KR102118960B1 - 액체 여과 시스템용 복합 이온 교환 매체 - Google Patents

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Abstract

이온 교환 수지의 미분화 분말 및 중합체성 결합제를 포함하는 여과 매체 및 매트릭스가 제공된다. 수지를 50 내지 250 마이크로미터의 범위의 평균 입자 크기로 미분화할 수 있으며, 수지는 양이온 교환 수지, 음이온 교환 수지, 킬레이팅 수지, 생물학적으로 관련된 이온 교환 수지 또는 그 조합을 포함할 수 있다. 매체는 활성탄을 추가로 포함할 수 있다. 결합제는 초고분자량 폴리에틸렌일 수 있다. 여과 매체를 사용하여 매트릭스 및 시스템을 제조할 수 있다. 그의 제조 방법 및 사용 방법이 또한 제공된다.

Description

액체 여과 시스템용 복합 이온 교환 매체{COMPOSITE ION EXCHANGE MEDIA FOR LIQUID FILTRATION SYSTEMS}
본 발명은 액체 여과 시스템 및 필터 매트릭스 및 매체에 관한 것이며, 여기서 필터 매체는 예를 들어 수지의 미분화 분말과 같은 입자 형태의 이온 교환 매체를 포함한다.
많은 유형의 물 여과 시스템이 시판된다. 전형적으로, 물에서 금속 및/또는 유기 물질을 제거하기 위해 성긴 탄소 입자 층을 사용하였다. 복합 블록은, 흡착 활성탄과 같은 수착성 물질, 및 열 및 압력의 조건 하에 함께 소결되었고 물 필터 기술에서 유용한 초고분자량 폴리에틸렌(UHMW PE)과 같은 중합체성 결합제를 조합하여 제조할 수 있다. 탄소 블록 기술은, 예를 들어, 입자가 너무 많은 공간에 흘러 들어가거나 또는 차지하는 일 없이, 성긴 층 탄소 입자에 비견되는 기능성을 제공한다. 탄소 블록 기술을 이용하면, 흡착성 물질의 양을 증가시켜, 블록에 걸친 압력 강하가 증가할 수 있다. 더욱이, 탄소 블록을 열 및 압력에 노출시키면 블록에 사용가능한 흡착성 물질의 유형을 제한할 수 있다. 역사적으로, 탄소 블록 기술은 일반적으로 이온 교환 수지와 같이, 열적 열화에 민감한 흡착성 매체를 사용하지 못하였다.
그러나, 개선된 이온 교환 성능은 매우 다양한 유체 정제 응용에 대한 가능성이 있는 응용을 갖는다. 하나의 예로는 식음료 산업에서 사용되는 물을 위한 스케일(scale) 제어 시스템에 대한 성장 중인 시장이 있다. 현재의 시스템은 일회용 (비재생성) 양이온 교환 수지 고정층에 의존하여 경도(hardness)를 제거한다. 현재, 제약으로는 상대적으로 짧은 내용 연수(service life), 상대적으로 높은 압력 강하 및 낮은 유량이 포함된다. 매체의 동역학적 특성을 개선시키고 매체의 단위 부피당 처리 용량을 증가시키기 위하여 개발이 필요하다. 다른 응용으로는 주택용 연수화 응용을 위한 것이 있는데, 이는 전형적으로 재생가능하지만, 용량 및 처리 속도(treatment rate)를 유지하면서 이를 더 소형으로 만들고자 하는 요구가 있게 된다. 이와 유사하게, 전자 제품 제조 산업에서 사용될 수 있는 바와 같이 고순도 화학물질 및 포토레지스트(photoresist) 조성물의 여과를 위한 시스템의 크기를 감소시키고 용량을 향상시킬 필요가 또한 있게 된다.
문헌은 양이온 교환 수지의 고정층의 성능이 흔히 필름 확산에 의해 또는 입자내 확산에 의해 한정됨을 나타낸다. 대부분의 상업적 수지 입자는 상대적으로 크다 (0.6 내지 0.9 mm). 더 작은 입자의 사용이 일반적으로 동역학적 특성을 개선시킬 것으로 예상될 수 있지만, 역사적으로, 더 작은 입자가 더욱 더 높은 압력 강하에 이르게 됨이 이해되었다.
이온 교환 수지를 고정시키는 것에 대한 관심사는, 매체가 초고분자량 폴리에틸렌과 같은 결합제의 용융에 사용되는 고온에서는 안정하지 않음을 문헌 및 수지 판매사의 데이터가 나타낸다는 것이다. 양이온 교환 수지 공급처에 의해 제공된 데이터는 수지의 기능성이 120℃ 초과의 온도에서는 감소될 수 있음을 나타낸다.
이온 교환 수지의 성형에 있어서의 다른 관심사는, 상기 물질이 습윤 시에 팽윤되며, 교환 시에 (90%만큼 많이) 팽윤된다는 것인데, 이는 매체 복합재의 완전성(integrity)에 관한 심각한 문제를 야기하거나 또는 압력 강하 문제를 야기할 수 있다.
