KR101373402B1 - 관형 편물 및 그를 이용한 복합 중공사막 - Google Patents
관형 편물 및 그를 이용한 복합 중공사막 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101373402B1 KR101373402B1 KR1020080011512A KR20080011512A KR101373402B1 KR 101373402 B1 KR101373402 B1 KR 101373402B1 KR 1020080011512 A KR1020080011512 A KR 1020080011512A KR 20080011512 A KR20080011512 A KR 20080011512A KR 101373402 B1 KR101373402 B1 KR 101373402B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- fineness
- filament
- hollow fiber
- fiber membrane
- composite hollow
- Prior art date
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 110
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 title claims abstract description 94
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 82
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 76
- 238000009940 knitting Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 claims description 54
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 claims description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 47
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 46
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 33
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims description 33
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 18
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 17
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 17
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims description 14
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 12
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims description 11
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 10
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 150000002433 hydrophilic molecules Chemical class 0.000 claims description 9
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 8
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 8
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 claims description 6
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 6
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 6
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims description 6
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 6
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 claims description 6
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 claims description 6
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 5
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 claims description 5
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 claims description 4
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 claims description 4
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 claims description 2
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 claims description 2
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 claims description 2
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 2
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 claims description 2
- 238000009941 weaving Methods 0.000 claims description 2
- 229920003055 poly(ester-imide) Polymers 0.000 claims 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 abstract description 27
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract description 9
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 6
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 4
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 2
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Natural products OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- B01D69/08—Hollow fibre membranes
- B01D69/087—Details relating to the spinning process
-
- 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
-
- 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
- B01D69/10—Supported membranes; Membrane supports
-
- 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
- B01D69/10—Supported membranes; Membrane supports
- B01D69/107—Organic support material
- B01D69/1071—Woven, non-woven or net mesh
-
- 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
-
- 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
- B01D71/30—Polyalkenyl halides
- B01D71/32—Polyalkenyl halides containing fluorine atoms
- B01D71/34—Polyvinylidene fluoride
-
- 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
- B01D71/66—Polymers having sulfur in the main chain, with or without nitrogen, oxygen or carbon only
- B01D71/68—Polysulfones; Polyethersulfones
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04B—KNITTING
- D04B1/00—Weft knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes
- D04B1/14—Other fabrics or articles characterised primarily by the use of particular thread materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/40—Fibre reinforced membranes
Abstract
본 발명은 세섬도 필라멘트 및 태섬도 필라멘트를 조합한 원사를 제편하여 이루어지며, 상기 세섬도 필라멘트는 섬도가 0.01 ~ 0.4 데니어인 복수 개의 모노 필라멘트로 구성되고, 상기 태섬도 필라멘트는 섬도가 3 ~ 50 데니어인 적어도 하나의 모노 필라멘트로 구성된 것을 특징으로 하는 관형 편물, 및 그를 이용한 복합 중공사막에 관한 것으로서,
본 발명에 따른 복합 중공사막은 투과성능, 기계적 강도, 여과신뢰도 및 박리강도가 우수하고, 도프 침투성은 낮으면서, 높은 스티프니스 특성을 구비한다.
관형 편물, 복합 중공사막, 태섬도, 세섬도
Description
본 발명은 수처리에 이용될 수 있는 중공사막에 대한 것으로서, 보다 구체적으로는 복합 중공사막에 관한 것이다.
유체로부터 오염물질을 제거하여 정수하는 수처리 방법으로는 가열이나 상변화를 이용하는 방법과 분리막을 이용하는 방법 등이 있다.
상기 분리막을 이용하는 방법은 분리막의 세공 크기에 따라 원하는 수질을 안정적으로 얻을 수 있어 공정의 신뢰도가 높고, 또한, 분리막을 이용할 경우 가열 등의 조작이 필요 없게 되어 가열 등에 의해 영향을 받을 수 있는 미생물 등을 사용하는 분리 공정에 범용적으로 이용될 수 있는 장점이 있다.
상기 분리막으로는 평평한 단면을 갖는 평막, 및 내부에 중공을 갖는 중공사막 등이 있다. 상기 중공사막은 내경과 외경을 갖는 원통형의 섬유 구조물 표면에 미세기공이 구비되어 상기 미세기공을 통해 오염물질이 여과되도록 구성한 것으로서, 상기 평막에 비하여 그 표면적이 월등히 크기 때문에 수처리 효율이 훨씬 높아, 최근의 수처리 분야에서는 중공사막을 분리막으로 널리 이용하고 있다.
상기 분리막을 수처리 분야에 이용함에 있어서 분리막이 갖추어야 할 특성으로는 우수한 투과성능 및 우수한 기계적 강도를 들 수 있다. 그런데, 상기 중공사막은 다공성 막의 구조적 특성상 기계적 강도가 높지 않아 기계적 강도 향상에 대한 요구가 지속적으로 있어왔다.
이와 같은 요구에 따라, 미국특허 제4,061,821호 및 미국 특허 제5,472,607호에서는 기계적 강도가 우수한 직물이나 관형 편물(tubular braid)을 이용하여 제조하는 복합 분리막을 제시하고 있다.
미국특허 제4,061,821호는 관형 편물을 이용한 복합 중공사막을 제시하고 있는데, 이는 관형 편물을 지지체로 사용한 것이 아니고, 아크릴계 중공사막이 80℃ 이상에서 단독으로 사용될 때 발생하는 수축현상에 의한 수투과도 감소를 보완하기 위해 관형 편물을 중공사막 내부에 완전히 함침시킨 것을 특징으로 한다. 그러나, 이러한 복합 중공사막은 지지체 위에 박막이 코팅된 경우에 비해 막 두께가 증가하고 함침된 관형 편물이 유체 흐름의 저항을 증대시키므로 수투과도가 현저히 감소하는 현상을 나타낸다.
미국특허 제5,472,607호는 기존 평막형 복합막의 코팅방식과 같이 보강재 표면에 박막을 코팅하는 기술을 제시하고 있는데, 이는 보강재가 복합막 내에 함침된 구조가 아니고, 박막에 결손부위가 존재하여 복합 중공사막의 여과신뢰도가 떨어지게 된다.
도 1은 미국특허 제4,061,821호에 제시된 복합 중공사막의 단면 확대도이고, 도 2는 미국특허 제5,472,607호에 제시된 복합 중공사막의 단면 확대도이다.
도 1 및 도 2에서 알 수 있듯이, 상기 기술들에 의한 박막층 구조는 핑거형(Finger like) 구조로, 박막층 내부에 디펙트로 작용하는 결손부위(D)가 존재하며, 상기 결손부위(D)는 5㎛ 이상의 공경을 갖는 미세공으로 이루어져 있다.
이와 같은 결손부위(D)는 박막의 기계적 성질을 발현하는데 있어 디펙트(Defect)로 작용하며, 특히 치밀한 표면층에 손상이 가해졌을 때 그 안쪽의 내층에 의해 이차적으로 차단되어야 하는 오염물질이 그대로 투과하게 되므로 막의 여과신뢰도가 감소하는 문제점이 있다.
