KR101401163B1 - PVDF asymmetric porous hollow fiber membrane - Google Patents

PVDF asymmetric porous hollow fiber membrane Download PDF

Info

Publication number
KR101401163B1
KR101401163B1 KR1020120093125A KR20120093125A KR101401163B1 KR 101401163 B1 KR101401163 B1 KR 101401163B1 KR 1020120093125 A KR1020120093125 A KR 1020120093125A KR 20120093125 A KR20120093125 A KR 20120093125A KR 101401163 B1 KR101401163 B1 KR 101401163B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hollow fiber
fiber membrane
pvdf
layer
asymmetric
Prior art date
Application number
KR1020120093125A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20140026124A (en
Inventor
한만재
이종성
허현철
Original Assignee
도레이케미칼 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도레이케미칼 주식회사 filed Critical 도레이케미칼 주식회사
Priority to KR1020120093125A priority Critical patent/KR101401163B1/en
Publication of KR20140026124A publication Critical patent/KR20140026124A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101401163B1 publication Critical patent/KR101401163B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D69/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/08Hollow fibre membranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02Hollow fibre modules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D69/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/10Supported membranes; Membrane supports
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D69/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/12Composite membranes; Ultra-thin membranes
    • B01D69/1213Laminated layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06Organic material
    • B01D71/30Polyalkenyl halides
    • B01D71/32Polyalkenyl halides containing fluorine atoms
    • B01D71/34Polyvinylidene fluoride
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2325/00Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/02Details relating to pores or porosity of the membranes
    • B01D2325/021Pore shapes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2325/00Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/02Details relating to pores or porosity of the membranes
    • B01D2325/022Asymmetric membranes
    • B01D2325/0231Dense layers being placed on the outer side of the cross-section
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2325/00Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/02Details relating to pores or porosity of the membranes
    • B01D2325/0283Pore size
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2325/00Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/04Characteristic thickness
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2325/00Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/20Specific permeability or cut-off range

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

본 발명은 폴리비닐덴플루오라이드(PVDF) 비대칭 다공성 중공사막에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 코팅층을 형성하지 않아 박리되지 않고 세척 후 코팅층의 기공크기가 변할 염려가 없으며, 직경 구배를 갖는 비대칭의 구형 구조(Spherulite like structure)를 형성하는 PVDF 비대칭 중공사막을 제공할 수 있다. 비대칭의 구형 구조(Spherulite like structure)를 형성함에 따라 종래의 공법으로 제조된 PVDF 중공사막에 비해 기계적 강도가 우수하여 역세척과 같은 막 세정에 효과적으로 이용할 수 있으며, 수투과성을 현저히 향상시키면서도 우수한 배제율을 동시에 만족하는 여과 효율이 우수한 PVDF 비대칭 다공성 중공사 분리막을 제공할 수 있다.The present invention relates to a polyvinylidene fluoride (PVDF) asymmetric porous hollow fiber membrane, and more particularly, it relates to an asymmetric porous hollow fiber membrane having a diameter gradient, PVDF asymmetric hollow fiber membrane that forms a sphere-like structure can be provided. As a result of forming an asymmetric spherical structure, the PVDF hollow fiber membrane is superior in mechanical strength to the PVDF hollow fiber membrane manufactured by the conventional method, and thus can be effectively used for membrane cleaning such as backwashing. In addition, The present invention can provide a PVDF asymmetric porous hollow fiber membrane excellent in filtration efficiency at the same time.

Description

폴리비닐덴플루오라이드(PVDF) 비대칭 다공성 중공사막{PVDF asymmetric porous hollow fiber membrane}Polyvinylidene fluoride (PVDF) asymmetric porous hollow fiber membrane {PVDF asymmetric porous hollow fiber membrane}

본 발명은 폴리비닐덴플루오라이드(이하, “PVDF”로 약칭함) 비대칭 다공성 중공사막에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배수 처리, 정수 처리, 공업용수 제조 등의 수처리에 이용되는 불소계 소재인 PVDF를 이용한 중공사막에 관한 것이다.
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polyvinylidene fluoride (hereinafter abbreviated as "PVDF") asymmetric porous hollow fiber membrane, and more particularly to a PVDF as a fluorine-based material used for water treatment such as drainage treatment, water treatment, The present invention relates to a hollow fiber membrane used.

분리막 기술은 막의 기공크기, 기공분포 및 막 표면 전하에 따라 처리수 중에 존재하는 처리 대상물질을 거의 완벽하게 분리 제거하기 위한 고도의 분리기술로서, 수처리 분야에 있어서는 양질의 음용수 및 공업용수의 생산, 하/폐수 처리 및 재이용, 무방류 시스템 개발과 관련된 청정생산공정 등 그 응용범위가 확대되고 있으며, 21세기에 주목 받게 될 핵심기술의 하나로서 자리잡고 있다.
The separation membrane technology is a highly separation technology for almost completely separating and removing the materials to be treated present in the treatment water according to the pore size, the pore distribution and the membrane surface charge of the membrane. In the water treatment field, the production of high quality drinking water and industrial water, And clean production processes related to the development of waste water treatment and reuse, and free circulation systems are expanding and are becoming one of the key technologies to be noticed in the 21st century.

수처리용 분리막은 중공사막 형태일 수 있는데, 중공사막이란 중공환 형상의 형태를 갖는 막으로써 평판형의 막에 비해 모듈 단위체적당 막 면적을 크게 할 수 있는 장점이 있다. 또한, 수처리용 분리막이 중공사막의 구조를 가지면 막의 세정방법으로서 여과 방향과 반대 방향으로 청정한 액체를 투과시켜 퇴적물을 제거하는 역세척이나 모듈 내에 기포를 도입함으로써, 막을 흔들어 퇴적물을 제거하는 에어스크러빙 등의 방법을 효과적으로 이용할 수 있다.
The membrane for water treatment may be a hollow fiber membrane. The hollow fiber membrane has a hollow-ring shape, which is advantageous in that it has a larger membrane area per module unit than a flat membrane. If the water treatment separator has a hollow fiber membrane structure, the membrane may be cleaned by backwashing to remove sediments by passing a clean liquid in a direction opposite to the filtration direction, air scrubbing for removing sediments by shaking the membrane by introducing air bubbles into the module Can be effectively used.

수 처리용 중공사막으로 요구되는 일반적인 특성으로는, 분리효율을 목적으로 하는 적절한 기공도 (빈 구멍의 수), 분획 정밀도 향상을 목적으로 하는 균일한 기공 분포도, 분리 대상물을 효과적으로 분리해 낼 수 있는 최적 기공크기를 갖는 것이 요구된다. 또한, 소재특성으로, 화학 약품 처리에 대한 내약품성, 내화학성, 내열성 등이 요구된다. 또한, 운전 능력에 영향을 주는 특성으로 사용 수명을 연장시키기 위한 우수한 기계적 강도, 운전비용과 관련이 있는 수투과도가 요구된다.
Typical properties required for water treatment hollow fiber membranes include adequate porosity (number of pores) for the purpose of separation efficiency, uniform pore distribution for the purpose of improving fractionation accuracy, It is required to have an optimum pore size. In addition, chemical resistance, chemical resistance, heat resistance, and the like for chemical treatment are required as material characteristics. In addition, properties that affect the operating capability are required to have good mechanical strength to extend service life, and water permeability associated with operating costs.

막의 구조로는 막 전체가 균일한 대칭막과, 두께층에 형성된 공경의 크기가 서로 다른 비대칭막으로 나눌 수 있는데, 비대칭막 유형은 물질 투과성의 관점에서 투과 저항을 될 수 있는 한 적게 하고, 지지층에서 물리적인 막 강도를 확보하면서 선택층에서 선택도를 높일 수 있는 장점이 있다.
The membrane structure can be divided into a symmetric membrane having a uniform film as a whole and asymmetric membranes having different pore sizes formed in the thickness layer. The asymmetric membrane type has a lower permeation resistance from the viewpoint of mass permeability, The selectivity of the selective layer can be increased while ensuring the physical film strength.

분리막 기술을 이용한 수처리 공정에 사용되는 고분자 소재로는 폴리술폰(Polysulfone), 폴리이서술폰(Polyethersulfone)과 폴리아크릴로나이트릴(Polyacrylonitrile), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리프로필렌(Polypropylene), 셀룰로스 아세테이트 (Cellulose actate) 등의 비불소계 소재와 폴리비닐덴플루오라이드(Polyvinyldene fluoride, 이하 ‘PVDF’ 이라 함) 등이 있다. 특히, 최근에는 음전하 분위기로 인하여 유기 오염원으로부터 내오염성을 갖는 불소계 고분자 소재가 수처리 분리막 재료로 각광받고 있다.
Polymeric materials used in the water treatment process using membrane technology include polysulfone, polyethersulfone, polyacrylonitrile, polyethylene, polypropylene, cellulose (cellulose) actate) and polyvinyldene fluoride (hereinafter referred to as " PVDF "). In particular, in recent years, a fluorine-based polymer material having a stain resistance from an organic pollution source has been attracting attention as a water treatment separator material due to a negative charge atmosphere.

최근 불소계 수지인 PVDF 중공사막에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있으나, 종래의 PVDF 중공사막은 단면 구조가 스폰지 구조(Sponge like structure)를 가져 기계적 강도가 약하고, PVDF의 소수성으로 인하여 수투과도가 현저히 떨어지는 문제점이 있었다.Recently, studies on PVDF hollow fiber membranes, which are fluorine resins, have been actively conducted. However, conventional PVDF hollow fiber membranes have problems in that the cross-sectional structure has a sponge-like structure and thus mechanical strength is weak and water permeability is remarkably decreased due to hydrophobicity of PVDF .

