일회용 기저귀는 재활용이 어렵기 때문에 전 세계적으로 엄청난 폐기물 발생원입니다. 그러나 새로운 공정을 통해 기저귀 안감에 사용되는 "초흡수성" 폴리머를 재활용할 수 있습니다. 기저귀 안감이 배설물로 가득 차 있는 경우에도 마찬가지입니다. 대부분의 일회용 기저귀 안감은 폴리아크릴산 나트륨이라는 폴리머로 만들어지며, 이는 액체를 흡수하면 건조한 상태에서 하이드로겔로 변합니다.
과거 이 물질을 재활용하는 방법은 강산에 담근 후 약 16시간 동안 80°C(176°F)로 가열하는 것이었습니다. 이 과정은 젤을 구성하는 가교 폴리머 사슬을 분해하여 재활용이 가능하도록 합니다. 불행히도 이 기술은 시간과 재료가 많이 필요하기 때문에 거의 사용되지 않습니다.
보다 효과적인 대안을 찾기 위해 독일 칼스루에 공과대학의 과학자들은 폴리아크릴레이트 나트륨 기저귀 안감을 물에 담근 다음 실온에서 1,000와트 전구의 자외선에 노출시켰습니다. 단 5분 후에 폴리머 겔은 액체로 용해되어 수집 탱크로 흘러 들어갑니다. 그런 다음 과학자들은 기존 공정을 사용하여 액화 폴리아크릴레이트 나트륨을 접착제 및 염료 증점제로 전환했습니다.
카를스루에대 파벨 레브킨 교수는 “고분자를 연결하는 사슬은 빛에 의해 끊어진다. 그러면 폴리머가 매우 느슨해지며 물 속에서 헤엄쳐 액체 섬유로 변한다”고 설명했다. 자외선을 이용하는 이 방법은 산을 이용하는 방법보다 약 200배 빠르다.
실험에는 깨끗한 기저귀 라이너가 사용되었지만 과학자들은 이 방법이 사용한 기저귀에도 똑같이 효과가 있을 것이라고 믿습니다. "우리는 초흡수제를 재활용하기 위한 유망한 전략을 찾았습니다."라고 Levkin은 말했습니다. "이는 환경 오염을 크게 줄이고 폴리머의 보다 지속 가능한 사용에 기여할 것입니다." "
이번 연구에 관한 논문은 최근 Applied Materials and Surfaces 저널에 게재되었습니다.