압력 강하 및 평형 용량(equilibrium capacity)에 대한 해로운 영향 없이 탁월한 이온 교환 동역학적 특성(ion exchange kinetics)을 제공하는 복합재 형태의 이온 교환 수지를 이용하는 물 여과 시스템을 제공하는 것이 계속 필요하다.
여과 매체 및 매트릭스, 이를 이용한 시스템, 및 이의 제조 방법 및 사용 방법이 제공된다. 제1 태양에서, 이온 교환 수지의 미분화 분말을 고정시키는 중합체성 결합제를 포함하는 여과 매트릭스가 제공된다. 일 실시 형태에서, 이온 교환 수지는 양이온 수지, 음이온 수지, 킬레이팅 수지, 생물학적으로 관련된 이온 교환 수지 또는 그 조합을 포함한다. 미분화 분말은 평균 입자 크기가 약 50 내지 약 250 마이크로미터인 입자를 포함할 수 있다. 여과 매트릭스는 중합체성 결합제에 의해 고정된 활성탄을 추가로 포함할 수 있다. 중합체성 결합제는 매체의 10 내지 40 중량%의 범위의 양으로 존재할 수 있다. 하나 이상의 실시 형태는 중합체성 결합제가 초고분자량 폴리에틸렌을 포함하는 것을 규정한다. 중합체성 결합제는 초고분자량 폴리에틸렌으로 형성된 불규칙적이고 복잡한 표면을 갖는 입자를 포함할 수 있다.
상세한 실시 형태는, 이온 교환 수지가 50 내지 90 중량%의 범위의 양으로 존재하고 폴리에틸렌 결합제가 10 내지 40 중량%의 범위의 양으로 존재하는 것을 규정한다.
일 실시 형태에서, 여과 매트릭스는 결합제에 의해 고정되지 않은 비드 형태의 이온 교환 수지를 포함하는 비교용 층상 매체(comparative bed media)와 비교하여 증가된 경도 감소를 제공하기에 효과적이다. 다른 실시 형태는, 결합제에 의해 고정되지 않은 비드 형태의 이온 교환 수지를 포함하는 비교용 층상 매체와 비교하여 더 낮은 압력 강하를 제공하기에 효과적인 여과 매트릭스이다.
다른 태양에서, 여과 시스템은 하기를 포함한다: 이온 교환 수지의 미분화 분말을 고정시키는 초고분자량 폴리에틸렌 결합제로 형성된 필터 매트릭스, 필터 매트릭스를 둘러싸고 있는 하우징, 유체 유입구, 및 유체 유출구.
다른 태양은 유체를 본 명세서에 개시된 여과 매트릭스와 접촉시키는 단계를 포함하는 여과 방법이다. 하나의 상세한 실시 형태에서, 여과 매트릭스는 스케일 감소 필터(scale reduction filter) 내에 있다.
하기 단계를 포함하는 여과 시스템의 제조 방법이 또한 제공된다: 이온 교환 수지의 미분화 분말을 제공하는 단계와; 이온 교환 수지의 미분화 분말을 초고분자량 폴리에틸렌을 포함하는 중합체성 결합제와 접촉시켜 매체 혼합물을 형성하는 단계와; 매체 혼합물을 가열하여 열처리된 매트릭스를 형성하는 단계와; 매체 혼합물을 압착하여 여과 블록을 형성하는 단계와; 여과 블록을 하우징 내에 삽입시켜 여과 시스템을 형성하는 단계. 하나 이상의 실시 형태에서, 가열 단계는 약 180℃ 이하의 온도에서 행해진다. 다른 실시 형태에서, 가열 단계는 약 145 내지 160℃의 범위의 온도에서 행해진다.
본 발명은 본 발명의 다양한 실시예들에 대한 하기의 상세한 설명을 첨부된 도면과 관련하여 고려하면 더 완전히 이해될 수 있다.
<도 1>
도 1은 비교용의 패킹된 이온 교환 비드 층 및 본 발명에 따라 제조된 여과 블록에 있어서 유량 (gpm)에 대한 압력 강하 (psi)의 그래프.
<도 2>
도 2는 비교용의 패킹된 이온 교환 비드 층 및 본 발명에 따라 제조된 여과 블록에 있어서 총 갤런에 대한 경도 감소율 (%)의 그래프.
입자 형태, 예를 들어 미분화 분말 형태의 이온 교환 수지를 이용하는 액체 정제용 여과 매체, 매트릭스 및 시스템이 제공된다. 입자는 약 125 마이크로미터 (또는 약 50 내지 약 250 마이크로미터, 또는 약 75 내지 약 200, 또는 약 100 내지 약 150 마이크로미터의 범위)의 평균 입자 직경을 가질 수 있다. 미분화 이온 교환 수지 입자를 중합체성 결합제, 예를 들어 초고분자량 폴리에틸렌과 혼합하여 매체를 형성한다. 그 후, 매체는 결합제가 이온 교환 수지의 미분화 분말을 고정시키도록, 가열 및 압착되어 매트릭스 또는 필터 블록 또는 요소로 성형될 수 있다. 수착제(sorptive agent), 예를 들어 활성탄 및/또는 규조토가 본 매체 또는 매트릭스에 포함될 수 있다. 환원제, 예를 들어 규산티타늄 또는 산화티타늄도 본 매체 또는 매트릭스에 포함될 수 있다.
