KR102101061B1 - 역삼투막 제조용 조성물, 이를 이용한 역삼투막 제조방법, 역삼투막 및 수처리 모듈 - Google Patents

역삼투막 제조용 조성물, 이를 이용한 역삼투막 제조방법, 역삼투막 및 수처리 모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR102101061B1
KR102101061B1 KR1020170009909A KR20170009909A KR102101061B1 KR 102101061 B1 KR102101061 B1 KR 102101061B1 KR 1020170009909 A KR1020170009909 A KR 1020170009909A KR 20170009909 A KR20170009909 A KR 20170009909A KR 102101061 B1 KR102101061 B1 KR 102101061B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
reverse osmosis
osmosis membrane
composition
preparing
active layer
Prior art date
Application number
KR1020170009909A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180086037A (ko
Inventor
변은경
박성경
이아영
신정규
강혜림
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020170009909A priority Critical patent/KR102101061B1/ko
Publication of KR20180086037A publication Critical patent/KR20180086037A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102101061B1 publication Critical patent/KR102101061B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B01D71/56Polyamides, e.g. polyester-amides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/025Reverse osmosis; Hyperfiltration
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/441Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/05Alcohols; Metal alcoholates
    • C08K5/053Polyhydroxylic alcohols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/17Amines; Quaternary ammonium compounds

Abstract

본 명세서는 아민 화합물 및 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 역삼투막 제조용 조성물을 제공한다.

