KR100882895B1 - 혼합 층 이온 교환 수지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 (a)음이온 교환 수지 1리터 당 수평균 분자량이 5,000~1,000,000인 수-용성 술폰화된 폴리(비닐방향족) 고분자 전해질 10~800 밀리그램으로 전처리된 강 염기 4차 암모늄 음이온 교환 수지; 및 (b)폴리(비닐 방향족) 4차 아민염, 폴리(비닐 방향족) 3차 아민산염 혹은 폴리(비닐 피리딘)산염으로 구성되는 중합체의 그룹으로 부터 선택되며, 상기 중합체의 수평균 분자량이 5,000~1,000,000인 수용성 양이온 고분자 전해질 10~800 밀리그램으로 전처리된 강산 술폰화된 양이온 교환 수지
를 포함하는 비-응집성의 쉽게 분리 가능한 혼합 층 이온 교환 시스템이 제공된다.
혼합 층 이온 교환 수지, 비-응집성, 고분자 전해질

Description

혼합 층 이온 교환 수지{Mixed Bed Ion Exchange Resins}
본 발명은 비-응집성(non-agglomerating)으로 쉽게 분리 가능한 혼합 층 이온교환 수지에 관한 것이다. 보다 상세하게, 음이온성 고분자 전해질 (polyelectrolyte) 및 양이온성 고분자 전해질로 처리하여 혼합 층 시스템의 음이온 교환 성분 및 양이온 교환 성분의 모든 표면 전하를 중화하는 방법에 관한 것이다.
수용액의 탈이온화에 대한 혼합 층 이온 교환 수지의 용도는 광범위하다. 혼합 층 이온 교환 수지의 효과적인 재생은 이들의 성공적인 사용을 위해 중요하며, 두 성분의 분리가 중요한 단계이다. 양이온 및 음이온 수지 입자 사이의 표면 상호작용은 수지의 덩어리(clumps) 혹은 응집(agglomerates)을 일으키며 이로 인해 층에서의 유량 분포가 양호하지 않게 되고 따라서 조작이 비효율적으로 된다. 나아가, 역세척 조작 도중에 층내로 양이온성 및 음이온성 수지를 분리하는 것이 바람직한 경우, 상기 분리성은 좋지 않다. 이 기술 분야에서는 처리된 수지의 표면 전하를 중화하기 위해 물-불용성 교차결합된 이온 교환 에멀젼 입자(U.S. 4,347,328) 및 수-용성의 수지 고분자 전해질(U.S. 2,961,417 및 U.S. 3,168,486) 로 처리하여 바람직하지 않은 응집을 극복하는 방법을 발견하였다. 불용성 이온교환 에멀젼 입자를 이용한 처리(U.S. 4,347,328)는 에멀젼 입자를 제거하기 위해 처리된 수지의 높은 사용양 수준 및 광범위한 세척을 포함한다. 나아가, Tasaki의 방법(U.S 5,902,833 및 U.S 6,060,526))을 사용하여 제조된 혼합 층 수지는 음이온 교환 수지 성분의 운동학(kinetics)에 본질적으로 영향을 미치지 않는 비-응집성이다.
이 기술 분야에서는 혼합 층 수지의 체적과 각 성분 체적의 합을 비교하여 응집성의 결여를 증명한다. 그러나, 응집성의 결여가, 혼합 층 수지가 분리 및 재생전에 역세척 되는 경우에 음이온 및 양이온 수지의 우수한 분리를 보장하는 것은 아니다. 약한 응집 형태는 종종 혼합 층 수지의 체적에 영향을 미치지 않는 것으로 관찰된다. 특히, 양이온 및 음이온 교환 비드의 느슨한 응집이 형성된다. 느슨한 응집은 역세척 단계 도중에 분해되지 않으며 역세척 후 층이 침전되는 경우에 양이온 수지 층에 존재하기 쉽다. 외적 관찰은 고정된 층에 존재하는 응집을 나타내지 않는다. 오히려, 처음에 장입된 상응하는 수지의 체적에 비해 "양이온" 수지 층의 체적이 실질적으로 커지며 음이온 수지 층의 체적이 실질적으로 작아진다.
