0.01 to 10% by weight of an initiator,
The crosslinking agent is a mixture of N,N-methylene bisacrylamide and Diethylene glycol diacrylate,
A water-soluble polymer for piping, characterized in that the N,N-methylenebisacrylamide contains less than 0.15 g.
상기 알긴산 계열 고분자 화합물은 알긴산, 히알루론산, 키토산, 젤라틴 및 키틴 중 적어도 하나를 포함하는 배관 차수용 수용성 폴리머.According to claim 1,
The alginic acid-based polymer compound is a water-soluble polymer for piping containing at least one of alginic acid, hyaluronic acid, chitosan, gelatin, and chitin.
상기 아크릴산 유도체는 아크릴아마이드 계열 또는 아크릴산 계열인 배관 차수용 수용성 폴리머.According to claim 1,
The acrylic acid derivative is an acrylamide-based or acrylic acid-based water-soluble polymer for piping.
상기 개시제는 과황산암모늄(Ammonium persulfate)을 포함하는 배관 차수용 수용성 폴리머.According to claim 1,
The initiator is a water-soluble polymer for piping containing ammonium persulfate.
상기 가속제는 테트라메틸에틸렌디아민
(N,N,N’,N’-tetramethylethylenediamine)을 포함하는 배관 차수용 수용성 폴리머.According to claim 1,
The accelerator is tetramethylethylenediamine
A water-soluble polymer for piping containing (N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine).
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