Description

역삼투막 제조용 조성물, 이를 이용한 역삼투막 제조방법, 역삼투막 및 수처리 모듈{COMPOSITION FOR PREPARING REVERSE OSMOSIS MEMBRANE, METHOD FOR PREPARING REVERSE OSMOSIS MEMBRANE USING THE SAME, REVERSE OSMOSIS MEMBRANE AND WATER TREATMENT MODULE}
본 명세서는 역삼투막 제조용 조성물 및 이를 이용한 역삼투막의 제조방법에 관한 것이다. 또한, 본 명세서는 상기 역삼투막 제조용 조성물을 이용하여 제조된 역삼투막 및 상기 역삼투막을 포함하는 수처리 모듈에 관한 것이다.
반투과성막으로 격리된 두 용액 사이에서 용매가 용질의 농도가 낮은 용액에서 높은 용액 쪽으로 분리막을 통과하여 이동하는 현상을 삼투 현상이라 하며, 이때 용매의 이동으로 용질의 농도가 높은 용액 측에 작용하는 압력을 삼투압이라고 한다. 그런데 삼투압보다 높은 외부 압력을 걸어주면 용매는 용질의 농도가 낮은 용액 쪽으로 이동하게 되는데, 이 현상을 역삼투라고 한다. 역삼투 원리를 이용하여 압력 구배를 구동력으로 해서 반투과성 막을 통해 각종 염이나 유기 물질을 분리해낼 수 있다. 이러한 역삼투 현상을 이용한 수처리 분리막은 분자 수준의 물질을 분리하고, 염수 또는 해수에서 염을 제거하여 가정용 및 건축용, 산업용 용수를 공급하는데 사용되고 있다.
이러한 수처리 분리막의 대표적인 예로는, 폴리아미드계 수처리 분리막을 들 수 있으며, 폴리아미드계 수처리 분리막은 미세 다공층 지지체 상에 폴리아미드 활성층을 형성하는 방법으로 제조되고 있으며, 보다 구체적으로는, 부직포 위에 폴리술폰층을 형성하여 미세 다공성 지지체를 형성하고, 이 미세 다공성 지지체를 m-페닐렌 디아민(m-Phenylene Diamine, mPD) 수용액에 침지시켜 mPD층을 형성하고, 이를 다시 트리메조일클로라이드(TriMesoyl Chloride, TMC) 유기 용매에 침지시켜 mPD층을 TMC와 접촉시켜 계면 중합시킴으로써 폴리아미드층을 형성하는 방법으로 제조되고 있다.
Roh et al., J. Poly. Sci. 36, 1821-1830, 1998
본 출원에서는 역삼투막 제조용 조성물, 이를 이용한 역삼투막의 제조방법, 및 상기 역삼투막 제조용 조성물을 포함하는 역삼투막 및 수처리 모듈을 제공하고자 한다.
본 명세서의 일 실시상태는 아민 화합물 및 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 역삼투막 제조용 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112017007300462-pat00001
상기 화학식 1에 있어서,
R1은 수소이거나, L 또는 NH2와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하며,
L은 직접결합, 또는 치환 또는 비치환된 알킬렌기이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태는 다공성 지지체를 준비하는 단계; 및 상기 다공성 지지체 상에 전술한 조성물을 이용하여, 폴리아미드 활성층을 형성하는 단계를 포함하는 역삼투막 제조방법을 제공한다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태는 다공성 지지체; 및 상기 다공성 지지체 상에 구비된 폴리아미드 활성층을 포함하고, 상기 폴리아미드 활성층은 전술한 제조방법에 의하여 형성된 것인 역삼투막을 제공한다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태는 다공성 지지체; 및 상기 다공성 지지체 상에 구비된 폴리아미드 활성층을 포함하고, 상기 폴리아미드 활성층은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 것인 역삼투막을 제공한다.
[화학식 2]
Figure 112017007300462-pat00002
상기 화학식 2에 있어서, R1은 수소이고, R2은 수소, 카르복실기, 페닐기, 또는 아실할라이드이며, X 및 Y는 각각 치환 또는 비치환된 페닐렌기이고, L은 직접결합, 또는 치환 또는 비치환된 알킬렌기이고, n은 1 내지 10인 정수이다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태는 전술한 역삼투막을 포함하는 수처리 모듈을 제공한다.
본 명세서에 일 실시상태에 따른 조성물에 의하여 제조된 역삼투막은 우수한 투과유량을 나타낸다.
나아가, 본 명세서의 일 실시상태의 조성물에 의하여 제조된 역삼투막은 역삼투막 제조시 조성물 내에 침전을 발생시키지 않아, 투과유량 향상과 함께 우수한 염제거율을 나타낼 수 있다.
도 1은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 역삼투막을 도시한 것이다.
본 명세서에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
이하 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
기존 역삼투막에 적용되고 있는 선행기술에서는 계면중합에 중요한 m-페닐렌디아민(mPD)와 같은 아민 화합물과 트리메조일클로라이드(TMC)와 같은 아실할라이드 화합물의 성분 비율의 변화에 따른 투과유량 상승을 목표로 하였으나 이러한 조성 변화에 의한 투과유량 증가에는 한계가 있다.
본 명세서의 일 실시상태는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 역삼투막 제조용 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112017007300462-pat00003
상기 화학식 1에 있어서, R1은 수소이거나, L 또는 NH2와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하며, L은 직접결합, 또는 치환 또는 비치환된 알킬렌기이다.
