KR100477584B1 - 역삼투분리막의후처리공정 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정수장치 등에 사용되는 역삼투 분리막 및 역삼투 분리막 모듈(module)에 관한 것으로서, 특히 분리막 또는 분리막 모듈 제조 후 보존처리를 행하는 공정에서 항균성을 개선시키는 것을 목적으로 안출된 것이다.

본 발명은 역삼투 분리막 제조 후 보존 및 유통을 위해 행하는 후처리 공정에서 보존처리 공정으로 인체에 무해하면서 세균이나 곰팡이에 대한 항균성을 지니고 있는 키토산 및/또는 키토올리고당을 함유시킨 보존액을 사용하는 것을 특징으로 한 것으로서, 이와 같은 보존처리 방법을 사용한 후처리 공정을 실시함에 의해 분리막이나 분리막 모듈을 보존액에 보존시 발생하기 쉬운 미생물에 의한 오염이나 열화를 막을 수 있는 등의 유용성을 얻을 수 있다.

Description

역삼투 분리막의 후처리공정{METHOD FOR THE POST-TREATMENT OF REVERSE OSMOSIS MEMBRANE}

본 발명은 키토산 및 키토올리고당을 적용한 항균 역삼투 분리막 (역삼투 분리막 모듈 포함)에 관한 것으로, 특히 막 및 모듈이 보관, 유통 중의 기간에 미생물의 번식에 의한 오염이나 열화(Fouling)를 방지할 수 있는 막 및 모듈의 후처리 방법에 대한 것이다.

일반적으로 액체 내에 존재하는 여러 성분들의 분리는 한외여과, 역삼투법, 전기 투석법, 증발법, 냉동법, 이온교환법 등이 있으나, 에너지 소비량이 적고 운전이 간편하며, 자동화가 용이하며, 적용시 어려움이 적은 역삼투법에 대해 최근 관심이 고조되고 있다. 특히, 역삼투막은 정밀여과(MF) 또는 한외여과(UF)등에서 제거할 수 없는 1가 이온이나 염 등을 제거할 수 있는 분리막으로써 해수, 또는 염수를 식수용, 농업용수용, 공업용수용으로 활용하는데 있어 염(salt)을 제거하는 탈염 공정에 효과적으로 사용된다.

막을 이용한 탈염법의 가장 중요한 척도는 높은 염 배제율(Salt Rejection)과 높은 유량(Flux)을 가져야 한다. 즉, 역삼투막은 비교적 낮은 압력 하에서 막을 통하여 많은 양의 물을 투과시킬 수 있어야 탈염공정에 상업적으로 적용할 수 있다.

1960년대 초에 로브(Love)와 수리라잔(Sourirajan)이 최초의 역삼투막인 비대칭형 셀룰로우즈디아세테이트막을 개발하였다. 셀룰로우즈디아세테이트막은 가격이 저렴하다는 장점이 있으나, 미생물에 대해 취약하고 강염기하에서 쉽게 가수분해되며 사용 온도와 pH 의 범위가 좁다는 단점이 있어 셀룰로우즈의 개질과 여러 셀룰로우즈의 합금을 통해 사용되고 있지만 이들 단점을 완전히 극복할 수는 없다. 그 후 셀룰로우즈막의 단점을 보완하기 위해 폴리아미드계, 폴리우레탄계, 방향족 폴리술폰계, 방향족 폴리아미드계 등을 대상으로 연구가 활발히 진행되었다.