이와 같이 분리막으로 이용되는 복합 중공사막은 우수한 투과성능, 우수한 기계적 강도 및 높은 여과신뢰도를 갖추어야 하며, 그와 더불어 높은 박리 강도라는 특성이 추가적으로 요구된다. 즉, 복합 중공사막은 침지형 모듈로 적용되어 수처리 분야에 이용되는데, 이러한 침지형 모듈에서는 폭기로 인해 중공사막 사이에 발생하는 마찰 및 물리적 충격 등에 의해서 중공사막 표면이 손상될 우려가 있으므로, 중공사막 표면이 벗겨져 디펙트가 발생하지 않도록 높은 박리 강도가 요구되는 것이다.
이와 관련하여, 미국특허 제6,354,444호에서는 섬도가 0.5 ~ 7 데니어의 범위에 있는 한 종류의 모노필라멘트로 구성된 브레이드 상에 고분자 수지 박막이 코팅된 복합 중공사막을 제안하고 있다.
중공사막을 다양한 수처리 분야에 적용하기 위해서는 우수한 투과성능, 우수한 기계적 강도, 높은 여과신뢰도, 높은 박리 강도, 낮은 도프 침투성, 및 높은 스티프니스와 같은 다양한 특성이 요구되는데, 현재까지 개발된 복합 중공사막은 이 와 같은 특성 중 일부는 만족하지만 모든 특성을 만족하지는 못하고 있는 실정으로, 모든 특성을 만족할 수 있는 복합 중공사막에 대한 개발이 계속하여 요구되고 있다.
본 발명은 투과성능, 기계적 강도, 여과신뢰도 및 박리강도가 우수하고, 도프 침투성은 낮으면서 높은 스티프니스 특성을 구비한 관형 편물 및 그를 이용한 복합 중공사막을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 세섬도 필라멘트 및 태섬도 필라멘트를 조합한 원사를 제편하여 이루어지며, 상기 세섬도 필라멘트는 섬도가 0.01 ~ 0.4 데니어인 복수 개의 모노 필라멘트로 구성되고, 상기 태섬도 필라멘트는 섬도가 3 ~ 50 데니어인 적어도 하나의 모노 필라멘트로 구성된 것을 특징으로 하는 관형 편물을 제공한다.
또한, 본 발명은 세섬도 필라멘트 및 태섬도 필라멘트를 조합한 원사를 제편하여 이루어진 관형 편물, 및 상기 관형 편물의 표면에 코팅된 고분자 수지 박막으로 이루어지고, 상기 세섬도 필라멘트는 섬도가 0.01 ~ 0.4 데니어인 복수 개의 모노 필라멘트로 구성되고, 상기 태섬도 필라멘트는 섬도가 3 ~ 50 데니어인 적어도 하나의 모노 필라멘트로 구성된 것을 특징으로 하는 복합 중공사막을 제공한다.
상기 구성의 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명은 관형 편물에 세섬도 필라멘트를 포함함으로써 관형 편물과 고분자 수지 박막 사이의 박리강도가 우수하게 되고, 관형 편물 표면의 공극이 작 게 되어 도프의 완전함침이나 중공부 막힘이 방지될 수 있다.
둘째, 본 발명은 관형 편물에 태섬도 필라멘트를 포함함으로써 복합 중공사막의 스티프니스(Stiffness)가 증가 되어 기계적 강도가 향상된다.
셋째, 본 발명은 관형 편물에 고분자 수지 박막이 코팅되어 있어 복합 중공사막의 인장강도 및 내압성 등이 보완되며, 또한, 상기 고분자 수지 박막이 그 표면층은 상대적으로 치밀한 구조로 형성되고 그 내층은 상대적으로 덜 치밀한 스폰지 구조로 형성됨으로써 복합 중공사막의 여과신뢰도 및 수투과도가 증진된다.
이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 중공사막의 단면도이다.
도 3에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 복합 중공사막은 보강재인 관형 편물(tubular braid)(10) 및 상기 관형 편물(10)의 표면에 코팅된 고분자 수지 박막(20)으로 이루어진다.
상기 관형 편물(10)은 세섬도 필라멘트와 태섬도 필라멘트를 조합한 원사(yarn)를 제편하여 이루어지는데, 상기 세섬도 필라멘트와 태섬도 필라멘트 각각이 복합 중공사막의 특성 향상에 기여하게 된다.
우선, 상기 세섬도 필라멘트가 관형 편물(10)에 포함됨으로써 복합 중공사막에서 향상되는 특성으로는, 관형 편물(10)과 고분자 수지 박막(20) 사이의 박리강도가 우수하게 되는 점과, 관형 편물(10) 표면의 공극이 작게 되어 고분자 수지 박 막이 형성에 사용되는 도프의 완전함침이나 중공부 막힘이 방지될 수 있는 점을 들 수 있다.
즉, 세섬도 필라멘트가 관형 편물(10)에 포함되면, 관형 편물(10)과 고분자 수지 박막(20)이 접촉하는 표면적이 크게 되어 관형 편물(10)의 표면에 코팅된 고분자 수지 박막(20)의 박리강도가 우수하게 되며, 또한, 관형 편물(10)에 존재하는 공극의 크기가 작아져 관형 편물(10)의 표면에 코팅되는 고분자 수지의 도프가 관형 편물(10)로 침투하여 완전함침되거나 중공부를 막는 일이 방지될 수 있다.
이와 같은 특성 향상을 위해서, 상기 세섬도 필라멘트는 섬도가 0.01 ~ 0.4 데니어인 모노필라멘트를 다수개 조합하여 이루어진 것이 바람직하다.
상기 세섬도 필라멘트를 구성하는 모노필라멘트의 섬도가 0.4 데니어를 초과하는 경우에는 관형 편물(10)과 그 표면에 코팅된 고분자 수지 박막(20) 간의 박리강도가 낮아지고 도프가 침투할 수 있으며, 상기 세섬도 필라멘트를 구성하는 모노필라멘트의 섬도가 0.01 데니어 미만인 경우에는 관형 편물(10)과 고분자 수지 박막(20)의 박리강도 및 도프 침투 조절 용이성은 더욱더 향상되지만, 수투과도가 감소할 수 있으며 제조공정이 복잡해지고 제조원가도 상승될 수 있다.
상기 세섬도 필라멘트는 박리강도와 도프 침투 조절 용이성, 및 경제성 등의 측면에서 150 ~ 7,000개의 모노필라멘트를 조합하여 이루어지며, 형성된 세섬도 필라멘트의 총섬도는 30 ~ 140 데니어의 범위에 있을 수 있다.
다음, 상기 태섬도 필라멘트가 관형 편물(10)에 포함됨으로써 복합 중공사막에서 향상되는 특성으로는, 복합 중공사막의 스티프니스(Stiffness)가 우수하게 되 어 기계적 강도가 향상되는 점을 들 수 있다.
즉, 태섬도 필라멘트는 탄성률이 높아 관형 편물(10)의 스티프니스(Stiffness)를 높게 하며, 그에 따라 복합 중공사막이 침지형 모듈에 적용될 때 중공사막이 구부러지거나 쓰러져 엉키는 현상을 방지하게 된다.
