KR100905901B1 - 폴리아미드 역삼투 복합막 활성층 형성용 아민 수용액,이를 이용한 폴리아미드 역삼투 복합막, 및 이의 제조방법 - Google Patents
폴리아미드 역삼투 복합막 활성층 형성용 아민 수용액,이를 이용한 폴리아미드 역삼투 복합막, 및 이의 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100905901B1 KR100905901B1 KR1020070084809A KR20070084809A KR100905901B1 KR 100905901 B1 KR100905901 B1 KR 100905901B1 KR 1020070084809 A KR1020070084809 A KR 1020070084809A KR 20070084809 A KR20070084809 A KR 20070084809A KR 100905901 B1 KR100905901 B1 KR 100905901B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- group
- reverse osmosis
- amine
- composite membrane
- osmosis composite
- Prior art date
Links
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 title claims abstract description 151
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 title claims abstract description 151
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 128
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 124
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 title claims abstract description 121
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 title claims abstract description 112
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 title claims description 24
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 7
- -1 alcohol amine Chemical class 0.000 claims abstract description 76
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 claims abstract description 61
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 26
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 90
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 44
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 40
- 125000006376 (C3-C10) cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims description 34
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 34
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 29
- 238000012695 Interfacial polymerization Methods 0.000 claims description 26
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 24
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 claims description 21
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 21
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 17
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 13
- WZCQRUWWHSTZEM-UHFFFAOYSA-N 1,3-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=CC(N)=C1 WZCQRUWWHSTZEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 150000001266 acyl halides Chemical class 0.000 claims description 10
- GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N trimethylamine Chemical compound CN(C)C GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- KZTWONRVIPPDKH-UHFFFAOYSA-N 2-(piperidin-1-yl)ethanol Chemical compound OCCN1CCCCC1 KZTWONRVIPPDKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- NSOXQYCFHDMMGV-UHFFFAOYSA-N Tetrakis(2-hydroxypropyl)ethylenediamine Chemical compound CC(O)CN(CC(C)O)CCN(CC(C)O)CC(C)O NSOXQYCFHDMMGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- NCUPDIHWMQEDPR-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[2-(dimethylamino)ethoxy]ethyl-methylamino]ethanol Chemical compound CN(C)CCOCCN(C)CCO NCUPDIHWMQEDPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- FFCUXTGIVGMUKC-UHFFFAOYSA-N 1-[3-(dimethylamino)propyl-(2-hydroxypropyl)amino]propan-2-ol Chemical compound CC(O)CN(CC(C)O)CCCN(C)C FFCUXTGIVGMUKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims description 6
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims description 6
- 150000003461 sulfonyl halides Chemical class 0.000 claims description 6
- LSYBWANTZYUTGJ-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(dimethylamino)ethyl-methylamino]ethanol Chemical compound CN(C)CCN(C)CCO LSYBWANTZYUTGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- BYACHAOCSIPLCM-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[bis(2-hydroxyethyl)amino]ethyl-(2-hydroxyethyl)amino]ethanol Chemical compound OCCN(CCO)CCN(CCO)CCO BYACHAOCSIPLCM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- YFTHZRPMJXBUME-UHFFFAOYSA-N tripropylamine Chemical compound CCCN(CCC)CCC YFTHZRPMJXBUME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- AHDSRXYHVZECER-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-tris[(dimethylamino)methyl]phenol Chemical compound CN(C)CC1=CC(CN(C)C)=C(O)C(CN(C)C)=C1 AHDSRXYHVZECER-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- YSAANLSYLSUVHB-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(dimethylamino)ethoxy]ethanol Chemical compound CN(C)CCOCCO YSAANLSYLSUVHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OJPDDQSCZGTACX-UHFFFAOYSA-N 2-[n-(2-hydroxyethyl)anilino]ethanol Chemical compound OCCN(CCO)C1=CC=CC=C1 OJPDDQSCZGTACX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RKUNBYITZUJHSG-UHFFFAOYSA-N Hyosciamin-hydrochlorid Natural products CN1C(C2)CCC1CC2OC(=O)C(CO)C1=CC=CC=C1 RKUNBYITZUJHSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- FDQSRULYDNDXQB-UHFFFAOYSA-N benzene-1,3-dicarbonyl chloride Chemical compound ClC(=O)C1=CC=CC(C(Cl)=O)=C1 FDQSRULYDNDXQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XMLNCADGRIEXPK-KUMOIWDRSA-M chembl2146143 Chemical compound [Br-].O([C@H]1C[C@H]2CC[C@@H](C1)[N+]2(C)C)C(=O)C(CO)C1=CC=CC=C1 XMLNCADGRIEXPK-KUMOIWDRSA-M 0.000 claims description 4
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- IMFACGCPASFAPR-UHFFFAOYSA-N tributylamine Chemical compound CCCCN(CCCC)CCCC IMFACGCPASFAPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 1,4-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=C(N)C=C1 CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- UKANCZCEGQDKGF-UHFFFAOYSA-N 1-methylpiperidin-3-ol Chemical compound CN1CCCC(O)C1 UKANCZCEGQDKGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BAUWRHPMUVYFOD-UHFFFAOYSA-N 1-methylpiperidin-4-ol Chemical compound CN1CCC(O)CC1 BAUWRHPMUVYFOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940075142 2,5-diaminotoluene Drugs 0.000 claims description 3
- VYONOYYDEFODAJ-UHFFFAOYSA-N 2-(1-Aziridinyl)ethanol Chemical compound OCCN1CC1 VYONOYYDEFODAJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FYVMBPXFPFAECB-UHFFFAOYSA-N 2-(1-methylpyrrolidin-2-yl)ethanol Chemical compound CN1CCCC1CCO FYVMBPXFPFAECB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- KKFDCBRMNNSAAW-UHFFFAOYSA-N 2-(morpholin-4-yl)ethanol Chemical compound OCCN1CCOCC1 KKFDCBRMNNSAAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- HYVGFUIWHXLVNV-UHFFFAOYSA-N 2-(n-ethylanilino)ethanol Chemical compound OCCN(CC)C1=CC=CC=C1 HYVGFUIWHXLVNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- JUVSRZCUMWZBFK-UHFFFAOYSA-N 2-[n-(2-hydroxyethyl)-4-methylanilino]ethanol Chemical compound CC1=CC=C(N(CCO)CCO)C=C1 JUVSRZCUMWZBFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XHJGXOOOMKCJPP-UHFFFAOYSA-N 2-[tert-butyl(2-hydroxyethyl)amino]ethanol Chemical compound OCCN(C(C)(C)C)CCO XHJGXOOOMKCJPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BFSVOASYOCHEOV-UHFFFAOYSA-N 2-diethylaminoethanol Chemical compound CCN(CC)CCO BFSVOASYOCHEOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940013085 2-diethylaminoethanol Drugs 0.000 claims description 3
- OBCSAIDCZQSFQH-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1,4-phenylenediamine Chemical compound CC1=CC(N)=CC=C1N OBCSAIDCZQSFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- MESJRHHDBDCQTH-UHFFFAOYSA-N 3-(dimethylamino)phenol Chemical compound CN(C)C1=CC=CC(O)=C1 MESJRHHDBDCQTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QCMHUGYTOGXZIW-UHFFFAOYSA-N 3-(dimethylamino)propane-1,2-diol Chemical compound CN(C)CC(O)CO QCMHUGYTOGXZIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- AGAHETWGCFCMDK-UHFFFAOYSA-N 4-methoxybenzene-1,2-diamine Chemical compound COC1=CC=C(N)C(N)=C1 AGAHETWGCFCMDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- AKNUHUCEWALCOI-UHFFFAOYSA-N N-ethyldiethanolamine Chemical compound OCCN(CC)CCO AKNUHUCEWALCOI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- UWCPYKQBIPYOLX-UHFFFAOYSA-N benzene-1,3,5-tricarbonyl chloride Chemical compound ClC(=O)C1=CC(C(Cl)=O)=CC(C(Cl)=O)=C1 UWCPYKQBIPYOLX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OWMVSZAMULFTJU-UHFFFAOYSA-N bis-tris Chemical compound OCCN(CCO)C(CO)(CO)CO OWMVSZAMULFTJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XBRDBODLCHKXHI-UHFFFAOYSA-N epolamine Chemical compound OCCN1CCCC1 XBRDBODLCHKXHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NOUUUQMKVOUUNR-UHFFFAOYSA-N n,n'-diphenylethane-1,2-diamine Chemical compound C=1C=CC=CC=1NCCNC1=CC=CC=C1 NOUUUQMKVOUUNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZYWUVGFIXPNBDL-UHFFFAOYSA-N n,n-diisopropylaminoethanol Chemical compound CC(C)N(C(C)C)CCO ZYWUVGFIXPNBDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- LXEJRKJRKIFVNY-UHFFFAOYSA-N terephthaloyl chloride Chemical compound ClC(=O)C1=CC=C(C(Cl)=O)C=C1 LXEJRKJRKIFVNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- TYJJJZBLPWLKNN-UHFFFAOYSA-N 1-[2-(2-aminoethylamino)ethylamino]propan-2-ol Chemical compound CC(O)CNCCNCCN TYJJJZBLPWLKNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract description 36
- 230000035699 permeability Effects 0.000 abstract description 25
- 230000029142 excretion Effects 0.000 abstract description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 30
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 23
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 12
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 10
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 10
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical group N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000003880 polar aprotic solvent Substances 0.000 description 5
- LWMWZNOCSCPBCH-UHFFFAOYSA-N 1-[bis[2-[bis(2-hydroxypropyl)amino]ethyl]amino]propan-2-ol Chemical compound CC(O)CN(CC(C)O)CCN(CC(O)C)CCN(CC(C)O)CC(C)O LWMWZNOCSCPBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N Methanesulfonic acid Chemical compound CS(O)(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 4
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 4
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 4
- TXXWBTOATXBWDR-UHFFFAOYSA-N n,n,n',n'-tetramethylhexane-1,6-diamine Chemical compound CN(C)CCCCCCN(C)C TXXWBTOATXBWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- 125000005270 trialkylamine group Chemical group 0.000 description 4
- MIOPJNTWMNEORI-GMSGAONNSA-N (S)-camphorsulfonic acid Chemical compound C1C[C@@]2(CS(O)(=O)=O)C(=O)C[C@@H]1C2(C)C MIOPJNTWMNEORI-GMSGAONNSA-N 0.000 description 3
- AXFVIWBTKYFOCY-UHFFFAOYSA-N 1-n,1-n,3-n,3-n-tetramethylbutane-1,3-diamine Chemical compound CN(C)C(C)CCN(C)C AXFVIWBTKYFOCY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N N-Pentanol Chemical compound CCCCCO AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007809 chemical reaction catalyst Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- KYVBNYUBXIEUFW-UHFFFAOYSA-N 1,1,3,3-tetramethylguanidine Chemical compound CN(C)C(=N)N(C)C KYVBNYUBXIEUFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RXYPXQSKLGGKOL-UHFFFAOYSA-N 1,4-dimethylpiperazine Chemical compound CN1CCN(C)CC1 RXYPXQSKLGGKOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 1-Octanol Chemical compound CCCCCCCCO KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PAMIQIKDUOTOBW-UHFFFAOYSA-N 1-methylpiperidine Chemical compound CN1CCCCC1 PAMIQIKDUOTOBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OISVCGZHLKNMSJ-UHFFFAOYSA-N 2,6-dimethylpyridine Chemical compound CC1=CC=CC(C)=N1 OISVCGZHLKNMSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethanol Chemical compound CCCCOCCO POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YIWUKEYIRIRTPP-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexan-1-ol Chemical compound CCCCC(CC)CO YIWUKEYIRIRTPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MXLMTQWGSQIYOW-UHFFFAOYSA-N 3-methyl-2-butanol Chemical compound CC(C)C(C)O MXLMTQWGSQIYOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 description 2
- ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N Dimethylamine Chemical compound CNC ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N Ethylamine Chemical compound CCN QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 2
- BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N Methylamine Chemical compound NC BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical group CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N N-dimethylaminoethanol Chemical compound CN(C)CCO UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- LINDOXZENKYESA-UHFFFAOYSA-N TMG Natural products CNC(N)=NC LINDOXZENKYESA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 2
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 description 2
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 2
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- HQABUPZFAYXKJW-UHFFFAOYSA-N butan-1-amine Chemical compound CCCCN HQABUPZFAYXKJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 2