현재 이들 중에서 방향족 폴리술폰을 다공성 지지막으로 하고 폴리아미드를 지지층으로 하는 복합막이 개발되어 사업화가 이루어지고 있다. 즉 복합막은 기계적 강도를 유지하기 위한 지지층과 선택적 투과성을 갖는 활성층으로 이루어져 있다. 복합막의 제조방법은 박층 분산법, 침지 코팅법, 기상 증착법, 랑그뮈르-블로젯(Langmuir-Blodgett)법, 계면 중합법 등이 있으며, 특히 현재 개발된 역삼투 복합막에서는 미국특허 4,277,344에 개시되어 있는 계면중합법이 복합막의 제조에 주로 이용되고 있다. 이런 계면 중합법에 의한 복합막의 시초는 노스 스타(North Star) 연구소의 NS-100으로 다공성 폴리 술폰 지지체에 폴리에틸렌아민 수용액과 헥산 중의 톨루엔 디아이소시아네이트를 반응시켜 제조하였다. NS-100이 개발 이후 이러한 계면중합법에 많은 지방족 아민, 방향족 아민이 사용되어 다양한 특성의 막이 제조되었다. 그러나 이 당시에는 계면중합법의 특성을 잘 이해하지 못했기 때문에 폴리아민, 예를 들면 폴리에틸렌이민(Polyethylenimine) 정도만이 좋은 염배제율과 충분한 유량을 보였다. 그러나 NS-100의 개발자인 캐도트(Cadotte)에 의해 폴리피페라진아미드 활성층을 가진 NS-300이 나오면서 비로소 계면중합법에 의한 진정한 의미의 복합막이 나오기 시작했다. NS-300막은 미국 필름-테크(Film-TEC)사의 NF-40등급 나노막으로 나와 있는 것으로 나노미터급의 용질에 대한 특이한 선택적 분리 능력을 가진다고 알려져 있다. NS-300이 개발 당시에 폴리피페라진아미드는 2가 이온과 단당류에 대해 95%이상의 높은 배제율과 염화나트륨에 대해서는 40∼96%이 비교적 넓은 범위의 배제율을 가진 막들이 개발되었는데, 이 같은 특성은 주로 폴리술폰계의 미소다공성기질위에 피페라진과 알카리성 촉매가 섞인 다관능성 아민 용액에 함침시키고 그 기질상에 다관능성 산할로겐화합물을 도포해 계면중합을 일으켜서 얻었다. 이런 막의 주된 배제율 조절 방법은 산할로겐 화합물을 테레프타로일클로라이드, 이소프타로일클로라이드, 트리메조일클로라이드 용액을 적절한 비율로 혼합해가며 사용하는 방법이었으며, 이 혼합비율에 배제율이 비례하는 방식이었다. 나노 복합막의 제조방법중 미국특허 4,259,183에는 피페라진 촉매로는 N,N'-디메틸 피페라진, 수산화나트륨 등을 쓰고 이소프타로일클로라이드와 트리메조일클로라이드를 혼합 사용해 계면중합시키고 있고 산할로겐화합물의 용매로는 n-헥산을 사용했다. 한편 미국특허 4,619,767에서는 폴리술폰 위에 폴리비닐알코올을 먼저 코팅시키고 다시 피페라진 혹은 피페라진 구조를 포함한 디아민과 트리메조일클로라이드/이소프타로일클로라이드의 혼합물을 사용해 계면중합시키고 있다. 용매는 n-헥산을 사용하고 있다.