양이온 수지 층에의 음이온 수지의 존재로 인해 후속적인 싸이클에 있어 저조한 재생결과 및 저조한 혼합 층 성능이 나타난다. 1%정도의 적은 교차오염의 존재는 후속적인 싸이클에 있어서 상기 혼합 층의 성능을 현저하게 악화시킬 수 있으며 따라서 생성되는 물의 순도가 수용가능하지 않는 것으로 이 기술 분야의 숙련자에게 알려져 있다. 예를 들어, 물의 순도는 소형화의 정도가 초순수(ultra pure water)에 따라 결정되는 반도체 분야에서 특히 중요하다.
본 발명에 의해서 비-응집성으로 쉽게 분리 가능한 혼합 층 이온 교환 시스템용 조성물 및 그 제조방법을 제공함으로써 상기 종래 기술의 문제점을 극복하는 것이다.
본 발명은
(a)음이온 교환 수지 1리터 당 수평균 분자량이 5,000~1,000,000인 수용성 술폰화된 폴리(비닐방향족) 고분자 전해질 10~800 밀리그램으로 전처리된 강염기 4차 암모늄 음이온 교환 수지; 및
(b)폴리(비닐 방향족) 4차 아민염, 폴리(비닐 방향족) 3차 아민산염 혹은 폴리(비닐 피리딘)산염으로 구성되는 중합체의 그룹으로 부터 선택되며 상기 중합체의 수평균 분자량이 5,000~1,000,000인 수용성 양이온 고분자 전해질 10~800 밀리그램으로 전처리된 강산 술폰화된 양이온 교환 수지
를 포함하는 비-응집성의 쉽게 분리 가능한 혼합 층 이온 교환 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 나아가
(a)음이온 교환 수지 1리터 당 수평균 분자량이 5,000~1,000,000인 수-용성 술폰화된 폴리(비닐방향족) 고분자 전해질 10~800 밀리그램으로 전처리된 강염기 4차 암모늄 음이온 교환 수지; 및
(b)폴리(비닐방향족) 4차 아민염, 폴리(비닐방향족) 3차 아민산 염, 혹은 폴리(비닐피리딘)산염으로 구성되는 중합체의 그룹으로 부터 선택되며, 상기 중합체의 수평균 분자량이 5,000~1,000,000인 수용성 양이온 고분자 전해질 10~800밀리그램으로 전처리된 강산 술폰화된 양이온 교환 수지
를 포함하며,
(c)나아가, 양이온 혹은 음이온 교환 수지 혹은 이들 혼합물의 0-5%가 분리되지 않고 남아있는 범위로 분리 가능한,
비-응집성으로 쉽게 분리 가능한 혼합 층 이온 교환 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 또한,
(a)음이온 교환 수지와 유효양의 수용성 술폰화된 폴리(비닐방향족) 고분자 전해질을 접촉시키는 단계, 이때 상기 술폰화된 폴리(비닐방향족) 고분자 전해질의 양은 음이온 교환 수지 1리터 당 10~800밀리그램이며, 상기 술폰화된 폴리(비닐방향족) 고분자 전해질의 수평균 분자량은 5,000~1,000,000이며;
(b)양이온 교환 수지와 폴리(비닐방향족) 4차 아민염, 폴리(비닐방향족) 3차 아민산염 혹은 폴리(비닐피리딘) 산염으로 구성되는 중합체의 그룹으로부터 선택되는 유효양의 수용성 양이온 고분자 전해질을 접촉하는 단계, 이 때, 상기 중합체의 양은 양이온 교환 수지 1리터 당 10~800 밀리그램의 양이며, 상기 중합체의 수평균 분자량은 5,000~1,000,000
단계를 포함하며, 나아가 비-응집성의 쉽게 분리 가능한 혼합 층 이온 교환 시스템을 제공하는
강염기 음이온 교환 수지 및 강산 양이온 교환 수지를 함유하는 혼합 층 이온 교환 시스템에 사용되는 강염기 음이온 교환 수지 및 강산 양이온 교환수지의 제조 방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명은