이와 같은 특성 향상을 위해서, 상기 태섬도 필라멘트는 섬도가 3 ~ 50 데니어인 모노필라멘트를 조합하여 이루어진 것이 바람직하다.
상기 태섬도 필라멘트를 구성하는 모노필라멘트의 섬도가 3 데니어 미만인 경우에는 필라멘트의 탄성률이 낮아져서 굽힘강도 및 스티프니스가 저하될 수 있고, 상기 태섬도 필라멘트를 구성하는 모노필라멘트의 섬도가 50 데니어를 초과하는 경우에는 제편성이 저하될 수 있기 때문이다.
상기 태섬도 필라멘트는 스티프니스 및 제편성 등의 측면에서 1 ~ 170개의 모노필라멘트로 이루어지며, 형성된 태섬도 필라멘트의 총섬도는 3 ~ 500 데니어의 범위에 있을 수 있다.
상기 세섬도 필라멘트 및 태섬도 필라멘트를 조합하여 원사(yarn)를 제조하게 되는데, 상기 원사는 상기 세섬도 필라멘트 복수개, 바람직하게는 3개 또는 4개와 상기 태섬도 필라멘트 1 개 이상, 바람직하게는 1개 또는 2개를 조합하여 이루어진다. 관형 편물 (10)은 상기 원사 15개 내지 40개를 제편하여 형성하는 것이, 편물(10)의 제편성 등을 고려할 때 바람직하다.
세섬도 필라멘트와 태섬도 필라멘트로 이루어진 원사(yarn)의 총섬도는 200 ~ 600 데니어인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 350 ~ 500 데니어의 범위 이다. 상기 원사의 총섬도가 200 데니어 미만인 경우에는 생산속도가 저하되고, 상기 원사의 총섬도가 600 데니어를 초과한 경우에는 관형 편물(10)의 외경이 확장되는 문제점이 있을 수 있기 때문이다.
상기 원사를 구성하는 태섬도 필라멘트의 총섬도에 대한 세섬도 필라멘트의 총섬도의 비율(세섬도 필라멘트의 총섬도:태섬도 필라멘트의 총섬도)은 0.1:1 ~ 3:1인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.5:1 ~ 2:1의 범위이다. 상기 비율이 0.1 미만인 경우에는 박리강도의 개선효과를 기대할 수 없고, 상기 비율이 3.0을 초과한 경우에는 스티프니스 개선효과를 기대할 수 없기 때문이다.
본 발명의 일예에 따른 관형 편물(10)은 세섬도 필라멘트를 구성하는 모노필라멘트로서 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 이용하고 태섬도 필라멘트를 구성하는 모노필라멘트로서 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 이용하여 형성할 수 있다.
본 발명의 다른예에 따른 관형 편물(10)은 세섬도 필라멘트를 구성하는 모노필라멘트로서 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 이용하고 태섬도 필라멘트를 구성하는 모노필라멘트로서 나일론을 이용하여 형성할 수 있다.
이와 같이, 세섬도 필라멘트 및 태섬도 필라멘트로서, 상기 일예와 같이 PET 및 PET를 이용하거나, 상기 다른예와 같이 PET 및 나일론을 이용할 경우, 후술하는 실시예에서 알 수 있듯이, 복합 중공사막의 스티프니스(Stiffness), 수투과도 특성 등이 특히 향상된다.
상기 고분자 수지 박막(20)은 상기 관형 편물(10)의 표면에 코팅되어 복합 중공사막을 구성하는 것으로서, 상기 고분자 수지 박막(20)은 복합 중공사막의 기 계적 강도와 더불어 복합 중공사막의 수투과성 및 여과신뢰성에 영향을 미친다.
우선, 기계적 강도와 관련하여 설명하면, 상기 고분자 수지 박막(20)은 상기 관형 편물(10)에 비하여 기계적 강도는 낮지만 고분자 수지 박막(20) 자체가 박리되거나 파손되지 않을 정도의 기계적 강도를 가지며, 그 정도의 기계적 강도를 갖게 됨으로써 복합 중공사막의 인장강도 및 내압성 등을 보완할 수 있게 된다.
다음, 수투과성 및 여과신뢰성과 관련하여 설명하면, 관형 편물(10)은 고분자 수지 박막(20)에 비하여 상대적으로 큰 공극을 갖기 때문에, 고분자 수지 박막(20)을 통과한 여과액은 큰 공극을 갖는 관형 편물(10)을 큰 저항 없이 통과하게 된다. 다시 말하면, 여과액의 수투과도는 큰 공극을 갖는 관형 편물(10)에 의해 좌우되기보다는 작은 공극을 갖는 고분자 수지 박막(20)에 의해 좌우되는 것이며, 따라서, 고분자 수지 박막(20)의 미세공 구조 및 다공도에 따라 전체 복합중공사막의 수투과도가 결정되게 된다.
이와 같은 고분자 수지 박막(20)의 미세공 구조 및 다공도는 도프의 조성에 따른 열역학적인 안정성 차이에 따라 결정되게 되는데, 구체적으로는, 열역학적으로 안정한 도프의 경우 핑거형 구조를 가지게 되며, 안정성이 낮은 경우 결손부위가 없는 스폰지 구조가 된다. 예를 들어, 유기용매 중 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)과 같이 용매강도(Solvent power)가 강한 용매가 사용된 도프의 경우 안정성이 높아 핑거형 구조가 형성되기 쉽다.
상기 고분자 수지 박막(20)은 상대적으로 치밀한 구조의 표면층과 상대적으로 덜 치밀한 스폰지 구조의 내층으로 구성됨으로써, 여과신뢰도 및 수투과도가 증 진된다. 상기 표면층에는 공경이 0.01 ~ 1㎛의 범위로 분포되는 미세공이 형성되어 있고, 상기 내층에는 공경이 0.01 ~ 10㎛ 이하, 바람직하게는 공경이 5㎛ 이하의 범위로 분포되는 미세공이 형성되어 있다. 상기 고분자 수지 박막(20)의 내층에 10㎛를 초과하는 결손부위, 즉, 공경이 10㎛를 초과하는 미세공이 존재하게 되면, 여과신뢰도가 크게 감소될 수 있다.
또한, 복합중공사막의 내층에 형성된 미세공은 그 직경이 복합 중공사막의 중심방향으로 갈수록 점진적으로 증대되는 것이 수투과도를 증진시킬 수 있어 더욱 바람직하다.
상기 고분자 수지 박막(20)은 관형 편물(10)에 도포된 후 응고과정을 거치게 되는데, 상기 응고과정에서 유기 용매가 빠져나가면서 그 내부에 공경이 형성되게 된다. 이때, 상기 고분자 수지 박막(20)의 표면층이 내층에 비하여 응고속도가 빠르기 때문에 표면층의 공경이 내층의 공경에 비하여 상대적으로 작게 형성되게 된다. 또한, 상기 고분자 수지 박막(20)의 응고 시간을 최대한 빠르게 할 경우 표면층에서부터 내층까지 순서대로 응고되면서 공경의 크기도 점진적으로 증대되게 된다.