본 명세서에 기재된 실시 상태들에 따른 역삼투막은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 아미드 주쇄(backbone) 형성에 기여할 뿐만 아니라 하기 화학식 1의 화합물의 친수성 작용기의 역할로 인해, 이를 사용하지 않았을 때와 대비하여 높은 투과유량(Flux) 향상을 가능하게 한다. 아미드 주쇄(backbone)의 NMR 분석을 통해 아미드 주쇄(backbone) 형성에 상기 화학식 1의 화합물이 기여하였음을 NMR 피크로 확인할 수 있고, 정제횟수를 늘려도 하기 화학식 1의 화합물 피크가 사라지지 않는 것을 통해 공유결합을 형성한 것을 알 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 L 또는 NH2와 서로 결합하는 것은 수소 또는 치환기 탈락 후 R1이 결합하는 것일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 L은 알킬렌기, 또는 카르복실기 또는 히드록시기로 치환된 알킬렌기일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 알킬기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 알킬기는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, iso-펜틸기, neo-펜틸기, n-헥실기, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기 또는 시클로헥실기일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 "치환 또는 비치환"은 할로겐기, 히드록시기, 알킬기, 시클로알킬기, 알케닐기, 알콕시기, 아릴기 및 아릴옥시기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되었거나, 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 알킬렌기는 알킬기에 결합 위치가 두 개 있는 것 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 알킬기의 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 구조식들 중에서 선택된다.
Figure 112017007300462-pat00004
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 함량은 전체 조성물 중량을 기준으로 0.01 wt% 이상 10 wt% 이하일 수 있고, 바람직하게는 0.1 wt% 이상 2 wt% 이하일 수 있다. 상기 화학식 1의 화합물의 함량이 0.01 wt% 미만인 경우 소량 첨가로 투과 유량 효과가 미미할 수 있고, 상기 화합물의 함량이 10 중량% 초과인 경우 유기 용액 내 반응 가능한 단량체 농도를 과도하게 감소시키므로 폴리아미드 고분자 형성을 방해하여 염제거율 및 투과유량이 감소할 수 있다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 조성물은 용매로서 물, 아세톤, 디메틸술폭사이드(DMSO), 1-메틸-2-피롤리디논(NMP), 헥사메틸포스포아미드(hexamethylphosphoramide, HMPA) 등을 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 조성물에서 상기 아민 화합물은 역삼투막 제조에 사용되는 아민 화합물이라면 그 종류를 제한하지 않으나, 구체적인 예를 든다면, m-페닐렌디아민(mPD), p-페닐렌디아민(PPD), 1,3,6-벤젠트리아민(TAB), 4-클로로-1,3-페닐렌디아민, 6-클로로-1,3-페닐렌디아민, 3-클로로-1,4-페닐렌 디아민 또는 이들의 혼합물이 바람직하게 사용될 수 있다. 상기 아민 화합물의 함량은 상기 조성물 100 중량% 대비 0.1 중량% 이상 20 중량% 이하일 수 있다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 조성물은 아실할라이드 화합물 및 유기 용매를 더 포함할 수 있다. 상기 아실할라이드 화합물은, 이로써 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, 2 내지 3개의 카르복실산 할라이드를 갖는 방향족 화합물로서, 트리메조일클로라이드, 이소프탈로일클로라이드 및 테레프탈로일클로라이드로 이루어진 화합물군으로부터 선택되는 1종 이상의 혼합물일 수 있다. 상기 아실할라이드 화합물의 함량은 상기 조성물 100 중량% 대비 0.05 중량% 이상 1 중량% 이하일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기용매로는 지방족 탄화수소 용매, 예를 들면, 프레온류와 탄소수가 5 내지 12인 헥산, 사이클로헥산, 헵탄, 알칸과 같은 물과 섞이지 않는 소수성 액체, 예를 들면, 탄소수가 5 내지 12인 알칸과 그 혼합물인 IsoPar(Exxon), IsoPar G(Exxon), ISOL-C(Exxon), ISOL-G(Exxon)등이 사용될 수 있으나, 이로써 제한되는 것은 아니다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태는 다공성 지지체를 준비하는 단계; 및 상기 다공성 지지체 상에 전술한 조성물을 이용하여, 폴리아미드 활성층을 형성하는 단계를 포함하는 역삼투막 제조방법을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 다공성 지지체로는, 부직포 상에 고분자 재료의 코팅층이 형성된 것을 사용할 수 있다. 