또한, 종래의 PVDF 비대칭 중공사막은 지지체 위에 PVDF 용액을 코팅하는 방식으로 제조되어 PVDF 코팅층의 박리가 쉽게 일어나며, 지지층과 코팅층의 결합력이 약하여 분리막 운전 중 역세척 시 표면 코팅층의 기공크기가 변하는 문제점이 있었다.
In addition, the conventional PVDF asymmetric hollow fiber membrane is manufactured by coating the PVDF solution on the support, so that the PVDF coating layer is easily peeled off, and the bonding force between the support layer and the coating layer is weak so that the pore size of the surface coating layer changes during backwashing there was.

본 발명은 상술한 문제를 극복하기 위해 안출된 것으로, 기계적 강도를 향상시키며, 수처리용 분리막에 요구되는 높은 수투과도 및 배제율을 동시에 만족하는 여과 효율이 우수한 PVDF 비대칭 다공성 중공사 분리막을 제공하려는 목적이 있다.
The present invention has been conceived to overcome the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a PVDF asymmetric porous hollow fiber membrane having improved filtration efficiency which simultaneously satisfies the high water permeability and rejection rate required for a water treatment membrane, .

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로,SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems,

폴리비닐덴플루오라이드(PVDF) 중공사막에 있어서, 중공; 및 상기 중공의 외주를 따라 형성된 분리층을 포함하며, 상기 분리층은 다수의 구형 구조(Spherulite like structure)를 형성하고, 상기 구형 구조는 분리층 외부 표면에서 내부 표면으로 갈수록 점진적으로 커지는 직경 구배를 갖는 것을 특징으로 하는 PVDF 비대칭 다공성 중공사막을 제공한다.
In a polyvinylidene fluoride (PVDF) hollow fiber membrane, hollows; And a separation layer formed along the periphery of the hollow, the separation layer forming a plurality of spherical structures, the spherical structure having a diameter gradient increasing gradually from the outer surface of the separation layer to the inner surface The present invention also provides a PVDF asymmetric porous hollow fiber membrane.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 분리층 내부 표면의 구형 구조(Spherulite like structure)는 직경이 5 내지 30 μm일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the spherical structure of the separating layer may have a diameter of 5 to 30 탆.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 분리층 외부 표면의 구형 구조(Spherulite like structure)는 직경이 1 내지 10 μm일 수 있다.
According to another preferred embodiment of the present invention, the spherical structure of the isolation layer may have a diameter of 1 to 10 μm.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 분리층의 단면 두께는 150 내지 550 μm일 수 있다.
According to another preferred embodiment of the present invention, the thickness of the separation layer may be 150 to 550 μm.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 분리층 내부 표면의 평균 공경은 0.1내지 10 μm이며, 분리층 외부 표면의 평균 공경은 0.01 내지 3 μm일 수 있다.
According to another preferred embodiment of the present invention, the average pore size of the inner surface of the separation layer is 0.1 to 10 μm, and the average pore size of the outer surface of the separation layer is 0.01 to 3 μm.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 중공사막은 인장강도가 9 MPa 이상일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the hollow fiber membrane may have a tensile strength of 9 MPa or more.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 중공사막은 수투과도가 1000LMH이상이며, BSA 배제율이 96%이상일 수 있다.
According to another preferred embodiment of the present invention, the hollow fiber membrane may have a water permeability of 1000 LMH or more and a BSA elimination rate of 96% or more.

또한, 본 발명은 폴리비닐덴플루오라이드(PVDF) 중공사막에 있어서, 중공; 상기 중공의 외주를 따라 형성된 지지층; 및 상기 지지층의 외주를 따라 형성된 선택층을 포함하며, 상기 지지층 및 선택층은 구형 구조(Spherulite like structure)를 형성하고, 상기 지지층 및 선택층 경계면에서의 구형 구조(Spherulite like structure) 직경의 차가 5 μm이상인 PVDF 비대칭 다공성 중공사막을 제공한다.
The present invention also relates to a polyvinylidene fluoride (PVDF) hollow fiber membrane, A supporting layer formed along the outer periphery of the hollow; And a selective layer formed along the outer periphery of the support layer, wherein the support layer and the selection layer form a spherical structure, and a difference in diameter of the spherical structure at the interface between the support layer and the selective layer is 5 lt; RTI ID = 0.0 > m / m. < / RTI >

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 지지층의 구형 구조(Spherulite like structure)는 직경이 5 내지 30 μm일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the spherical structure of the support layer may have a diameter of 5 to 30 탆.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 선택층의 구형 구조(Spherulite like structure)는 직경이 1 내지 10 μm일 수 있다.
According to another preferred embodiment of the present invention, the spherical structure of the selective layer may have a diameter of 1 to 10 μm.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 지지층의 단면 두께는 200 내지 340 μm이며, 선택층의 단면 두께는 10 내지 150 μm일 수 있다.
According to another preferred embodiment of the present invention, the thickness of the support layer may be 200 to 340 μm, and the thickness of the selective layer may be 10 to 150 μm.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 지지층의 평균 공경은 0.1 내지 10 μm이며, 선택층의 평균 공경은 0.01 내지 3 μm일 수 있다.
According to another preferred embodiment of the present invention, the average pore size of the support layer is 0.1 to 10 μm, and the average pore size of the selective layer is 0.01 to 3 μm.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 중공사막은 수투과도가 800LMH이상이며, BSA배제율이 99%이상일 수 있다.
According to another preferred embodiment of the present invention, the hollow fiber membrane may have a water permeability of 800 LMH or more and a BSA removal rate of 99% or more.

본 발명의 PVDF 비대칭 다공성 중공사막은 코팅층을 형성하지 않아 박리되지 않고 세척 후 코팅층의 기공크기가 변할 염려가 없으며, 직경 구배를 갖는 비대칭의 구형 구조(Spherulite like structure)를 형성할 수 있다. 비대칭의 구형 구조(Spherulite like structure)를 형성함에 따라 종래의 공법으로 제조된 PVDF 중공사막에 비해 기계적 강도가 우수하여 역세척과 같은 막 세정에 효과적으로 이용할 수 있으며, 수투과성을 현저히 향상시키면서도 우수한 배제율을 동시에 만족하는 여과 효율이 우수한 PVDF 비대칭 다공성 중공사 분리막을 제공할 수 있다.
The PVDF asymmetric porous hollow fiber membrane of the present invention does not form a coating layer and is not peeled off, and there is no fear that the pore size of the coating layer changes after cleaning, and an aspherical like structure having a diameter gradient can be formed. As a result of forming an asymmetric spherical structure, the PVDF hollow fiber membrane is superior in mechanical strength to the PVDF hollow fiber membrane manufactured by the conventional method, and can be effectively used for membrane cleaning such as backwashing. In addition, The present invention can provide a PVDF asymmetric porous hollow fiber membrane excellent in filtration efficiency at the same time.

도1은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 PVDF 비대칭 중공사막의 단면도이다.
도2는 본 발명의 바람직한 다른 일구현예에 따른 PVDF 비대칭 중공사막의 단면도이다.
도3은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 PVDF 비대칭 중공사막의 단면을 측정한 사진이다.
도4는 본 발명의 바람직한 다른 일구현예에 따른 PVDF 비대칭 중공사막의 단면을 측정한 사진이다.
1 is a cross-sectional view of a PVDF asymmetric hollow fiber membrane according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a PVDF asymmetric hollow fiber membrane according to another preferred embodiment of the present invention.
3 is a photograph of a section of a PVDF asymmetric hollow fiber membrane according to a preferred embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a PVDF asymmetric hollow fiber membrane according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참고하여 보다 상세히 설명한다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

상술한 바와 같이 기존의 PVDF 중공사 분리막은 기계적 강도가 약하고, PVDF의 소수성으로 인하여 수투과도가 현저히 떨어지며, 지지체 위에 PVDF 용액을 코팅하는 방식으로 제조된 PVDF 비대칭 중공사막은 PVDF 코팅층의 박리가 쉽게 일어나고 세척 후 코팅층의 기공크기가 변하는 문제점이 있었다. As described above, conventional PVDF hollow fiber membranes have poor mechanical strength, water permeability is significantly lowered due to hydrophobicity of PVDF, and PVDF asymmetric hollow fiber membranes prepared by coating a PVDF solution on a support easily peel off the PVDF coating layer There is a problem that the pore size of the coating layer changes after washing.

이에 본 발명에서는 중공; 및 상기 중공의 외주를 따라 형성된 분리층을 포함하며, 상기 분리층은 다수의 구형 구조(Spherulite like structure)를 형성하고, 상기 구형 구조는 분리층 외부 표면에서 내부 표면으로 갈수록 점진적으로 커지는 직경 구배를 갖는 것을 특징으로 하는 PVDF 비대칭 다공성 중공사막을 제공함으로써 상술한 문제의 해결을 모색하였다. 이를 통해 코팅층을 따로 형성하지 않고도 비대칭 구조를 형성하여 박리되지 않으며, 비대칭의 구형 구조(Spherulite like structure)로 인해 높은 기계적 강도를 가지며, 투과 저항이 감소되어 높은 수투과도를 가지면서도 높은 배제율을 동시에 만족하여 우수한 여과 효율을 나타낼 수 있다.
Therefore, in the present invention, And a separation layer formed along the periphery of the hollow, the separation layer forming a plurality of spherical structures, the spherical structure having a diameter gradient increasing gradually from the outer surface of the separation layer to the inner surface The present invention provides a PVDF asymmetric porous hollow fiber membrane which is characterized in that it has the above-mentioned problems. As a result, an asymmetric structure is formed without forming a coating layer, so that it can not be peeled off. It has high mechanical strength due to an asymmetric sphere structure and has a high permeability and a high rejection rate Satisfactory filtration efficiency can be obtained.