(a)음이온 교환수지 1리터 당 수평균 분자량이 5,000~1,000,000인 수-용성 술폰화된 폴리(비닐방향족) 고분자 전해질 10~800 밀리그램으로 전처리된 강염기 4차 암모늄 음이온 교환 수지; 및
(b)폴리(비닐방향족) 4차 아민염, 폴리(비닐방향족) 3차 아민산염 혹은 폴리(비닐피리딘)산염으로 구성되는 중합체의 그룹으로 부터 선택되며, 상기 중합체의 수평균 분자량이 5,000~1,000,000인 수용성 양이온 고분자 전해질 10~800밀리그램으로 전처리된 강산 술폰화된 양이온 교환 수지
를 포함하는 비-응집성의 쉽게 분리 가능한 혼합 층 이온 교환 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 나아가,
(a)음이온 교환 수지 1리터 당 수평균 분자량이 5,000~1,000,000인 수-용성 술폰화된 폴리(비닐 방향족) 고분자 전해질 10~800 밀리그램으로 전처리된 강염기 4차 암모늄 음이온 교환 수지; 및
(b)폴리(비닐방향족) 4차 아민염, 폴리(비닐방향족) 3차 아민산염 혹은 폴리(비닐피리딘)산염으로 구성되는 중합체의 그룹으로 부터 선택되며, 상기 중합 체의 수평균 분자량이 5,000~1,000,000인 수용성 양이온 고분자 전해질 10~800 밀리그램으로 전처리된 강산 술폰화된 양이온 교환 수지를 포함하며,
(c)나아가, 양이온 혹은 음이온 교환 수지 혹은 이들의 혼합물 중 0-5%가 분리되지 않고 남아있는 범위로 분리 가능한,
비-응집성의 쉽게 분리 가능한 혼합 층 이온 교환 시스템을 제공한다.
본 발명은 또한,
(a)음이온 교환 수지와 유효양의 수용성 술폰화된 폴리(비닐방향족) 고분자 전해질을 접촉하는 단계, 이때 상기 술폰화된 폴리(비닐방향족) 고분자 전해질의 양은 음이온 교환 수지 1리터 당 10~800밀리그램이며, 상기 술폰화된 폴리(비닐방향족) 고분자 전해질의 수평균 분자량은 5,000~1,000,000이며;
(b)양이온 교환 수지와 폴리(비닐방향족) 4차 아민염, 폴리(비닐방향족) 3차 아민산염 혹은 폴리(비닐피리딘) 산염으로 구성되는 중합체 그룹으로 부터 선택되는 유효양의 수용성 양이온 고분자 전해질을 접촉하는 단계, 이 때, 상기 중합체의 양은 양이온 교환 수지 1리터 당 10~800 밀리그램이며 상기 중합체의 수평균 분자량은 5,000~1,000,000인
단계를 포함하며, 나아가 비-응집성의 쉽게 분리 가능한 혼합 층 이온 교환 시스템을 제공하는 강염기 음이온 교환수지 및 강산 양이온 교환수지를 포함하는 혼합 층 이온 교환 시스템에서 사용되는 강염기 음이온 교환 수지 및 강산 양이온 교환수지를 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에서 유용한 수용성 음이온성 고분자 전해질은 수용성 술폰화된 폴리(비닐 방향족) 고분자 전해질이다. 술폰화된 폴리(비닐 방향족) 고분자 전해질은 유리산 형태 혹은 예를 들어, 소디움, 포타슘 혹은 암모늄염과 같은 어떠한 수용성 염 형태로 사용될 수 있다. 바람직하게, 술폰화된 폴리(비닐방향족) 고분자 전해질은 술폰화된 폴리스티렌이다. 본 발명에서 유용한 고분자 전해질은 수용성이므로 실질적으로 어떠한 교차결합제를 함유하지 않는다. 본 발명의 실시에 유용한 수용성 음이온 고분자 전해질은 수평균 분자량(Mn)의 범위가 5,000~1,000,000이며, 바람직하게는 10,000~500,000이며, 보다 바람직하게는 10,000~100,000, 가장 바람직하게는 15,000~50,000이다. 수평균 분자량은 적합한 분자량 표준을 사용한 수성 상 겔 침투 크로마토그래피(GPC)를 기준으로 하였다.