- PAFZNILMFXTMIY-UHFFFAOYSA-N cyclohexylamine Chemical compound NC1CCCCC1 PAFZNILMFXTMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940098779 methanesulfonic acid Drugs 0.000 description 2
- LNOPIUAQISRISI-UHFFFAOYSA-N n'-hydroxy-2-propan-2-ylsulfonylethanimidamide Chemical compound CC(C)S(=O)(=O)CC(N)=NO LNOPIUAQISRISI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEAZEPMQWHPHAG-UHFFFAOYSA-N n,n,n',n'-tetramethylbutane-1,4-diamine Chemical compound CN(C)CCCCN(C)C VEAZEPMQWHPHAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- JYVLIDXNZAXMDK-UHFFFAOYSA-N pentan-2-ol Chemical compound CCCC(C)O JYVLIDXNZAXMDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 150000003141 primary amines Chemical group 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 2
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 2
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical group [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960004418 trolamine Drugs 0.000 description 2
- DNIAPMSPPWPWGF-VKHMYHEASA-N (+)-propylene glycol Chemical compound C[C@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- KUEDAAUECWBMLW-AATRIKPKSA-N (e)-n,n,n',n'-tetramethylbut-2-ene-1,4-diamine Chemical compound CN(C)C\C=C\CN(C)C KUEDAAUECWBMLW-AATRIKPKSA-N 0.000 description 1
- JXTGICXCHWMCPM-UHFFFAOYSA-N (methylsulfinyl)benzene Chemical compound CS(=O)C1=CC=CC=C1 JXTGICXCHWMCPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AJDIZQLSFPQPEY-UHFFFAOYSA-N 1,1,2-Trichlorotrifluoroethane Chemical compound FC(F)(Cl)C(F)(Cl)Cl AJDIZQLSFPQPEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CYSGHNMQYZDMIA-UHFFFAOYSA-N 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon Chemical compound CN1CCN(C)C1=O CYSGHNMQYZDMIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N 1,3-propanediol Substances OCCCO YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LOWMYOWHQMKBTM-UHFFFAOYSA-N 1-butylsulfinylbutane Chemical compound CCCCS(=O)CCCC LOWMYOWHQMKBTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AIDFJGKWTOULTC-UHFFFAOYSA-N 1-butylsulfonylbutane Chemical compound CCCCS(=O)(=O)CCCC AIDFJGKWTOULTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XMBQTWCKXSGBGX-UHFFFAOYSA-N 1-n,1-n,3-n,3-n-tetraethylbutane-1,3-diamine Chemical compound CCN(CC)CCC(C)N(CC)CC XMBQTWCKXSGBGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJCVRFUGPWSIIH-UHFFFAOYSA-N 1-naphthol Chemical compound C1=CC=C2C(O)=CC=CC2=C1 KJCVRFUGPWSIIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GZMAAYIALGURDQ-UHFFFAOYSA-N 2-(2-hexoxyethoxy)ethanol Chemical compound CCCCCCOCCOCCO GZMAAYIALGURDQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWLALWYNXFYRGW-UHFFFAOYSA-N 2-Ethyl-1,3-hexanediol Chemical compound CCCC(O)C(CC)CO RWLALWYNXFYRGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 2-METHOXYETHANOL Chemical compound COCCO XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LBLYYCQCTBFVLH-UHFFFAOYSA-N 2-Methylbenzenesulfonic acid Chemical compound CC1=CC=CC=C1S(O)(=O)=O LBLYYCQCTBFVLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethanol Chemical compound CCOCCO ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940093475 2-ethoxyethanol Drugs 0.000 description 1
- TZYRSLHNPKPEFV-UHFFFAOYSA-N 2-ethyl-1-butanol Chemical compound CCC(CC)CO TZYRSLHNPKPEFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BSKHPKMHTQYZBB-UHFFFAOYSA-N 2-methylpyridine Chemical compound CC1=CC=CC=N1 BSKHPKMHTQYZBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YEYKMVJDLWJFOA-UHFFFAOYSA-N 2-propoxyethanol Chemical compound CCCOCCO YEYKMVJDLWJFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WVYWICLMDOOCFB-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-2-pentanol Chemical compound CC(C)CC(C)O WVYWICLMDOOCFB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 1
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- PIWKPBJCKXDKJR-UHFFFAOYSA-N Isoflurane Chemical compound FC(F)OC(Cl)C(F)(F)F PIWKPBJCKXDKJR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVHLGVCQOALMSV-JEDNCBNOSA-N L-lysine hydrochloride Chemical compound Cl.NCCCC[C@H](N)C(O)=O BVHLGVCQOALMSV-JEDNCBNOSA-N 0.000 description 1
- BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N Methyl tert-butyl ether Chemical compound COC(C)(C)C BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- UWHCKJMYHZGTIT-UHFFFAOYSA-N Tetraethylene glycol, Natural products OCCOCCOCCOCCO UWHCKJMYHZGTIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000777 acyl halide group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 150000004984 aromatic diamines Chemical class 0.000 description 1
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- FKPSBYZGRQJIMO-UHFFFAOYSA-M benzyl(triethyl)azanium;hydroxide Chemical compound [OH-].CC[N+](CC)(CC)CC1=CC=CC=C1 FKPSBYZGRQJIMO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000006664 bond formation reaction Methods 0.000 description 1
- CDQSJQSWAWPGKG-UHFFFAOYSA-N butane-1,1-diol Chemical compound CCCC(O)O CDQSJQSWAWPGKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- HPXRVTGHNJAIIH-UHFFFAOYSA-N cyclohexanol Chemical compound OC1CCCCC1 HPXRVTGHNJAIIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- HPYNZHMRTTWQTB-UHFFFAOYSA-N dimethylpyridine Natural products CC1=CC=CN=C1C HPYNZHMRTTWQTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical group 0.000 description 1
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical class C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ACCCMOQWYVYDOT-UHFFFAOYSA-N hexane-1,1-diol Chemical compound CCCCCC(O)O ACCCMOQWYVYDOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AVIYEYCFMVPYST-UHFFFAOYSA-N hexane-1,3-diol Chemical compound CCCC(O)CCO AVIYEYCFMVPYST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diamine Chemical compound NCCCCCCN NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229940035429 isobutyl alcohol Drugs 0.000 description 1
- 229960002725 isoflurane Drugs 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- YXVIGUHBJDFXKZ-UHFFFAOYSA-N n,n,n',n'-tetraethylbutane-1,4-diamine Chemical compound CCN(CC)CCCCN(CC)CC YXVIGUHBJDFXKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DIHKMUNUGQVFES-UHFFFAOYSA-N n,n,n',n'-tetraethylethane-1,2-diamine Chemical compound CCN(CC)CCN(CC)CC DIHKMUNUGQVFES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RCZLVPFECJNLMZ-UHFFFAOYSA-N n,n,n',n'-tetraethylpropane-1,3-diamine Chemical compound CCN(CC)CCCN(CC)CC RCZLVPFECJNLMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JMMMFBSLBPPLFB-UHFFFAOYSA-N n,n,n',n'-tetramethylheptane-1,7-diamine Chemical compound CN(C)CCCCCCCN(C)C JMMMFBSLBPPLFB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LBKFCUZHPGXDSR-UHFFFAOYSA-N n,n,n',n'-tetramethyloctane-1,8-diamine Chemical compound CN(C)CCCCCCCCN(C)C LBKFCUZHPGXDSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DNOJGXHXKATOKI-UHFFFAOYSA-N n,n,n',n'-tetramethylpentane-1,5-diamine Chemical compound CN(C)CCCCCN(C)C DNOJGXHXKATOKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DMQSHEKGGUOYJS-UHFFFAOYSA-N n,n,n',n'-tetramethylpropane-1,3-diamine Chemical compound CN(C)CCCN(C)C DMQSHEKGGUOYJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DAZXVJBJRMWXJP-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethylethylamine Chemical compound CCN(C)C DAZXVJBJRMWXJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- APVPOHHVBBYQAV-UHFFFAOYSA-N n-(4-aminophenyl)sulfonyloctadecanamide Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)NS(=O)(=O)C1=CC=C(N)C=C1 APVPOHHVBBYQAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GNVRJGIVDSQCOP-UHFFFAOYSA-N n-ethyl-n-methylethanamine Chemical compound CCN(C)CC GNVRJGIVDSQCOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N neopentyl glycol Chemical compound OCC(C)(C)CO SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- UWJJYHHHVWZFEP-UHFFFAOYSA-N pentane-1,1-diol Chemical compound CCCCC(O)O UWJJYHHHVWZFEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WVDDGKGOMKODPV-ZQBYOMGUSA-N phenyl(114C)methanol Chemical compound O[14CH2]C1=CC=CC=C1 WVDDGKGOMKODPV-ZQBYOMGUSA-N 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000166 polytrimethylene carbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ULWHHBHJGPPBCO-UHFFFAOYSA-N propane-1,1-diol Chemical compound CCC(O)O ULWHHBHJGPPBCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HNJBEVLQSNELDL-UHFFFAOYSA-N pyrrolidin-2-one Chemical compound O=C1CCCN1 HNJBEVLQSNELDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000019333 sodium laurylsulphate Nutrition 0.000 description 1
- NJDUQRJPTQZIAD-UHFFFAOYSA-M sodium;1-phenyltridecyl sulfate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCC(OS([O-])(=O)=O)C1=CC=CC=C1 NJDUQRJPTQZIAD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N sulfolane Chemical compound O=S1(=O)CCCC1 HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000005622 tetraalkylammonium hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229940073455 tetraethylammonium hydroxide Drugs 0.000 description 1
- LRGJRHZIDJQFCL-UHFFFAOYSA-M tetraethylazanium;hydroxide Chemical group [OH-].CC[N+](CC)(CC)CC LRGJRHZIDJQFCL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISXOBTBCNRIIQO-UHFFFAOYSA-N tetrahydrothiophene 1-oxide Chemical compound O=S1CCCC1 ISXOBTBCNRIIQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QEMXHQIAXOOASZ-UHFFFAOYSA-N tetramethylammonium Chemical compound C[N+](C)(C)C QEMXHQIAXOOASZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BDZBKCUKTQZUTL-UHFFFAOYSA-N triethyl phosphite Chemical compound CCOP(OCC)OCC BDZBKCUKTQZUTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N triethylenediamine Chemical compound C1CN2CCN1CC2 IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/56—Polyamides, e.g. polyester-amides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/025—Reverse osmosis; Hyperfiltration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
- B01D67/0002—Organic membrane manufacture
- B01D67/0006—Organic membrane manufacture by chemical reactions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
- B01D67/0081—After-treatment of organic or inorganic membranes
- B01D67/0083—Thermal after-treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
- B01D67/0081—After-treatment of organic or inorganic membranes
- B01D67/0093—Chemical modification
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
- B01D67/0081—After-treatment of organic or inorganic membranes
- B01D67/0095—Drying
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/12—Composite membranes; Ultra-thin membranes
- B01D69/125—In situ manufacturing by polymerisation, polycondensation, cross-linking or chemical reaction
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/12—Composite membranes; Ultra-thin membranes
- B01D69/125—In situ manufacturing by polymerisation, polycondensation, cross-linking or chemical reaction
- B01D69/1251—In situ manufacturing by polymerisation, polycondensation, cross-linking or chemical reaction by interfacial polymerisation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G69/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain of the macromolecule
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2323/00—Details relating to membrane preparation
- B01D2323/12—Specific ratios of components used
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2323/00—Details relating to membrane preparation
- B01D2323/30—Cross-linking
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2323/00—Details relating to membrane preparation
- B01D2323/40—Details relating to membrane preparation in-situ membrane formation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
- Y02A20/131—Reverse-osmosis
Abstract
본 발명은 폴리아미드 역삼투 복합막 활성층 형성용 아민 수용액, 이를 이용한 폴리아미드 역삼투 복합막, 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다관능성 아민 0.1 내지 20 중량%, 알코올아민 0.1 내지 20 중량%, 3급 아민 0.1 내지 20 중량% 및 물 40 내지 99.7 중량%를 포함하는 폴리아미드 역삼투 복합막 활성층 형성용 아민 수용액, 이를 이용한 폴리아미드 역삼투 복합막, 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 아민 수용액은 알코올아민과 3급 아민을 함유하여 향상된 투수성과 염배제율을 갖는 폴리아미드 역삼투 복합막 제조를 가능하게 하여, 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 폴리아미드 역삼투 복합막은 고유량과 높은 염배제율 모두를 요구하는 분야에 용이하게 적용할 수 있다.
폴리아미드, 역삼투 복합막, 알코올아민, 3급 아민
Description
본 발명은 폴리아미드 역삼투 복합막 활성층 형성용 아민 수용액, 이를 이용한 폴리아미드 역삼투 복합막, 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 알코올아민 및 3급 아민을 아민 수용액에 첨가하여 고유량과 우수한 염배제율을 갖는 폴리아미드 역삼투 복합막을 제조할 수 있는 폴리아미드 역삼투 복합막 활성층 형성용 아민 수용액, 이를 이용한 폴리아미드 역삼투 복합막, 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
물은 공기와 더불어 인간을 비롯한 모든 생물이 살아가는데 꼭 필요한 자원으로 그 양과 질은 인간뿐만이 아니라 지구의 생명에 매우 큰 영향을 미친다. 더욱이 과학과 산업의 발달로 수자원의 활용범위가 더 넓어지고, 그 중요성이 높아지고 있는 현실을 감안한다면 양질의 수자원 확보는 지구의 생명을 유지하는 데 있어서 매우 중요한 문제이다. 현재 전 세계의 물은 부족과 오염이라는 이중고에 시달리고 있는 가운데 그 사용량은 계속해서 증가 추세를 보이고 있어, 현실적으로 사용 가능한 수자원 확보는 더욱 어려워진 상황이다. UN 조사에 따르면 세계 인구의 약 1/5에 달하는 12억 명이 안전한 음용수(Safe Drinking Water) 부족 현상을 겪고 있으며, 이보다 두 배나 많은 24억 명이 하수도시설이 없는 상태에서 물을 마시고 있는 것으로 나타났다. 이러한 수자원에 대한 부실한 관리로 매년 전 세계 인구 중, 3백만 명 이상이 비위생적인 물로 인해 목숨을 잃고 있는 상황이다.