구체적으로, 도1은 본 발명의 일구현예에 따른 PVDF 비대칭 다공성 중공사막의 단면도이다. PVDF 비대칭 다공성 중공사막(200)은 중앙부에 중공(100)이 위치하며, 중공(100)의 외주를 따라 비대칭 구조의 분리층(110)이 형성된다.  1 is a cross-sectional view of a PVDF asymmetric porous hollow fiber membrane according to an embodiment of the present invention. In the PVDF asymmetric porous hollow fiber membrane 200, the hollow 100 is located at the center, and an asymmetric separation layer 110 is formed along the periphery of the hollow 100.

중공(100)의 직경은 600 내지 900 μm이 바람직하며, 600 μm 미만일 경우 투과속도를 저해하는 단점이 있으며, 900 μm을 초과할 경우 지지력이 감소되어 압력 노출 시 형태 유지가 어려울 수 있다. The hollow 100 preferably has a diameter of 600 to 900 μm. If the diameter of the hollow 100 is less than 600 μm, the permeation rate is disadvantageously reduced. If the diameter is more than 900 μm, the bearing capacity may be decreased.

분리층(110)의 단면 두께는 150 내지 550 μm일 수 있으며, 150 μm 미만일 경우 분리효율과 수명이 감소되는 문제가 있을 수 있으며, 550 μm을 초과하는 경우 투과속도가 저해될 수 있다. The cross-sectional thickness of the separation layer 110 may be in the range of 150 to 550 μm. If the separation layer 110 is less than 150 μm, separation efficiency and lifetime may be reduced. If the separation layer 110 is more than 550 μm, the permeation rate may be inhibited.

본 발명 PVDF 중공사막의 비대칭 구조를 갖는 분리층(110)은 외부 표면에서 내부 표면으로 갈수록 점진적으로 커지는 직경 구배를 갖는 구형 구조(Spherulite like structure)를 형성함에 따라, 종래의 스폰지 구조(Sponge like structure)를 형성하는 PVDF 중공사막에 비하여 기계적 강도가 증대되며, 수투과도가 향상될 수 있다. 또한, 대칭의 구형 구조에 비하여 중공사막 내부로 갈수록 구형 구조의 직경이 커지는 본 발명의 비대칭 구조는 내부의 큰 구형 구조로 인해 물리적인 막 강도를 확보하면서 외부에는 작은 구형 구조를 형성하여 선택도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
The separation layer 110 having the asymmetric structure of the PVDF hollow fiber membrane of the present invention has a spherical structure having a diameter gradient gradually increasing from the outer surface to the inner surface, The mechanical strength is increased and the water permeability can be improved compared with the PVDF hollow fiber membrane. In addition, the asymmetric structure of the present invention, in which the diameter of the spherical structure increases toward the inside of the hollow fiber membrane, is larger than that of the symmetrical spherical structure. The spherical structure of the present invention has a large spherical structure, There is an advantage to be improved.

상기 분리층(110) 내부 표면의 구형 구조(Spherulite like structure)는 직경이 5 내지 30 μm일 수 있다. 내부 표면 구형 구조의 직경이 5 μm미만일 경우 수투과도가 떨어지고 기계적 강도가 저하될 수 있으며, 30 μm을 초과할 경우 구형구조 사이의 밀집도가 너무 약해 오히려 인장강도가 낮아지는 문제가 있을 수 있다.The spherical structure of the inner surface of the separation layer 110 may have a diameter of 5 to 30 μm. If the diameter of the spherical structure of the inner surface is less than 5 μm, the water permeability may be lowered and the mechanical strength may be lowered. If the diameter is more than 30 μm, the density of the spherical structure is too weak, and the tensile strength may be lowered.

또한, 상기 분리층(110) 외부 표면의 구형 구조(Spherulite like structure)는 직경이 1 내지 10 μm일 수 있다. 외부 표면 구형 구조의 직경이 1 μm미만일 경우 분리 효율은 증가하나 투과유량이 급격히 감소되는 문제가 있으며, 10 μm을 초과할 경우 선택도가 저하되어 수처리 공정의 효율이 감소되는 문제가 있을 수 있다.
In addition, the spherical structure of the outer surface of the separation layer 110 may have a diameter of 1 to 10 μm. If the diameter of the spherical structure of the external surface is less than 1 μm, the separation efficiency increases but the permeation flow rate decreases sharply. If the diameter exceeds 10 μm, the selectivity decreases and the efficiency of the water treatment process may decrease.

상기 분리층(110)의 단면 두께는 150 내지 550 μm일 수 있으며, 분리층(110) 내부 표면의 평균 공경은 0.1내지 10 μm이며, 외부 표면의 평균 공경은 0.01 내지 3 μm일 수 있다.
The separating layer 110 may have a thickness of 150 to 550 μm, an inner surface of the separating layer 110 may have an average pore size of 0.1 to 10 μm, and an outer surface may have an average pore size of 0.01 to 3 μm.

상기와 같은 PVDF 비대칭 다공성 중공사막은 인장강도가 9 MPa 이상으로, 기계적 강도를 확보할 수 있으며, 실제 공정 시 시간 경과에 따른 절사의 문제를 방지할 수 있다. 또한, 종래의 지지체 위에 PVDF 용액을 코팅하는 제조 방법으로 제조된 중공사막은 PVDF 코팅층의 박리 강도가 6 MPa정도로 박리 되기 쉬운 반면 본 발명의 PVDF 비대칭 중공사막은 박리가 발생하지 않는다. The PVDF asymmetric porous hollow fiber membrane as described above has a tensile strength of 9 MPa or more and can secure the mechanical strength, and it is possible to prevent the problem of cutting over time in the actual process. In addition, the hollow fiber membrane produced by the method of coating a PVDF solution on a conventional support is liable to peel off the PVDF coating layer at a peel strength of about 6 MPa, but the PVDF asymmetric hollow fiber membrane of the present invention does not peel off.

또한, 상기와 같은 PVDF 비대칭 중공사막은 수투과도가 1000LMH이상이며, BSA 배제율이 96%이상을 만족하여 우수한 여과 효율을 나타낼 수 있다.
In addition, the PVDF asymmetric hollow fiber membrane has a water permeability of 1000 LMH or more and satisfies a BSA removal rate of 96% or more, thereby exhibiting excellent filtration efficiency.

또한, 도2는 본 발명의 다른 일구현예에 따른 PVDF 비대칭 다공성 중공사막의 단면도로, PVDF 비대칭 다공성 중공사막(500)은 중앙부에 중공(300)이 위치하며, 중공(300)의 외주를 따라 지지층(310)이 형성되고, 지지층(310)의 외주를 따라 선택층(320)(selective layer)이 형성된다. 지지층(310) 및 선택층(320)은 구형 구조(Spherulite like structure)를 형성하고, 지지층(310)과 선택층(320) 경계면에서의 구형 구조 직경의 차는 5 μm이상으로 형성되면서 지지층(310)은 중공사막의 물리적인 강도를 확보하는 역할을 하며, 선택층(320)은 실질적으로 처리 대상물질을 분리하여 선택도를 높이는 역할을 수행한다.FIG. 2 is a cross-sectional view of a PVDF asymmetric porous hollow fiber membrane according to another embodiment of the present invention. In the PVDF asymmetric porous hollow fiber membrane 500, a hollow 300 is located at the center, A support layer 310 is formed and a selective layer 320 is formed along the outer periphery of the support layer 310. The supporting layer 310 and the selective layer 320 form a spherical structure and the difference in the spherical structure diameter at the interface between the supporting layer 310 and the selective layer 320 is 5 μm or more, The selective layer 320 acts to secure the physical strength of the hollow fiber membrane and effectively separates the material to be treated to enhance the selectivity.

상기 지지층(310)의 구형 구조(Spherulite like structure)는 직경이 5 내지 30 μm일 수 있다. 지지층(310) 구형 구조의 직경이 5 μm미만일 경우 수투과도가 떨어지고 기계적 강도가 저하될 수 있으며, 30 μm을 초과할 경우 구형구조 사이의 밀집도가 너무 약해 오히려 인장강도가 낮아지는 문제가 있을 수 있다. 상기 구형 구조 직경을 만족하는 지지층(310)의 평균 공경은 0.1 내지 10 μm 일 수 있다.The spherical structure of the support layer 310 may have a diameter of 5 to 30 μm. If the diameter of the spherical structure of the support layer 310 is less than 5 μm, the water permeability may be decreased and the mechanical strength may be lowered. If the diameter exceeds 30 μm, the density of the spherical structure may be too weak and the tensile strength may be lowered . The average pore diameter of the support layer 310 satisfying the spherical structure diameter may be 0.1 to 10 탆.

또한, 상기 선택층(320)의 구형 구조(Spherulite like structure)는 직경이 1 내지 10 μm일 수 있다. 선택층(320)의 직경이 1 μm미만일 경우 분리 효율은 증가하나 투과유량이 급격히 감소되는 문제가 있으며, 10 μm을 초과할 경우 선택도가 저하되어 수처리 공정의 효율이 감소되는 문제가 있을 수 있다. 상기 구형 구조 직경을 만족하는 선택층(320)의 평균 공경은 0.01 내지 3 μm 일 수 있다.
In addition, the spherical structure of the selective layer 320 may have a diameter of 1 to 10 μm. When the diameter of the selective layer 320 is less than 1 탆, the separation efficiency increases but the permeation flow rate decreases sharply. If the diameter exceeds 10 탆, the selectivity decreases and the efficiency of the water treatment process may decrease . The average pore size of the selective layer 320 that satisfies the spherical structure diameter may be 0.01 to 3 占 퐉.