본 발명에서 유용한 적합한 수용성 양이온 고분자 전해질은 폴리(비닐방향족) 4차 아민염, 폴리(비닐방향족) 3차 아민산염 혹은 폴리(비닐피리딘) 산염으로 구성되는 그룹으로 부터 선택된다. 바람직하게 폴리(비닐방향족) 4차 아민염은 폴리스티렌 4차 아민염이며, 보다 바람직하게는 폴리비닐벤질 4차 아민염 그리고 가장 바람직하게는 폴리비닐벤질 트리메틸암모늄클로라이드이다. 바람직하게 폴리(비닐방향족) 3차 아민산염은 폴리스티렌 3차 아민산염이며, 보다 바람직하게는 폴리비닐벤질 3차 아민산염 그리고 가장 바람직하게는 폴리비닐벤질디메틸아민산염이며, 이때 산은 이로써 제한하는 것은 아니나, 염산 혹은 황산을 포함하는 어떠한 무기산이다. 바람직하게 상기 폴리(비닐피리딘)산염은 이로써 한정하는 것은 아니지만, 염산 및 황산을 포함하는 어떠한 무기산을 사용할 수 있다. 본 발명의 실시에서 유용한 수용성 양이온 고분자 전해질은 수평균 분자량(Mn)이 5,000~1,000,000 이며, 바람직하게는 10,000~500,000, 보다 바람직하게는 10,000~100,000, 그리고 가장 바람직하게는 10,000~50,000이다. 수평균 분자량은 적합한 분자량 표준을 사용한 수성 상 겔 침투 크로마토그래피를 기준으로 한다.
용어 "이온 교환 수지"는 본 명세서에서 통상적으로 사용되며 일반적으로 겔 혹은 거대 다공성 타입의 약산 및 강산 양이온 교환 수지 및 약염기 및 강염기 음이온 교환 수지를 칭한다. 양이온 교환 수지 및 음이온 교환 수지(이하 일반적으로 양이온 수지 및 음이온 수지로 칭함)는 이 기술 분야에 잘 알려져 있다.
전형적으로, 본 발명에 사용된 상기 이온 교환 수지는 체적 평균 입자 크기가 약 0.15~1.0mm, 바람직하게는 약 0.3~0.7mm이며 각각 18~100, 20~50메쉬(U.S 표준 스크린 크기)에 상응하는 구형 중합체 비드로 제조된다. 특히 중요한 것은 강산 양이온 수지 및 강염기 음이온 수지이며, 바람직하게 이들 수지는 스티렌 혹은 예를 들어, 비닐 톨루엔과 같은 모노알킬 치환된 스티렌과 같은 모노비닐리덴 방향족 단량체 및 공중합 가능한 교차 결합제로부터 유도된다. 바람직한 교차결합제는 예를 들어, 디비닐벤젠 및 디비닐 톨루엔과 같은 디- 혹은 폴리비닐리덴 방향족 및 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트를 포함한다. 특히 바람직한 강산 양이온 수지는 모노비닐리덴 방향족의 술폰화된 공중합체 및 공중합 가능한 교차결합제이다. 특히 바람직한 강염기 음이온 수지는 4차 암모늄기를 갖는 모노비닐리덴 방향족의 교차결합된 중합체이다. 바람직한 양이온 및 음이온 수지에 있어서, 바람직하게 모노비닐리덴 방향족은 스티렌이며 바람직하게 교차결합제는 디비닐벤젠이다. 본 발명의 혼합 층 시스템에 사용하기 적합한 대표적인 상업용 양이온 교환 수지는 예를 들 어, Amberlite?IR 120, Amberjet?1500 및 Ambersep?200이다. 본 발명의 방법으로 적합하게 처리되는 대표적인 상업용 음이온 교환 수지는 예를 들어, Amberlite?IRA402, Amberjet?4400 및 Ambersep?900이다. Amberlite? , Amberjet? 및 Ambersep?는 Rhom and Haas Company(Philadelphia, PA, USA)의 상표이다.