시험에 의하면, 복합재 형태 (방사류 모놀리스(monolith) 또는 블록)의 이온 교환 수지의 사용은 비드 형태의 수지와 비교하여 칼슘 및 마그네슘 감소의 동역학적 특성을 유의하게 증가시킬 수 있음이 나타났다. 또한, 압력 강하는 이온 교환 수지가 결합제에 의해 고정되지 않은 비드 형태의 성긴 수지 물질의 층과 같은 비교용 매체와 비교하여, 방사류 블록 또는 복합재와 같은 본 명세서에 제공된 여과 매트릭스에서 유의하게 감소된다. 놀랍게도, 본 복합재는 성긴 수지 층에 비하여, 2배만큼 많은, 경도 감소를 위한 더 높은 평형 용량을 또한 나타냈다. 이론에 구애되고자 함이 없이, 더 작은 입자의 사용은 입자 내부의 이온 교환 부위에의 접근성을 증가시켰다고 생각된다. 압력 강하의 상당한 감소 및 평형 용량의 증가 둘 모두와 조합된 동역학적 특성의 상당한 증가는 예기치 않은 결과를 나타낸다.
놀랍게도, 양이온 교환 유효성을 유지하면서 180℃ 이하의 온도에서 폐쇄 주형(mold)에서의 성형에 의해 수지가 초고분자량 폴리에틸렌 UHMW PE로 고정될 수 있음이 또한 밝혀졌다. 하나 이상의 실시 형태에서, 145 내지 160℃의 온도 범위가 적합하다.
성형 동안 임펄스(impulse) 및 압착에 의한 주형 충전 공정을 이용하면, UHMW PE 결합제 및 미분화 이온 교환 수지로 형성된 복합 블록은 압력 강하 쟁점 없이 높은 완전성을 나타냈다. 과량의 결합제 없이 높은 완전성을 성취하도록 블록을 성형하기 위하여 어느 정도의 주형 압착이 필요함이 밝혀졌다. 이론에 구애되고자 함이 없이, 압착은 미분화 수지 입자와 결합제 입자 사이에서 지점간 결합(point-to-point bind)을 형성하는 것을 돕는다고 생각된다.
본 명세서에 개시된 매체 및 매트릭스의 다른 이점은 다기능성 복합 필터가 형성될 수 있다는 것이다. 예를 들어, 염소의 일부 감소가 또한 필요한 경도 감소 응용에 있어서, 블렌드에의 일부 활성탄의 첨가는 하나의 복합 매체에서의 경도 및 염소의 감소를 가능하게 한다.
본 명세서에 제공된 복합 블록은 식음료 산업에서 물의 경도 감소를 향상시키는 데 사용될 수 있다. 특정 응용에서, 이들 복합 블록을 예를 들어 커피 메이커(coffee maker)의 스케일 제어를 위한 스케일 감소 필터에서 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 필터는 쓰리엠(3M)에 의해 판매되는 스케일가드(등록상표) 프로 시리즈(ScaleGard® Pro series)의 필터를 포함할 수 있다. 이러한 응용에서, 단위 부피당 높은 용량, 낮은 압력 강하 및 빠른 동역학적 특성이 필요하다. 이러한 복합 블록은 임의의 이온 교환 응용에 또한 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 복합 블록은 주택용 연수 필터 내에 설치될 수 있다. 다른 예에서, 복합 블록은 탄소 블록 필터에서 중금속 감소 (구체적으로, 알루미늄 감소)에 적합할 수 있다. 또한, 추가의 응용은 전자 제품 제조 산업에서 사용될 수 있는 바와 같이 고순도 화학물질 및 포토레지스트 조성물의 여과를 포함한다. 관심있는 중금속 상의 응용으로는 하기가 있다: 납, 수은, 카드뮴, 구리, 비소 등.
"미분화" 또는 "미분화 형태"라는 언급에는 수지 비드가 그의 원래의 것보다 더 작은 크기 및 형상으로 기계적으로 분쇄되었음을 의미한다. 하나 이상의 실시 형태에서, 이온 교환 물질은 분말형이거나 미분화 분말이다.
"이온 교환 수지"는, 보통은 유기 중합체 기재로부터 제작되는 작은 비드의 형태의 불용성 매트릭스 (또는 지지 구조체)를 말한다. 상기 물질은, 화학적 활성화 시에 이온을 포획하거나 또는 방출하는 교환 부위(exchange site)를 포함할 수 있는 표면 상의 기공의 구조체를 갖는다.