상기 고분자 재료로는, 예를 들면, 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리메틸클로라이드 및 폴리비닐리덴플루오라이드 등이 사용될 수 있으나, 반드시 이들로 제한되는 것은 아니다. 구체적으로, 상기 고분자 재료로서 폴리설폰을 사용할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 다공성 지지체의 두께는 50 μm 내지 200 μm일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 필요에 따라 조절될 수 있다. 또한, 상기 다공성 지지체의 기공 크기는 1 nm 내지 500 nm인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 폴리아미드 활성층을 형성하는 단계는 아민 화합물, 및 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 역삼투막 제조용 조성물과 아실할라이드 화합물과의 접촉에 의하여 계면중합하는 단계를 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 역삼투막 제조용 조성물을 이용하여 층을 형성한 후, 그 위에 상기 아실할라이드 화합물과 유기용매를 포함하는 조성물을 코팅함으로써, 계면중합을 수행할 수 있다. 상기 아실할라이드 화합물과 유기 용매의 종류는 전술한 예시와 같고, 아실할라이드 화합물의 함량은 상기 조성물 100 중량% 대비 0.05 중량% 이상 1 중량% 이하일 수 있다.
상기 전술한 조성물과 아실할라이드 화합물의 접촉 시, 상기 다공성 지지체의 표면에 코팅된 아민 화합물과 아실할라이드 화합물이 반응하면서 계면 중합에 의해 폴리아미드를 생성하고, 미세 다공성 지지체에 흡착되어 박막이 형성된다. 상기 접촉 방법에 있어서, 침지, 스프레이 또는 코팅 등의 방법을 통해 폴리아미드 활성층을 형성할 수도 있다. 이때, 후술하는 화학식 2의 구조가 생성된다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 다공성 지지체 상에 아민 화합물, 및 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 조성물을 이용하여 층을 형성하는 방법은 특별히 한정하지 않으며, 지지체 위에 층을 형성할 수 있는 방법이라면 제한하지 않고 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 다공성 지지체 상에 아민 화합물 및 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 층을 형성하는 방법은 분무, 도포, 침지, 적하 등을 들 수 있다.
이때, 상기 역삼투막 제조용 조성물은 필요에 따라 과잉의 조성물을 제거하는 단계를 추가적으로 거칠 수 있다. 상기 다공성 지지체 상에 형성된 조성물은 지지체 상에 존재하는 조성물이 지나치게 많은 경우에는 불균일하게 분포할 수 있는데, 조성물이 불균일하게 분포하는 경우에는 이후의 계면 중합에 의해 불균일한 폴리아미드 활성층이 형성될 수 있다. 따라서, 상기 지지체 상에 역삼투막 제조용 조성물을 이용하여 층을 형성한 후에 과잉의 조성물을 제거하는 것이 바람직하다. 상기 과잉의 조성물 제거는 특별히 제한되지는 않으나, 예를 들면, 스펀지, 에어나이프, 질소 가스 블로잉, 자연건조, 또는 압축 롤 등을 이용하여 행할 수 있다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 폴리아미드 활성층 상에 보호층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 보호층을 형성하는 단계는, 예를 들면, 폴리아미드 활성층이 형성된 지지체를 보호층을 형성하는 조성물에 침지시키는 방법을 통해 수행될 수 있다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태는 다공성 지지체; 및 상기 다공성 지지체 상에 구비된 폴리아미드 활성층을 포함하고, 상기 폴리아미드 활성층은 전술한 방법에 의하여 형성된 것인 역삼투막을 제공한다.
도 1에 역삼투막의 구조를 예시하였다. 도 1에 따르면, 염수(400)가 역삼투막의 부직포(100), 다공성 지지체(200) 및 폴리아미드 활성층(300)을 통과하여, 농축수(600)가 제거되고 정제수(500)가 역삼투막을 통과하여 얻어진다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태는 다공성 지지체; 및 상기 다공성 지지체 상에 구비된 폴리아미드 활성층을 포함하고, 상기 폴리아미드 활성층은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 것인 역삼투막을 제공한다.
[화학식 2]
Figure 112017007300462-pat00005
상기 화학식 2에 있어서, R1은 수소이고, R2은 수소, 카르복실기, 페닐기, 또는 아실할라이드이며, X 및 Y는 각각 치환 또는 비치환된 페닐렌기이고, L은 직접결합, 또는 치환 또는 비치환된 알킬렌기이고, n은 1 내지 10인 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2의 구조와 같이 말단에 카티콜아민계 물질이 결합된 폴리아미드의 함량은 폴리아미드 활성층 또는 전체 역삼투막 100 중량% 대비 0.1 중량% 이상 10 중량% 이하일 수 있고, 바람직하게는 3 중량% 이상 5 중량% 이하이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2의 화합물은 하기 구조식들 중에서 선택될 수 있다.
Figure 112017007300462-pat00006