본 발명에 따라서, 처리된 음이온 수지는 음이온 수지 비드에 의해 나타나는 표면 전하를 감소시키기 위해 충분한 양, 즉 중화 양의 음이온 고분자 전해질과 접촉된다. 용어 "표면 전하의 감소"는 술폰화된 폴리(비닐방향족) 고분자 전해질로 처리된 음이온 수지 비드의 표면전하가 처리되지 않은 음이온 수지의 표면 전하와 비교하여 감소됨을 의미한다. 처리된 음이온 수지의 표면 전하 감소는 처리된 음이온 수지 및 처리된 양이온 수지사이의 응집(덩어리)가 감소되는 것으로 나타내어진다.
본 발명에 따라서, 처리된 양이온 수지는 양이온 수지 비드로 나타나는 표면 전하를 감소시키기 위해 충분한 양, 즉 중화 양의 양이온 고분자 전해질과 접촉된다. 용어 "표면 전하의 감소"는 양이온 고분자 전해질로 처리된 양이온 수지 비드의 표면전하는 처리되지 않은 양이온 수지의 표면 전하와 비교하여 감소됨을 의미한다. 처리된 양이온 수지의 표면 전하 감소는 처리된 양이온 수지 및 처리된 음이온 수지 사이의 응집(덩어리)가 감소되는 것으로 나타내어진다.
응집은 이 기술 분야에 알려진 통상적인 기술을 사용하여 쉽게 측정된다. 예를 들어, 알려진 체적의 양이온 및 음이온 교환 수지가 함께 혼합되며, 혼합 층 수 지(mixed bed resin)를 침전시키고, 혼합 층 수지의 체적이 측정된다. 응집은 양이온 및 음이온 수지 성분 체적의 합과 비교되는 혼합 층 수지 체적의 증가로 표시된다.
혼합 층 수지의 분리성은 이 분야의 기술자에게 알려진 통상적인 기술을 사용하여 쉽게 측정된다. 예를 들어, 알려진 체적의 양이온 및 음이온 교환 수지는 함께 혼합한다. 혼합 층은 그 후, 역세척 컬럼으로 도입되고 물은 혼합 층 수지가 전형적으로 초기 높이의 두배로 팽창하기에 충분한 유속으로 컬럼 하부에 도입된다. 전형적으로 수지 성분은 상부의 음이온 교환 수지 형성 층 및 하부의 양이온 교환 수지 형성 층으로 분리될 것이다. 일정 시간 경과후에, 물의 유속은 0으로 감소되며 수지가 침전되도록 한다. 각 층의 체적이 측정되고 각 성분의 초기 장입된 체적과 비교된다. 본 발명의 혼합 층 시스템에서, 상기 시스템은 양이온 혹은 음이온 혹은 이들의 혼합물 중 0-5%가 분리되지 않고 남아 있는 범위로 분리가능하다. 보다 바람직하게는 0-3%가 분리되지 않고 남아있다. 가장 바람직하게는 0-1%가 분리되지 않고 남아있다.
이하 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
실시예 1
처리될 강염기 음이온 교환 수지를 수산화물 형태로 얻었다. 수지 400ml를 역세척 컬럼에 장입하고 탈이온수로 덮었다. 30분 동안 질소가스 유입과 함께 교반 및 혼합하면서 요구되는 양의 소디움 폴리스티렌 술포네이트를 역세척 컬럼에 첨가 하였다. 추가로 60분동안 혼합한 후에, 질소 흐름을 중단하고 수지를 추가적인 탈이온수를 4배 층 체적으로 사용하여 2시간동안 헹구었다.
처리될 강산 양이온 교환 수지를 수소 형태로 얻었다. 수지 350ml를 역세척 컬럼에 장입하고 탈이온수로 덮었다. 고분자 전해질은 수평균 분자량이 14,000인 폴리(4-비닐피리딘)이며 0.01N 황산에 용해하였다. 30분 동안 질소가스 유입과 함께 교반 및 혼합하면서 요구되는 양의 하이드로겐 폴리(4-비닐피리딘) 술페이트를 역세척 컬럼에 첨가하였다. 추가의 60분동안 혼합한 후에, 질소 흐름을 중단하고 수지를 추가적인 탈이온수를 4배 층 체적으로 사용하여 2시간동안 헹구었다.