상기 지지층(310)의 단면 두께는 200 내지 340 μm이며, 선택층(320)의 단면 두께는 10 내지 150 μm일 수 있다. 지지층(310) 및 선택층(320)의 단면 두께는 PVDF 비대칭 중공사막 제조 시 포함되는 혼합 가소제의 함량비에 따라 조절할 수 있으며, 선택층(320)의 단면 두께가 10 μm 미만일 경우 분리 효율이 떨어지고 수명이 감소되는 문제가 있을 수 있으며, 150 μm을 초과할 경우 투과속도가 저해될 수 있다.
The cross-sectional thickness of the support layer 310 may be 200 to 340 占 퐉, and the thickness of the selective layer 320 may be 10 to 150 占 퐉. The cross-sectional thickness of the support layer 310 and the selective layer 320 can be controlled according to the content ratio of the mixed plasticizer contained in the PVDF asymmetric hollow fiber membrane. If the cross-sectional thickness of the selective layer 320 is less than 10 μm, There may be a problem of reduced lifetime, and if it exceeds 150 μm, the permeation rate may be inhibited.

상기와 같은 PVDF 비대칭 다공성 중공사막은 인장강도가 9 MPa 이상으로, 기계적 강도를 확보할 수 있으며, 실제 공정 시 시간 경과에 따른 절사의 문제를 방지할 수 있다. 또한, 종래의 지지체 위에 PVDF 용액을 코팅하는 제조 방법으로 제조된 중공사막은 PVDF 코팅층의 박리 강도가 6 MPa정도로 박리 되기 쉬운 반면 본 발명의 PVDF 비대칭 중공사막은 박리가 발생하지 않는다. The PVDF asymmetric porous hollow fiber membrane as described above has a tensile strength of 9 MPa or more and can secure the mechanical strength, and it is possible to prevent the problem of cutting over time in the actual process. In addition, the hollow fiber membrane produced by the method of coating a PVDF solution on a conventional support is liable to peel off the PVDF coating layer at a peel strength of about 6 MPa, but the PVDF asymmetric hollow fiber membrane of the present invention does not peel off.

또한, 상기와 같은 PVDF 비대칭 중공사막은 수투과도가 800LMH이상이며, BSA 배제율이 99%이상을 만족하여 우수한 여과 효율을 나타낼 수 있다.
In addition, the PVDF asymmetric hollow fiber membrane as described above has a water permeability of 800 LMH or more, satisfies BSA removal rate of 99% or more, and exhibits excellent filtration efficiency.

이와 같은 본 발명의 PVDF 비대칭 다공성 중공사막은, In the PVDF asymmetric porous hollow fiber membrane of the present invention,

(1) 고용해도 가소제 및 저용해도 가소제를 포함하는 혼합 가소제 및 폴리비닐덴플루오라이드(PVDF)를 170 내지 300℃ 온도에서 용융 혼합하여 조액을 제조하는 단계; (2) 상기 조액을 방사 노즐을 통해 압출 성형하여 중공사를 형성하는 단계; 및 (3) 상기 형성된 중공사를 외부 응고액에 침지하는 단계;를 포함하는 PVDF 중공사막의 제조방법을 통해 제조할 수 있다.
(1) preparing a crude liquid by melt-mixing a mixed plasticizer and polyvinylidene fluoride (PVDF) containing a plasticizer and a low-solubility plasticizer at a temperature of 170 to 300 ° C even if they are employed; (2) extruding the crude solution through a spinning nozzle to form a hollow fiber; And (3) dipping the formed hollow fiber in an external coagulating liquid.

상기 (1)단계는 고용해도 가소제 및 저용해도 가소제를 포함하는 혼합 가소제 및 폴리비닐덴플루오라이드(PVDF)를 170 내지 300℃ 온도에서 용융 혼합하여 조액을 제조한다. In the step (1), a mixed plasticizer containing a plasticizer and a low-solubility plasticizer and polyvinylidene fluoride (PVDF) are melt-mixed at a temperature of 170 to 300 ° C to prepare a crude liquid.

본 발명 중공사막 제조에 사용되는 폴리비닐덴플루오라이드 (PVDF)은 평균 분자량이 20만 내지 100만인 것이 바람직하다. PVDF 평균 분자량이 20만 미만인 경우 낮은 점도로 인하여 중공사 형태의 제막이 어려울 수 있으며, 100만을 초과할 경우 용융 시 고점도로 인하여 성형성이 나빠질 수 있다.
The polyvinylidene fluoride (PVDF) used in the hollow fiber membrane of the present invention preferably has an average molecular weight of 200,000 to 1,000,000. If the PVDF average molecular weight is less than 200,000, it may be difficult to form a hollow fiber membrane due to a low viscosity. If the PVDF average molecular weight is more than 1,000,000, moldability may be deteriorated due to high viscosity during melting.

본 발명은 PVDF 비대칭막을 형성하기 위하여 2이상의 혼합 가소제를 포함하여 용융 혼합한 조액을 제조한다. 상기 혼합 가소제는 고용해도 가소제 및 저용해도 가소제를 포함하는데, 고용해도 가소제 및 저용해도 가소제의 용해도 파라미터 차는 5 (cal/ml)2 이상일 수 있으며, 보다 바람직하게는 5 내지 15(cal/ml)2 일 수 있다.
The present invention relates to a method for producing a PVDF asymmetric membrane by melt-mixing a solution containing at least two mixed plasticizers. The solubility parameter difference between the solubilizing plasticizer and the low solubility plasticizer may be 5 (cal / ml) 2 or more, more preferably 5 to 15 (cal / ml) 2 Lt; / RTI >

본 발명에서 용해도 파라미터라 함은 각 고분자 혹은 용매가 가지고 있는 용해도 상수로서 고분자의 고유 용해도 파라미터와 차이가 적은 용매일수록 상기 고분자와의 용해가 용이하다고 할 수 있다. 이러한 고분자와 각 가소제 간의 용해도 차이는 고분자가 용융된 후 응고될 시 1차 핵의 생성 및 결정화도에 영향을 미쳐 분리막의 구조를 결정할 수 있다. 용해도 파라미터는 다음과 같이 한센(Hansen)식에 의해 정의될 수 있다:In the present invention, the solubility parameter refers to the solubility constant of each polymer or solvent, and it can be said that a solvent having a small difference in the intrinsic solubility parameter of the polymer is easier to dissolve with the polymer. The difference in solubility between the polymer and each plasticizer can influence the formation and crystallinity of the primary nucleus when the polymer is solidified after melting, thereby determining the structure of the separator. The solubility parameter can be defined by the Hansen equation as follows:

Figure 112012068335439-pat00001
Figure 112012068335439-pat00001

상기 식에서,In this formula,

δ= 용해도 파라미터(solubility parameter)이고,[delta] = solubility parameter,

δd=용해도 파라미터에 대한 디스퍼션 포스의 기여분(solubility parameter by disperdipon force)이며,δ d = solubility parameter by disperipon force for the solubility parameter,

δp=용해도 파라미터에 대한 쌍극자 모멘트의 기여분(solubility parameter by dipolar intermolecular force)이고,δ p = solubility parameter by dipolar intermolecular force for the solubility parameter,

δh=용해도 파라미터에 대한 수소결합의 기여분(solubility parameter by hydrogen bonding force)이다.
δ h = the solubility parameter of the hydrogen bonding force to the solubility parameter.

고용해도 가소제 및 저용해도 가소제의 용해도 차가 5(cal/ml)2 미만일 경우 비대칭 구조의 형성이 어려우며, 전체적으로 큰 구형의 구조가 형성되어 다공성이 낮아지는 문제가 있을 수 있다. 또한, 고용해도 가소제 및 저용해도 가소제의 용해도 차가 15(cal/ml)2 를 초과할 경우에는 분리막 내부 구형 간의 연결구조가 파괴되어 인장강도가 약해지는 문제가 있을 수 있다.
If the difference in solubility between the plasticizers and the low-solubility plasticizers is less than 5 (cal / ml) 2 even when dissolved, it is difficult to form an asymmetric structure, and a large spherical structure may be formed as a whole to lower the porosity. When the solubility difference of the plasticizer and the low-solubility plasticizer is more than 15 (cal / ml) 2 even if the solid solution is solubilized, the connection structure between the internal spheres of the separator may be broken and the tensile strength may be weakened.

상기와 같은 바람직한 용해도를 만족하는 저용해도 가소제는 디옥틸프탈레이트, 디옥틸세바케이트, 디옥틸아디페이트, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜 또는 폴리에틸렌글리콜 등의 단독 또는 혼합 형태일 수 있으며, 고용해도 가소제는 디부틸프탈레이트, 디메틸프탈레이트, 글리세롤 트리아세테이트 또는 감마부틸로락톤 등의 단독 또는 혼합 형태일 수 있다.
The low-solubility plasticizer satisfying the above-described preferable solubility may be a single or a mixed type such as dioctyl phthalate, dioctyl sebacate, dioctyl adipate, ethylene glycol, diethylene glycol, or polyethylene glycol, Butyl phthalate, dimethyl phthalate, glycerol triacetate or gamma-butylolactone, or the like, alone or in combination.

상기 저용해도 가소제 및 고용해도 가소제를 포함하는 혼합 가소제는 PVDF 100중량부에 대하여 70 내지 300 중량부를 포함할 수 있다. 혼합 가소제가 70 중량부 미만일 경우 구형 구조가 형성되지 않고 중공사막의 구조가 전체적으로 매우 조밀해져 수투과도가 낮아질 수 있으며, 300 중량부를 초과할 경우 PVDF의 농도가 낮아져 기계적 강도가 떨어지는 문제가 있을 수 있다.
The mixed plasticizer containing the low solubility plasticizer and the solubilizing plasticizer may include 70 to 300 parts by weight based on 100 parts by weight of PVDF. When the amount of the mixed plasticizer is less than 70 parts by weight, the spherical structure is not formed and the structure of the hollow fiber membrane becomes totally dense and water permeability may be lowered. When the amount exceeds 300 parts by weight, the concentration of PVDF may be lowered, .