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 X는 할로겐기이며, 플루오르, 염소, 브롬 및 요오드 중 어느 하나 이상의 할로겐 원자를 한 개 이상 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 역삼투막은 상기 폴리아미드 활성층 상에 구비된 보호층을 더 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로는 폴리아미드막 표면에 폴리비닐알코올과 같은 친수성 고분자를 코팅하거나, 폴리알킬렌 옥사이드를 함유하는 코팅층을 형성할 수 있으며, 플루오르를 포함하는 소수성 코팅층을 형성할 수 있다. 상기 역삼투막은 상기 보호층을 더 포함함으로써, 투과유량 저하를 최소화하면서도 내오염성 및 내구성을 향상시킬 수 있다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태는 전술한 역삼투막을 포함하는 수처리 모듈을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 역삼투막은 정밀 여과막(Micro Filtration), 한외 여과막(Ultra Filtration), 나노 여과막(Nano Filtration) 또는 역삼투막(Reverse Osmosis) 등으로 이용될 수 있으며, 구체적으로 역삼투막으로 이용될 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태는, 상기 역삼투막을 포함하는 수처리 모듈을 제공한다.
상기 수처리 모듈의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않으며, 그 예에는 판형(plate & frame) 모듈, 관형(tubular) 모듈, 중공사형(Hollow & Fiber) 모듈 또는 나권형(spiral wound) 모듈 등이 포함된다. 또한, 상기 수처리 모듈은 전술한 본 명세서의 일 실시상태에 따른 역삼투막을 포함하는 한, 그 외의 기타 구성및 제조 방법 등은 특별히 한정되지 않고, 이 분야에서 공지된 일반적인 수단을 제한 없이 채용할 수 있다.
한편, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 수처리 모듈은 염제거율 및 투과유량이 우수하며, 화학적 안정성이 우수하여 가정용/산업용 정수 장치, 하수 처리 장치, 해담수 처리 장치 등과 같은 수처리 장치에 유용하게 사용될 수 있다.
이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
실시예 1
다공성 폴리설폰 지지체 상에 전체 조성물에 대하여, 아민 화합물 3 중량% 및 하기 구조식으로 표시되는 화합물 0.1 중량%를 포함하는 역삼투막 제조용 조성물을 슬롯 코팅 방법으로 도포하여 층을 형성하였다. 나아가, 도포 시 발생한 여분의 조성물을 에어 나이프를 이용하여 제거하였다.
Figure 112017007300462-pat00007
전체 조성물에 대하여, 아실할라이드 화합물을 0.2중량%를 포함하는 유기용액(비극성 용매인 ISOL-G(Exxon mobile 社))을 상기 역삼투막 제조용 조성물층 상에 도포하여 계면중합함으로써 폴리아미드층을 얻었다.
얻어진 폴리아미드층을 포함하는 수처리 분리막의 염제거율(rejection) 및 투과유량(flux)을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다. 염제거율 및 투과유량은 막을 NaCl 250ppm을 함유하는 수용액에서 60psi의 압력하에서 평가하였다.
실시예 2
다공성 폴리설폰 지지체 상에 전체 조성물에 대하여, 실시예 1과 동일한 아민 화합물 3 중량% 및 하기 구조식으로 표시되는 화합물 0.1 중량%를 포함하는 역삼투막 제조용 조성물을 슬롯 코팅 방법으로 도포하여 층을 형성하였다. 나아가, 도포 시 발생한 여분의 조성물을 에어 나이프를 이용하여 제거하였다.
Figure 112017007300462-pat00008
전체 조성물에 대하여, 아실할라이드 화합물을 0.2중량%를 포함하는 유기용액(비극성 용매인 ISOL-G(Exxon mobile 社))을 상기 역삼투막 제조용 조성물층 상에 도포하여 계면중합함으로써 폴리아미드층을 얻었다.
비교예 1
다공성 폴리설폰 지지체 상에 전체 조성물에 대하여, 실시예 1과 동일한 아민 화합물 3 중량%를 포함하는 역삼투막 제조용 조성물을 슬롯 코팅 방법으로 도포하여 층을 형성하였다. 나아가, 도포 시 발생한 여분의 조성물을 에어 나이프를 이용하여 제거하였다.
전체 조성물에 대하여, 아실할라이드 화합물을 0.2중량%를 포함하는 유기용액(비극성 용매인 ISOL-G(Exxon mobile 社))을 상기 역삼투막 제조용 조성물층 상에 도포하여 계면중합함으로써 폴리아미드층을 얻었다.
비교예 2
다공성 폴리설폰 지지체 상에 전체 조성물에 대하여, 실시예 1과 동일한 아민 화합물 3 중량% 및 도파민 단분자를 pH 조절을 통하여 고분자화 한 폴리도파민 0.1 중량%를 포함하는 역삼투막 제조용 조성물을 슬롯 코팅 방법으로 도포하여 층을 형성하였다. 나아가, 도포 시 발생한 여분의 조성물을 에어 나이프를 이용하여 제거하였다.
전체 조성물에 대하여, 아실할라이드 화합물을 0.2중량%를 포함하는 유기용액(비극성 용매인 ISOL-G(Exxon mobile 社))을 상기 역삼투막 제조용 조성물층 상에 도포하여 계면중합함으로써 폴리아미드층을 얻었다.
염제거율(%) Flux(GFD)
실시예 1 95.21 23.28
실시예 2 94.90 24.40
비교예 1 94.86 21.40
비교예 2 95.33 17.77
상기 투과유량의 GFD는 gallon/ft2day를 의미한다.
상기 표 1에 따르면, 실시예 1 및 2에 따른 역삼투막은 염제거율 및 투과유량이 모두 우수한 반면, 비교예 1에 따른 역삼투막은 투과유량이 현저히 감소되었다는 사실을 알 수 있다. 또한, 비교예 2에 따른 역삼투막은 폴리도파민이 폴리아미드결합에 직접 참여하지 않고, 폴리아미드층 위에 코팅되는 효과를 나타내어, 제거율이 소폭 상승하나 유량이 급감하였다.
100: 부직포
200: 다공성 지지체
300: 폴리아미드 활성층
400: 염수
500: 정제수
600: 농축수