응집성을 체크하기 위해, 하기의 방법을 수행하였다. 강염기 음이온 수지 25ml를 눈금 실린더를 사용하여 측정하고, 측정된 체적을 물에서 따라내고 침전시켰다. 강산 양이온 수지 25ml를 눈금 실린더로 측정하고, 측정된 체적을 물에서 따라내고 침전시켰다. 2개의 수지는 유리 스토퍼가 장치된 100ml의 눈금 실린더에서 배합되었다. 실린더는 5회씩 인버트(invert)한 다음, 혼합된 수지를 침전시키고 총 체적을 기록하였다. 눈금 실린더는 추가의 발생하는 침전이 없을 때까지 따라내고 총 체적을 기록하였다. 장입된 50ml로 부터의 어떠한 체적의 증가는 응집으로 인한 것이다.
분리성을 체크하기 위해서, 하기의 방법을 수행하였다. 방법은 혼합 층 이온 교환 수지의 제조, 초순수 시설에서 상기 혼합 층 수지의 초기 사용 및 역세척을 이용한 후속적인 수지 분리를 모의 실험하였다.
강염기 음이온 수지 192ml를 눈금 실린더를 사용하여 측정하고, 측정된 체적 을 물에서 따라내어 침전시켰다. 강산 양이온 수지 128ml를 눈금 실린더로 측정하고, 측정된 체적을 물에서 따라내어 침전시켰다. 2개의 수지가 직경 2in인 유리 컬럼에 장입되었다. 수지는 4 리터/분의 유속으로 30분동안 질소가스와 혼합되었다. 혼합 층 수지는 그 후 직경이 2.4cm인 유리컬럼에 장입하였다. 초순수(저항률 18.2㏁·㎝, 총 유기탄소 2ppb)가 7시간동안 수지를 통해 펌프되었다. 수지는 밤새(16시간) 컬럼에서 가만히 놓아두었다. 혼합 층 수지는 그 후, 직경이 2in인 유리 역세척 컬럼으로 이동되었다. 혼합 층 수지를 층 높이가 2배가 되기에 충분한 속도로 실온의 탈이온수로 10분동안 역세척하였다. 유속은 그 후, 1분에 걸쳐 천천히 0으로 감소하였다. 물수준이 수지 층 바로 위까지 오도록 약 100ml/분의 속도로 컬럼의 하부에서 물이 배출되었다. 양이온 및 음이온 수지 층 사이의 경계면의 컬럼 하부 높이 뿐만 아니라 총 층의 길이를 기록하였다. 음이온 및 양이온 층의 체적 퍼센트는 그 후, 계산되었다. 완벽한 분리성은 테스트로 60%의 음이온 층 체적 퍼센트를 얻었다.
제 1실시예의 경우에, 4개의 수지쌍이 평가되었다: 처리되지 않은 음이온 수지와 처리되지 않은 양이온 수지, 처리된 음이온 수지와 처리되지 않은 양이온 수지, 처리되지 않은 음이온 수지와 처리된 양이온 수지 및 처리된 음이온 수지와 처리된 양이온 수지. 다음 결과는 응집성 및 분리성 테스트로 얻었다. 음이온 수지를 위한 처리양은 수지 1리터 당 음이온 고분자 전해질 66mg이었다. 양이온 수지를 위한 처리양은 수지 1리터 당 양이온 고분자 전해질 100mg이었다.
[표 1]
시험 음이온 수지 양이온 수지 응집성 테스트 (총 체적, ml) 분리성 테스트 (음이온 층, 체적%)
1 비처리 비처리 >100 0
2 처리 비처리 50 53
3 비처리 처리 50 55
4 처리 처리 50 60
타겟 50 60

표 1에서, 시험 2, 3 및 4의 결과 비교는 수지 응집성에서 차이가 없음을 나타내고 있으나; 분리성 테스트에서는 차이가 관찰되었다. 이와 같이, 응집성의 결여는 완벽한 분리성을 확실시하는데 충분하지 않다. 시험 1, 2 및 3에서의 결과 비교는 음이온 수지 혹은 양이온 수지 중 하나를 처리한 것이 혼합 층 분리성을 증진시킬 수 있으나; 시험 4에서와 같이 음이온 수지와 양이온 수지를 모두 처리하는 경우에만 완벽한 분리성을 얻을 수 있었다.