상기 혼합 가소제를 저용해도 가소제 및 고용해도 가소제 2종으로 하였을 경우 외부 표면에서 내부 표면으로 갈수록 점진적으로 커지는 직경 구배를 갖는 구형 구조(Spherulite like structure)를 형성하는 PVDF 비대칭 중공사막이 제조될 수 있으며, 3종의 혼합 가소제를 사용할 경우 구형 구조(Spherulite like structure)가 점진적인 직경 구배를 형성하는 것이 아니라 지지층 및 선택층 경계면에서의 구형 구조(Spherulite like structure) 직경의 차가 5 μm이상인 PVDF 비대칭 중공사막을 제조할 수 있다.If the mixed plasticizer is low in solubility and if plasticizer is solubilized even though it is solubilized, a PVDF asymmetric hollow fiber membrane that forms a spherical structure having a diameter gradient gradually increasing from the outer surface to the inner surface can be produced, When three kinds of mixed plasticizers are used, the spherical structure does not form a gradual diameter gradient, but the spherical structure at the interface between the supporting layer and the selective layer is made of PVDF asymmetric hollow fiber membrane having a diameter difference of 5 μm or more can do.

상기 혼합 가소제의 저용해도 가소제 및 고용해도 가소제 혼합 중량비에 따라 비대칭 막 지지층 및 선택층의 두께 조절이 가능할 수 있다. 바람직하게는 저용해도 가소제 및 고용해도 가소제의 혼합 중량비가 1: 9 내지 7: 3일 수 있다. 상기 범위를 벗어날 경우 분리막 구조가 변형되어 인장강도 및 수투과도가 낮아지는 문제가 있을 수 있으며, 보다 구체적으로 고용해도 가소제 비율이 9 이상일 경우 큰 구형구조를 형성하여 다공성이 낮아지며 수투과도가 낮아지는 문제가 발생될 수 있고, 고용해도 가소제 비율이 3이하일 경우 각 구형구조간의 연결구조가 파괴되어 인장강도가 낮아진다는 단점이 발생할 수 있다.
It is possible to control the thicknesses of the asymmetric membrane supporting layer and the selective layer according to the mixing ratio of the plasticizer to the low solubility plasticizer and the solubilizing plasticizer. Preferably, the mixing ratio by weight of the low solubility plasticizer and the solubilizing plasticizer is 1: 9 to 7: 3. If the ratio exceeds 9, the membrane structure may be deformed to lower the tensile strength and water permeability. More specifically, when the plasticizer ratio is 9 or more, a large spherical structure is formed to lower porosity and water permeability And if the plasticizer ratio is 3 or less even when solubilized, the connecting structure between the spherical structures may be destroyed and the tensile strength may be lowered.

상기 (1)단계의 조액을 제조하는 용융 온도는 170 내지 300℃가 바람직한데, 170℃ 미만일 경우 PVDF 고분자의 용융온도보다 낮으므로 균일하게 용융이 이루어지지 않아 중공사막의 형태가 불안정해질 수 있으며, 300℃를 초과할 경우 가소제가 기화되어 수투과도가 낮아질 수 있다.
The melting temperature for preparing the crude liquid of the step (1) is preferably 170 to 300 ° C. When the temperature is lower than 170 ° C, the melting temperature is lower than the melting point of the PVDF polymer. Therefore, the melt can not be uniformly melted and the shape of the hollow fiber membrane may become unstable. If the temperature exceeds 300 ° C, the plasticizer may be vaporized and the water permeability may be lowered.

상기 (2)단계는 상기 조액을 방사 노즐을 통해 압출 성형하여 중공사를 형성한다. In the step (2), the crude solution is extruded through a spinning nozzle to form a hollow fiber.

상기 조액은 방사 노즐 밖에서 제조하여 유입할 수도 있고, 각각 압출기 내부로 유입하여 압출기 내부에서 형성될 수 도 있다. 상기 (2) 단계의 방사 노즐은 상기 (1)단계의 용융 온도보다 ± 20℃로 유지할 수 있는데, (1)단계의 용융 온도보다 ± 20℃의 범위를 벗어나는 경우 고분자의 결정화도가 변하여 중공사막의 기공도 및 강도에 영향을 미칠 수 있다.The crude solution may be manufactured outside the spinning nozzle and flowed into the extruder, or may be formed inside the extruder. The spinning nozzle of the step (2) may be maintained at a temperature of ± 20 ° C above the melting temperature of the step (1). If the temperature of the spinning nozzle deviates from the melting temperature of the step (1) by ± 20 ° C, the degree of crystallization of the polymer may change, Porosity and strength.

상기 (2) 단계의 압출 성형은 40 내지 90rpm의 속도로 이루어질 수 있는데, 스크류 속도가 40rpm 미만일 경우 압출기 내부에서 첨가제 등이 기화될 수 있으며, 90rpm 이상에서는 고분자 및 가소제 혼합이 원활히 이루어 지지 않아 제막이 어려워 질 수 있다.
If the screw speed is less than 40 rpm, the additive or the like may be vaporized in the extruder. If the extruder is operated at 90 rpm or more, mixing of the polymer and the plasticizer is not smoothly performed, It can be difficult.

종래에는 PVDF 비대칭 중공사막을 제조하기 위해서 3중 관형 방사 노즐을 통해 지지층과 외부 코팅층의 조액을 따로 제조하여 제조 공정이 복잡하고, 외부의 가혹조건 혹은 세척과정에서 코팅층이 박리되거나 세척 후 기공크기가 변하는 단점이 있었다. 이에 본 발명은 고용해도 가소제 및 저용해도 가소제를 포함하는 혼합 가소제를 적정 혼합 중량비로 혼합함에 따라 2중 관형 방사 노즐로도 PVDF 비대칭 중공사막을 용이하게 제조할 수 있다.Conventionally, in order to manufacture a PVDF asymmetric hollow fiber membrane, a manufacturing process is complicated by separately preparing a support layer and an outer coating layer through a triple tubular spinning nozzle, and the coating layer is peeled off in an external harsh condition or washing process, There was a disadvantage that it changed. Accordingly, the present invention can easily produce a PVDF asymmetric hollow fiber membrane with a double tubular spinning nozzle by mixing a mixed plasticizer containing a plasticizer and a low solubility plasticizer at an appropriate mixing weight ratio.

2중 관형 방사 노즐의 외부관으로는 상기 (1)단계의 방사 원액을 토출하고, 2중 관형 방사 노즐 내부관으로는 내부 응고제를 동시에 토출할 수 있다.The spinning stock solution of step (1) may be discharged to the outer tube of the double tubular spinning nozzle, and the inner coagulant may be simultaneously discharged to the inner tube of the double tubular spinning nozzle.

상기 내부 응고제는 내부 중공 형성을 위하여 사용되며, PVDF와 균일하게 혼합되면서 외부 응고액에 침지 시에 혼합될 수 있는 것이라면 특별한 제한은 없으나, 보다 바람직하게는 디부틸프탈레이트(Dibutyl Phthalate), 디메틸프탈레이트(Dimethyl phthalate), 디에틸프탈레이트(Diethyl phthalate), 디옥틸프탈레이트(Dioctyl phthalate), 디옥틸세바케이트(Dioctyl sebacate), 글리세롤 트리아세테이트(Glycerol triacetate), 폴리에틸렌 글리콜(Polyethylene glycol), 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol), 프로필렌 글리콜(Propylene glycol), 디에틸렌 글리콜(Diethylene glycol) 등 일 수 있다.
The internal coagulant is used for internal hollow formation and is not particularly limited as long as it is uniformly mixed with PVDF and can be mixed at the time of immersion in an external coagulating liquid. More preferred is dibutyl phthalate, dimethyl phthalate Dimethyl phthalate, diethyl phthalate, dioctyl phthalate, dioctyl sebacate, glycerol triacetate, polyethylene glycol, ethylene glycol, Propylene glycol, diethylene glycol, and the like.

상기 (3)단계는 형성된 중공사를 외부 응고액에 토출시키거나 침지하여 중공사막을 제조한다. 상기 (3)단계의 외부 응고액은 가소제 및 내부 응고제와 혼합될 수 있는 것이라면 특별한 제한은 없으나, 보다 바람직하게는 물, 디부틸프탈레이트(Dibutyl Phthalate), 디메틸프탈레이트(Dimethyl phthalate), 디에틸프탈레이트(Diethyl phthalate), 디옥틸프탈레이트(Dioctyl phthalate), 디옥틸세바케이트(Dioctyl sebacate), 글리세롤 트리아세테이트(Glycerol triacetate), 폴리에틸렌 글리콜(Polyethylene glycol), 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol), 프로필렌 글리콜(Propylene glycol), 디에틸렌 글리콜(Diethylene glycol) 등 일 수 있다.
In the step (3), the formed hollow fiber is discharged or immersed in an external coagulating solution to produce a hollow fiber membrane. The external coagulating solution in the step (3) is not particularly limited as long as it can be mixed with a plasticizer and an internal coagulant, and more preferably water, dibutyl phthalate, dimethyl phthalate, diethyl phthalate Diethyl phthalate, dioctyl phthalate, dioctyl sebacate, glycerol triacetate, polyethylene glycol, ethylene glycol, propylene glycol, Diethylene glycol, and the like.