기재의 특성을 설명하기 위하여 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "기능화된"이라는 것은 기재 (예를 들어, 미립자 형태이든지 다른 형태이든지 간에, 임의의 유형의 불용성 중실 또는 다공성 매트릭스)가 하나 이상의 오염물질에 결합하도록 구성된 상태를 말한다. 기능화된 기재는 이온 교환 수지를 포함한다.
이온 교환 수지를 설명하기 위하여 본 명세서에서 이용되는 "미세망상형(microreticular)"은, 어떠한 영구적인 기공 구조체도 갖지 않는 이온 교환 수지를 말한다. 예를 들어, 미세망상체는, 기공 구조체가 중합체 사슬들 사이의 다양한 거리에 의해 규정되는, 중합체 사슬을 갖는 가교결합된 중합체 겔을 포함할 수 있다. 다수의 요인들에 근거하여 기공 구조체에 변화가 가해진 그러한 겔은 보편적으로 겔형 수지(gel-type resin)로 지칭된다.
이온 교환 수지를 설명하기 위하여 본 명세서에서 이용되는 "거대망상형(macroreticular)"은, 미세망상체의 하나 이상의 응집체를 포함하는 이온 교환 수지를 말한다. 상기 응집체들 사이에서 규정된 개구 또는 천공은 응집체의 구성 미세망상체의 다공성을 넘어서는 추가의 다공성을 거대망상체에 줄 수 있다.
"유체 처리 유닛" 또는 "유체 여과 시스템"에 대한 언급에는 여과 매체를 포함하는 시스템, 및 템, 및 처리된 유체로부터 정제되지 않은 유체(raw fluid), 예를 들어 처리되지 않은 물을 분리하는 방법이 포함된다. 이는 전형적으로, 필터 요소용 필터 하우징, 및 필터 하우징으로부터 처리된 유체를 적절한 방식으로 통과시키기 위한 유출구를 포함한다.
"다공성 물품"은 물품의 표면으로부터 내부에 이르는 개방형 사행성 경로(open tortuous pathway)를 갖는 물품을 의미한다.
용어 "임펄스 충전" 또는 "임펄스 적용"은 힘을 주형에 가하여, 주형 내 입자 중 적어도 일부의 이동을 일으키는 불연속의, 대체로 수직인 변위(displacement)를 야기하고, 입자가 주형 내에서 조밀한 배향을 취하도록 함을 의미한다. 이는 주형이 조여져서 고정되는 테이블에의 망치질, 및 공압 실린더로부터의 테이블에의 충격과 같은 간접적인 방법, 및 일련의 진동 움직임으로 주형을 변위시키는 임의의 적합한 직접적인 방법을 포함한다. 일부 실시 형태에서, 임펄스 충전은 주형에 적용되는 일련의 불연속적인 변위(즉, 임펄스)를 포함한다. 임펄스 충전은, 변위들 사이에 이동이 없는 기간 또는 이동이 거의 없는 기간이 존재한다는 점에서 진동과 다르다. 변위들 사이의 기간은 전형적으로 0.5초 이상 (일부 실시 형태에서, 1, 2, 3, 5초 이상, 또는 심지어 10초 이상)이다. 주형에 적용되는 변위는 수직 성분을 갖는다. 일부 바람직한 실시 형태에서, (수평 성분과는 대조적으로) 수직 성분은 주형 이동의 대부분 (일부 실시 형태에서, 사실상 대부분 (>75%), 또는 심지어 거의 전부 (>90%))를 차지한다.
용어 "UHMW PE"는 분자량이 예를 들어, 750,000 이상인 초고분자량 폴리에틸렌을 말하고, 이는 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된 휴즈(Hughes) 등의 미국 특허 제7,112,280호(본 출원인이 공히 소유함)에 기술되어 있다.
용어 "불규칙적이고 복잡한 표면을 갖는 입자"는 그 전체가 본 명세서에 참고로 포함된 미국 특허 제7,112,272호 (휴즈 등)에 기재된 바와 같이 독특한 형태(morphology)를 갖는 입자를 말하고, 상기 입자는 사실상 구형인 입자와 비교했을 때 더 높은 표면적 및 더 낮은 벌크 밀도(bulk density)를 나타낸다.
상세한 실시 형태는 중합체성 결합제가 초고분자량 폴리에틸렌을 포함하는 것을 규정한다. 다른 실시 형태는 중합체성 결합제가 일반적으로 구형의, 비-다공성 구조를 갖는 입자를 추가로 포함하는 것을 규정한다. 구체적인 실시 형태에서, 불규칙적이고 복잡한 표면을 갖는 입자의 평균 입자 크기의 범위는 10 내지 120 (또는 20 내지 50, 또는 심지어 30 내지 40) 마이크로미터이다. 다른 구체적인 실시 형태는, 일반적으로 구형의, 비-다공성 구조를 갖는 입자의 평균 입자 크기의 범위가 10 내지 100 (또는 20 내지 80, 또는 심지어 30 내지 65) 마이크로미터인 것을 규정한다. "작고" 복잡한 입자라는 언급에는 일반적으로 30 마이크로미터 평균 및 0.25 g/cc 밀도를 갖는 입자가 포함된다. "크고" 복잡한 입자라는 언급에는 일반적으로 120 마이크로미터 평균 및 0.23 g/cc를 갖는 입자가 포함된다. "작은" 구형 입자라는 언급에는 일반적으로 60 마이크로미터 평균 및 0.45 g/cc를 갖는 입자가 포함된다.