역삼투 분리막은 반투과막으로 염들이 녹아있는 수용액의 한쪽 방향에서 가압을 할 경우 용액과 용질이 분리가 일정 방향으로 일어난다는 원리를 이용하여 고압에도 견디고 내구성, 내화학성이 뛰어난 재질의 고기능 분리막이다. 역삼투 분리막의 중요한 특성으로는 염배제율(SALT REJECTION :용매로부터 용질의 분리능 정도를 나타내는 수치)과 유량(FLUX : 일정시간동안 일정 압력에서 분리막을 통하여 나오는 용매의 유량)이 있다. 박막 복합 재료의 역삼투 분리막으로는 계면 중합에서 얻어지는 폴리아미드가 일반적으로 사용된다. 수용성 아민에서 미세 다공성 고분자 지지층(폴리술폰)을 잠기게 한 후 얻어진 층을 다시 유기층의 아실클로라이드가 녹은 용액층에 잠기게 함으로서 계면중합을 실시한다. 이때 유기 용매는 폴리아미드화 반응에 영향을 주지 않으며 적당량의 기질을 녹일 수 있는 용매가 선택된다. 환경 친화적인 용매의 사용에 관한 연구가 최근 활발히 진행되었는데, 미국특허 4,005,012, 미국특허 4,259,813, 미국특허 4,360,434, 미국특허 4,606,943, 미국특허 4,737,325, 미국특허 4,282,708 미국특허 5,258,203 등은 1,1,2-트리클로로트리플로오르에탄(1,1,2-TRICHLOROTRIFLUOROETHANE)을 사용하지 않고 지방족 용매로 대체하여 분리막 제조에 성공하였다. 그러나, 헥산 같은 지방족 반응용매들의 사용은 유량을 떨어뜨리는 결과로 상업적 사용이 제한되어왔다. 기존의 프레온 공정에 비해 좋은 염배제율과 충분한 유량을 보이지 못하는 단점은 막 연구의 주요 과제가 되어왔다. 좋은 염배제율과 충분한 유량을 얻기 위한 연구들이 진행되어 왔는데 조액시 첨가하는 물질들을 개발하는 연구(미국특허 5,234,598, 미국특허 5,258,203,), 폴리아미드 반응에 참가하는 단량체들이 구조를 바꾸는 연구(미국특허 4,761,234, 미국특허 4,634,829, 미국특허 5,019,264, 미국특허 5,160,619, 미국특허 5,271,843, 미국특허 5,336,409 등) 후처리를 통한 유량증가 방법에 관한 연구(미국특허 4,938,872, 미국특허 4,927,540)들이 활발하게 진행되었다. 지방족 탄화수소 용매는 지방족 탄화수소 복합용액과 몇몇 첨가제가 혼합된 것을 사용하여 계면중합에 의한 유량의 많은 박막 복합 소재 반투과 여과막의 제조 방법에 관한 것이다. 첫 번째 반응물은 수용액 층에서 만들어지고 두 번째 반응물은 지방족 유기용매에서 만들어진다. 이때 첨가제로는 수용액 용매 상이나 지방족 탄화수소 용매 상에서 첨가제가 추가될 수 있다. 그 외에도 수용액 층이나 물 층에 여러 가지의 첨가제를 넣어 분리막의 고유한 성능을 높이는 방향의 발명들이 나타나 있다.

분리시스템은 분리막 모듈, 펌프, 배관, 탱크 및 기타 보조장치로 구성되어 있는데 이러한 시스템을 구성하고 있는 구성품중 가장 중요한 요소는 분리막 모듈이며, 그 종류로는 평판형(Plate and Frame Type), 중공사형(Hollow Fiber Type), 관상형(Tubular Type) 및 나권형(Spiral Wound Type)등 여러 가지 분리막 모듈이 상업화되어 있다. 이중 나권형 모듈은 가장 조밀하고 비교적 가격도 싸기 때문에 오늘날 가장 많이 사용되고 있는 모듈이다. 나권형 모듈은 두장의 평막사이에 총수가 가능한 지지체를 넣고 막이 외면에는 그물형태의 공급수 스페이서(Feed Spacer ; 공급수측 유로재)를 적층시킨 후 롤 케이크의 형태로 말아서 만든 모듈이다. 이와 같은 형태는 모듈당 막 면적이 넓고 투과 유속도 크며 장치가 조밀한 것이 특징이다. 또한, 스페이서가 난류촉진 역할을 하는 기능을 갖고 있고, 막에 대한 공급유량이 적어도 막면에서의 유속이 크기 때문에 막 표면에서의 농도분극현상을 억제할 수 있다. 반면에 유로 단면적이 0.7mm 이하로 작기 때문에 적절한 전처리를 필요로 한다. 보통 전처리로는 스페이서 두께의 1/10 크기의 물질까지 여과를 해 주어야 한다.

일반적으로 상업화된 역삼투막 및 모듈은 염소에 대한 저항성이 약하기 때문에 활성탄 필터를 사용하여 원수에 함유되어 있는 잔류염소를 제거시킨다. 염소를 제거시키는 방법으로 소디움바이설파이트(Na2S2O5)를 소량 첨가시키기도 한다. 마이크로 필터는 원액에 함유되어 있는 입자를 제거시켜 분리막 혹은 모듈이 입자상에 의해 열화되는 것을 방지한다. 이 같은 전처리 방법 이외에도 시스템의 규모, 원수의 특성에 따라 응집침전 여과기, 이온교환기, 스케일 방지제 주입기, 산소이온 농도 조절 장치 등이 설치되어 분리막 모듈의 성능이 최대한 발휘되도록 적절한 전처리를 한다. 또한 시스템을 운영하면서 1달에 1번 혹은 최소한 3달에 1번 주기적으로 시스템을 세정하여주어 모듈엘레멘트의 성능이 저하되는 것을 방지하기도 한다.