기계적 강도 및 수투과 성능의 측면에서, 고분자 수지 박막(20)의 두께는 10 ~ 200㎛ 범위가 바람직한데, 상기 고분자 수지 박막(20)의 두께가 10㎛보다 작을 경우 기계적 강도가 떨어지는 단점이 있고, 200㎛ 보다 클 경우에는 수투과도가 떨어지기 때문이다.
또한, 상기 고분자 수지 박막(20)이 관형 편물(10) 내로 침투하는 거리는 관 형 편물(10) 두께(즉, 관형 편물(10)의 외경과 관형 편물의 내경의 차)의 10 ~ 30% 범위인 것이 바람직한데, 상기 고분자 수지 박막(20)이 관형 편물(10) 내로 침투하는 거리가 관형 편물(10) 두께의 10% 보다 작을 경우 기계적 강도가 떨어지는 단점이 있고, 30%보다 클 경우 수투과도가 저하되기 때문이다.
본 발명의 고분자 수지 박막(20)은 고분자 수지, 유기용매, 및 첨가제인 폴리비닐피롤리돈과 친수성 화합물로 구성되는 방사 도프가 관형 편물(10)의 표면에 코팅되어 형성된다.
상기 관형 편물(10)의 표면에 방사 도프를 코팅하여 고분자 수지 박막(20)을 형성함으로써 복합 중공사막을 제조하는 공정은, 2중 관형노즐의 중앙부로 관형 편물(10)을 통과시킴과 동시에 방사 도프를 관형 편물(10)의 표면으로 유입시켜 관형 편물(10)의 표면에 방사 도프를 코팅하고, 이를 노즐 외부의 공기 중으로 토출시킨 후 외부응고액으로 응고시켜 복합 중공사막 구조를 형성하고, 그 후 수세 및 건조시키는 공정을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 방사 도프는 고분자 수지, 첨가제인 폴리비닐피롤리돈 및 친수성 화합물을 유기용매에 용해하여 제조한다. 바람직한 함량범위는, 상기 고분자 수지 10 ~ 50중량%, 첨가제인 폴리비닐피롤리돈 및 친수성 화합물 1 ~ 30중량%, 및 유기용매 20 ~ 89중량%로 구성된다.
상기 고분자 수지로는 폴리설폰 수지, 폴리에테르설폰 수지, 설폰화 폴리설폰 수지, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF) 수지, 폴리아크릴로니트릴(PAN) 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 및 폴리에스테르이미드 수지로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 이용할 수 있다.
상기 유기용매로는 디메틸아세트아미드, 및 디메틸포름아미드로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 이용할 수 있다.
상기 친수성 화합물로는 물 및 글리콜류 화합물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 이용할 수 있으며, 상기 글리콜류 화합물로는 분자량 2,000 이하인 폴리에틸렌 글리콜을 사용할 수 있다. 상기 친수성 화합물인 물 또는 글리콜류 화합물은 방사 도프의 안정성을 저하시켜 고분자 수지 박막(20)이 스폰지형 구조로 이루어지도록 한다. 방사 도프의 안정성이 높을수록 막 내부에 결손부위(공경이 10㎛를 초과하는 미세공)가 형성되어 핑거형(Filnger-like) 구조가 되기 쉬우므로, 본 발명에서는 친수성 화합물인 물 또는 글리콜류 화합물을 첨가제로 첨가하여 방사 도프 안정성을 저하시킴과 동시에 막을 친수화시켜 수투과도를 증가시킬 수 있게 된다.
이하, 실시예 및 비교예를 통하여 복합 중공사막을 제조한 후, 각각에 대한 물성 측정을 통해 본 발명의 실시예에 따라 제조된 복합 중공사막의 우수성에 대해서 살펴보기로 한다.
실시예
1
섬도가 0.3데니어인 PET 모노필라멘트 216 가닥으로 이루어진 65데니어의 세섬도 필라멘트 3개와, 섬도가 7.5데니어인 PET 모노필라멘트 48가닥으로 이루어진 360데니어의 태섬도 필라멘트 1개를 합사하여 원사(yarn)를 준비하였다. 여기서, 상기 원사 1개의 총섬도는 555데니어가 되고, 태섬도 필라멘트의 총섬도에 대한 세 섬도 필라멘트의 총섬도의 비율(세섬도 필라멘트의 총섬도/태섬도 필라멘트의 총섬도)은 0.54가 된다.
그 후, 상기 원사 20개를 사용하여 외경이 2.6mm가 되도록 제편하여 관형 편물을 준비하였다.
그 후, 폴리설폰 17중량%로 구성된 고분자 수지, 폴리비닐피롤리돈 9중량% 및 폴리에틸렌글리콜 10중량%로 구성된 첨가제를 64중량%의 디메틸포름아미드로 이루어진 유기용매에 교반 용해하여 투명한 방사 도프를 준비하였다.
그 후, 상기 방사 도프를 노즐팁 내경이 2.5mm인 2중 관형노즐에 공급함과 동시에 상기 관형 편물을 상기 노즐 중앙부로 통과시켜 상기 관형 편물 표면에 방사 도프를 코팅시킨 다음, 이를 공기중으로 토출하였다. 이때 방사 도프의 공급속도에 대한 편물의 진행속도 비(k)는 750g/㎡ 로 하였고, 방사 도프의 코팅 두께는 0.2mm로 하였다.
그 후, 상기와 같이 방사 도프가 코팅된 관형 편물을 10cm의 에어갭 내로 통과시킨 후 35℃의 외부응고조를 통과시켜 응고처리 하였고, 그 후, 이를 세정조에서 세정한 후 권취하여 복합 중공사막을 제조하였다.
실시예
2
섬도가 0.1데니어인 PET 모노필라멘트 650가닥으로 이루어진 65데니어의 세섬도 필라멘트 3개와 섬도가 5데니어인 PET 모노필라멘트 48가닥으로 이루어진 240데니어의 태섬도 필라멘트 1개를 합사하여 원사(yarn)를 준비하였다. 여기서, 상기 원사 1개의 총섬도는 435데니어가 되고, 태섬도 필라멘트의 총섬도에 대한 세섬도 필라멘트의 총섬도의 비율(세섬도 필라멘트의 총섬도/태섬도 필라멘트의 총섬도)은 0.81가 된다.
그 후, 상기 원사 20개를 사용하여 외경이 2mm가 되도록 관형 편물을 제편한 후, 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 복합 중공사막을 제조하였다.
실시예
3
섬도가 0.1데니어인 PET 모노필라멘트 650가닥으로 이루어진 65데니어의 세섬도 필라멘트 4개와 섬도가 50데니어인 나일론 모노필라멘트 2가닥으로 이루어진 100 데니어의 태섬도 필라멘트 2개를 합사하여 원사(yarn)를 준비하였다. 여기서, 상기 원사 1개의 총섬도는 460데니어가 되고, 태섬도 필라멘트의 총섬도에 대한 세섬도 필라멘트의 총섬도의 비율(세섬도 필라멘트의 총섬도/태섬도 필라멘트의 총섬도)은 1.3이 된다.