상기 (3)단계의 외부 응고액은 -10 내지 120℃일 수 있다. 외부 응고액에서의 냉각 속도가 느리면 중공사막 내부의 구형 크기는 커질 수 있으며, 냉각 속도가 빠르면 구형 크기가 작아질 수 있다. 외부 응고액의 온도가 -10℃ 미만일 경우 냉각 속도가 너무 빨라 너무 작은 구형 구조로 수투과도가 떨어질 수 있으며, 120℃를 초과할 경우 냉각 속도가 너무 느려 상 분리가 늦어짐에 따라 구형 크기가 지나치게 커져 각 구형구조 사이의 밀집도 및 연결부위가 적어지게 되고, 다공성 및 인장강도가 떨어질 수 있다.
The external coagulation liquid in the step (3) may be -10 to 120 캜. If the cooling rate in the external coagulation solution is low, the spherical size inside the hollow fiber membrane may become large, and the spherical size may become small at a high cooling rate. If the temperature of the external coagulating solution is less than -10 ° C, the cooling rate is too fast and the water permeability may be reduced due to too small spherical structure. If the temperature exceeds 120 ° C, the cooling rate becomes too slow. The density and the connection sites between the spherical structures are reduced, and the porosity and tensile strength may be lowered.

상기 (3)단계의 제조된 중공사막은 연신 용액을 포함하는 연신기 내로 연속적으로 피딩하여 연신하는 (4)단계를 더 포함할 수 있다. 상기의 연신공정에 있어서 연신용액은 에틸렌글리콜, 글리세롤, 분자량 400 이하의 폴리에틸렌글리콜 또는 물 등 일수 있으며, 15 내지 150℃의 연신 온도에서, 1.1 내지 2.0배의 연신비로 연신할 수 있다. The hollow fiber membrane produced in the step (3) may further include (4) continuously feeding and stretching the hollow fiber membrane into a stretching machine including a stretching solution. In the above stretching step, the stretching solution may be ethylene glycol, glycerol, polyethylene glycol having a molecular weight of 400 or less, water, or the like, and may be stretched at a stretching ratio of 1.1 to 2.0 times at a stretching temperature of 15 to 150 캜.

연신온도가 15℃ 미만일 경우 부분 연신이 일어나 중공사막이 일정하게 연신되지 않을 수 있으며, 150℃를 초과하면 막 수축과 절사가 발생하기 쉬운 단점이 있다. 연신비가 중공사의 길이 대비 1.1배 미만일 경우 연신으로 인한 공경 제어 및 강도 증가의 효과가 미비하고, 2.0배를 초과할 경우 막 두께가 감소하여 기계적 물성이 약해지는 문제가 발생할 수 있다.
When the stretching temperature is less than 15 ° C, partial stretching may occur and the hollow fiber membrane may not be uniformly stretched. When the stretching temperature is more than 150 ° C, film shrinkage and trimming are likely to occur. If the stretching ratio is less than 1.1 times the length of the hollow fiber, the effect of pore control and strength increase due to stretching is insufficient. If the stretching ratio is more than 2.0 times, the film thickness may decrease and the mechanical properties may become weak.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하지만, 하기 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the following examples should not be construed as limiting the scope of the present invention, and should be construed to facilitate understanding of the present invention.

<실시예1>&Lt; Example 1 >

중량 평균 분자량이 44만인 PVDF(Solef 6013, Solvay) 100중량부에 대하여 글리세롤 트리아세테이트(용해도: 20(cal/ml)2) 60 중량부, 디에틸렌글리콜(용해도: 29.9(cal/ml)2) 90 중량부를 동시에 이축 압출기 내부(스크류 직경: 30mm)에 투입하였다. 220℃의 압출기에서 용융된 혼합액은 기어펌프를 이용하여 200℃로 유지되는 노즐로 이송시켰다. 이후 내부 응고제로 글리세롤 트리아세테이트를 사용하여 혼합용액을 토출하였으며 이때 노즐과 응고조 수면의 높이(Air gap)는 1cm를 유지하였다.60 parts by weight of glycerol triacetate (solubility: 20 (cal / ml) 2 ), 60 parts by weight of diethylene glycol (solubility: 29.9 (cal / ml) 2 ) were added to 100 parts by weight of PVDF (Solef 6013, Solvay) 90 parts by weight were simultaneously introduced into the twin-screw extruder (screw diameter: 30 mm). In the extruder at 220 DEG C, the molten mixture was transferred to a nozzle maintained at 200 DEG C using a gear pump. Then, the mixed solution was discharged using glycerol triacetate as an internal coagulant, and the air gap between the nozzle and the coagulation bath was maintained at 1 cm.

이렇게 토출된 혼합액은 35℃로 유지되는 응고조를 통하여 냉각시켜 상분리를 유도하였으며 이후 20m/min의 속도로 80℃의 수욕조에서 권취를 실시하였다.The discharged mixture was cooled through a coagulation bath maintained at 35 ° C to induce phase separation, and then wound in a water bath at 80 ° C at a rate of 20 m / min.

이와 같이 제조된 중공사막은 도3과 같이 내부표면으로 갈수록 점진적으로 커지는 구형구조를 형성하였으며, 외부표면의 구형 구조 평균 직경이 6μm이고, 내부표면 구형 구조 평균 직경이 18μm이었다.
As shown in FIG. 3, the hollow fiber membrane thus formed formed a spherical structure gradually increasing in size toward the inner surface. The spherical structure average diameter of the outer surface was 6 μm and the average diameter of the spherical structure of the inner surface was 18 μm.

<실시예2> &Lt; Example 2 >

디에틸렌글리콜(용해도: 29.9(cal/ml)2) 90중량부를 대신하여 디에틸렌글리콜(용해도: 29.9(cal/ml)2) 40중량부 및 디메틸프탈레이트(용해도: 10.8(cal/ml)2) 50중량부를 혼합한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하여 제조하였다.Diethylene glycol (solubility: 29.9 (cal / ml) 2 ) 90 parts by weight in place of parts of diethylene glycol (solubility: 29.9 (cal / ml) 2 ) 40 parts by weight of dimethyl phthalate (solubility: 10.8 (cal / ml) 2 ) Was prepared in the same manner as in Example 1,

이와 같이 제조된 중공사막은 도4와 같이 지지층과 선택층의 경계면에서 구형구조를 직경의 차가 20 μm인 비대칭 구조를 형성하였으며, 지지층의 단면 두께가 270 μm이고, 선택층의 단면 두께는 80 μm이었다.
As shown in FIG. 4, the hollow fiber membrane thus formed had an asymmetric structure with a diameter difference of 20 μm at the interface between the support layer and the selective layer. The cross-sectional thickness of the support layer was 270 μm and the cross-sectional thickness of the selective layer was 80 μm .

<실시예3> &Lt; Example 3 >

글리세롤 트리아세테이트(용해도: 20(cal/ml)2) 60 중량부, 디에틸렌글리콜(용해도: 29.9(cal/ml)2) 90 중량부를 대신하여 디메틸프탈레이트 (용해도: 10.8(cal/ml)2) 60중량부, 글리세린 (용해도: 33.8(cal/ml)2) 90중량부를 혼합한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하여 제조하였다.Glycerol triacetate (solubility: 20 (cal / ml) 2 ) 60 parts by weight of diethylene glycol (solubility: 29.9 (cal / ml) 2 ) 90 parts by weight in place of parts of dimethyl phthalate (solubility: 10.8 (cal / ml) 2 ) , And 90 parts by weight of glycerin (solubility: 33.8 (cal / ml) 2 ) were mixed in the same manner as in Example 1.

이와 같이 제조된 중공사막은 비용매의 큰 영향으로 인해 중공이 제대로 형성되지 않으며, 인장강도가 낮아졌다.
The thus produced hollow fiber membrane was not formed properly due to a large effect of non-solvent, and the tensile strength was lowered.

<실시예4> <Example 4>

글리세롤 트리아세테이트(용해도: 20(cal/ml)2) 60 중량부, 디에틸렌글리콜(용해도: 29.9(cal/ml)2) 90 중량부를 대신하여 디부틸프탈레이트 (용해도: 19(cal/ml)2) 60중량부, 폴리에틸렌클리콜 (용해도: 23(cal/ml)2) 90중량부를 혼합한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하여 제조하였다.Glycerol triacetate (solubility: 20 (cal / ml) 2 ) 60 parts by weight of diethylene glycol (solubility: 29.9 (cal / ml) 2 ) in place of 90 parts by weight of dibutyl phthalate (solubility: 19 (cal / ml) 2 ) And 90 parts by weight of a polyethylene glycol (solubility: 23 (cal / ml) 2 ) were mixed in the same manner as in Example 1.

이와 같이 제조된 중공사막은 외부표면으로 갈수록 구형크기가 작아지는 비대칭형 구조를 형성하지 않고 일정한 크기이상의 큰 구형을 이루는 대칭형 구조를 형성하였으며 이로 인하여 낮은 수투과도를 나타내었다.
The hollow fiber membrane thus formed formed a symmetrical structure having a large spherical shape larger than a predetermined size without forming an asymmetric structure that the spherical size became smaller toward the outer surface, thereby exhibiting a low water permeability.

<실시예5> &Lt; Example 5 >

글리세롤 트리아세테이트(용해도: 20(cal/ml)2) 60 중량부를 대신하여 디메틸프탈레이트(용해도: 10.8(cal/ml)2) 60중량부를 혼합한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하여 제조하였다.Except that 60 parts by weight of dimethyl phthalate (solubility: 10.8 (cal / ml) 2 ) was used instead of 60 parts by weight of glycerol triacetate (solubility: 20 (cal / ml) 2 ) Respectively.

이와 같이 제조된 중공사막은 이중구조가 형성되지 않으며 외부 치밀층의 두께가 두꺼워져 수투과도가 낮아진다.
The hollow fiber membrane thus produced does not have a double structure, and the thickness of the outer dense layer becomes thick, thereby lowering the water permeability.