용어 "흡착성 매체"에는 상이한 흡착성 기작을 통해 입자를 흡착하는 능력을 갖는 물질(흡착제라고 함)이 포함된다. 이들 매체는 수력학적 직경이 약 0.01 내지 10 mm인, 예를 들어 구형 펠렛, 로드(rod), 섬유, 성형 입자, 또는 모놀리스의 형태일 수 있다. 상기 매체가 다공성이라면, 이러한 속성은 더 높은 노출 표면적 및 더 높은 흡착 용량으로 이어진다. 흡착제는 입자의 빠른 수송 및 낮은 유동 저항을 가능하게 하는, 미세기공(micropore) 및 거대기공(macropore) 구조물의 조합을 가질 수 있다.
이온 교환 수지에 대해서는, 여과 매체 또는 매트릭스는 중합체성 결합제 내에 하나 이상의 고정된 이온 교환 수지(들)를 포함할 수 있다. 그러한 실시 형태들은 임의의 특정한 이온 교환 수지 또는 임의의 특정한 수지 조합의 이용에 한정되지 않는다. 본 발명의 실시 형태 내에 포함시키기에 적합한 기능화된 입자 - 이온 교환 수지를 포함함 - 는 적어도 부분적으로는, 의도된 여과 응용의 요건에 근거하여 선택될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 형태 내에 포함시키기에 적합한 이온 교환 수지는 양이온 수지, 음이온 수지, 양이온 수지와 음이온 수지의 혼합물, 킬레이팅, 또는 생물학적 관련 이온 교환 수지를 포함한다. 이온 교환 수지는, 예를 들어, 미세망상형 또는 거대망상형일 수 있다. 일부 실시 형태에서, 미세망상형이 바람직하다.
본 발명의 실시 형태 내에 포함될 수 있는 이온 교환 수지는 가교결합된 폴리비닐피롤리돈 및 폴리스티렌으로 만들어진 것, 및 할로겐 이온, 설폰산, 카르복실산, 이미노다이아세트산, 및 3차 및 4차 아민과 같은 그러나 이에 한정되지 않는 이온 교환 작용기를 갖는 것을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
적합한 양이온 교환 수지는 설포네이트화 페놀포름알데히드 응축물, 설포네이트화 페놀-벤즈알데히드 응축물, 설포네이트화 스티렌-다이비닐 벤젠 공중합체, 설포네이트화 메타크릴산-다이비닐 벤젠 공중합체, 및 다른 유형의 설폰산 기 또는 카르복실산 기를 함유하는 중합체를 포함할 수 있다. 양이온 교환 수지에는 전형적으로 H+ 반대 이온, NH4+ 반대 이온 또는 알칼리 금속, 예를 들어 K+ 및 Na+ 반대 이온이 공급됨을 주목해야 한다. 본 발명에서 이용되는 양이온 교환 수지는 수소 반대 이온을 보유할 수 있다. 예시적인 미립자형 양이온 교환 수지는, H+ 반대 이온을 갖는 설포네이트화 스티렌다이비닐 벤젠 공중합체인, 푸로라이트(PUROLITE)(미국 펜실베이니아주 밸러 시뉘드)로부터 입수 가능한 마이크로라이트 PrCH (MICROLITE PrCH)이다.
양이온 교환 수지의 다른 구체예에는 하기 상표명으로 입수가능한 것이 포함되지만, 이에 한정되지 않는다: 앰버젯(AMBERJET)™ I200(H); 앰버라이트(AMBERLITE)(등록상표) CG-50, IR-I20(플러스), IR-I20(플러스) 나트륨 형태, IRC-50, IRC-50S, IRC-76, IRC-7I8, IRN-77 및 IR-I20; 앰버리스트(AMBERLYST)(등록상표) 15, 15(습윤), 15(건조), 36(습윤); 및 50 도웩스(DOWEX)(등록상표) 50WX2-100, 50WX2-200, 50WX2-400, 50WX4-50, 50WX4-100, 50WX4-200, 50WX4-200R, 50WX4-400, HCR-W2, 50WX8-100, 50WX8200, 50WX8-400, 650C, 마라톤(MARATHON)(등록상표) C, DR-2030, HCR-S, MSC-1, 88, CCR-3, MR3, MR-3C, 및 리타디온(RETARDION)(등록상표); 푸로파인(PUROFINE) PFC100H, 푸로라이트 NRW100, NRW1000, NRW1100, C100, C145 및 마이크로라이트 PrCH.