한편, 해수는 전 세계 물의 양 중 70% 이상을 차지하는 것으로 보고되고 있다. 그러나 해수에는 염분, 각종 염 등의 불순물이 다량 포함되어 있어, 해수를 직접적으로 산업용수, 농업용수, 가정용수 등의 용도로 사용할 수는 없다. 따라서 인간이 실생활에 여러 용도로 이용하기 위하여 해수나 염수로부터 각종 염 등의 불순물을 제거하여 담수화하는 과정이 필수적인데, 이러한 담수화 과정에 역삼투 복합막이 핵심부품으로 사용된다.
일반적인 역삼투 복합막은 기계적 강도를 유지해주는 다공성 고분자 지지체와 그 위에 형성되며 분리 성능을 결정하는 폴리아미드 활성층으로 구성된다. 특히 폴리아미드 활성층은 다관능성 아민과 다관능성 아실할라이드와 같은 아민 반응성 화합물의 계면중합으로 형성된다. 이러한 폴리아미드 복합막의 예는 1981년 캐도트(Cadotte)의 미국특허 제4,277,344호에 기술되어 있다. 이 특허에서는 적어도 2개 이상의 1급 아민 그룹을 가지고 있는 다관능성 방향족 아민과 적어도 3개 이상의 아실할라이드 그룹을 갖고 있는 다관능성 아실할라이드의 계면중합에 의해 형성 되는 폴리아미드 활성층에 대해 기술하고 있다. 이와 같은 방법으로 제조된 캐도트(Cadotte)의 역삼투 복합막은 높은 투수성과 염배제율 성능을 나타내었지만, 이후 다양한 방법으로 유량과 염배제율 성능을 향상시키기 위해 많은 연구가 진행되었다.
현재까지 보고되고 있는 폴리아미드 역삼투 복합막의 투수성 향상방법은 다음과 같이 분류할 수 있다. 첫째, 아민 수용액에 3급 아민과 강산을 첨가하여 3급 아민염을 형성하는 방법, 둘째, 아민 수용액에 알코올 또는 극성 비양자성 용매를 첨가하는 방법, 마지막으로 제조된 폴리아미드 역삼투 복합막을 산을 함유하는 용액 또는 아민 수용액과 접촉시켜 일정 온도에서 일정 시간 건조하여 후처리하는 방법이다.
전술한 첫 번째 분류로, 3급 아민염을 함유하는 아민 수용액을 사용하여 계면중합을 실시하는 방법을 구체적으로 살펴보면 아래와 같다.
1989년 미국특허 제4,872,984호에서 토마스케(Tomaschke)는 적어도 두 개 이상의 반응성 아민 그룹을 갖는 다관능성 방향족 아민 단량체, 단량체 아민염(monomeric amine salt)을 함유하는 아민 수용액과 방향족 다관능성 아실할라이드 화합물을 함유하는 유기용액을 다공성 지지체 표면에서 접촉시켜 계면중합에 의해 폴리아미드 막을 제조하였다. 이때 아민 수용액에 첨가되는 단량체 아민염은 3급 아민과 강산에 의해 형성되는 3급 아민염 또는 4급 아민염이다. 구체적으로 3급 아민은 트리알킬아민류인 트리메틸아민, 트리에틸아민, 트리프로필아민; N-알킬시클로알리파틱아민류인 1-메틸피페리딘; N,N-디알킬아민류인 N,N-디메틸에틸아민, N,N-디에틸메틸아민; N,N-디알킬에탄올아민류인 N,N-디메틸에탄올아민을 예시하였다. 그리고, 4급 아민류로는 테트라알킬암모늄 히드록사이드류인 테트라메틸암모늄 히드록사이드, 테트라에틸암모늄 히드록사이드; 벤질트리알킬암모늄 히드록사이드류인 벤질트리에틸암모늄 히드록사이드, 벤질트리프로필 히드록사이드를 예시하였다. 또한 강산은 구체적으로 캠포술폰산, 메탄술폰산, 트리플루오르아세트산 등을 제시하였다.
또 다른 예로, 2000년 미국특허 제6,063,278호에서 구자영(Ja-Young Koo)이 제시하는 폴리아미드 역삼투 복합막 제조방법은 다음과 같다. 다관능성 아실할라이드, 다관능성 술포닐할라이드 또는 다관능성 이소시아네이트로부터 선택된 아민 반응성 화합물을 포함하는 유기용액과 다관능성 아민, 적어도 하나의 3급 아민 그룹과 적어도 하나의 3급 아민염 그룹을 갖는 염 함유 화합물(salt-containing compound)을 포함하는 아민 수용액을 다공성 지지체 표면에서 접촉시켜 계면중합법에 의해 폴리아미드 역삼투 복합막을 제조하였다. 상기 특허에서 제시하는 염 함유 화합물은 강산과 다관능성(polyfunctional) 3급 아민의 반응에 의해 형성된다. 이때 다관능성 3급 아민은 2개 이상의 3급 아민 그룹을 포함하여 일부 3급 아민 그룹은 강산과 반응하여 3급 아민염을 형성하고, 다른 3급 아민 그룹은 계면 중합 반응 시 반응 촉매로 작용하는 것을 특징으로 한다. 구체적인 다관능성 3급 아민은 N,N,N',N'-테트라메틸-1,3-부탄디아민, N,N,N',N'-테트라메틸-1,6-헥산디아민, N,N,N',N'-펜타메틸디에틸렌트리아민, 1,1,3,3-테트라메틸구아니딘, N,N,N',N'-테트라메틸렌디아민 또는 이들의 혼합물이 예시되었다.
또 다른 예로, 2001년 미국특허 제6,245,234호에서 구자영(Ja-Young Koo)은 적어도 두 개 이상의 반응성 아민 그룹을 갖는 방향족 다관능성 아민 단랑체, 다관능성 3급 아민, 강산이 용해된 아민 수용액과 다관능성 아실할라이드, 다관능성 술포닐 할라이드 또는 다관능성 이소시아네이트의 아민 반응성 화합물을 포함하는 유기용액을 다공성 지지체 표면에서 접촉시켜 폴리아미드 역삼투 복합막을 제조하는 방법을 제시하였다. 이때 수용액에 포함되는 다관능성 3급 아민의 종류로는 N,N,N',N'-테트라메틸-1,6-헥산디아민, N,N,N',N'-테트라메틸-1,4-부탄디아민, N,N,N',N'-테트라메틸-2-부텐-1,4-디아민, N,N,N',N'-테트라메틸-1,3-부탄디아민, N,N,N',N'-테트라메틸-1,3-프로판디아민, N,N,N',N'-테트라메틸-1,8-옥탄디아민, N,N,N',N'-테트라메틸-1,7-헵탄디아민, N,N,N',N'-테트라메틸-1,5-펜탄디아민, N,N,N',N'-테트라에틸-1,4-부탄디아민, N,N,N',N'-테트라에틸-1,3-부탄디아민, N,N,N',N'-테트라에틸-1,3-프로판디아민, 1,4-디메틸피페라진, N,N,N',N'-테트라에틸에틸렌디아민이 바람직하며, 이때 다관능성 3급 아민과 강산의 반응몰비는 1:0∼1:1 미만의 범위라고 하였다. 상기 특허에서 제시하는 다관능성 3급 아민의 구조적 특징은 주쇄의 탄소수가 2 내지 10개의 알칸 또는 환원이 3 내지 10개의 고리 탄화수소이며, 적어도 2개 이상의 3급 아민을 포함하는 것이다.
또한 2002년 미국 특허 제6,368,507호에서 구자영은 폴리아미드 역삼투 복합막 제조에 있어, 물, 다관능성 아민, 적어도 하나의 3급 아민염 그룹과 적어도 하나의 3급 아민 그룹을 포함하는 염 함유 화합물(salt-containing compound) 및 1개 이상의 극성용매를 포함하는 아민 수용액과 다관능성 아실할라이드, 다관능성 술포 닐할라이드 또는 다관능성 이소시아네이트를 포함하는 유기용액과의 반응에 의해 폴리아미드 역삼투 복합막을 제조하는 방법을 제시하였다. 이때 상기 특허에서 제시하는 극성용매는, 2-메톡시에탄올, 2-에톡시에탄올, 2-프로폭시에탄올, 2-부톡시에탄올, 디(에틸렌글리콜), t-부틸메틸에테르, 디(에틸렌 글리콜)헥실에테르, 1,3-헥산디올, 1,3-프로판디올, 2-에틸-1,3-헥산디올, 디메틸술폭사이드, 테트라메틸렌 술폭사이드, 부틸 술폭사이드, 메틸페닐 술폭사이드, 테트라메틸 술폰, 부틸 술폰, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논 등이 있다. 또한 다관능성 3급 아민은 구체적으로 N,N,N',N'-테트라메틸-1,3-부탄디아민, N,N,N',N'-테트라메틸-1,6-헥산디아민, N,N,N',N'-펜타메틸디에틸렌트리아민, 1,1,3,3-테트라메틸구아니딘, N,N,N',N'-테트라메틸렌디아민을 예시하였다.
전술한 두 번째 분류로, 아민 수용액에 알코올 또는 극성 비양자성 용매를 첨가하여 폴리아미드 역삼투 복합막을 제조하는 방법을 구체적으로 살펴보면 아래와 같다.
1996년 미국특허 제5,576,057호에서 히로세(Hirose)는, 아민 수용액에 알코올을 10∼50 중량% 첨가함으로써 역삼투 복합막의 투수성을 개선할 수 있음을 제시하였다. 이때 사용된 알코올은 에탄올, 프로판올, 부탄올, 부틸 알코올, 1-펜탄올, 2-펜탄올, 이소부틸 알코올, 이소프로필 알코올, 2-에틸부탄올(2-ethylbutanol), 2-에틸헥산올, 옥탄올, 사이클로헥산올, 테트라히드로퍼퓨릴 알코올, 네오펜틸 글리콜, t-부탄올, 벤질 알코올, 4-메틸-2-펜탄올, 3-메틸-2-부탄올, 펜틸 알코올, 아릴 알코올, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 프로판디올, 부탄디올, 펜탄디올, 헥산디올, 글리세롤 또는 이들의 혼합물이 바람직하다고 하였다.
또 다른 예로, 미국특허 제4,950,404호에서 챠우(Chau)는 아민 수용액에 극성 비양자성 용매를 첨가하여 다관능성 아실할라이드를 포함하는 유기용액과 다공성 지지체 표면에서 계면중합법에 의해 폴리아미드 역삼투 복합막을 제조하는 방법을 제시하였다. 이때 사용한 극성 비양자성 용매의 종류로는 N-메틸피롤리돈, 2-피롤리돈, N,N-디메틸포름아마이드, 디옥산, 피리딘, 루티딘, 피코린, 테트라하이드로퓨란, 설포란, 설포렌, 헥사메틸포스포아마이드, 트리에틸포스파이트, N,N-디메틸아세트아마이드, N,N-디메틸포로피온아마이드가 바람직하다고 제시하였다.
전술한 세 번째 분류로, 형성된 폴리아미드 활성층을 후처리하는 방법을 구체적으로 살펴보면 아래와 같다.
1998년 미국특허 제5,755,964호에서 미콜스(Mickols)는 폴리아미드 활성층을 암모니아; 히드록시, 페닐 및 아미노 그룹으로부터 선택된 1개 이상의 치환체로 추가로 치환될 수 있는 탄소수 1 내지 2의 알킬그룹 1 내지 3개로 치환된 암모니아; 부틸아민; 사이클로헥실아민; 1, 6-헥산디아민; 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되고 농도가 5% 내지 100% 이며 pH가 7 내지 12인 아민과 0 내지 130℃도에서 15초 내지 5일 동안 접촉시키는 후처리 방법을 제시하였다. 이때 사용된 아민의 종류로 트리메틸아민, 에탄올아민, 암모니아, 트리에탄올아민, 디메틸아민, N,N-디메틸에탄올아민, 메틸아민, 에틸렌디아민을 제시하였다.
또한 미국특허 제4,983,291호에서 챠유(Chau)는 제조된 폴리아미드 역삼투 복합막을 아스코르브산, 염산, 시트르산, 술팜산, 타르타르산, 에틸렌디아민테트라아세트산, p-톨루엔술폰산, L-리신하이드로클로라이드, 글리신과 같은 산이 포함되어 있는 용액과 접촉시키는 후처리 단계 후, 상온 내지 170 ℃, 1 내지 120 분 동안 건조하는 방법을 제시하였다.