나권형 모듈(Spiral Wound Module)의 일반적인 제작 방법은 미국특허 제3,417,870호, 제3,872,014호, 제4,277,340호, 제4,235,723호, 제4,842,736호, 제4,906,372호, 제5,034,126호 등에 개시되어 있다. 특히 미국특허 제3,417,870호에는 역삼투막과 구멍을 포함하는 중공관에 투과수측 유로재료(Permeate Spacer ; Product Water channel material)를 먼저 중공관을 감아준 뒤 옆으로 동일한 공간에 걸치는 평판형이 투과수측 유로들이 래디얼 방향으로 향하여 뻗게한 뒤 선택 투과성 역삼투막을 접어서 투과수측 유로재료 사이에 접힌 끝부분이 중공관 쪽으로 향하게 넣고, 접힌 역삼투막 사이에 격자모양의 공급수측 유로재(Feed Spacer : Feed water channel material)를 끼워 넣고 나권형으로 감아서 투과수측 유로-막-공급수측유로-막으로 구성된 틀을 만든 후, 한쪽 끝으로 공급수를 유입시키고, 반대편의 다른 한쪽 끝으로 농축수를, 중공관으로 투과수(생산수)를 유출시킬 수 있도록 만든 나권형 분리막 모듈에 대하여 기술하고 있다.

상기와 같은 역삼투 분리막 및 분리막 모듈은 생산되어 소비자로 전달될 때까지 본래의 생산자가 생산한 물성이 저하되거나 혹은 인체에 해로운 미생물 혹은 곰팡이류가 번식할 수 있는 가능성을 갖고 있다. 역삼투 분리막 혹은 역삼투 분리막 모듈의 생산자들은 이러한 현상을 방지하기 위하여 보존액 처리를 하여 공기투과도가 매우적은 진공용 비닐로 진공 포장하여 생산된 분리막 혹은 분리막 모듈의 물성 저하와 세균번식을 방지하는 방법을 사용하여 왔다.

기존에 보편적으로 사용되는 방법으로는 0.1중량 퍼센트(%)의 소디움바이설파이트(Sodiumbisulfite), 18~20중량 퍼센트(%)의 프로필렌글리콜, 79~81중량 퍼센트(%)의 순수를 혼합하여 분리막 및 분리막 모듈을 처리한 후 이것을 진공 포장하여 밖의 공기와의 접촉을 막아줌으로서 생산된 분리막 및 모듈의 물성을 보존하고, 불필요한 미생물의 번식을 막아주는 방법을 사용하고 있다. 보존액 성분 중 프로필렌글리콜은 동절기에 운송, 저장 도중에 수분을 함유하고 있는 막 및 모듈이 어는 것을 방지해주는 역할을 한다.

보존액의 또 다른 성분인 소디움바이설파이트(Sodiumbisulfite)는 제조 포장된 분리막 및 분리막 모듈이 저장, 운송 등의 유통기간 도중에 미생물에 의해 오염되는 것을 방지하여 주는 역할을 한다. 그러나 이 성분은 사람이 다량 섭취할 경우에는 설사나 복통을 일으킬 우려가 있는 물질이므로 분리막 혹은 분리막 모듈을 포장에서 뜯어서 음용수 생산에 사용하는 시스템에 장착할 경우에는 최소한 2시간 이상 (더 좋게는 5시간 이상) 연속운전을 하면서 농축수는 물론 생산수를 전량 버려야하고 그 후에 생산된 물부터 식용으로 사용해야하는 단점이 있다. 따라서 특히 가정용의 경우는 인체에 무해하면서 항균력을 지닌 환경친화적인 보존제로 대체하는 것이 무엇보다도 시급하다.