적합한 음이온 교환 수지는, 하이드록사이드 반대 이온을 갖는 수지를 포함할 수 있을 것이며, 그럼으로써 교환 공정 중에 하이드록사이드가 도입된다. 일부 실시 형태에서, 음이온 교환 수지는, 거기에 화학적으로 결합된 4차 암모늄 하이드록사이드 교환 기, 예를 들어, 테트라메틸암모늄하이드록사이드로 치환된 스티렌-다이비닐 벤젠 공중합체를 포함한다. 일 실시 형태에서, 음이온 교환 수지는 4차 암모늄 하이드록사이드로 치환된 가교결합된 폴리스티렌, 예를 들어 상표명 앰버리스트(등록상표) A-26-0H로 롬 앤드 하스 컴퍼니(ROHM AND HAAS Company)에 의해 판매되는 그리고 상표명 다우(DOW) G51-0H로 다우 케미칼 컴퍼니(DOW CHEMICAL COMPANY)에 의해 판매되는 이온 교환 수지를 포함한다.
음이온 교환 수지의 다른 구체적인 예에는 하기가 포함되지만, 이에 한정되지 않는다: 앰버젯™ 4200(CI); 앰버라이트(등록상표) IRA-67, IRA-400, IRA-400(CI), IRA-410, IRA- 900, IRN-78, IRN-748, IRP-64, IRP-69, XAD-4, XAD-7, 및 XAD-16; 앰버리스트 A-21 및 A-26 OH; 앰버소르브(AMBERSORB)(등록상표) 348F, 563, 572 and 575; 도웩스(등록상표) lX2- 60 100, lX2-200, lX2-400, lX4-50, lX4-100, lX4-200, lX4-400, lX8-50, lX8-l00, lX8-200, lX8-400, 2lK CI, 2X8-l00, 2X8-200, 2X8-400, 22 CI, 마라톤(등록상표) A, 마라톤(등록상표) A2, MSA-l, MSA-2, 550A, 마라톤(등록상표) WBA, 및 마라톤(등록상표) WGR-2; 및 메리필드(MERRIFIELD)의 펩티드 수지; 푸로라이트 A200, A500, A845, NRW400, NRW4000, NRW6000 및 마이크로라이트 PrAOH. 혼합된 양이온 및 음이온 수지의 구체적인 예로는 앰버라이트(등록상표) MB-3A; 푸로파인 PFA600, 푸로라이트 MB400, MB600, NRW37, NRW3240, NRW3260 및 NRW3460이 있다.
중금속 이온을 제거하는 데 적합한 킬레이팅 교환 수지는 폴리스티렌, 폴리아크릴산 및 폴리에틸렌이민 골격 상의 폴리아민, 폴리스티렌 골격 상의 티오우레아, 폴리스티렌 골격 상의 구아니딘, 폴리에틸렌이민 골격 상의 다이티오카르바메이트, 폴리아크릴레이트 골격 상의 하이드록삼산, 폴리스티렌 골격 상의 메르캅토, 및 중부가 및 중축합 수지 상의 환형 폴리아민을 포함할 수 있다.
킬레이팅 이온 교환 수지의 다른 구체적인 예에는 하기가 포함되지만, 이에 한정되지 않는다: 푸로라이트 Sl08, S9l0, S930플러스 및 S950; 앰버라이트 IRA-743 및 IRC-748.
본 발명의 방법 및 생성물에서 사용될 수 있는 생물학적으로 관련된 수지의 구체적인 예에는 세파덱스(SEPHADEX)(등록상표) CM C-25, CM C-50, DEAE A-25, DEAEA-50, QAEA-25, QAEA-50, SP C-25, 및 SP C-50이 포함되지만, 이에 한정되지 않는다.
전술한 양이온 교환 수지, 음이온 교환 수지, 혼합된 양이온 및 음이온 교환 수지, 및 생물학적으로 관련된 이온 교환 수지는 예를 들어 미국 위스콘신주 밀워키 소재의 시그마 알드리치 케미칼 컴퍼니(SIGMA-ALDRICH CHEMICAL CO.)로부터, 또는 미국 뉴저지주 리버사이드 소재의 롬 앤드 하스로부터, 또는 미국 펜실베이니아주 밸러 시뉘드 소재의 푸로라이트로부터 구매가능하다.
이온 교환 수지의 추가의 예에는 AG50W-X12, 바이오-렉스(BIO-REX)(등록상표) 70, 및 첼렉스(CHELEX)(등록상표) 100이 포함되지만, 이에 한정되지 않는데, 이들 전부는 미국 캘리포니아주 허큘리스 소재의 바이오라드(BIORAD)의 상표명이다.