Claims (14)

  1. 아민 화합물; 및
    하기 구조식들 중에서 선택되는 화합물을 포함하는 역삼투막의 폴리아미드 활성층 제조용 조성물:
    Figure 112020003036570-pat00010
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 구조식들 중에서 선택되는 화합물의 함량은 전체 조성물 중량을 기준으로 0.01 wt% 내지 10 wt%인 역삼투막의 폴리아미드 활성층 제조용 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 조성물은 용매를 더 포함하는 역삼투막의 폴리아미드 활성층 제조용 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 조성물은 아실할라이드 화합물 및 유기 용매를 더 포함하는 역삼투막의 폴리아미드 활성층 제조용 조성물.
  7. 다공성 지지체를 준비하는 단계; 및
    상기 다공성 지지체 상에 청구항 1 및 4 내지 6 중 어느 한 항에 따른 역삼투막의 폴리아미드 활성층 제조용 조성물을 이용하여, 폴리아미드 활성층을 형성하는 단계를 포함하는 역삼투막 제조방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 폴리아미드 활성층을 형성하는 단계는, 상기 역삼투막의 폴리아미드 활성층 제조용 조성물과 아실할라이드 화합물과의 접촉에 의하여 계면중합함으로써 폴리아미드 활성층을 형성하는 것인 역삼투막 제조방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 폴리아미드 활성층 상에 보호층을 형성하는 단계를 더 포함하는 역삼투막의 제조 방법.
  10. 다공성 지지체; 및
    상기 다공성 지지체 상에 구비된 폴리아미드 활성층을 포함하고,
    상기 폴리아미드 활성층은 청구항 7의 제조방법에 의하여 형성된 것인 역삼투막.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
KR1020170009909A 2017-01-20 2017-01-20 역삼투막 제조용 조성물, 이를 이용한 역삼투막 제조방법, 역삼투막 및 수처리 모듈 KR102101061B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170009909A KR102101061B1 (ko) 2017-01-20 2017-01-20 역삼투막 제조용 조성물, 이를 이용한 역삼투막 제조방법, 역삼투막 및 수처리 모듈