지금까지 살펴본 종래의 폴리아미드 역삼투 복합막의 투수성 향상을 위한 방법을 정리하면 다음과 같다.
첫째, 아민 수용액에 3급 아민과 강산을 추가하여 그 반응 생성물인 3급 아민염을 형성하는 방법이다. 이때 3급 아민염 형성 시 사용되는 3급 아민의 종류로는 3급 아민 하나로 구성된 단량체 3급 아민과 2개 이상의 3급 아민 그룹으로 구성된 다관능성 3급 아민이 제시되었다. 구체적으로, 단량체 3급 아민의 경우 단지 아민 염 형성의 역할을 한다. 반면 다관능성 3급 아민의 경우 일부의 3급 아민 그룹은 강산과 반응하여 3급 아민염을 형성하고, 다른 3급 아민 그룹은 계면중합 반응 시 반응 촉매의 역할을 하여 그 특성이 단량체 3급 아민과 다르다.
둘째, 1차조 아민 수용액에 알코올 또는 극성 비양자성 용매를 첨가하는 방법이 있다. 셋째, 제조된 역삼투 복합막의 폴리아미드 활성층을 산 또는 아민이 포함되어 있는 용액과 접촉시키는 후처리 공정 단계를 실시하는 방법이 있다.
그러나 지금까지 소개된 상기 어느 방법을 통하더라도 투수성과 염배제율 모 두를 원하는 수준만큼 향상시킬 수는 없었다.
따라서 본 발명에서는 폴리아미드 역삼투 복합막 제조에 있어, 새로운 아민 수용액, 이를 이용한 폴리아미드 역삼투 복합막의 제조방법 및 후처리 방법을 제시하여 기존의 역삼투 복합막과 비교하여 향상된 투수성과 염배제율을 갖는 폴리아미드 역삼투 복합막을 제조하고자 한다.
상술한 문제점을 해결하기 위한, 본 발명의 목적은 알코올아민과 3급 아민을 아민 수용액에 첨가하여 고유량 및 우수한 염배제율을 갖는 폴리아미드 역삼투 복합막 제조를 가능하게 하는 폴리아미드 역삼투 복합막의 활성층 형성용 아민 수용액을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 아민 수용액을 이용하여 제조된 폴리아미드 역삼투 복합막과 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
다관능성 아민 0.1 내지 20 중량%, 알코올아민 0.1 내지 20 중량%, 3급 아민 0.1 내지 20 중량% 및 물 40 내지 99.7 중량%를 포함하는 폴리아미드 역삼투 복합막 활성층 형성용 아민 수용액을 제공한다.
또한 본 발명은,
계면중합에 의해 폴리아미드 역삼투 복합막을 제조하는 방법에 있어서,
(1) 다공성 지지체를 다관능성 아민, 알코올아민, 3급 아민 및 물을 포함하는 아민 수용액으로 코팅하여 상기 아민 수용액으로 코팅된 다공성 지지체를 얻는 단계;
(2) 상기 아민 수용액으로 코팅된 다공성 지지체 상에 다관능성 아실할라이 드, 다관능성 술포닐할라이드 및 다관능성 이소시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종의 아민반응성 화합물을 포함하는 유기용액을 접촉시켜 폴리아미드 활성층을 얻는 단계; 및
(3) 건조하는 단계
를 포함하는 폴리아미드 역삼투 복합막의 제조방법을 제공한다.
이때 상기 폴리아미드 역삼투 복합막은 건조 단계 이후에 추가로 알코올아민을 코팅한 후 건조하거나 경화하는 단계를 수행한다.
또한 본 발명은 상기 방법으로 제조된 폴리아미드 역삼투 복합막을 제공한다.
상기 폴리아미드 역삼투 복합막은 다공성 지지체; 및 상기 다공성 지지체의 적어도 일측면에 형성된 폴리아미드 활성층을 포함한다.
또한 상기 폴리아미드 역삼투 복합막은 다공성 지지체; 및 다공성 지지체의 적어도 일측면에 형성된 폴리아미드 활성층을 포함하고, 상기 폴리아미드 활성층의 폴리아미드와 알코올아민이 부분적으로 가교화된 구조를 갖는다.
본 발명은 종래 사용된 바 없는 알코올아민과 3급 아민을 아민 수용액에 사용하여, 고유량과 우수한 염배제율을 갖는 폴리아미드 역삼투 복합막 제조를 가능하게 한다.
이하 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명은 종래 사용된 바 없는 알코올아민과 3급 아민을 함께 아민 수용액 중에 사용한다. 이때 알코올아민의 수산기 상호간, 알코올아민의 수산기와 3급 아민 간에 수소결합이 형성되고, 알코올아민의 3급 아민기와 3급 아민이 계면중합의 촉매 역할을 한다. 따라서 계면중합이 원활히 진행되어 개선된 염배제율과 투수량을 갖는 폴리아미드 역삼투 복합막을 제조할 수 있게 된다.
또한 제조된 폴리아미드 활성층을 알코올아민으로 코팅하여 경화하는 경우 알코올아민의 수산기와 폴리아미드의 친수성 그룹인 카르복시기 사이에 부분적인 가교 반응이 진행되어, 투수성은 물론 염배제율이 더욱 향상된다.
본 발명의 폴리아미드 활성층 형성에 사용되는 아민 수용액은 다관능성 아민 0.1 내지 20 중량%, 알코올아민 0.1 내지 20 중량%, 3급 아민 0.1 내지 20 중량%; 및 물 40 내지 99.7 중량%를 필수성분으로 포함한다.
일반적인 폴리아미드 역삼투 복합막은 기계적 강도를 유지해주는 다공성 고분자 지지체와 그 위에 형성된 분리 성능을 갖는 폴리아미드 활성층으로 구성된다. 이때, 폴리아미드 활성층은 다관능성 아민을 함유하는 아민 수용액과 아민 반응성 화합물을 함유하는 유기용액을 다공성 고분자 지지체 상에서 반응시켜 계면중합에 의해 형성된다.
본 발명의 아민 수용액은 첨가제로 알코올아민과 3급 아민을 함유한다. 이때, 알코올아민은 공지된 종류가 가능하며, 본 발명에서 그 종류를 특별히 한정하지는 않는다. 대표적으로 하기 화학식 1 내지 화학식 3으로부터 선택된 것을 사용한다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
R1 내지 R3는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 독립적으로 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기, -XR', -R''XR''' 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이고, 이때 상기 X는 -O-, -SO2-, -CO-, -S-, -CF2- 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이며, 상기 R', R'', 및 R'''는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 독립적으로 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬기, C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬렌기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이고;
R1 내지 R3 중 적어도 하나는 -OH로 치환된다.
[화학식 2]
상기 화학식 2에서,
R4 내지 R7은 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 독립적으로 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기, -XR', -R''XR''' 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이고, 이때 상기 X는 -O-, -SO2-, -CO-, -S-, -CF2 - 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이며, 상기 R', R'', 및 R'''는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 독립적으로 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬기, C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬렌기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이고;
Ra는 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬렌기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기, -XR', -R''XR''' 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이고, 이때 상기 X는 -O-, -SO2-, -CO-, -S-, -CF2- 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이며, 상기 R', R'', 및 R'''는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 독립적으로 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬렌기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이며;
R4 내지 R7 중 적어도 하나는 -OH로 치환된다.
[화학식 3]
상기 화학식 3에서,
R8 내지 R12는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 독립적으로 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기, -XR', -R''XR''' 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이고, 이때 상기 X는 -O-, -SO2-, -CO-, -S-, -CF2 - 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이며, 상기 R', R'', 및 R'''는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 독립적으로 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬기, C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬렌기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이고;
Rb 및 Rc는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 독립적으로 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬렌기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기, -XR', -R''XR''' 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이고, 이때 상기 X는 -O-, -SO2-, -CO-, -S-, -CF2 -및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이고, 상기 R', R'', 및 R'''는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 독 립적으로 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬렌기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이며;
R8 내지 R12 중 적어도 하나는 -OH로 치환된다.
바람직하기로는 상기 알코올아민은, 2,2',2"-니트릴로트리에탄올, 2,2'-에틸이미노디에탄올, 2-디에틸아미노에탄올, 2-디이소프로필아미노에탄올, N,N,N',N'-테트라키스(2-히드록시프로필)에틸렌디아민, N,N,N',N'-테트라키스(2-히드록시에틸)에틸렌디아민, N,N,N',N',N''-펜타키스(2-히드록시프로필)디에틸렌트리아민, N-페닐디에탄올아민, 2-(N-에틸아닐리노)에탄올, 2,2'-(4-메틸페닐이미노)디에탄올, 1,1'-((3-(디메틸아미노)프로필)이미노)비스-2-프로판올, N-tert-부틸디에탄올아민, 비스(2-히드록시에틸)아미노-트리스(히드록시메틸)메탄, 2-((2-(디메틸아미노)에틸)메틸아미노)-에탄올, 2-((2-(2-(디메틸아미노)에톡시)에틸)메틸아미노)-에탄올, 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀, 3-디메틸아미노페놀, 2-[2-(디메틸아미노)에톡시]에탄올, 1-(2-히드록시에틸)피페리딘, 1-메틸-3-피롤디올, 1-아지리딘에탄올, 트로핀, N-메틸-3-피페리디놀, 4-(2-히드록시에틸)몰포린, 1-(2-히드록시에틸)피롤리딘, 1-메틸-2-피롤리딘에탄올, N-메틸-4-피페리디놀, 3-(디메틸아미노)-1,2-프로판디올, N,N-디메틸시클로헥사놀아민, (N,N-디메틸)나프톨아민, (N,N-디메틸)페놀아민 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종을 사용한다.
이러한 알코올아민은 아민 수용액 중에 0.1 내지 20 중량%로 사용한다. 만약 상기 함량이 상기 범위 미만이면 알코올아민의 첨가에 따른 효과가 미미하고, 이와 반대로 상기 범위를 초과하면 제조된 폴리아미드 역삼투 복합막의 염배제율 성능이 감소하는 문제점이 있다.
상기 알코올아민과 함께 아민 수용액에 첨가되는 3급 아민은 공지된 종류가 가능하며, 본 발명에서 그 종류를 특별히 한정하지는 않는다. 대표적으로 질소에 결합된 곁사슬의 탄소수가 1 내지 10의 알칸인 3급 아민을 사용할 수 있으며, 알코올아민의 수산기와의 수소결합 형성 및 반응 촉매 역할 측면에서 바람직하기로는 트리알킬아민류인 트리메틸아민, 트리에틸아민, 트리프로필아민, 트리부틸아민 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종을 사용한다.
이러한 3급 아민의 함량은 아민 수용액 중 0.1 내지 20 중량%, 바람직하기로는 0.5 내지 5중량%로 사용한다. 이때 상기 함량이 상기 범위 미만이면 첨가에 따른 효과가 미미한 문제가 있고, 이와 반대로 상기 범위를 초과하면 계면중합반응에 영향을 주어 폴리아미드 역삼투 복합막 염배제율 성능이 저하되는 문제가 있다.
상기 아민 수용액 중에 첨가되어 아민 반응성 화합물과 반응하는 다관능성 아민은 본 발명에서 특별히 한정하는 것이 아니며, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 적절히 선택된다. 대표적으로 방향족 디아민, 지방족디아민, 시클로지방족 1차 아민, 시클로지방족 2차 아민, 자일렌 디아민 및 방향족 2차 아민 등이 가능하다. 바람직하기로는, 1,4-페닐렌디아민, 1,3-페닐렌디아민, 2,5-디아미노톨루엔, N, N'-디페닐에틸렌 디아민, 4-메톡시페닐렌디아민 또는 이들의 혼합물 등을 사용한다.
이러한 다관능성 아민은 아민 수용액 중 0.1 내지 20 중량%, 바람직하기로는 0.5 내지 5 중량%로 사용한다. 이때 상기 함량이 상기 범위 미만이면 폴리아미드 활성층 형성이 제대로 이루어지지 못하는 문제가 있고, 이와 반대로 상기 범위를 초과하면 폴리아미드 역삼투 복합막의 투수성이 감소하거나 미반응 다관능성 아민이 다량 존재하는 문제를 초래할 수 있다.
본 발명의 아민 수용액은 알코올아민과 3급 아민을 함께 함유하여, 알코올아민의 수산기 상호 간의 수소결합 또는 알코올아민의 수산기와 3급 아민 간의 수소결합이 형성됨은 물론 알코올아민을 구성하는 3급 아민기와 3급 아민이 계면중합 반응의 촉매 역할을 한다. 따라서 제조된 폴리아미드 활성층은 높은 투수성을 갖으며, 계면중합이 원활히 진행되어 폴리아미드 역삼투 복합막의 투수성 및 염배제율 성능이 현저히 향상된다.