그 후, 상기 원사 20개를 사용하여 외경이 2.7mm가 되도록 관형 편물을 제편한 후, 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 복합 중공사막을 제조하였다.
실시예
4
방사 도프 준비시 고분자 수지로서 폴리비닐리덴플루오라이드 수지를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 복합 중공사막을 제조하였다.
실시예
5
방사 도프 준비시 고분자 수지로서 폴리비닐리덴플루오라이드 수지를 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 공정 및 조건으로 복합 중공사막을 제조하였 다.
실시예
6
섬도가 0.01데니어인 PET 모노필라멘트 3000 가닥으로 이루어진 30데니어의 세섬도 필라멘트 4개와, 섬도가 5데니어인 PET 모노필라멘트 16가닥으로 이루어진 80데니어의 태섬도 필라멘트 1개를 합사하여 원사(yarn)를 준비한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 복합 중공사막을 제조하였다.
실시예
7
섬도가 0.4데니어인 PET 모노필라멘트 350 가닥으로 이루어진 140데니어의 세섬도 필라멘트 3개와, 섬도가 10데니어인 PET 모노필라멘트 18가닥으로 이루어진 180데니어의 태섬도 필라멘트 1개를 합사하여 원사(yarn)를 준비한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 복합 중공사막을 제조하였다.
실시예
8
섬도가 0.1데니어인 PET 모노필라멘트 485 가닥으로 이루어진 48.5데니어의 세섬도 필라멘트 4개와, 섬도가 3데니어인 PET 모노필라멘트 1가닥으로 이루어진 3데니어의 태섬도 필라멘트 2를 합사하여 원사(yarn)를 준비한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 복합 중공사막을 제조하였다.
실시예
9
섬도가 0.1데니어인 PET 모노필라멘트 333 가닥으로 이루어진 33.3데니어의 세섬도 필라멘트 3개와, 섬도가 50데니어인 PET 모노필라멘트 10가닥으로 이루어진 500데니어의 태섬도 필라멘트 1개를 합사하여 원사(yarn)를 준비한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 복합 중공사막을 제조하였다.
실시예
10
섬도가 0.1데니어인 PET 모노필라멘트 300 가닥으로 이루어진 30.0데니어의 세섬도 필라멘트 3개와, 섬도가 10데니어인 PET 모노필라멘트 45가닥으로 이루어진 450데니어의 태섬도 필라멘트 2개를 합사하여 원사(yarn)를 준비한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 복합 중공사막을 제조하였다.
실시예
11
섬도가 0.1데니어인 PET 모노필라멘트 1000 가닥으로 이루어진 100데니어의 세섬도 필라멘트 3개와, 섬도가 10데니어인 PET 모노필라멘트 10가닥으로 이루어진 100데니어의 태섬도 필라멘트 1개를 합사하여 원사(yarn)를 준비한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 복합 중공사막을 제조하였다.
비교예
1
섬도가 0.25데니어인 PET 모노필라멘트 600가닥으로 이루어진 150데니어의 멀티필라멘트 3개를 합사한 제편용 원사 16개를 사용하여 외경이 2.6mm가 되도록 제편된 관형 편물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 복합 중공사막을 제조하였다.
비교예
2
섬도가 1.0데니어인 PET 모노필라멘트 100가닥으로 이루어진 100데니어의 멀티필라멘트 3개를 합사한 제편용 원사 16개를 사용하여 외경이 2.6mm가 되도록 제편된 관형 편물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 복 합 중공사막을 제조하였다.
이상과 같이 제조된 복합 중공사막 각각에 대해서 아래와 같은 각종 물성을 평가하였고, 그 결과는 표 1과 같다.
박리강도
관형 편물로부터 고분자 수지 박막이 박리되는 순간의 하중을 인장시험기를 이용해 측정하였고, 이를 전단력이 가해지는 면적(㎡)으로 나누어 박리강도를 계산하였다.
구체적인 측정조건은 아래와 같다.
- 측정기기 : 인스트롱 4303
- 로드셀(Load Cell) : 1 KN
- 크로스헤드 속도(Crosshead Speed) : 25㎜/분
- 파지거리 : 50mm
- 시편 : 6㎜ 직경의 폴리프로필렌 튜브에 복합 중공사막 1가닥을 접착부 길이가 10㎜가 되도록 폴리우레탄 수지로 접착, 고정하여 제조
박리강도는 시편 인장시 코팅된 고분자 수지 박막에 가해지는 단위면적당 전단력(Shear Strength)으로 정의되고, 전단력이 가해지는 면적(㎡)은 π× 복합 중공사막의 외경(m)× 복합 중공사막의 접착부 길이(m)로 계산된다.
도프의
침투성
제조된 복합 중공사막의 단면을 잘라 현미경을 통해 도프가 관형 편물 내로 침투된 정도를 관찰하였다.
스티프니스(
Stiffness
)
인스트롱 4303에서 제공되는 샘플 홀더를 이용하여 복합 중공사막을 압축방향 (Compression mode)으로 눌러, 굽힘이 발생될 때 생기는 최대 하중으로 스티프니스(Stiffness)를 측정하였다.
- 측정기기 : 인스트롱 4303
- 로드셀(Load Cell) : 10 N
- 크로스헤드 속도(Crosshead Speed) : 20㎜/분
- 파지거리 : 100mm
- 시편 : 길이 150mm의 복합중공사막
수투과도(
Lp
)
직경 10mm 및 길이 170mm인 아크릴 튜브와 복합중공사막 4가닥을 준비하였다. 상기 복합중공사막을 160mm의 길이로 절단한 후 그 일단을 접착제로 밀봉하였다. 그 후, 상기 복합중공사막을 상기 아크릴 튜브에 넣은 후, 아크릴 튜브의 한쪽 말단과 상기 복합중공사막 사이를 밀봉하였다. 그 후, 상기 아크릴 튜브에 순수를 넣고 질소압을 걸어 1분동안 복합중공사막에서 투과되는 순수의 양을 측정하였다.
상기 수투과도(Lp)의 단위는 ml/(cm2×min×kg/cm2)이다.
| 구분 | 박리강도(MPa) | 스티프니스(Kg) | 도프 침투 여부 | 수투과도(Lp) |
| 실시예 1 | 0.84 | 0.125 | 미침투 | 1.5 |
| 실시예 2 | 0.96 | 0.110 | 미침투 | 1.3 |
| 실시예 3 | 0.94 | 0.160 | 미침투 | 2.0 |
| 실시예 4 | 1.21 | 0.095 | 미침투 | 1.8 |
| 실시예 5 | 1.28 | 0.076 | 미침투 | 1.7 |
| 실시예 6 | 1.61 | 0.099 | 미침투 | 0.8 |
| 실시예 7 | 0.68 | 0.120 | 미침투 | 1.3 |
| 실시예 8 | 0.97 | 0.073 | 미침투 | 1.7 |
| 실시예 9 | 0.93 | 0.230 | 미침투 | 1.6 |
| 실시예 10 | 0.73 | 0.130 | 미침투 | 0.8 |
| 실시예 11 | 1.1 | 0.091 | 미침투 | 1.2 |
| 비교예 1 | 1.53 | 0.042 | 미침투 | 0.8 |
| 비교예 2 | 0.66 | 0.147 | 침투(중공부막힘) | - |
이상의 결과에서 볼 수 있는 바와 같이, 세섬도 필라멘트 및 태섬도 필라멘트가 조합된 원사로부터 만들어진 본 발명의 한 구현예에 따른 중공사막이 투과성능 및 박리강도에 있어서 우수하고, 스티프니스 특성도 우수하다.