뿐만아니라 상기와 같은 방법으로 처리한 분리막 및 분리막 모듈은 보관 및 유통기간중 물성은 유지되지만 본질적으로 분리막 및 모듈에 분리막 및 분리막 모듈의 적게는 5중량%, 많게는 100중량% 이상의 수분을 함유하고 있어 무게가 무겁고 저장 및 운반시 진공 포장한 비닐이 샐 경우가 있어서 이럴 경우에는 모듈에 함유되어 있던 수분이 밖으로 유출되어 종이 박스가 뜯어지거나, 운반인의 작업복이나 차량을 오염시키는 경우도 발생한다. 따라서, 이와 같은 방법의 보존액 처리를 실시한 후의 포장방법은 무게의 증가에서 발생하는 운반비의 증가와 함께 언제 발생할지 모르는 핸들링(Handling)상의 문제점이 존재하는 단점을 갖고 있다. 또한, 분리막 모듈을 납품 받는 소비자중에 중간 상인들은 납품 받은 분리막 모듈을 케이스(Case)에 해당되는 분리막 하우징(Housing)에 넣고 뚜껑을 닫는 복잡한 공정을 거치는 경우도 있다. 종종 이러한 공정에서 분리막 모듈에 함유되어 있는 수분이 여러 가지 공정상의 애로점을 발생시키는 경우가 자주 발생한다. 예를 들면, 폴리프로필렌 혹은 폴리에틸렌 등의 플라스틱재질로 구성된 하우징에 분리막을 넣고 초음파 융착 혹은 고회전 융착 공정을 거쳐 뚜껑을 밀봉시키는 공정의 경우에는 분리막 모듈에 남아 있는 수분이 이러한 융착공정에서 불량을 발생시키는 요인이 되기도 한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 특히 역삼투막의 후처리 공정에서 보존액 성분으로 인체에 무해하면서 세균이나 곰팡이에 대해 항균력이 있는 키토산 및/또는 키토올리고당을 사용하는 보존처리 공정을 제공하는 것을 목적으로 한 것이다.

본 발명은 역삼투 분리막을 제조한 후 보존액에 침지시키는 보존처리 공정이 포함된 후처리 공정을 실시함에 있어서, 보존액으로 키토산 및/또는 키토올리고당을 함유한 용액을 사용하는 것을 특징으로 한 것이다.

이하에서 본 발명을 구체적으로 설명한다.

본 발명에서는 키토산 및/또는 키토올리고당을 순수에 혼합시킨 후 폴리히드록시 화합물 등을 첨가한 보존액을 사용하는데, 제조된 분리막 또는 분리막 모듈을 보존액에 충분히 침지시킨 후 이를 꺼내어 잔류 보존액을 제거시킨 후 포장하는 등의 후처리 공정을 거친다. 이때 사용되는 키토산은 분자량이 20,000 이상(좀 더 바람직하게는 20,000～100,000)의 것을 사용하는 것이 바람직한데, 이 경우는 비수용성이기 때문에 pH 6 이하의 유기산 수용액에 용해하여 사용하거나 수용성산염의 형태로 사용하는 것이 좋으며, 그 농도는 대략 0.01～3.00중량% 되도록 하는 것이 좋다. 또한 키토올리고당 분자량이 대략 2,500～20,000인 것을 0.01～2.00중량%의 수용액으로 제조하여 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 사용 가능한 폴리히드록시 화합물로는 프로필렌 글리콜, 글리세롤, 알콜, 시트릭 에시드 등이 있으며 그 사용량은 보존액 총 중량의 3~30중량%이 바람직하다.