이와 같은 본 발명의 아민 수용액으로 폴리아미드 역삼투 복합막을 제조하는 방법을 제조단계별로 상세히 설명한다.
(1) 아민 수용액 코팅단계
먼저, 다공성 지지체를 다관능성 아민, 알코올아민, 3급 아민 및 물을 포함하는 아민 수용액으로 코팅한다.
상기 다공성 지지체는 일반적으로 복합막으로 사용되는 고분자 재질이 가능하며, 구체적으로 그 종류를 특별히 한정하지는 않는다. 대표적으로, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리이미드, 폴리프로필렌, 폴리비닐리덴 플로라이드, 폴리아미드, 폴리에테르이미드, 폴리아크릴로 니트릴, 폴리메틸메타크릴에이트, 폴리에틸렌, 폴 리올레핀 등이 가능하다.
이때 다공성 지지체의 공극과 두께는 적용하고자 하는 분야에 따라 달라지며, 일예로 공극 크기가 1 내지 500 nm, 두께가 25 내지 125 ㎛인 것이 바람직하다.
상기 아민 수용액은 다관능성 아민 0.1 내지 20 중량%, 알코올아민 0.1 내지 20 중량%, 3급 아민 0.1 내지 20 중량%, 및 물 40 내지 99.7 중량%를 포함하며, 다공성 지지체의 적어도 일측면, 또는 양측면에 코팅한다.
이때 코팅은 습식 코팅법이 바람직하며, 일예로 딥 코팅, 스핀 코팅, 바 코팅, 스프레이 코팅 등 공지된 바의 방법이 가능하다.
(2) 폴리아미드 활성층 형성 단계
그 다음으로, 상기 아민 수용액으로 코팅된 다공성 지지체의 적어도 일측면을 아민반응성 화합물을 포함하는 유기용액과 접촉시켜 폴리아미드 활성층을 형성한다.
상기 폴리아미드 활성층은 다공성 지지체 상에 코팅된 아민 수용액 내의 다관능성 아민과 유기용액 내의 아민반응성 화합물 간의 반응에 의한 계면중합에 의해 형성된다. 이때 상기 아민 수용액 내 3급 아민과 알코올아민을 사용하는 경우, 3급 아민과 알코올아민을 구성하는 3급 아민 그룹에 의해 계면중합이 촉진된다.
상기 아민반응성 화합물은 다관능성 아민과 계면중합을 수행할 수 있도록 다관능성 아실할라이드, 다관능성 술포닐할라이드 및 다관능성 이소시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종이 가능하다. 바람직하기로는 상기 아민반응성 화합 물은 트리메조일클로라이드, 테레프탈로일 클로라이드, 이소프탈로일 클로라이드 또는 이들의 혼합물을 사용한다.
이러한 아민반응성 화합물의 함량은 유기용액 중 0.01 내지 10 중량%, 바람직하기로는 0.05 내지 2.0 중량%로 사용한다. 이때 상기 함량이 상기 범위 미만이면 한 폴리아미드 활성층 형성이 미미한 문제가 있고, 이와 반대로 상기 범위를 초과하면 폴리아미드 역삼투 복합막의 투수성이 감소하거나 미반응 아민반응성 화합물이 다량 존재하는 문제를 초래할 수 있다.
상기 아민반응성 화합물이 용해되는 유기용매는 통상적으로 사용되는 것이면 어떠한 것이라도 가능하다. 대표적으로 헥산, 시클로헥산, 헵탄, 탄소수 8∼12개의 알칸, 프레온류의 할로겐 치환 탄화수소 또는 이들의 혼합물인 혼합 유기용액을 사용한다.
(3) 건조 단계
이어서, 상기 계면중합에 의해 다공성 지지체에 형성된 폴리아미드 활성층을 건조하여 폴리아미드 역삼투 복합막을 제조한다.
이때 건조 조건은 본 발명에서 특별히 한정하지는 않으나, 계면 중합에 미사용된 반응물질, 물 및 유기용매를 충분히 제거할 수 있는 조건에서 수행한다. 바람직하기로 30∼150 ℃에서 수행하며, 필요에 따라 감압 하에 수행한다.
이러한 단계를 거쳐 본 발명에 따른 폴리아미드 역삼투 복합막의 제조가 가능하다.
이때 추가로 상기 폴리아미드 역삼투 복합막의 투수량 및 염배제율을 높이기 위해 알코올아민을 코팅한 후 건조하거나 경화하는 단계를 더욱 수행한다.
상기 단계를 거쳐 제조된 폴리아미드 역삼투 복합막을 알코올아민으로 코팅한 후 건조하여 후처리함으로써 제조된 폴리아미드 역삼투 복합막의 투수량을 더욱 증가시킬 수 있다.
상기 알코올아민은 공지된 종류가 가능하며, 본 발명에서 그 종류를 특별히 한정하지는 않는다. 대표적으로 상기 화학식 2 또는 화학식 3의 구조를 갖는 것을 사용한다. 바람직하기로는 N,N,N',N'-테트라키스(2-히드록시프로필)에틸렌디아민, N,N,N',N'-테트라키스(2-히드록시에틸)에틸렌디아민, N,N,N',N',N''-펜타키스(2-히드록시프로필)디에틸렌트리아민, 1,1'-((3-(디메틸아미노)프로필)이미노)비스-2-프로판올, 2-((2-(디메틸아미노)에틸)메틸아미노)-에탄올, 2-((2-(2-(디메틸아미노)에톡시)에틸)메틸아미노)-에탄올 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1 종을 사용한다.
이때 알코올아민 코팅방법은 상기 아민 수용액 코팅단계에서 언급한 한 바를 따른다. 바람직하게 코팅은 20 내지 60℃에서 10초 내지 1시간 동안 알코올아민 또는 알코올아민 수용액에 폴리아미드 활성층을 침지하여 수행한다. 이때 코팅 시간이 상기 범위 미만이거나 온도가 상기 범위 미만이면 그 효과가 미미하고, 이와 반대로 코팅 시간이 상기 범위를 초과하거나 온도가 상기 범위를 초과하면 형성된 폴리아미드 역삼투 복합막의 염배제율 성능이 감소하는 문제가 있다.
상기 알코올아민은 코팅방법, 코팅 장치, 또는 코팅하고자 하는 두께 등을 고려하여 그 농도를 조절한다. 이러한 알코올아민은 그 자체로 사용하거나 0.01 내지 100 중량% 미만, 바람직하기로는 1 내지 50 중량%의 수용액 상태로 사용한다.
코팅 후 이어지는 건조단계는 25 내지 85 ℃ 미만의 온도에서 10초 내지 1시간 동안 수행한다.
이러한 후처리 단계에 의해 폴리아미드 역삼투 복합막의 투수성이 보다 개선된다.
또한 상기 알코올아민 코팅 후 경화를 수행하여 폴리아미드 역삼투 복합막의 투수성과 함께 염배제율을 한층 더 향상시킨다.
상기 경화에 의해 폴리아미드 역삼투 복합막의 폴리아미드 활성층 내 카르복시기(친수성기)와 알코올아민 코팅층 내 수산기와 에스테르화 반응을 통한 부분적인 가교(crosslinkng) 반응이 진행된다. 그 결과, 폴리아미드 사슬의 강성(rigidity)이 증가되어 폴리아미드 역삼투 복합막의 투수성과 염배제율 성능이 향상된다.
코팅 후 이어지는 경화단계는 85 내지 150℃에서 10초 내지 1시간 동안 수행된다.
이때 온도가 상기 범위 미만이면 후처리제로 사용한 알코올아민을 구성하는 수산기의 가교 반응 효과를 얻을 수 없어 상대적으로 폴리아미드 역삼투 복합막이 고투수성을 갖는 반면 염배제율이 감소하는 문제점이 있다. 이와 반대로 온도가 상기 범위를 초과하면 폴리아미드 역삼투 복합막이 수축되어 막의 투수성이 현저하게 감소하므로 바람직하지 못하다.
또한 그 시간이 10초 미만이면 폴리아미드 역삼투 복합막 표면의 알코올아민을 구성하는 수산기의 역할이 미미하여 역삼투 복합막의 성능 향상 효과가 작다. 이와 반대로 시간이 1시간을 초과하면 폴리아미드 역삼투 복합막이 수축될 수 있어 막의 투수성이 감소하는 단점이 있다.
따라서 고투수성 및 우수한 염배제율을 갖는 폴리아미드 역삼투 복합막 제조를 위해 경화 단계를 실시할 경우 상기에서 제시한 범위 내에서 수행한다.
이러한 단계를 거쳐 제조되는 폴리아미드 역삼투 복합막은 종래의 제조방법에 의해 제조된 복합막 보다 향상된 투수성과 염배제율을 갖는다.
도 1은 실시예 1에 따라 제조된 폴리아미드 역삼투 복합막 단면의 주사전자현미경사진이다.
도 1을 참조하면, 상기 폴리아미드 역삼투 복합막(1)은 다공성 지지체(2) 상에 폴리아미드 활성층(3)이 형성된 구조를 갖는다. 이때 폴리아미드 활성층은 다공성 지지체의 일측 상에 형성하였으나, 적용하고자 하는 분야에 따라 상기 다공성 지지체의 양측 모두에 형성이 가능하다.
또한 본 발명에 따른 폴리아미드 역삼투 복합막은 투수량 뿐만 아니라 염배제율을 높이기 위해, 알코올아민 코팅 후 경화하여 부분적인 가교반응을 수행한다. 이때 상기 폴리아미드 활성층과 알코올아민 코팅층은 가교 반응에 의해 부분적으로 결합된 구조를 갖는다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 보다 명확히 표현하기 위한 목적으로 기재될 뿐 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 비교예에 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
폴리술폰 고분자 용액을 부직포 상에 코팅한 후 상전이 방법에 의해 제조된 다공성 지지체를 2.0 중량%의 1,3-페닐렌디아민, 1.5 중량%의 2,2',2''-니트릴로트리에탄올, 1.0 중량%의 트리에틸아민이 함유된 아민 수용액에 1분간 침지하였다. 다공성 지지체 상의 잉여 아민 수용액을 고무 롤러로 제거한 후 0.1 중량%의 트리메조일 클로라이드를 포함하는 아이소파(Isopar, Exxon) 용액에 10초간 침지시킨 후 95℃ 오븐에서 3분간 건조시켜 폴리아미드 역삼투 복합막을 제조하였다.
(실시예 2 내지 10)
상기 실시예 1에서 아민 수용액에 포함되는 2,2',2''-니트릴로트리에탄올 대신에 하기 표 1에 개시된 알코올아민을 사용한 점 이외는 실시예 1과 동일한 제조 방법으로 폴리아미드 역삼투 복합막을 제조하였다.
[표 1]
| 구분 | 알코올아민 |
| 실시예 2 | N,N,N',N'-테트라키스(2-히드록시프로필)에틸렌디아민 |
| 실시예 3 | N,N,N',N',N''-펜타키스(2-히드록시프로필)디에틸렌트리아민 |
| 실시예 4 | N-페닐디에탄올아민 |
| 실시예 5 | 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀 |
| 실시예 6 | 2-[2-(디메틸아미노)에톡시]에탄올 |
| 실시예 7 | 1-(2-히드록시에틸)피페리딘 |
| 실시예 8 | 트로핀 |
| 실시예 9 | N,N-디메틸시클로헥사놀아민 |
| 실시예 10 | 2-((2-(2-(디메틸아미노)에톡시)에틸)메틸아미노)-에탄올 |
(실시예 11 내지 실시예 13)
상기 실시예 1에서 아민 수용액에 포함되는 트리에틸아민 대신에 하기 표 2에 개시된 3급 아민을 사용한 점 이외는 실시예 1과 동일한 제조 방법으로 폴리아미드 역삼투 복합막을 제조하였다.
[표 2]
| 구분 | 3급 아민 |
| 실시예 11 | 트리메틸아민 |
| 실시예 12 | 트리프로필아민 |
| 실시예 13 | 트리부틸아민 |
(실시예 14 내지 실시예 18)
상기 실시예 1에서 제조된 폴리아미드 역삼투 복합막을 하기 표 3에 개시된 알코올아민 50 중량%를 함유하는 수용액에 상온에서 10 분간 침지한 후 50℃에서 5분간 건조하여 후처리하였다.
[표 3]
| 구분 | 알코올아민 |
| 실시예 14 | N,N,N',N'-테트라키스(2-히드록시프로필)에틸렌디아민 |
| 실시예 15 | N,N,N',N',N''-펜타키스(2-히드록시프로필)디에틸렌트리아민 |
| 실시예 16 | 1,1'-((3-(디메틸아미노)프로필)이미노)비스-2-프로판올 |
| 실시예 17 | 2-((2-(디메틸아미노)에틸)메틸아미노)-에탄올 |
| 실시예 18 | 2-((2-(2-(디메틸아미노)에톡시)에틸)메틸아미노)-에탄올 |
(실시예 19 내지 실시예 23)
상기 실시예 1에서 제조된 폴리아미드 역삼투 복합막을 N,N,N',N'-테트라키스(2-히드록시프로필)에틸렌디아민 50 중량%를 함유하는 수용액에 상온에서 10분간 침지한 후 이어서 아래 표 4에 정리된 바와 같은 조건으로 건조 또는 경화하는 공정을 더욱 실시하였다. 실시예 19 내지 23의 건조 또는 경화조건은 아래 표 4에 정리된 바와 같다.