한편, 0.5데니어 이상의 섬도를 갖는 단일 종류의 모노필라멘트로부터 형성된 복합 중공사막은 브레이드가 0.5 데니어 이상의 비교적 태섬도의 모노필라멘트로 구성되기 때문에 고분자 수지 박막과 접촉되는 브레이드의 표면적이 작게 되어 브레이드 표면에 코팅된 고분자 수지의 박리강도가 낮은 문제점이 있을 수 있다. 또한, 섬도가 큰 모노필라멘트를 사용함으로 인해서 브레이드의 표면에 존재하는 공극의 크기가 커서 코팅되는 고분자 수지물질의 도프(dope)가 브레이드로 침투하여 완전 함침되거나 중공부를 막아 투과 저항성을 증가시키게 되고, 그에 따라 투과된 물의 원활한 흐름을 방해하여 막의 투과성능이 크게 저하되는 문제점이 있을 수 있다. 아울러, 이러한 도프의 침투현상을 막기 위해 도프의 점도를 높이는 방법도 있지만, 이 경우 코팅층 조성을 다양화하는데 제한이 생겨 결과적으로 최적의 막을 제조할 수 없게 된다.
한편, 박리 강도를 향상시키고 도프의 침투성을 감소시키기 위해서 복합 중공사막의 브레이드를 섬도가 0.5데니어 이하인 단일 종류의 모노필라멘트로 이루어진 세섬도 멀티필라멘트로 형성할 수 있지만, 이 경우에는 막의 스티프니스(Stiffness)가 낮아 침지형 모듈용으로 이용하기 적합하지 않다. 즉, 세섬도 멀티필라멘트는 탄성이 낮아 관형 편물의 스티프니스(Stiffness)가 저하되기 때문에 이와 같은 브레이드를 이용하여 침지형 모듈에 적용할 경우 중공사막이 구부러지거나 쓰러져 엉키는 현상이 발생할 수 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 복합 중공사막의 단면 확대도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 중공사막의 단면 확대도이다.
<도면의 주요부의 부호에 대한 설명>
10: 관형 편물 20: 고분자 수지 박막
Claims (25)
- 세섬도 필라멘트 및 태섬도 필라멘트를 조합한 원사를 제편하여 이루어지며,상기 세섬도 필라멘트는 섬도가 0.01 ~ 0.4 데니어인 복수 개의 모노 필라멘트로 구성되고, 상기 태섬도 필라멘트는 섬도가 3 ~ 50 데니어인 적어도 하나의 모노 필라멘트로 구성된 것을 특징으로 하는 관형 편물.
- 제1항에 있어서,상기 원사의 총섬도는 200 ~ 600 데니어인 것을 특징으로 하는 관형 편물.
- 제1항에 있어서,상기 원사를 구성하는 세섬도 필라멘트의 총섬도 대 태섬도 필라멘트의 총섬도의 비율은 0.1:1 ~ 3:1인 것을 특징으로 하는 관형 편물.
- 제1항에 있어서,상기 세섬도 필라멘트는 150 ~ 7,000개의 모노 필라멘트를 조합하여 이루어지며, 섬도가 30 ~ 140 데니어인 것을 특징으로 하는 관형 편물.
- 제1항에 있어서,상기 태섬도 필라멘트는 1 ~ 170개의 모노필라멘트를 조합하여 이루어지며, 섬도가 3 ~ 500 데니어인 것을 특징으로 하는 관형 편물.
- 제1항에 있어서상기 원사는 상기 세섬도 필라멘트 3 ~ 4개와 상기 태섬도 필라멘트 1 ~ 2개를 조합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 관형 편물.
- 제1항에 있어서상기 관형 편물은 상기 원사 15 내지 40개를 제편하여 이루어진 것을 특징으로 하는 관형 편물.
- 제1항에 있어서,상기 세섬도 필라멘트는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 이용하고, 태섬도 필라멘트는 나일론을 이용한 것을 특징으로 하는 관형 편물.
- 제1항에 있어서,상기 세섬도 필라멘트는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 이용하고, 태섬도 필라멘트는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 이용한 것을 특징으로 하는 관형 편물.
- 세섬도 필라멘트 및 태섬도 필라멘트를 조합한 원사를 제편하여 이루어진 관형 편물, 및 상기 관형 편물의 표면에 코팅된 고분자 수지 박막으로 이루어지고,상기 세섬도 필라멘트는 섬도가 각각 0.01 ~ 0.4 데니어인 복수 개의 모노 필라멘트로 구성되고, 상기 태섬도 필라멘트는 섬도가 각각 3 ~ 50 데니어인 적어도 하나의 모노 필라멘트로 구성된 것을 특징으로 하는 복합 중공사막.
- 제10항에 있어서,상기 고분자 수지 박막은 공경의 분포가 0.01 ~ 1㎛인 미세공이 형성된 표면층과 공경의 분포가 0.01 ~ 10㎛ 이하인 미세공이 형성된 내층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 복합 중공사막.
- 제11항에 있어서,상기 내층에 형성된 미세공의 공경은 복합 중공사막의 중심방향으로 갈수록 점진적으로 증대되는 것을 특징으로 하는 복합 중공사막.
- 제10항에 있어서,상기 고분자 수지 박막의 두께는 10 ~ 200㎛ 범위인 것을 특징으로 하는 복합 중공사막.
- 제10항에 있어서,상기 고분자 수지 박막은 상기 관형 편물 내로 침투하며, 그 침투거리는 상기 관형 편물의 외경과 관형 편물의 내경의 차의 10 ~ 30% 범위인 것을 특징으로 하는 복합 중공사막.
- 제10항에 있어서,상기 고분자 수지 박막은 고분자 수지, 유기용매, 및 첨가제인 폴리비닐피롤리돈과 친수성 화합물로 구성되는 방사 도프를 이용하여 상기 관형 편물의 표면에 코팅된 것을 특징으로 하는 복합 중공사막.
- 제15항에 있어서,상기 고분자 수지는 10 ~ 50중량%로 포함되고, 상기 첨가제인 폴리비닐피롤리돈 및 친수성 화합물은 1 ~ 30중량%로 포함되고, 그리고 상기 유기용매는 20 ~ 89중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 복합 중공사막.
- 제15항에 있어서,상기 고분자 수지는 폴리설폰 수지, 폴리에테르설폰 수지, 설폰화 폴리설폰 수지, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF) 수지, 폴리아크릴로니트릴(PAN) 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지 및 폴리에스테르이미드 수지로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나로 이루어지고,상기 유기용매는 디메틸아세트아미드 및 디메틸포름아미드로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나로 이루어지고,상기 친수성 화합물은 물 및 글리콜류 화합물로 이루어진 군에서 선택된 적 어도 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 복합 중공사막.