<실시예6> &Lt; Example 6 >

디에틸렌글리콜(용해도: 29.9(cal/ml)2) 90 중량부를 대신하여 디옥틸프탈레이트(용해도: 18.5(cal/ml)2) 90중량부를 혼합한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하여 제조하였다.Except that 90 weight parts of diethylene glycol (solubility: 29.9 (cal / ml) 2 ) was replaced by 90 weight parts of dioctyl phthalate (solubility: 18.5 (cal / ml) 2 ) .

이와 같이 제조된 중공사막은 이중구조가 형성되지 않으며 각 결정구조간의 연계성이 떨어져 인장강도가 낮아진다.
The hollow fiber membrane thus produced has no double structure and has low tensile strength due to poor interconnection between crystal structures.

<비교예1> &Lt; Comparative Example 1 &

디에틸렌글리콜(용해도: 29.9(cal/ml)2)을 혼합하지 않은 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하여 제조하였다.Except that diethylene glycol (solubility: 29.9 (cal / ml) 2 ) was not mixed.

이와 같이 제조된 중공사막은 구형구조의 대칭막을 형성하였으며, 구형 구조의 평균 직경은 8 μm이었다. The hollow fiber membrane thus formed formed a spherical symmetrical membrane, and the spherical structure had an average diameter of 8 μm.

<비교예2>&Lt; Comparative Example 2 &

PVDF 고분자 100 중량부에 대하여 용매 N-메틸-2피롤리돈 (N-Methyl-2-pyrrolidone) 240 중량부를 120℃에서 혼합하여 조액을 만든 후, 온도가 일정하게 유지되는 이송라인을 통해 노즐로 이동된 후 외부 응고조에 토출되었다. 이렇게 토출된 혼합액은 35℃로 유지되는 응고조를 통하여 냉각시켜 종래의 열 유도 상분리법으로 중공사를 제조하였으며, 이후 20m/min의 속도로 80℃의 수욕조에서 권취를 실시하였다.240 parts by weight of N-methyl-2-pyrrolidone (N-methyl-2-pyrrolidone) was mixed with 100 parts by weight of PVDF polymer at 120 DEG C to prepare a crude liquid. And then discharged to the external coagulation bath. The mixed solution thus discharged was cooled through a coagulation bath maintained at 35 ° C., and a hollow fiber was produced by a conventional heat-induced phase separation method. Thereafter, the hollow fiber was wound at a rate of 20 m / min in a water bath of 80 ° C.

이와 같이 제조된 중공사막은 스폰지 구조(Sponge like structure)의 대칭막을 형성하였다.
The hollow fiber membrane thus formed formed a symmetric membrane of sponge like structure.

<비교예3>&Lt; Comparative Example 3 &

PVDF 고분자 100 중량부에 대하여 용매 디메틸아세트아마이드 240 중량부를 120℃에서 혼합하여 조액을 만든 후, 온도가 일정하게 유지되는 이송라인을 통해 노즐로 이동된 후 외부 응고조에 토출되었다. 이때 3중노즐을 통해 토출될 시 중공사 표면에 동일 고분자를 이용하여 코팅하였다. 코팅되는 고분자 용액의 조성은 PVDF 100중량부에 대하여 용매 디메틸아세트아마이드 630 중량부, 폴리비닐피롤리돈 39중량부이며 코팅용 노즐을 통해 이송된다. 이렇게 토출된 혼합액은 35℃로 유지되는 응고조를 통하여 냉각시켜 종래의 열 유도 상분리법으로 중공사를 제조하였으며, 이후 20m/min의 속도로 80℃의 수욕조에서 권취를 실시하였다.240 parts by weight of dimethylacetamide as a solvent was mixed with 100 parts by weight of PVDF polymer at 120 캜 to prepare a crude liquid. The liquid was transferred to a nozzle through a transfer line maintained at a constant temperature, and then discharged into an external coagulation bath. At this time, when the hollow fiber was discharged through a triple nozzle, the same polymer was coated on the surface of the hollow fiber. The composition of the polymer solution to be coated is 630 parts by weight of dimethylacetamide as a solvent and 39 parts by weight of polyvinylpyrrolidone based on 100 parts by weight of PVDF, and is transported through a coating nozzle. The mixed solution thus discharged was cooled through a coagulation bath maintained at 35 ° C., and a hollow fiber was produced by a conventional heat-induced phase separation method. Thereafter, the hollow fiber was wound at a rate of 20 m / min in a water bath of 80 ° C.

이와 같이 제조된 중공사막은 지지층을 가지는 중공사 외부에 코팅층이 생성된 2중구조를 형성하였다.
The thus prepared hollow fiber membrane was formed into a double hollow structure in which a coating layer was formed on the outside of the hollow fiber having the support layer.

<실험예><Experimental Example>

실시예1 내지 6 및 비교예1 내지 3에서 제조한 중공사 분리막에 대한 순수투과도, 인장강도, 배제율 및 역세강도를 아래와 같은 방법으로 측정하였고, 그 결과를 표 2에 기재하였다.
The pure water permeability, tensile strength, rejection rate and backwash strength of the hollow fiber membranes prepared in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 were measured by the following methods, and the results are shown in Table 2.

1. 순수투과도의 측정1. Measurement of pure water permeability

상기 제조된 중공사 분리막 모듈에 대하여, 상온의 순수를 1.0 기압으로 전량 여과(DEAD-END) 방식으로 모듈의 한 측면에 공급하고, 투과된 물의 양을 측정한The hollow fiber membrane module thus prepared was supplied with pure water at a room temperature at a pressure of 1.0 atm on one side of the module by a DEAD-END method, and the amount of permeated water was measured

후, 단위시간, 단위막 면적, 단위압력 당 투과량으로 환산하였다.
After which the permeation amount per unit time, unit membrane area, and unit pressure was calculated.

2. 배제율의 측정2. Measurement of rejection rate

상온조건에서 BSA(bovin serum albumin, 알드리치사, Mw 66,000)를 순수에BSA (bovine serum albumin, Aldrich, Mw 66,000) was added to pure water at room temperature

용해시켜 1,000ppm 농도의 수용액을 제조하였다. 상기 제조된 중공사 분리막 모듈의 일 측면에 수용액을 1.0 kg/cm2의 압력으로 공급하여 투과된 수용액 및 초기 공급된 원수에 용해된 BSA 농도를 자외선 분광기(베리안사, Cary-100)를 이용하여 측정하였다.To prepare an aqueous solution having a concentration of 1,000 ppm. The aqueous solution was supplied to one side of the prepared hollow fiber membrane module at a pressure of 1.0 kg / cm 2, and the BSA concentration dissolved in the permeated aqueous solution and the raw water initially supplied was measured using an ultraviolet spectrophotometer (Cary-100) Respectively.

이후, 278nm 파장에서 측정된 흡수피크의 상대적인 비를 하기 식을 이용하여Thereafter, the relative ratio of the absorption peaks measured at a wavelength of 278 nm was calculated using the following equation

백분율로 환산하여 BSA 배제율을 결정하였다.
The BSA exclusion rate was determined as a percentage.

배제율(%) = ((원액농도- 투과농도)/원액농도) × 100
Excretion rate (%) = ((concentration of raw liquid - permeation concentration) / concentration of raw liquid) × 100

3. 인장 강도의 측정3. Measurement of tensile strength

인장시험기를 통해 제조된 중공사 막의 인장강도, 인장신도 등을 측정 하였다. 인장시험은 파지거리 10cm, 크로스헤드 스피드는 3cm/분으로 하여 상온 하에서 실시 하였다.The tensile strength and tensile elongation of the hollow fiber membranes prepared through the tensile tester were measured. The tensile test was carried out at room temperature at a gripping distance of 10 cm and a crosshead speed of 3 cm / min.

인장 시험기(도요 볼드윈사 제조「RTM-100」)를 사용하여 온도 23 ℃, 상대 습도 50 %의 분위기 중에서 초기 시료 길이100 mm, 크로스 헤드 속도 200 mm/분의 조건하에서 측정하였다.
(Initial sample length: 100 mm, crosshead speed: 200 mm / min) at a temperature of 23 DEG C and a relative humidity of 50% using a tensile tester ("RTM-100" manufactured by Toyo Baldwin Co., Ltd.).

4. 내압 시험의 측정4. Measurement of pressure test

상기 제조된 중공사막 모듈내에 시험수를 채운 상태에서 막모듈의 여과수측을 막고 공급수측에서 해당 막모듈 사용조건의 1.5배 이상으로 압력을 1분간 가하고 상태를 관찰한다.
The filtration water side of the membrane module is closed while the test water is filled in the manufactured hollow fiber membrane module, and the pressure is applied to the feed water side at least 1.5 times the condition of the membrane module for 1 minute and the state is observed.