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170009909A KR102101061B1 (ko) 2017-01-20 2017-01-20 역삼투막 제조용 조성물, 이를 이용한 역삼투막 제조방법, 역삼투막 및 수처리 모듈

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180086037A KR20180086037A (ko) 2018-07-30
KR102101061B1 true KR102101061B1 (ko) 2020-04-14

Family

ID=63048515

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170009909A KR102101061B1 (ko) 2017-01-20 2017-01-20 역삼투막 제조용 조성물, 이를 이용한 역삼투막 제조방법, 역삼투막 및 수처리 모듈

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102101061B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102270472B1 (ko) * 2018-10-04 2021-06-28 주식회사 엘지화학 분리막, 수처리 모듈, 분리막의 제조 방법 및 분리막의 활성층 개질용 조성물
KR102294542B1 (ko) * 2018-10-31 2021-08-26 주식회사 엘지화학 수처리 분리막의 제조 방법 및 이에 의하여 제조된 수처리 분리막

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3611795B2 (ja) 2001-02-15 2005-01-19 サエハン インダストリーズ インコーポレーション ポリアミド系逆浸透複合膜及びその製造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IN2014CN05001A (ko) * 2012-01-06 2015-09-18 Dow Global Technologies Llc
JP5804616B2 (ja) * 2012-11-05 2015-11-04 エルジー・ケム・リミテッド 耐汚染性に優れたポリアミド系水処理分離膜、その製造方法、水処理モジュール及び水処理装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3611795B2 (ja) 2001-02-15 2005-01-19 サエハン インダストリーズ インコーポレーション ポリアミド系逆浸透複合膜及びその製造方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Biointerfaces 120 (2014) 222-228(2014.05.22.) 1부*
RSC Adv., 2015, 5, 98566(2015.11.10.) 1부*

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180086037A (ko) 2018-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101893239B1 (ko) 내오염성이 우수한 폴리아미드계 수처리 분리막 및 그 제조 방법
KR101517686B1 (ko) 내오염성이 우수한 폴리아미드계 수처리 분리막 및 그 제조 방법
JP6624278B2 (ja) ポリアミド界面重合用組成物およびそれを用いた逆浸透膜の製造方法
JP6642860B2 (ja) 水処理分離膜およびその製造方法
KR20150077062A (ko) 층간접착력이 우수한 정삼투막 및 그 제조방법
KR102101061B1 (ko) 역삼투막 제조용 조성물, 이를 이용한 역삼투막 제조방법, 역삼투막 및 수처리 모듈
KR101659122B1 (ko) 염제거율 및 투과유량 특성이 우수한 폴리아미드계 수처리 분리막 및 그 제조방법
KR102079845B1 (ko) 수처리 분리막의 제조방법, 이를 이용하여 제조된 수처리 분리막, 및 수처리 분리막 제조용 조성물
KR102045108B1 (ko) 역삼투막 및 그 제조방법
KR102157932B1 (ko) 수처리 분리막의 제조방법, 이를 이용하여 제조된 수처리 분리막, 및 수처리 분리막 제조용 조성물
KR20190143236A (ko) 폴리아미드 계면중합용 조성물 및 이를 이용한 수처리 분리막의 제조 방법
KR102075181B1 (ko) 폴리아미드 계면중합용 조성물, 이를 이용한 역삼투막의 제조방법 및 역삼투막 및 수처리 모듈
KR102067861B1 (ko) 역삼투막 제조용 조성물, 이를 이용한 역삼투막 제조방법, 역삼투막 및 수처리 모듈
KR101403345B1 (ko) 보론 제거용 역삼투 복합막 및 그의 제조방법
KR100477587B1 (ko) 폴리아미드계 복합소재 분리막 제조방법
KR20160071855A (ko) 수처리 분리막의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 수처리 분리막
KR20190142253A (ko) 폴리아미드 계면중합용 조성물 및 이를 이용한 수처리 분리막의 제조 방법
KR102157931B1 (ko) 수처리 분리막의 제조방법, 이를 이용하여 제조된 수처리 분리막, 및 수처리 분리막 제조용 조성물
KR102150149B1 (ko) 폴리아미드 계면중합용 조성물, 이를 이용한 수처리 분리막의 제조 방법 및 수처리 분리막
KR102212132B1 (ko) 분리막, 분리막의 활성층 형성용 조성물 및 분리막의 제조방법
KR20220011999A (ko) 역삼투막 활성층 형성용 조성물, 역삼투막 제조방법, 역삼투막 및 수처리 모듈
KR102075192B1 (ko) 폴리아미드 계면중합용 조성물, 이를 이용한 수처리 분리막의 제조방법 및 수처리 분리막 및 수처리 모듈
KR20170081505A (ko) 다공성 지지체 및 이를 포함하는 역삼투막 및 수처리 모듈
KR20210051802A (ko) 폴리아미드 계면중합용 조성물 및 이를 이용한 수처리 분리막의 제조 방법
KR20170086959A (ko) 다공성 고분자층 형성용 조성물, 이를 이용한 역삼투막의 제조방법 및 역삼투막 및 수처리 모듈

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