- 제10항에 있어서,상기 원사의 총섬도는 200 ~ 600 데니어인 것을 특징으로 하는 복합 중공사막.
- 제10항에 있어서,상기 원사를 구성하는 세섬도 필라멘트의 총섬도 대 태섬도 필라멘트의 총섬도의 비율은 0.1:1 ~ 3:1인 것을 특징으로 하는 복합 중공사막.
- 제10항에 있어서상기 세섬도 필라멘트는 150 ~ 7,000개의 모노 필라멘트를 조합하여 이루어지며, 섬도가 30 ~ 140 데니어인 것을 특징으로 하는 복합 중공사막.
- 제10항에 있어서상기 태섬도 필라멘트는 1 ~ 170개의 모노필라멘트를 조합하여 이루어지며, 총섬도가 3 ~ 500 데니어인 것을 특징으로 하는 복합 중공사막.
- 제10항에 있어서상기 원사는 상기 세섬도 필라멘트 3 ~ 4개와 상기 태섬도 필라멘트 1 ~ 2개 를 조합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 복합 중공사막.
- 제10항에 있어서상기 관형 편물은 상기 원사 15 내지 40개를 제편하여 이루어진 것을 특징으로 하는 복합 중공사막.
- 제10항에 있어서,상기 세섬도 필라멘트는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 이용하고, 태섬도 필라멘트는 나일론을 이용한 것을 특징으로 하는 복합 중공사막.
- 제10항에 있어서,상기 세섬도 필라멘트는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 이용하고, 태섬도 필라멘트는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 이용한 것을 특징으로 하는 복합 중공사막.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US88869207P | 2007-02-07 | 2007-02-07 | |
| US60/888,692 | 2007-02-07 | ||
| KR1020070134981 | 2007-12-21 | ||
| KR1020070134981A KR20080074019A (ko) | 2007-02-07 | 2007-12-21 | 관형 편물 및 그를 이용한 복합 중공사막 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20080074038A KR20080074038A (ko) | 2008-08-12 |
| KR101373402B1 true KR101373402B1 (ko) | 2014-03-14 |
Family
ID=39883568
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020070134981A KR20080074019A (ko) | 2007-02-07 | 2007-12-21 | 관형 편물 및 그를 이용한 복합 중공사막 |
| KR1020080011512A KR101373402B1 (ko) | 2007-02-07 | 2008-02-05 | 관형 편물 및 그를 이용한 복합 중공사막 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020070134981A KR20080074019A (ko) | 2007-02-07 | 2007-12-21 | 관형 편물 및 그를 이용한 복합 중공사막 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8201485B2 (ko) |
| KR (2) | KR20080074019A (ko) |
| CN (1) | CN101588859B (ko) |
| HU (1) | HU230009B1 (ko) |
| WO (1) | WO2008097011A1 (ko) |
Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI341746B (en) * | 2005-11-29 | 2011-05-11 | Kolon Inc | Abraid-reinforced composite hollow fiber membrane |
| US9845455B2 (en) | 2008-05-15 | 2017-12-19 | Ge Healthcare Bio-Sciences Ab | Method for cell expansion |
| KR101596037B1 (ko) * | 2009-03-30 | 2016-02-19 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 복합 중공사막 및 그 제조방법 |
| KR101050591B1 (ko) * | 2009-11-20 | 2011-07-19 | 주식회사 효성 | 관형 편직물 및 이를 이용한 복합 중공사막 |
| US9248410B2 (en) | 2010-04-30 | 2016-02-02 | Woongjin Chemical Co., Ltd. | Forward osmosis membrane for seawater desalination and method for preparing the same |
| US9839879B2 (en) | 2010-04-30 | 2017-12-12 | Woongjin Chemical Co., Ltd. | Forward osmosis membrane for seawater desalination and method for preparing the same |
| KR101230842B1 (ko) * | 2010-06-17 | 2013-02-15 | 웅진케미칼 주식회사 | 다공성 비대칭 멤브레인의 제조방법 및 그로부터 제조된 다공성 비대칭 멤브레인 |
| KR101226357B1 (ko) * | 2010-07-06 | 2013-01-24 | 주식회사 효성 | 관형 편직물 및 이를 이용하는 복합 중공사막 |
| KR101240954B1 (ko) * | 2010-07-30 | 2013-03-11 | 웅진케미칼 주식회사 | 폴리술폰계 분리막 및 그 제조방법 |
| BR112013004171A2 (pt) | 2010-09-15 | 2016-05-10 | Bl Technologies Inc | processo para a fabricação de um membrana de fibra oca reforçada e conjunto precursor |
| KR101159577B1 (ko) * | 2010-11-18 | 2012-06-26 | 제일모직주식회사 | 관형 편물, 이를 이용한 중공사막 및 그의 제조방법 |
| WO2012067380A2 (ko) * | 2010-11-18 | 2012-05-24 | 제일모직 주식회사 | 관형 편물, 이를 이용한 중공사막 및 그의 제조방법 |
| US8529814B2 (en) * | 2010-12-15 | 2013-09-10 | General Electric Company | Supported hollow fiber membrane |
| KR101226400B1 (ko) * | 2010-12-30 | 2013-01-24 | 주식회사 효성 | 관형 편직물 및 이를 이용하는 복합 중공사막 |
| KR101693048B1 (ko) * | 2010-12-30 | 2017-01-05 | 주식회사 효성 | 관형 편물 및 이를 이용하는 복합 중공사막 |
| KR101185424B1 (ko) * | 2011-04-26 | 2012-10-08 | 제일모직주식회사 | 모노필라멘트가 보강된 중공사 멤브레인 및 그 제조방법 |
| KR101755197B1 (ko) | 2011-06-21 | 2017-07-07 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 가압식 중공사막 모듈 |
| CN102512992B (zh) * | 2011-12-09 | 2013-12-18 | 苏州中色德源环保科技有限公司 | 一种覆膜中空纤维管的制备方法 |
| US9321014B2 (en) | 2011-12-16 | 2016-04-26 | Bl Technologies, Inc. | Hollow fiber membrane with compatible reinforcements |
| US9022229B2 (en) | 2012-03-09 | 2015-05-05 | General Electric Company | Composite membrane with compatible support filaments |
| US8999454B2 (en) | 2012-03-22 | 2015-04-07 | General Electric Company | Device and process for producing a reinforced hollow fibre membrane |
| US9227362B2 (en) | 2012-08-23 | 2016-01-05 | General Electric Company | Braid welding |
| US10486992B2 (en) * | 2012-12-07 | 2019-11-26 | Bl Technologies, Inc. | Use of activated carbon in a membrane bioreactor |
| KR101429542B1 (ko) * | 2013-02-19 | 2014-08-14 | 국방과학연구소 | 습식방사를 이용한 압전특성이 향상된 폴리비닐리덴 플루오라이드 압전섬유의 제조방법 |
| KR101937655B1 (ko) | 2013-12-31 | 2019-01-11 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 복합 중공사막 및 그 제조방법 |
| US10519578B2 (en) * | 2015-10-29 | 2019-12-31 | Federal-Mogul Powertrain Llc | Self-wrapping, braided textile sleeve with self-sustaining expanded and contracted states and method of construction thereof |