[표 4]
| 구분 | 온도(℃) | 시간(분) |
| 실시예 19 | 25 | 3 |
| 실시예 20 | 85 | 3 |
| 실시예 21 | 90 | 3 |
| 실시예 22 | 95 | 3 |
| 실시예 23 | 100 | 3 |
(비교예 1)
폴리술폰 지지체를 2.0 중량% 1,3-페닐렌디아민을 포함하는 아민 수용액에 침지시킨 후 지지체 표면에서 과량의 아민 수용액을 제거한 후 0.1 중량% 트리메조일클로라이드가 녹아 있는 프레온(FREON TF) 유기용액과 지지체 표면에서 10초간 계면중합을 진행시켜 폴리아미드 역삼투 복합막을 제조하였다.
(비교예 2)
폴리술폰 지지체를 2.0 중량% 1,3-페닐렌디아민, 2.0 중량% 테트라메틸암모니움 하드록사이드, 0.1 중량% 소디움 도데실 벤질 설페이트를 포함하는 아민 수용 액에 2분간 침지시킨 후 지지체 표면의 과량의 아민 수용액을 제거하였다. 이후 지지체를 0.05 중량% 트리메조일클로라이드, 0.075중량% 이소프탈로일 클로라이드가 녹아 있는 Isopar (Exxon사) 용액과 접촉시킨 후 95℃ 오븐에서 6분간 건조하여 폴리아미드 역삼투 복합막을 제조하였다.
(비교예 3)
폴리술폰 지지체를 1.6 중량% 1,3-페닐렌디아민, 0.6 중량% N,N,N',N'-테트라메틸-1,6-헥산디아민, 0.06 중량% 톨루엔술폰산를 포함하는 아민 수용액에 40초간 침지시킨 후 지지체 표면의 과량의 아민 수용액을 제거하였다. 이후 0.1 중량% 트리메조일클로라이드가 녹아 있는 아니소파 C(Isopar, Exxon사) 유기용액과 지지체 표면에서 1분간 반응시켜 폴리아미드 역삼투 복합막을 제조하였다. 제조된 폴리아미드 역삼투 복합막을 1분간 상온에서 건조한 후 0.2 중량% Na2CO3 수용액에서 30분간 세척하였다.
(비교예 4)
폴리술폰 지지체를 2.0 중량% 1,3-페닐렌디아민, 2.3 중량% 캄포술폰산, 1.1중량% 트리에틸아민, 2.0 중량% 2-부톡시에탄올을 포함하는 아민 수용액에 40초간 침지시킨 후 지지체 표면의 과량의 아민수용액을 제거하였다. 그 다음 0.1 중량% 트리메조일클로라이드가 녹아 있는 아이소파(Isopar,Exxon사) 유기용액과 지지체 표면에서 1분간 반응시켜 폴리아미드 역삼투 복합막을 제조하였다. 제조된 폴리아미드 역삼투 복합막을 90℃에서 3분 30초간 건조한 후 상온에서 0.2 중량% Na2CO3 수용액으로 30분간 세척하였다.
(비교예 5)
폴리술폰 지지체를 2.0 중량% 1,3-페닐렌디아민, 1.0 중량% 1,4-디아자바이시클로[2,2,2]옥탄, 0.85중량% 메탄술폰산을 포함하는 아민수용액에 40초간 침지시킨 후 지지체 표면의 과량의 아민수용액을 제거하였다. 그 다음 0.1 중량% 트리메조일클로라이드가 녹아 있는 아이소파(Isopar,Exxon사) 유기용액과 지지체 표면에서 1분간 계면중합시켜 폴리아미드 역삼투 복합막을 제조하였다. 제조된 폴리아미드 역삼투 복합막을 90℃에서 3분 30초간 건조한 후 40℃의 0.2 중량% Na2CO3 수용액으로 30분간 세척하였다.
(비교예 6)
제조된 FT-30(FilmTec사) 역삼투 복합막을 100 중량% 트리에탄올아민 용액에 침지시켜 60℃에서 1시간 동안 처리하는 후처리 단계를 실시하여 폴리아미드 역삼투 복합막을 제조하였다.
(비교예 7)
폴리술폰 지지체를 3.0 중량% 1,3-페닐렌디아민, 3.0 중량% N-메틸피롤리돈, 100ppm Na2CO3를 포함하는 아민수용액에 침지시킨 후 0.1 중량% 트리메조일클로라이드가 녹아 있는 나프타 용액과 접촉시켜 계면중합에 의해 폴리아미드 역삼투 복합막을 제조하였다.
(비교예 8)
폴리술폰 지지체를 3.5 중량% 1,3-페닐렌디아민를 포함하는 아민 수용액에 일정시간 침지시킨 후 지지체 표면의 과량의 아민수용액을 제거하였다. 그 다음, 0.14 중량% 트리메조일클로라이드가 녹아 있는 나프타(naphtha) 유기용액과 지지체 표면에서 계면중합시켜 폴리아미드 역삼투 복합막을 제조하였다. 제조된 폴리아미드 역삼투 복합막을 1.0 중량%의 시트르산, 아스코르브산, 술팜산, 타르타르산, 염산 및 에틸렌디아민테트라아세트산을 포함하는 산 용액에 상온에서 15분간 침지 시킨 후 과량의 산 용액을 탈이온수로 1분간 세척하여 제거하였다. 이후 100 ℃에서 15분간 건조하였다.
(비교예 9)
물/에탄올의 중량비가 80/20인 혼합용액에 2.0 중량% 1,3-페닐렌디아민, 0.25 중량% 소디움 라우릴설페이트, 4.0 중량% 캄포술폰산, 2.0 중량% 트리에틸아민을 녹여 아민 수용액을 제조하였다. 상기 아민 수용액에 다공성 폴리술폰 지지체를 침지시킨 후 지지체 상의 과량의 아민수용액을 제거하였다. 그 다음 0.1 중량% 트리메조일클로라이드, 0.1 중량% 이소프탈로일 클로라이드를 함유하는 헥산용액과 접촉하여 계면중합 반응을 진행한 후 120℃에서 5분간 건조처리하여 역삼투 복합막을 제조하였다.
(실험예)
폴리아미드 역삼투
복합막의
투수량과
염배제율
측정
상기 실시예 1 내지 23 및 비교예 1 내지 9에서 제조한 폴리아미드 역삼투 복합막의 투수량과 염배제율을 2,000ppm NaCl 수용액을 사용하여 225psi 압력 하에서 측정하고 그 결과를 아래 표 5에 나타내었다.
[표 5]
| 구분 | 투수량 (L/m2hr) | 염배제율 (%) |
| 실시예 1 | 75.6 | 97.2 |
| 실시예 2 | 74.3 | 97.4 |
| 실시예 3 | 70.5 | 76.5 |
| 실시예 4 | 60.7 | 96.1 |
| 실시예 5 | 61.5 | 97.0 |
| 실시예 6 | 65.1 | 97.2 |
| 실시예 7 | 68.5 | 96.9 |
| 실시예 8 | 65.2 | 97.1 |
| 실시예 9 | 63.2 | 96.8 |
| 실시예 10 | 66.3 | 96.8 |
| 실시예 11 | 65.2 | 96.5 |
| 실시예 12 | 68.0 | 95.7 |
| 실시예 13 | 65.5 | 96.0 |
| 실시예 14 | 79.3 | 93.5 |
| 실시예 15 | 80.5 | 92.7 |
| 실시예 16 | 75.9 | 94.3 |
| 실시예 17 | 77.3 | 91.9 |
| 실시예 18 | 79.0 | 92.0 |
| 실시예 19 | 79.3 | 93.6 |
| 실시예 20 | 78.7 | 96.5 |
| 실시예 21 | 77.9 | 96.9 |
| 실시예 22 | 79.6 | 97.2 |
| 실시예 23 | 75.2 | 97.5 |
| 비교예 1 | 60.2 | 99.5 |
| 비교예 2 | 34.2 | 99.7 |
| 비교예 3 | 66.1 | 97.0 |
| 비교예 4 | 62.9 | 99.0 |
| 비교예 5 | 54.9 | 97.0 |
| 비교예 6 | 62.4 | 91.1 |
| 비교예 7 | 69.1 | 97.0 |
| 비교예 8 | 34.7 | 97.8 |
| 비교예 9 | 41.7 | 99.5 |
상기 표 5에 나타난 바와 같이, 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 폴리아미드 역삼투 복합막은 비교예의 경우보다 투수량 및 염배제율이 모두 우수하다. 따라서 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 폴리아미드 역삼투 복합막은 고유량과 높은 염배제율 모두를 요구하는 분야에 바람직하게 사용될 수 있다.
도 1은 실시예 1에서 제조된 폴리아미드 역삼투 복합막 단면의 주사전자현미경 사진이다.
Claims (21)
- 다관능성 아민 0.1 내지 20 중량%, 알코올아민 0.1 내지 20 중량%, 3급 아민 0.1 내지 20 중량%, 및 물 40 내지 99.7 중량%를 포함하는 폴리아미드 역삼투 복합막 활성층 형성용 아민 수용액.
- 제1항에 있어서, 상기 알코올아민은,하기 화학식 1 내지 화학식 3으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 폴리아미드 역삼투 복합막 활성층 형성용 아민 수용액:[화학식 1]
상기 화학식 1에서,R1 내지 R3는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 독립적으로 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기, -XR', -R''XR''' 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이고, 이때 상기 X는 -O-, -SO2-, -CO-, -S-, -CF2- 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이며, 상기 R', R'', 및 R'''는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 독립적으로 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬기, C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬렌 기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이고;R1 내지 R3 중 적어도 하나는 -OH로 치환된다.[화학식 2]
상기 화학식 2에서,R4 내지 R7은 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 독립적으로 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기, -XR', -R''XR''' 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이고, 이때 상기 X는 -O-, -SO2-, -CO-, -S-, -CF2 - 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이며, 상기 R', R'', 및 R'''는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 독립적으로 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬기, C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬렌기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이고;Ra는 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬렌기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기, -XR', -R''XR''' 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이고, 이때 상기 X는 -O-, -SO2-, -CO-, -S-, -CF2- 및 이들의 조합으로 이루어 진 군으로부터 선택되는 1종이며, 상기 R', R'', 및 R'''는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 독립적으로 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬렌기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이며;R4 내지 R7 중 적어도 하나는 -OH로 치환된다.[화학식 3]
상기 화학식 3에서,R8 내지 R12는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 독립적으로 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기, -XR', -R''XR''' 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이고, 이때 상기 X는 -O-, -SO2-, -CO-, -S-, -CF2 - 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이며, 상기 R', R'', 및 R'''는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 독립적으로 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬기, C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬렌기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이고;Rb 및 Rc는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 독립적으로 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬렌기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기, -XR', -R''XR''' 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이고, 이때 상기 X는 -O-, -SO2-, -CO-, -S-, -CF2 -및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이고, 상기 R', R'', 및 R'''는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 독립적으로 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬렌기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이며;R8 내지 R12 중 적어도 하나는 -OH로 치환된다. - 제1항에 있어서, 상기 알코올아민은,2,2',2"-니트릴로트리에탄올, 2,2'-에틸이미노디에탄올, 2-디에틸아미노에탄올, 2-디이소프로필아미노에탄올, N,N,N',N'-테트라키스(2-히드록시프로필)에틸렌디아민, N,N,N',N'-테트라키스(2-히드록시에틸)에틸렌디아민, N,N,N',N',N''-펜타키스(2-히드록시프로필)디에틸렌트리아민, N-페닐디에탄올아민, 2-(N-에틸아닐리노)에탄올, 2,2'-(4-메틸페닐이미노)디에탄올, 1,1'-((3-(디메틸아미노)프로필)이미노)비스-2-프로판올, N-tert-부틸디에탄올아민, 비스(2-히드록시에틸)아미노-트리스(히드록시메틸)메탄, 2-((2-(디메틸아미노)에틸)메틸아미노)-에탄올, 2-((2-(2-(디메틸아미노)에톡시)에틸)메틸아미노)-에탄올, 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀, 3-디메틸아미노페놀, 2-[2-(디메틸아미노)에톡시]에탄올, 1-(2-히드록시에틸)피페리딘, 1-메틸-3-피롤디올, 1-아지리딘에탄올, 트로핀, N-메틸-3-피페리디 놀, 4-(2-히드록시에틸)몰포린, 1-(2-히드록시에틸)피롤리딘, 1-메틸-2-피롤리딘에탄올, N-메틸-4-피페리디놀, 3-(디메틸아미노)-1,2-프로판디올, N,N-디메틸시클로헥사놀아민, (N,N-디메틸)나프톨아민, (N,N-디메틸)페놀아민 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종인 것인 폴리아미드 역삼투 복합막 활성층 형성용 아민 수용액.