달리 나타내지 않는 한, 본 명세서 및 특허청구범위에서 사용되는 성분들의 양, 특성, 예를 들어 분자량, 반응 조건 등을 표현하는 모든 수는 모든 경우에 용어 "약"에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 반대로 지시되지 않는 한, 하기 명세서 및 첨부된 특허청구범위에 기술된 파라미터 수치는 본 발명이 수득하고자 하는 원하는 특성에 따라 달라질 수 있는 근사치이다. 최소한, 그리고 특허청구범위의 범주와 등가인 이론의 적용을 한정하려고 시도함이 없이, 각각의 파라미터 수치는 적어도 보고된 유효 숫자의 개수의 관점에서 그리고 보통의 반올림 기법을 적용함으로써 해석되어야 한다.
본 발명의 넓은 범주를 나타내는 수치적 범위 및 파라미터가 근사치임에도 불구하고, 특정 실시예에서 나타내어지는 수치는 가능한 한 정확하게 보고된다. 그러나, 임의의 수치는 본래, 그의 각각의 시험 측정에서 발견되는 표준 편차로 인해 필연적으로 생기는 특정 오차를 포함한다.
실시예
실시예 1
약산 양이온 이온 교환 수지, 푸로라이트 C107E H+를 실험 실시예에서 기본 재료로서 사용하였다. 상기 재료를 제조업자로부터 비드 형태로 획득하였다. 또한, 상기 수지 재료는 수지 미분화에 대한 특수 기술을 청구하여 갖고 있는 회사인 그레이버 테크놀로지즈(Graver Technologies)에 의해 미세 메시(mesh)로 미분화하였다. 분말은 125 마이크로미터의 중위 입자 크기를 가졌다. 그레이버는 그의 방법에 의해 분쇄된 수지를 "파우덱스(Powdex)"로 칭한다.
분말형 이온 교환 재료를 대류식 오븐 내에서 약 100℉에서 건조시켰다. 하기 재료들을 패들식 페인트 혼합기가 부착된 드릴 프레스(drill press)를 이용하여 버킷(bucket)에서 블렌딩하였다. (활성탄을 첨가하였으며, 그 이유는 평가되는 특정한 응용이 약간의 염소 감소를 필요로 하기 때문이었다. 염소 감소가 필요하지 않을 경우, 활성탄은 선택적이다).
Figure 112014104520898-pct00001
2분의 혼합 후, 블렌드를 2.8" 외경(OD) × ¾" 내경(ID) × 18"의 주형 내에 충전시켰다. 주형은 알루미늄으로 만들어졌으며, 이는 외벽으로서 파이프, ID를 한정하는 중실 코어 핀, 및 양 단부 상의 캡(cap)을 가져서 매체 블렌드를 포함하게 된다. 주형은 3초마다 임펄스(충전 테이블의 수직 변위)를 가함으로써 충전시켰다. 임펄스를 2분 동안 계속하였다.
가열 경화 동안 공기를 배제하고 매체를 포함하도록 주형에 캡을 단단히 씌웠다. 주형을 145℃에서 180분 동안 대류식 오븐 내에 두었다. 주형을 가열한 후, 블렌드를 240 lbf의 힘으로 에어 피스톤(air piston)에 의해 압착하였다. 비교용 주형 (비교예 2)을 압착 없이 시험하였다.
그 후, 주형을 실온으로 냉각시켰다. 복합 블록을 주형으로부터 꺼냈다. 블록을 6" 길이로 절단하고, 단부 캡을 블록에 접착시켰다. 압착에 의해 성형된 블록은 우수한 물리적 완전성을 나타냈다.
블록을 카트리지 내에 설치하고, 물을 블록을 통하여 외경으로부터 내경으로 방사상으로 유동시켰다. 유동을 1시간 동안 계속하였다. 블록을 필터로부터 꺼내고, 점검하였다. 블록의 일부 팽윤이 관찰되었지만, 팽윤으로 인한 어떠한 기계적 파괴의 징후도 없었다. 카트리지 크기는 있을 수 있는 직경 증가를 고려하여 설계될 수 있다.
비교예 2
압착 단계를 생략한 것을 제외하고는 실시예 1에 따라 블록을 제조하였다. 이 블록은 불량한 강도를 나타냈고, 취급 동안 부서졌다.
실시예 3
블록을 155℃에서 150분 동안 가열한 것을 제외하고는 실시예 1에서와 같이 블록을 제조하였다. 2.8" ID의 블록을 13"의 길이로 절단하고, 단부의 캡을 닫았다. 블록을 압력 강하 및 경도 감소 성능 면에서 패킹된 이온 교환 비드 층과 비교하였다.
비교예 4
비교를 위하여, 푸로라이트 C107E H+ (중위 입자 직경: 595 마이크로미터)의 분쇄되지 않은 비드를 쿠노(Cuno) SGP-124 카트리지에서 축류 모드로 시험하였다. SGP-124 카트리지는 실시예 3에서 사용한 2.8" × 13" 블록 (0.04 ft3)의 부피와 동일한 부피의 수지를 유지한다.
실험예 5
도 1은 실시예 3의 블록 형태의 고정된 분쇄 수지의 압력 강하와, 비교예 4에 따른 성긴 수지를 비교한다. 나타낸 바와 같이, 압력 강하는 복합 블록에서 실질적으로 더 낮았다.