구분division 순수투과도
(L/m2hr)
Pure permeability
(L / m 2 hr)
BSA 배제율
(%)
BSA exclusion rate
(%)
인장강도
(MPa)
The tensile strength
(MPa)
실시예1Example 1 10001000 9696 99 실시예2Example 2 800800 9999 99 실시예3Example 3 900900 9393 66 실시예4Example 4 700700 9090 88 실시예5Example 5 500500 9393 99 실시예6Example 6 800800 9191 55 비교예1Comparative Example 1 600600 9090 88 비교예2Comparative Example 2 600600 9595 44 비교예3Comparative Example 3 600600 9696 66

상기 표1에서 알 수 있듯이, 단독 가소제만을 포함한 비교예1에 비하여 본 발명에 따른 혼합 가소제를 포함하여 비대칭 구형구조를 형성하는 경우 기계적 강도 및 여과 효율 면에서 우수한 것을 확인할 수 있다. 또한, 종래의 방법에 따라 제조되어 스폰지 구조를 형성하는 비교예2에 비하여 순수투과도가 증가하면서도 BSA 배제율은 높은 상태를 유지하며, 인장강도가 향상되어 우수한 기계적 강도를 나타내는 것을 알 수 있다. 3중 관형 방사노즐을 통해 제조한 비교예3은 제조공정이 복잡하고, 비용이 많이 들 뿐만 아니라 수투과도 등 물성 면에서도 효과가 떨어지며 역세척 후에 기공 크기가 변하는 것을 확인할 수 있었다. As can be seen from Table 1, when the asymmetric spherical structure including the mixed plasticizer according to the present invention is formed, the mechanical strength and the filtration efficiency are superior to those of Comparative Example 1 containing only a single plasticizer. Compared with Comparative Example 2, which is manufactured according to the conventional method and has a sponge structure, the BSA elimination rate is maintained at a high level while the pure water permeability is increased, and the tensile strength is improved to show excellent mechanical strength. In Comparative Example 3, which was manufactured through a triple tubular spinning nozzle, the manufacturing process was complicated, and it was not only costly but also ineffective in terms of water permeability and pore size after backwashing.

구체적으로, 고용해도 가소제 및 저용해도 가소제의 용해도 차가 15(cal/ml)2 를 초과하거나 5(cal/ml)2 미만인 실시예 3 내지 6의 경우 상기 범위를 만족하는 실시예1에 비하여 수투과도가 낮아지거나 인장강도가 저하되는 등 물성이 다소 떨어지는 것을 알 수 있으며, 3종 혼합 가소제를 사용하여 지지층과 선택층의 경계를 형성하는 실시예2가 여과 효율면에서 가장 우수한 것으로 나타났다.
Specifically, in Examples 3 to 6 in which the difference in solubility between the plasticizer and the low-solubility plasticizer was more than 15 (cal / ml) 2 or less than 5 (cal / ml) 2 even when dissolved, water permeability And the tensile strength was lowered. Example 2 in which the boundary between the support layer and the selective layer was formed using the three-component mixed plasticizer was found to be the most excellent in terms of the filtration efficiency.

Claims (13)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 폴리비닐덴플루오라이드(PVDF) 중공사막에 있어서,
중공;
상기 중공의 외주를 따라 형성된 지지층; 및
상기 지지층의 외주를 따라 형성된 선택층을 포함하며,
상기 지지층 및 선택층은 구형 구조(Spherulite like structure)를 형성하고, 상기 지지층의 단면 두께는 200 내지 340 μm이며, 선택층의 단면 두께는 10 내지 150 μm이고, 상기 지지층 및 선택층 경계면에서의 구형 구조(Spherulite like structure) 직경의 차가 5 μm이상인 PVDF 비대칭 다공성 중공사막.
In the polyvinylidene fluoride (PVDF) hollow fiber membrane,
Hollow;
A supporting layer formed along the outer periphery of the hollow; And
And a selective layer formed along the periphery of the support layer,
Wherein the support layer and the selection layer form a spherical structure, the support layer has a cross-sectional thickness of 200 to 340 占 퐉, the selective layer has a cross-sectional thickness of 10 to 150 占 퐉, Spherulite like structure A PVDF asymmetric porous hollow fiber membrane with a diameter difference of 5 μm or more.
제8항에 있어서,
상기 지지층의 구형 구조(Spherulite like structure)는 직경이 5 내지 30 μm인 것을 특징으로 하는 PVDF 비대칭 다공성 중공사막.
9. The method of claim 8,
Wherein the spherical structure of the support layer has a diameter of 5 to 30 占 퐉 asymmetric porous hollow fiber membrane.
제8항에 있어서,
상기 선택층의 구형 구조(Spherulite like structure)는 직경이 1 내지 10 μm인 것을 특징으로 하는 PVDF 비대칭 다공성 중공사막.
9. The method of claim 8,
Wherein the spherical structure of the selective layer has a diameter of 1 to 10 [mu] m.
삭제delete 제8항에 있어서,
상기 지지층의 평균 공경은 0.1 내지 10 μm이며, 선택층의 평균 공경은 0.01 내지 3 μm인 것을 특징으로 하는 PVDF 비대칭 다공성 중공사막.
9. The method of claim 8,
Wherein the support layer has an average pore size of 0.1 to 10 占 퐉, and the average pore size of the selective layer is 0.01 to 3 占 퐉.
제8항에 있어서,
상기 중공사막은 수투과도가 800LMH이상이며, BSA배제율이 99%이상인 것을 특징으로 하는 PVDF 비대칭 다공성 중공사막.

9. The method of claim 8,
Wherein the hollow fiber membrane has a water permeability of 800 LMH or more and a BSA removal rate of 99% or more.

KR1020120093125A 2012-08-24 2012-08-24 PVDF asymmetric porous hollow fiber membrane KR101401163B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120093125A KR101401163B1 (en) 2012-08-24 2012-08-24 PVDF asymmetric porous hollow fiber membrane

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120093125A KR101401163B1 (en) 2012-08-24 2012-08-24 PVDF asymmetric porous hollow fiber membrane

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140026124A KR20140026124A (en) 2014-03-05
KR101401163B1 true KR101401163B1 (en) 2014-05-29

Family

ID=50640971

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120093125A KR101401163B1 (en) 2012-08-24 2012-08-24 PVDF asymmetric porous hollow fiber membrane

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101401163B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016072554A1 (en) * 2014-11-04 2016-05-12 롯데케미칼 주식회사 Porous hollow fiber membrane and method for manufacturing same

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10702834B2 (en) * 2014-07-07 2020-07-07 Toray Industries, Inc. Separation membrane and method for producing same
KR101868890B1 (en) * 2016-03-18 2018-07-20 상명대학교 천안산학협력단 Asymmetric microporous polybenzimidazol membrane

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070102011A (en) * 2006-04-13 2007-10-18 명지대학교 산학협력단 Porous poly(vinylidene fluoride) hollow fiber membranes for high water permeance and methods to make membranes
KR20070103187A (en) * 2006-04-18 2007-10-23 명지대학교 산학협력단 Porous poly(vinylidene fluoride) hollow fiber membranes composed of both fibril and nodular structures
KR20110033729A (en) * 2009-09-25 2011-03-31 엘지전자 주식회사 Fluorinated hollow fiber membrane and method for preparing the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070102011A (en) * 2006-04-13 2007-10-18 명지대학교 산학협력단 Porous poly(vinylidene fluoride) hollow fiber membranes for high water permeance and methods to make membranes
KR20070103187A (en) * 2006-04-18 2007-10-23 명지대학교 산학협력단 Porous poly(vinylidene fluoride) hollow fiber membranes composed of both fibril and nodular structures
KR20110033729A (en) * 2009-09-25 2011-03-31 엘지전자 주식회사 Fluorinated hollow fiber membrane and method for preparing the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016072554A1 (en) * 2014-11-04 2016-05-12 롯데케미칼 주식회사 Porous hollow fiber membrane and method for manufacturing same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140026124A (en) 2014-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101462939B1 (en) Hydrophilic Polyvinylidene Fluoride Based Hollow Fiber Membrane and Preparing Method Thereof
KR101502865B1 (en) Manufacturing method of PVDF hollow fiber membrane
KR20110033729A (en) Fluorinated hollow fiber membrane and method for preparing the same
KR101738976B1 (en) polyvinylidene fluoride hollow fiber membrane and manufacturing method thereof
KR20190045361A (en) Porous hollow fiber membranes and methods for producing porous hollow fiber membranes
KR101394416B1 (en) Method for Manufacturing Polyvinylidene fluoride Hollow fiber membrane and Hollow fiber membrane
KR101364845B1 (en) Manufacturing method of PVDF hollow fiber membrane
JPWO2010082437A1 (en) Vinylidene fluoride resin hollow fiber porous membrane and method for producing the same
KR101401163B1 (en) PVDF asymmetric porous hollow fiber membrane
KR101939328B1 (en) Hollow Fiber Membrane Having Novel Structure and Method of Preparing the Same
KR20160081612A (en) PVDF porous hollow fiber membrane and the preparing method thereof
KR101401160B1 (en) Polyvinylidene fluoride asymmetry-porous hollow fiber membrane and manufacturing method thereof
KR102316308B1 (en) Spinning solution for flexible PPS porous hollow fiber having hydrophilicity, flexible PPS porous hollow fiber membrane having hydrophilicity and Manufacturing method thereof
KR101415040B1 (en) Manufacturing method of PVDF asymmetric porous hollow fiber membrane
KR101397798B1 (en) Manufacturing method of PVDF asymmetric porous hollow fiber membrane
KR101025755B1 (en) Ultrafiltration membranes with improved water permeability and mechanical strength and manufacturing method thereof
KR20120077011A (en) Water treatment membrane of poly(ethylenechlorotrifluoroethylene) and manufacturing method thereof
KR101380550B1 (en) Pvdf porous hollow fiber membrane and manufacturing method thereof
KR101364862B1 (en) Porous PVDF hollow fiber membrane
KR101397796B1 (en) PVDF asymmetric porous hollow fiber membrane
KR101432581B1 (en) PVDF hollow fiber membrane
KR101414197B1 (en) Asymmetric porous ECTFE hollow fiber membrane
KR101397842B1 (en) Polyvinylidene fluoride asymmetry-porous hollow fiber membrane and manufacturing method thereof
KR20160079354A (en) Composition of PVDF porous hollow fiber membrane improved with hydrophilicity and PVDF porous hollow fiber membrane having asymmetry sandwich structure using the same
KR101373504B1 (en) Pvdf hollow fiber 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: 20170508

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180517

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190521

Year of fee payment: 6