- 제1항에 있어서, 상기 3급 아민은,트리메틸아민, 트리에틸아민, 트리프로필아민, 트리부틸아민 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종인 것인 폴리아미드 역삼투 복합막 활성층 형성용 아민 수용액.
- 제1항에 있어서, 상기 다관능성 아민은,1,4-페닐렌디아민, 1,3-페닐렌디아민, 2,5-디아미노톨루엔, N, N'-디페닐에틸렌 디아민, 4-메톡시페닐렌디아민 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종인 것인 폴리아미드 역삼투 복합막 활성층 형성용 아민 수용액.
- 계면중합에 의해 폴리아미드 역삼투 복합막을 제조하는 방법에 있어서,(1) 다공성 지지체를 다관능성 아민, 알코올아민, 3급 아민 및 물을 포함하는 아민 수용액으로 코팅하여 상기 아민 수용액으로 코팅된 다공성 지지체를 얻는 단계;(2) 상기 아민 수용액으로 코팅된 다공성 지지체 상에 다관능성 아실할라이드, 다관능성 술포닐할라이드 및 다관능성 이소시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종의 아민반응성 화합물을 포함하는 유기용액을 접촉시켜 폴리아미드 활성층을 얻는 단계; 및(3) 건조하는 단계를 포함하는 폴리아미드 역삼투 복합막 제조방법
- 제6항에 있어서, 상기 아민 수용액은,다관능성 아민 0.1 내지 20 중량%, 알코올아민 0.1 내지 20 중량%, 3급 아민 0.1 내지 20 중량% 및 물 40 내지 99.7 중량%를 포함하는 것인 폴리아미드 역삼투 복합막 제조방법.
- 제6항에 있어서, 상기 유기용액은,아민반응성 화합물을 0.01 내지 10 중량%의 함량으로 포함하는 것인 폴리아미드 역삼투 복합막 제조방법.
- 제6항에 있어서, 상기 알코올아민은,하기 화학식 1 내지 화학식 3으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 폴리아미드 역삼투 복합막 제조방법:[화학식 1]
상기 화학식 1에서,R1 내지 R3는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 독립적으로 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기, -XR', -R''XR''' 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이고, 이때 상기 X는 -O-, -SO2-, -CO-, -S-, -CF2- 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이며, 상기 R', R'', 및 R'''는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 독립적으로 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬기, C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬렌기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이고;R1 내지 R3 중 적어도 하나는 -OH로 치환된다.[화학식 2]
상기 화학식 2에서,R4 내지 R7은 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 독립적으로 C1∼C10 의 직쇄 또는 측쇄의 알킬기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기, -XR', -R''XR''' 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이고, 이때 상기 X는 -O-, -SO2-, -CO-, -S-, -CF2 - 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이며, 상기 R', R'', 및 R'''는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 독립적으로 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬기, C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬렌기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이고;Ra는 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬렌기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기, -XR', -R''XR''' 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이고, 이때 상기 X는 -O-, -SO2-, -CO-, -S-, -CF2- 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이며, 상기 R', R'', 및 R'''는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 독립적으로 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬렌기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이며;R4 내지 R7 중 적어도 하나는 -OH로 치환된다.[화학식 3]
상기 화학식 3에서,R8 내지 R12는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 독립적으로 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기, -XR', -R''XR''' 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이고, 이때 상기 X는 -O-, -SO2-, -CO-, -S-, -CF2 - 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이며, 상기 R', R'', 및 R'''는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 독립적으로 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬기, C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬렌기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이고;Rb 및 Rc는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 독립적으로 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬렌기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기, -XR', -R''XR''' 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이고, 이때 상기 X는 -O-, -SO2-, -CO-, -S-, -CF2 -및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이고, 상기 R', R'', 및 R'''는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 독립적으로 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬렌기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이며;R8 내지 R12 중 적어도 하나는 -OH로 치환된다. - 제6항에 있어서, 상기 알코올아민은,2,2',2"-니트릴로트리에탄올, 2,2'-에틸이미노디에탄올, 2-디에틸아미노에탄올, 2-디이소프로필아미노에탄올, N,N,N',N'-테트라키스(2-히드록시프로필)에틸렌디아민, N,N,N',N'-테트라키스(2-히드록시에틸)에틸렌디아민, N,N,N',N',N''-펜타키스(2-히드록시프로필)디에틸렌트리아민, N-페닐디에탄올아민, 2-(N-에틸아닐리노)에탄올, 2,2'-(4-메틸페닐이미노)디에탄올, 1,1'-((3-(디메틸아미노)프로필)이미노)비스-2-프로판올, N-tert-부틸디에탄올아민, 비스(2-히드록시에틸)아미노-트리스(히드록시메틸)메탄, 2-((2-(디메틸아미노)에틸)메틸아미노)-에탄올, 2-((2-(2-(디메틸아미노)에톡시)에틸)메틸아미노)-에탄올, 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀, 3-디메틸아미노페놀, 2-[2-(디메틸아미노)에톡시]에탄올, 1-(2-히드록시에틸)피페리딘, 1-메틸-3-피롤디올, 1-아지리딘에탄올, 트로핀, N-메틸-3-피페리디놀, 4-(2-히드록시에틸)몰포린, 1-(2-히드록시에틸)피롤리딘, 1-메틸-2-피롤리딘에탄올, N-메틸-4-피페리디놀, 3-(디메틸아미노)-1,2-프로판디올, N,N-디메틸시클로헥사놀아민, (N,N-디메틸)나프톨아민, (N,N-디메틸)페놀아민 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종인 것인 폴리아미드 역삼투 복합막 제조방법.
- 제6항에 있어서, 상기 3급 아민은,트리메틸아민, 트리에틸아민, 트리프로필아민, 트리부틸아민 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종인 것인 폴리아미드 역삼투 복합막 제조방법.
- 제6항에 있어서, 상기 다관능성 아민은,1,4-페닐렌디아민, 1,3-페닐렌디아민, 2,5-디아미노톨루엔, N, N'-디페닐에틸렌 디아민, 4-메톡시페닐렌디아민 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종인 것인 폴리아미드 역삼투 복합막 제조방법.
- 제6항에 있어서, 상기 다관능성 아실할라이드는,트리메조일클로라이드, 테레프탈로일 클로라이드, 이소프탈로일 클로라이드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종인 것인 폴리아미드 역삼투 복합막 제조방법.
- 제6항에 있어서,추가로 폴리아미드 역삼투 복합막의 폴리아미드 활성층 상에 알코올아민을 코팅 후 건조하는 단계를 더욱 포함하는 것인 폴리아미드 역삼투 복합막 제조방법.
- 제6항에 있어서,추가로 폴리아미드 역삼투 복합막의 폴리아미드 활성층 상에 알코올아민을 코팅 후 경화하는 단계를 더욱 포함하는 것인 폴리아미드 역삼투 복합막 제조방법.
- 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 알코올아민은,하기 화학식 2 또는 화학식 3으로 표시되는 것인 폴리아미드 역삼투 복합막 제조방법:[화학식 2]
상기 화학식 2에서,R4 내지 R7은 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 독립적으로 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기, -XR', -R''XR''' 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이고, 이때 상기 X는 -O-, -SO2-, -CO-, -S-, -CF2 - 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이며, 상기 R', R'', 및 R'''는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 독립적으로 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬기, C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬렌기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이고;Ra는 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬렌기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기, -XR', -R''XR''' 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이고, 이때 상기 X는 -O-, -SO2-, -CO-, -S-, -CF2- 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이며, 상기 R', R'', 및 R'''는 서로 동일하거나 상이 할 수 있으며, 각각 독립적으로 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬렌기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이며;R4 내지 R7 중 적어도 하나는 -OH로 치환된다.[화학식 3]
상기 화학식 3에서,R8 내지 R12는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 독립적으로 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기, -XR', -R''XR''' 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이고, 이때 상기 X는 -O-, -SO2-, -CO-, -S-, -CF2 - 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이며, 상기 R', R'', 및 R'''는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 독립적으로 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬기, C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬렌기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이고;Rb 및 Rc는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 독립적으로 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬렌기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기, -XR', -R''XR''' 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이고, 이때 상기 X는 -O-, -SO2-, -CO-, -S-, -CF2 -및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이고, 상기 R', R'', 및 R'''는 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, 각각 독립적으로 C1∼C10의 직쇄 또는 측쇄의 알킬렌기, C6∼C10의 아릴기, C3∼C10의 시클로알킬기 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이며;R8 내지 R12 중 적어도 하나는 -OH로 치환된다. - 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 알코올아민은,N,N,N',N'-테트라키스(2-히드록시프로필)에틸렌디아민, N,N,N',N'-테트라키스(2-히드록시에틸)에틸렌디아민, N,N,N',N',N''-펜타키스(2-히드록시프로필)디에틸렌트리아민, 1,1'-((3-(디메틸아미노)프로필)이미노)비스-2-프로판올, 2-((2-(디메틸아미노)에틸)메틸아미노)-에탄올, 2-((2-(2-(디메틸아미노)에톡시)에틸)메틸아미노)-에탄올 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종인 것인 폴리아미드 역삼투 복합막 제조방법.
- 제14항에 있어서,상기 폴리아미드 활성층을 20 내지 60℃에서 10초 내지 1시간 동안 알코올아민 수용액 또는 알코올아민에 침지한 후 25 내지 85 ℃미만에서 10초 내지 1시간 동안 건조하는 것인 폴리아미드 역삼투 복합막 제조방법.
- 제15항에 있어서,상기 폴리아미드 활성층을 20 내지 60℃에서 10초 내지 1시간 동안 알코올아민 수용액 또는 알코올아민에 침지한 후, 85 내지 150 ℃에서 10초 내지 1시간 동안 경화하는 것인 폴리아미드 역삼투 복합막 제조방법.
- 제6항의 방법으로 제조되며,다공성 지지체; 및상기 다공성 지지체의 적어도 일측면에 형성된 폴리아미드 활성층을 포함하는 폴리아미드 역삼투 복합막.