본 발명은 또한 분리막을 본 발명의 보존액으로 침지시킨 다음 포장하기 전에 수분이 다량 함유된 분리막 및 분리막 모듈을 건조시킨 후 포장(특히 진공포장)하는 방법을 사용할 수 있는데, 이때 건조시 조건은 35℃~80℃의 온도 범위에서 풍속은 초당 1~15m, 습도는 상대습도 3~30% 범위를 유지시키는 것이 좋다. 한편, 프로필렌글리콜을 제외하여 보존액을 조제한 후 상기의 본 발명과 같은 방법으로 건조 처리를 하였을 경우에는 미생물의 성장은 전혀 이루어지지 않으나 현저한 물성의 저하가 생기는데, 이는 프로필렌 글리콜을 제외하여 분리막을 건조시킬 경우에 프로필렌이 존재함으로써 분리막의 미세한 기공속에 프로필렌글리콜 분자가 잔류하고 또한 분리막 표면에 프로필렌 분자가 존재하여 건조시에 발생될 수 있는 분리막 미세 세공(Micro pore)의 파괴를 막아주는 것으로 추론된다.

이와 같이 키토산 및 키토올리고당의 보존액 처리를 가진 분리막 (또는 분리막 모듈)은 기존의 방법에 비해 물성의 저하가 전혀 일어나지 않으면서 세균 및 곰팡이 등과 같은 미생물의 성장이 완전히 억제되는 효과를 얻을 수 있으며, 키토산 보존액 처리를 한 후 건조하는 공정을 거쳐 수분을 증발시켜 무게를 감소시킨 후 진공 포장하여 제조된 분리막 혹은 분리막 모듈은 세균의 성장이 완전히 억제되는 효과를 얻을 수 있다.

다음의 실시예 및 비교예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명의 범주를 한정하는 것은 아니다. 여기서 나권형 분리막 모듈은 미국특허 4,235,723에 개시된 방법으로 제조하였으며, 보존 처리된 분리막 모듈은 소금이 150ppm 함유된 수돗물을 온도 25℃, 압력 60psi, 회수율 15%의 조건에서 성능시험을 하였으며, 분리막 혹은 분리막 모듈의 물성에서 염배제율(Salt Rejection)은 다음과 같이 계산하였다.

염배제율(% : Salt Rejection) = (1-Cp / Cf) ×100

또한, 본 발명의 방법으로 보존 처리하여 보관된 분리막 혹은 분리막 모듈의 항균력에 대한 평가는 다음과 같이 실시하였다. 즉, 일정기간 보관후의 분리막 혹은 분리막 모듈의 분리막 표면 및 정수측 유로재(Permeate Spacer) 표면을 무균적으로 절단 한 후(5㎝ ×5㎝), 절단된 시료 10편씩을 각각 250㎖의 멸균수에 침지시켜 표면에 붙어 있는 세균들이 떨어져 나오도록 30분간 상온에서 강하게 흔들어 준 다음, 상온에서 10분간 정치하였다. 그런 다음 시료를 멸균수에서 조심스럽게 제거하고 세균이 포함된 멸균수는 여과막(공경 : 45㎛)이 장착된 막여과장치를 이용하여 무균적으로 여과시킨 후 여과된 막은 조심스럽게 핀셋으로 집어내어 세균배양용 영양배지 위에 얹혀 놓고 30℃에서 7일~10일간 배양하여 배지 위에 형성된 세균의 총수를 계수하여 판정하였다. 증식한 세균의 수가 많아서 상기의 막여과법으로 증식된 세균의 계수가 힘든 경우는 희석도말법으로 결정하였다. 세균의 배양(세균, 곰팡이)을 위해 사용한 고체 영양배지에는 NUTRIENT BROTH AGAR 배지(이후 NB 배지)를 사용하였고, 그 조성은 ℓ당 BACTONUTRIENT BROTH 8g, NaCl 5g, AGAR 150g을 함유한다.

<실시예 1>

0.25중량%의 키토산을 순수에 혼합시킨 후 20중량%의 프로필렌글리콜을 혼합시켜 보존액을 제조하였다. 생산된 분리막 모듈의 최상층 부분이 제조된 보존액의 수면위로 올라오지 않게 주의하여 2시간 동안 충분히 침지시킨후 분리막을 보존액에서 꺼낸 후 수직으로 세워서 방치하였다. 2시간이 경과된 후 과량의 보존액이 분리막에서 제거된 후(분리막 무게의 55중량% 함유됨) 분리막을 진공 포장하였다. 이렇게 생산 보존 처리된 분리막을 장기간 보관하여 장기간 보관후의 분리막의 성능과 미생물의 번식여부를 확인하여 표 1에 나타내었고, 보존 처리하기 전의 분리막의 물성을 표 3에 나타내었다.