실시예 2
본 실시예에서, 음이온 교환 수지는 실시예 1과 동일하게 제조되었다. 양이온 교환 수지는 0.01N 염산에 용해된 수평균 분자량이 8600인 폴리(2-비닐피리딘)으로 처리하였다.
[표 2]
시험 음이온 수지 양이온 수지 분리성 테스트 (음이온 층 체적%)
1 비처리 비처리 24
2 처리 비처리 55
3 비처리 처리 57
4 처리 처리 60

표 2에서, 시험 1, 2 및 3의 결과 비교는 음이온 수지 혹은 양이온 수지 중 하나를 처리하는 것은 혼합 층 분리성을 증진시킬 수 있으나; 시험 4에서 알 수 있듯이 음이온 수지와 양이온 수지를 모두 처리하는 경우에만 완벽한 분리성을 얻을 수 있었다.
혼합 층 이온 교환 수지는 음이온성 고분자 전해질 및 양이온성 고분자 전해질로 처리되어 비-응집성(non-agglomerating) 및 분리성을 갖는다.

Claims (5)

  1. (a)음이온 교환 수지 1리터 당 수평균 분자량이 5,000~1,000,000인 수-용성 술폰화된 폴리(비닐방향족) 고분자 전해질 10~800 밀리그램으로 전처리된 강염기 4차 암모늄 음이온 교환 수지; 및
    (b)폴리(비닐 방향족) 4차 아민염, 폴리(비닐 방향족) 3차 아민산염 혹은 폴리(비닐 피리딘)산염으로 구성되는 중합체의 그룹으로 부터 선택되며, 상기 중합체의 수평균 분자량이 5,000~1,000,000인 수용성 양이온 고분자 전해질 10~800 밀리그램으로 전처리된 강산 술폰화된 양이온 교환 수지
    를 포함하는 비-응집성의 쉽게 분리가능한 혼합 층 이온 교환 시스템.
  2. (a)음이온 교환 수지 1리터 당 수평균 분자량이 5,000~1,000,000인 수-용성 술폰화된 폴리(비닐방향족) 고분자 전해질 10~800 밀리그램으로 전처리된 강염기 4차 암모늄 음이온 교환 수지; 및
    (b)폴리(비닐방향족) 4차 아민염, 폴리(비닐방향족) 3차아민산염, 혹은 폴리(비닐피리딘)산염으로 구성되는 중합체의 그룹으로 부터 선택되며, 상기 중합체의 수평균 분자량이 5,000~1,000,000인 수용성 양이온 고분자 전해질 10~800밀리그램으로 전처리된 강산 술폰화된 양이온 교환 수지
    를 포함하며,
    (c)나아가, 양이온 혹은 음이온 교환 수지 혹은 이들의 혼합물 중 0-5%가 분 리되지 않고 남아있는 범위로 분리 가능한
    비-응집성으로 쉽게 분리 가능한 혼합 층 이온 교환 시스템.
  3. (a)음이온 교환수지 1리터 당 수평균 분자량이 5,000~1,000,000인 수-용성 술폰화된 폴리(비닐방향족) 고분자 전해질 10~800 밀리그램으로 전처리된 강염기 4차 암모늄 음이온 교환 수지; 및
    (b)폴리(비닐방향족) 4차 아민염, 폴리(비닐방향족) 3차 아민산염 혹은 폴리(비닐피리딘)산염으로 구성되는 중합체의 그룹으로 부터 선택되며, 상기 중합체의 수평균 분자량이 5,000~1,000,000인 수용성 양이온 고분자 전해질 10~800 밀리그램으로 전처리된 강산 술폰화된 양이온 교환 수지
    를 포함하며, 비응집성의 쉽게 분리 가능한 혼합 층 이온 교환 시스템을 제공하는 강염기 음이온 교환 수지 및 강산 양이온 교환 수지를 포함하는 혼합 층 이온 교환 시스템에 사용되는 강염기 음이온 교환 수지와 강산 양이온 교환 수지 제조 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 수용성 양이온성 고분자 전해질은 폴리(비닐피리딘)산염임을 특징으로 하는 혼합 층 이온 교환 시스템.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 수용성 양이온성 고분자 전해질은 폴리(비닐피리딘)산염임을 특징으로 하는 혼합 층 이온 교환 시스템.
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