- 제15항의 방법으로 제조되며,다공성 지지체; 및상기 다공성 지지체의 적어도 일측면에 형성된 폴리아미드 활성층을 포함하고,상기 폴리아미드 활성층의 폴리아미드와 알코올아민이 부분적으로 가교화된 폴리아미드 역삼투 복합막.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200780033120XA CN101511459B (zh) | 2006-09-07 | 2007-08-24 | 聚酰胺反渗透复合膜活性层形成用胺水溶液、及利用此的聚酰胺反渗透复合膜及其制备方法 |
| US12/440,216 US20100181250A1 (en) | 2006-09-07 | 2007-08-24 | Amine aqueous solution for forming an active layer of polyamide reverse osmosis composite membrane, polyamide reverse osmosis composite membrane prepared thereby, and preparation method thereof |
| JP2009527294A JP4827968B2 (ja) | 2006-09-07 | 2007-08-24 | ポリアミド逆浸透複合膜活性層形成用アミン水溶液、これを用いたポリアミド逆浸透複合膜及びその製造方法 |
| EP07807991A EP2059333B1 (en) | 2006-09-07 | 2007-08-24 | Amine aqueous solution for forming an active layer of polyamide reverse osmosis composite membrane and preparation method of polyamide reverse osmosis composite membrane using the same |
| PCT/KR2007/004082 WO2008030006A1 (en) | 2006-09-07 | 2007-08-24 | Amine aqueous solution for forming an active layer of polyamide reverse osmosis composite membrane, polyamide reverse osmosis composite membrane prepared thereby, and preparation method thereof |
| US13/233,496 US20120003387A1 (en) | 2006-09-07 | 2011-09-15 | Amine aqueous solution for forming an active layer of polyamide reverse osmosis composite membrane, polyamide reverse osmosis composite membrane prepared thereby, and preparation method thereof |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020060086322 | 2006-09-07 | ||
| KR20060086322 | 2006-09-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20080023117A KR20080023117A (ko) | 2008-03-12 |
| KR100905901B1 true KR100905901B1 (ko) | 2009-07-02 |
Family
ID=39396866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020070084809A KR100905901B1 (ko) | 2006-09-07 | 2007-08-23 | 폴리아미드 역삼투 복합막 활성층 형성용 아민 수용액,이를 이용한 폴리아미드 역삼투 복합막, 및 이의 제조방법 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US20100181250A1 (ko) |
| EP (1) | EP2059333B1 (ko) |
| JP (1) | JP4827968B2 (ko) |
| KR (1) | KR100905901B1 (ko) |
| CN (1) | CN101511459B (ko) |
| WO (1) | WO2008030006A1 (ko) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101114668B1 (ko) | 2009-12-11 | 2012-03-05 | 주식회사 효성 | 폴리아마이드 역삼투 분리막의 제조방법 및 그에 의해 제조된 폴리아마이드 역삼투 분리막 |
| KR101273334B1 (ko) | 2011-07-13 | 2013-06-11 | 한남대학교 산학협력단 | 내염소성 및 내오염성 폴리아미드 역삼투 복합막 및 이의 제조방법 |
| CN104226123A (zh) * | 2014-09-04 | 2014-12-24 | 北京碧水源膜科技有限公司 | 一种高通量抗污染的反渗透膜的制备方法及所述膜的应用 |
| KR20220000051A (ko) * | 2020-06-25 | 2022-01-03 | 경희대학교 산학협력단 | 이황화몰리브덴을 포함하는 유기용매 나노여과 분리막 및 그 제조방법 |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100973831B1 (ko) * | 2008-04-24 | 2010-08-04 | 웅진코웨이주식회사 | 폴리아미드 역삼투 복합막 활성층 형성용 아민 수용액,이를 이용한 폴리아미드 역삼투 복합막, 및 이의 제조방법 |
| CN104910025B (zh) | 2008-11-07 | 2019-07-16 | 麻省理工学院 | 氨基醇类脂质和其用途 |
| KR101105201B1 (ko) * | 2009-07-29 | 2012-01-13 | 웅진케미칼 주식회사 | 고유량의 내염소성 폴리아미드 복합막 및 그 제조방법 |
| US20120152839A1 (en) * | 2010-12-20 | 2012-06-21 | David Allen Olson | Modified sulfonamide polymeric matrices |
| WO2014003134A1 (ja) * | 2012-06-29 | 2014-01-03 | イーストマン コダック カンパニー | 平版印刷版前駆体用現像液組成物及び平版印刷版の作製方法 |
| US9346023B2 (en) | 2012-08-21 | 2016-05-24 | General Electric Company | Flux enhancing agent for improving composite polyamide reverse osmosis membrane performance |
| WO2014069786A1 (ko) * | 2012-11-05 | 2014-05-08 | 주식회사 엘지화학 | 내오염성이 우수한 폴리아미드계 수처리 분리막 및 그 제조 방법 |
| ES2632275T3 (es) * | 2012-11-21 | 2017-09-12 | Lg Chem, Ltd. | Membrana de separación de tratamiento de agua de alta velocidad de flujo extraordinariamente resistente al cloro y método de producción para misma |
| US9387442B2 (en) | 2013-05-03 | 2016-07-12 | Dow Global Technologies Llc | Composite polyamide membrane derived from an aliphatic acyclic tertiary amine compound |
| US20150375179A1 (en) * | 2013-06-18 | 2015-12-31 | Lg Chem, Ltd. | Method of manufacturing polyamide-based reverse omosis membrane having excellent salt rejection and high permeable flux properties, and reverse osmosis membrane manufactured using the same |
| WO2015084512A1 (en) | 2013-12-02 | 2015-06-11 | Dow Global Technologies Llc | Composite polyamide membrane treated with dihyroxyaryl compounds and nitrous acid |
| ES2659569T3 (es) | 2013-12-02 | 2018-03-16 | Dow Global Technologies Llc | Método para formar una membrana de poliamida compuesta con tratamiento posterior de ácido nitroso |
| ES2677994T3 (es) * | 2014-01-09 | 2018-08-08 | Dow Global Technologies Llc | Membrana de poliamida de material compuesto con contenido azoico preferido |
| JP6612758B2 (ja) | 2014-01-09 | 2019-11-27 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | 高酸含有量及び低アゾ含有量を有する複合ポリアミド皮膜 |
| CA2935699C (en) | 2014-01-09 | 2022-05-31 | Dow Global Technologies Llc | Composite polyamide membrane having azo content and high acid content |
| CN103908900B (zh) * | 2014-03-05 | 2016-02-10 | 淮海工学院 | 一种防污耐氯亲水的芳香聚酰胺复合膜及其制备方法 |
| JP2017513703A (ja) | 2014-04-28 | 2017-06-01 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | 亜硝酸で後処理される複合ポリアミド膜 |
| JP6640739B2 (ja) * | 2014-05-14 | 2020-02-05 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | 亜硝酸で後処理される複合ポリアミド膜 |
| KR101946983B1 (ko) * | 2015-09-08 | 2019-02-12 | 주식회사 엘지화학 | 수처리 분리막의 제조방법, 이를 이용하여 제조된 수처리 분리막, 및 수처리 분리막을 포함하는 수처리 모듈 |
| KR20180084782A (ko) | 2015-10-14 | 2018-07-25 | 엑스-써마 인코포레이티드 | 얼음 결정 형성을 감소시키기 위한 조성물 및 방법 |
| CN106582315A (zh) * | 2016-11-29 | 2017-04-26 | 华中科技大学 | 一种聚酰胺复合膜及其制备方法 |
| KR101980366B1 (ko) * | 2017-07-27 | 2019-08-30 | 양인동 | 목재용 방염 조성물 및 이를 이용한 목재의 방염 처리 방법 |
| CN109603586A (zh) * | 2018-11-16 | 2019-04-12 | 蓝星（杭州）膜工业有限公司 | 一种基于新的缓冲体系的高通量纳滤膜的制备方法 |
| CN113351028A (zh) * | 2020-03-05 | 2021-09-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种复合反渗透膜及其制备方法和应用 |
| CN112870994B (zh) * | 2020-12-29 | 2022-05-31 | 东北大学 | 一种提高聚丙烯腈正渗透膜耐氯性能的改性方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6245234B1 (en) | 1999-06-03 | 2001-06-12 | Saehan Industries Incorporation | Composite polyamide reverse osmosis membrane and method of producing the same |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3808303A (en) * | 1971-12-30 | 1974-04-30 | Du Pont | Ether treatment of nitrogen-containing polymer membranes |
| US4277344A (en) * | 1979-02-22 | 1981-07-07 | Filmtec Corporation | Interfacially synthesized reverse osmosis membrane |
| US4872984A (en) * | 1988-09-28 | 1989-10-10 | Hydranautics Corporation | Interfacially synthesized reverse osmosis membrane containing an amine salt and processes for preparing the same |
| US4950404A (en) * | 1989-08-30 | 1990-08-21 | Allied-Signal Inc. | High flux semipermeable membranes |
| US4983291A (en) * | 1989-12-14 | 1991-01-08 | Allied-Signal Inc. | Dry high flux semipermeable membranes |
| JP3031763B2 (ja) * | 1990-09-14 | 2000-04-10 | 日東電工株式会社 | 複合逆浸透膜およびその製造方法 |
| JP3006976B2 (ja) * | 1993-06-24 | 2000-02-07 | 日東電工株式会社 | 高透過性複合逆浸透膜の製造方法 |
| US5755964A (en) * | 1996-02-02 | 1998-05-26 | The Dow Chemical Company | Method of treating polyamide membranes to increase flux |
| JPH10314557A (ja) * | 1997-05-20 | 1998-12-02 | Nitto Denko Corp | 複合逆浸透膜 |
| US6063278A (en) * | 1998-04-28 | 2000-05-16 | Saehan Industries Inc. | Composite polyamide reverse osmosis membrane and method of producing the same |
| US6368507B1 (en) * | 1998-10-14 | 2002-04-09 | Saekan Industries Incorporation | Composite polyamide reverse osmosis membrane and method of producing the same |
| JP2001079374A (ja) * | 1999-09-17 | 2001-03-27 | Saehan Ind Inc | ポリアミド逆浸透複合膜及びその製造方法 |
| KR100322235B1 (ko) * | 2000-02-18 | 2002-02-07 | 김충섭 | 고 투과성 역삼투압 분리막의 제조방법 |
| DE60127666T2 (de) * | 2000-05-23 | 2007-12-13 | GE Osmonics, Inc., Minnetonka | Säurebeständige membranen zur nanofiltration |
| JP3611795B2 (ja) * | 2001-02-15 | 2005-01-19 | サエハン インダストリーズ インコーポレーション | ポリアミド系逆浸透複合膜及びその製造方法 |
| CN1569317A (zh) * | 2003-07-16 | 2005-01-26 | 国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心 | 聚酰胺复合膜的溶剂改性方法 |
| KR100680109B1 (ko) * | 2005-07-27 | 2007-02-07 | 웅진코웨이주식회사 | 폴리아미드 역삼투 복합막 및 그 제조방법 |
| KR100716210B1 (ko) * | 2005-09-20 | 2007-05-10 | 웅진코웨이주식회사 | 폴리아미드 역삼투 복합막 제조방법 및 이로부터 제조된폴리아미드 역삼투 복합막 |
| CN100395010C (zh) * | 2006-01-13 | 2008-06-18 | 凯膜过滤技术(上海)有限公司 | 聚酰胺反渗透膜及其制备方法 |
-
2007
- 2007-08-23 KR KR1020070084809A patent/KR100905901B1/ko active IP Right Grant
- 2007-08-24 EP EP07807991A patent/EP2059333B1/en active Active
- 2007-08-24 JP JP2009527294A patent/JP4827968B2/ja active Active
- 2007-08-24 CN CN200780033120XA patent/CN101511459B/zh active Active
- 2007-08-24 WO PCT/KR2007/004082 patent/WO2008030006A1/en active Application Filing
- 2007-08-24 US US12/440,216 patent/US20100181250A1/en not_active Abandoned
-
2011
- 2011-09-15 US US13/233,496 patent/US20120003387A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6245234B1 (en) | 1999-06-03 | 2001-06-12 | Saehan Industries Incorporation | Composite polyamide reverse osmosis membrane and method of producing the same |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101114668B1 (ko) | 2009-12-11 | 2012-03-05 | 주식회사 효성 | 폴리아마이드 역삼투 분리막의 제조방법 및 그에 의해 제조된 폴리아마이드 역삼투 분리막 |
| KR101273334B1 (ko) | 2011-07-13 | 2013-06-11 | 한남대학교 산학협력단 | 내염소성 및 내오염성 폴리아미드 역삼투 복합막 및 이의 제조방법 |
| CN104226123A (zh) * | 2014-09-04 | 2014-12-24 | 北京碧水源膜科技有限公司 | 一种高通量抗污染的反渗透膜的制备方法及所述膜的应用 |
| KR20220000051A (ko) * | 2020-06-25 | 2022-01-03 | 경희대학교 산학협력단 | 이황화몰리브덴을 포함하는 유기용매 나노여과 분리막 및 그 제조방법 |
| KR102384030B1 (ko) * | 2020-06-25 | 2022-04-07 | 경희대학교 산학협력단 | 이황화몰리브덴을 포함하는 유기용매 나노여과 분리막 및 그 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101511459A (zh) | 2009-08-19 |
| JP4827968B2 (ja) | 2011-11-30 |
| WO2008030006A1 (en) | 2008-03-13 |
| KR20080023117A (ko) | 2008-03-12 |
| US20120003387A1 (en) | 2012-01-05 |
| CN101511459B (zh) | 2012-08-08 |
| EP2059333A4 (en) | 2011-08-31 |
| EP2059333B1 (en) | 2012-10-31 |
| EP2059333A1 (en) | 2009-05-20 |
| US20100181250A1 (en) | 2010-07-22 |
| JP2010502429A (ja) | 2010-01-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100905901B1 (ko) | 폴리아미드 역삼투 복합막 활성층 형성용 아민 수용액,이를 이용한 폴리아미드 역삼투 복합막, 및 이의 제조방법 | |
| JP4394145B2 (ja) | ポリアミド逆浸透複合薄膜の製造方法及び該方法によって製造されたポリアミド逆浸透複合薄膜 | |
| JP4891319B2 (ja) | ポリアミド逆浸透複合膜及びその製造方法 | |
| JP5215276B2 (ja) | ポリアミド逆浸透複合膜及びその製造方法 | |
| US6368507B1 (en) | Composite polyamide reverse osmosis membrane and method of producing the same | |
| KR100477592B1 (ko) | 폴리아마이드 역삼투 복합막 및 그 제조방법 | |
| JP3284115B2 (ja) | ポリアミド逆浸透複合膜の製造方法 | |
| JP2001079374A (ja) | ポリアミド逆浸透複合膜及びその製造方法 | |
| KR100477591B1 (ko) | 폴리아마이드 역삼투 복합막 및 그 제조방법 | |
| KR100973831B1 (ko) | 폴리아미드 역삼투 복합막 활성층 형성용 아민 수용액,이를 이용한 폴리아미드 역삼투 복합막, 및 이의 제조방법 | |
| KR100680111B1 (ko) | 폴리아미드 역삼투 복합막 및 그 제조방법 | |
| KR100477587B1 (ko) | 폴리아미드계 복합소재 분리막 제조방법 | |
| KR100797117B1 (ko) | 폴리아미드 역삼투 복합막 활성층 형성용 아민 수용액 및이를 이용한 폴리아미드 역삼투 복합막 제조방법 | |
| CN1114472C (zh) | 聚酰胺反渗透复合膜的制造方法 | |
| GB2352722A (en) | Composite polyamide reverse osmosis membrane |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130410 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140305 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160329 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170320 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180328 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190326 Year of fee payment: 11 |