<비교예 1>

0.25중량%의 키토산을 순수에 혼합시켜 보존액을 제조한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

<비교예 2>

20중량%의 키토산을 순수에 혼합시켜 보존액을 제조한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

<실시예 2>

0.25중량%의 키토올리고당을 순수에 혼합시킨 후 20중량%의 프로필렌글리콜을 혼합시켜 보존액을 제조하였다. 생산된 분리막 모듈의 최상층 부분이 제조된 보존액의 수면위로 올라오지 않게 주의하여 2시간 동안 충분히 침지시킨후 분리막을 보존액에서 꺼낸 후 수직으로 세워서 방치하였다. 2시간이 경과된 후 과량의 보존액이 분리막에서 제거된 후(분리막 무게의 55중량% 함유됨) 분리막 모듈을 건조시켰다. 45℃ 온도를 유지시키고, 분리막 모듈을 수직으로 세워서 건조 중에도 중력에 의해 과량의 보존액이 제거되도록 하였다. 건조시 풍속은 초당 5m, 습도는 상대습도 10%를 유지시켰다. 이와 같은 건조 조건에서 20시간 경과한 후 모듈이 완전히 건조된 후(잔류 보존액은 분리막 모듈의 0.6중량%) 건조를 멈추고 50%의 진공상태에서 비닐 포장을 완전히 밀폐시켰다. 포장재로는 150 마이크로미터 두께의 폴리에틸렌/나이론 포장재를 이용하였다.

이렇게 생산 보존처리된 분리막을 장기간 보관하여 장기간 보관후의 분리막 모듈의 성능과 미생물의 번식여부를 확인하여 표 2에 나타내었고, 보존 처리하기 전의 분리막의 물성을 표 3에 나타내었다.

<비교예 3>

0.25중량%의 키토올리고당을 순수에 혼합시켜 보존액을 제조한 것 이외에는 실시예 2와 동일하게 실시하였다.

<비교예 4>

20중량%의 프로필렌글리콜을 순수에 혼합시켜 보존액을 제조한 것 이외에는 실시예 2와 동일하게 실시하였다.

상기 실시예 및 비교예에서도 확인되듯이 본 발명에 따라 역삼투 분리막 또는 역삼투 분리막 모듈의 후처리 공정을 실시하는 경우 기존의 방법에 비하여 염제거율이나 유량 등 기본 물성을 유지하면서 미생물의 번식에 의한 오염이나 열화를 방지하는 항균성을 크게 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (8)

1. 역삼투 분리막을 제조한 후 보존액에 침지시키는 보존처리 공정이 포함된 후처리 공정을 실시함에 있어서, 보존액으로 키토산 또는 키토올리고당의 단독 혹은 혼합 용액을 함유한 보존액을 사용하는 것을 특징으로 하는 역삼투 분리막의 후처리공정.
2. 제 1 항에 있어서, 역삼투 분리막은 모듈화된 것임을 특징으로 하는 역삼투 분리막의 후처리공정.
3. 제 1 항에 있어서, 보존액에는 프로필렌글리콜이 5~20중량% 함유된 것을 특징으로 하는 역삼투막의 후처리공정.
4. 제 1 항에 있어서, 보존액은 키토산 0.01~3.00중량% 함유된 것임을 특징으로 하는 역삼투막의 후처리공정.
5. 제 1 항에 있어서, 보존액은 키토올리고당이 0.01~1.0중량% 함유된 것임을 특징으로 하는 역삼투막의 후처리공정.
6. 제 1 항에 있어서, 보존액은 폴리히드록시 화합물이 함유되어 있는 것임을 특징으로 하는 역삼투막의 후처리공정.
7. 제 1 항에 있어서, 키토산은 분자량이 20,000～100,000인 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 역삼투막의 후처리공정.
8. 제 1 항에 있어서, 키토올리고당은 분자량이 2,500~20,000인 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 역삼투 분리막의 후처리공정.