| JP6461348B2 (ja) * | 2015-11-24 | 2019-01-30 | キム イムソンＫＩＭ， Ｉｍ Ｓｕｎ | 水処理用中空糸膜補強用ブレードの内側面熱処理装置及びその熱処理装置を用いて製造されたブレード |
| CN110923940B (zh) * | 2019-11-19 | 2021-03-05 | 东华大学 | 大直径多层复合管编织成型装备和方法 |
| CN111494997A (zh) * | 2020-04-24 | 2020-08-07 | 廊坊艾科曼材料有限公司 | 一种纤维丝过滤器及其制造方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000096368A (ja) | 1998-09-25 | 2000-04-04 | Kanebo Ltd | ポリエステル異繊度、異収縮混繊糸及びその製造方法 |
| US6354444B1 (en) | 1997-07-01 | 2002-03-12 | Zenon Environmental Inc. | Hollow fiber membrane and braided tubular support therefor |
| KR20030047715A (ko) * | 2001-12-07 | 2003-06-18 | 주식회사 코오롱 | 편물로 보강된 복합 중공사막 |
| KR20040008935A (ko) * | 2002-07-19 | 2004-01-31 | 주식회사 파라 | 모노-필라멘트를 포함하는 보강용 지지체를 가지는기체분리 및 수처리용 외압식 중공사막, 그 제조방법 및제조장치 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4466331A (en) * | 1983-06-06 | 1984-08-21 | Redden Net Co., Inc. | Method of forming twisted multiple strand synthetic twine, twines produced thereby, and fishnets formed thereof |
| US4619108A (en) * | 1985-04-19 | 1986-10-28 | Amikan Fishing Net Mfg. Co., Ltd. | Multiple strand twines comprising monofilaments and multiple filaments, and fishnets formed thereof |
| US4947727A (en) * | 1985-09-09 | 1990-08-14 | Momoi Fishing Net Mfg. Co., Ltd. | Fishing net twine and a fishing net made thereof |
| US5188892A (en) * | 1986-10-31 | 1993-02-23 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Spun textile yarns |
| US5186992A (en) * | 1990-03-12 | 1993-02-16 | The Bentley-Harris Manufacturing Company | Braided product and method of making same |
| US5472607A (en) * | 1993-12-20 | 1995-12-05 | Zenon Environmental Inc. | Hollow fiber semipermeable membrane of tubular braid |
| AR010847A1 (es) * | 1997-01-20 | 2000-07-12 | Rhone Poulenc Filtec Ag | TEJIDO TÉCNICO EN PARTICULAR, PARA BOLSAS DE AIRE, Y METODO PARA LA FABRICACIoN DEL HILO DE FILAMENTO PARA EL TEJIDO. |
| NZ500917A (en) * | 1997-04-14 | 2000-11-24 | Martrawl Inc | Cell design for a trawl system includes mesh cells with bars exhibiting hydrofoil effects |
| JP4261265B2 (ja) * | 2003-06-30 | 2009-04-30 | ユニチカファイバー株式会社 | ソフト感を有するポリエステル杢調嵩高加工糸 |
| EP1731638B1 (en) * | 2004-03-15 | 2014-01-15 | Kuraray Trading Co., Ltd. | Textile with composite twisted yarn |
| US7638193B1 (en) * | 2006-10-10 | 2009-12-29 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Cut-resistant yarns and method of manufacture |
| US20080095875A1 (en) * | 2006-10-10 | 2008-04-24 | Serge Rebouillat | Spinnerets for making cut-resistant yarns |
-
2007
- 2007-12-21 KR KR1020070134981A patent/KR20080074019A/ko unknown
-
2008
- 2008-02-05 WO PCT/KR2008/000703 patent/WO2008097011A1/en active Application Filing
- 2008-02-05 CN CN200880003233XA patent/CN101588859B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2008-02-05 US US12/518,557 patent/US8201485B2/en active Active
- 2008-02-05 KR KR1020080011512A patent/KR101373402B1/ko active IP Right Grant
- 2008-02-05 HU HU0900593A patent/HU230009B1/hu not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6354444B1 (en) | 1997-07-01 | 2002-03-12 | Zenon Environmental Inc. | Hollow fiber membrane and braided tubular support therefor |
| JP2000096368A (ja) | 1998-09-25 | 2000-04-04 | Kanebo Ltd | ポリエステル異繊度、異収縮混繊糸及びその製造方法 |
| KR20030047715A (ko) * | 2001-12-07 | 2003-06-18 | 주식회사 코오롱 | 편물로 보강된 복합 중공사막 |
| KR20040008935A (ko) * | 2002-07-19 | 2004-01-31 | 주식회사 파라 | 모노-필라멘트를 포함하는 보강용 지지체를 가지는기체분리 및 수처리용 외압식 중공사막, 그 제조방법 및제조장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2008097011A1 (en) | 2008-08-14 |
| HU230009B1 (hu) | 2015-05-28 |
| CN101588859B (zh) | 2012-12-05 |
| CN101588859A (zh) | 2009-11-25 |
| US20100024631A1 (en) | 2010-02-04 |
| HUP0900593A2 (en) | 2011-03-28 |
| KR20080074038A (ko) | 2008-08-12 |
| KR20080074019A (ko) | 2008-08-12 |
| US8201485B2 (en) | 2012-06-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101373402B1 (ko) | 관형 편물 및 그를 이용한 복합 중공사막 | |
| US7909177B2 (en) | Braid-reinforced composite hollow fiber membrane | |
| KR100846300B1 (ko) | 편물로 보강된 복합 중공사막 | |
| KR100493113B1 (ko) | 편물로 보강된 복합 중공사막 | |
| KR20110014169A (ko) | 중공상 다공질막 및 그의 제조 방법 | |
| KR100872304B1 (ko) | 편물로 보강된 복합 중공사막 | |
| KR101937655B1 (ko) | 복합 중공사막 및 그 제조방법 | |
| KR101050591B1 (ko) | 관형 편직물 및 이를 이용한 복합 중공사막 | |
| KR20120077256A (ko) | 관형 편물 및 이를 이용하는 복합 중공사막 | |
| KR101206656B1 (ko) | 관형 편직물을 이용하는 복합 중공사막의 제조방법 및 그로부터 제조된 복합 중공사막 | |
| KR101178653B1 (ko) | 관형 편직물 및 이를 이용한 복합 중공사 막 | |
| KR101175866B1 (ko) | 관형 편직물 및 이를 이용하는 복합 중공사 막 | |
| KR101226357B1 (ko) | 관형 편직물 및 이를 이용하는 복합 중공사막 | |
| KR101213851B1 (ko) | 관형 편직물 및 이를 이용하는 복합 중공사막 | |
| KR101226400B1 (ko) | 관형 편직물 및 이를 이용하는 복합 중공사막 | |
| KR20110078834A (ko) | 관형 편직물 및 이를 이용하는 복합 중공사막 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180305 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190304 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200302 Year of fee payment: 7 |