경도 감소 성능을, 비교예 4에 따른 성긴 비드와 비교하여 압력 강하에 대하여 시험한 실시예 3에 따른 상기 복합 블록에 대하여 측정하였다. 유입수의 경도를 칼슘 및 마그네슘 염의 첨가에 의해 320 ppm으로 제어하였다. 물의 유량을 0.5 gpm으로 제어하였다.
도 2는 처리량 (갤런)에 대한 경도 감소율 (%)을 나타낸다. 블록은 시험 기간에 걸쳐서 실질적으로 더 높은 경도 감소율을 나타냈으며, 이는 양이온 교환의 더 빠른 동역학적 특성을 나타내는 것이었다. 경도 감소 시험을 평형이 될 때까지, 즉 유출물 경도 수준이 유입물 경도와 동일할 때까지 계속하였다. 시간에 대한 경도 감소율의 곡선을 적분하여 이온 교환 매체의 평형 용량을 결정하였다. 하기 표는 등가의 부피의 필터에 대하여 제거된 그레인(grain)의 경도의 측면에서 용량을 비교한다.
Figure 112014104520898-pct00002
나타낸 바와 같이, 복합 매체 블록의 용량은, 복합재가 블렌드 중에 22%의 불활성 결합제를 함유한다 할지라도, 성긴 매체의 고정층의 용량보다 더 컸다.
경도 감소 시험 후에, 복합 블록을 점검하였다. 블록 OD는 증가하여 약 15%의 부피를 제공하였다. 그러나, 팽윤 때문에 완전성이 손실되지는 않았다.
본 명세서 전체에 걸쳐 "일 실시 형태", "소정 실시 형태" "하나 이상의 실시 형태" 또는 "실시 형태"에 대한 언급은, 실시 형태와 관련하여 기재된 특정한 특징, 구조, 재료 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시 형태에 포함됨을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전반에 걸쳐 여러 곳에서의 "하나 이상의 실시 형태에서", "소정 실시 형태에서", "일 실시 형태에서" 또는 "실시 형태에서"와 같은 어구의 출현은 반드시 본 발명의 동일한 실시 형태를 언급하지는 않는다. 또한, 특정 특징, 구조, 재료, 또는 특성은 하나 이상의 실시 형태에서 임의의 적합한 방식으로 조합될 수 있다.
본 발명이 특정 실시 형태와 관련하여 기재되었더라도, 이들 실시 형태는 단지 본 발명의 원리 및 응용을 예시할 뿐임이 이해되어야 한다. 당업자는, 본 발명의 취지 및 범주를 벗어나지 않으면서, 본 발명의 방법 및 장치에 다양한 변경 및 변화를 줄 수 있음을 알게 될 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부된 특허청구범위 및 그의 등가물의 범주 내에 있는 변경 및 변화를 포함하고자 한다.

Claims (17)

  1. 이온 교환 수지의 미분화 분말을 고정시키는 초고분자량 폴리에틸렌 중합체성 결합제를 갖는 여과 매트릭스를 포함하는 복합 여과 블록으로서,
    초고분자량 폴리에틸렌 중합체성 결합제는 10 내지 40 중량%의 범위의 양으로 존재하고 이온 교환 수지의 미분화 분말은 50 내지 90 중량%의 범위의 양으로 존재하며, 이온 교환 수지의 미분화 분말은 원래의 비드 형상보다 더 작은 크기 및 형상으로 기계적으로 분쇄된 비드로부터 형성된 것으로 50 내지 250 마이크로미터의 범위의 평균 입자 크기를 가지며, 이온 교환 수지는 양이온 수지, 음이온 수지, 킬레이팅 수지 또는 그 조합을 포함하는, 복합 여과 블록.
  2. 제1항에 있어서, 초고분자량 폴리에틸렌 중합체성 결합제에 의해 고정된 활성탄을 추가로 포함하는, 복합 여과 블록.
  3. 삭제
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2655453T3 (es) 2013-12-31 2018-02-20 Koninklijke Philips N.V. Aparato y método para controlar el sabor del café, y cafetera que comprende el aparato
US10495614B2 (en) * 2014-12-30 2019-12-03 Dionex Corporation Vial cap and method for removing matrix components from a liquid sample
JP6522970B2 (ja) * 2015-02-03 2019-05-29 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 多孔質成形体、ゲル状成形体及びフィルタ
DE102016107485A1 (de) * 2016-04-22 2017-10-26 Poromembrane Gmbh Wasseraufbereitungsvorrichtung
CN105968868B (zh) * 2016-05-23 2018-11-16 郝智红 用于无机元素和金属元素分析的树脂环片及其制备方法
WO2017210094A1 (en) 2016-06-02 2017-12-07 Evoqua Water Technologies Llc Treatment of high peroxide waste streams
JP2019518477A (ja) * 2016-06-09 2019-07-04 ヤーダブ，ジェイ ワイン及び他の液体からの生体アミンの除去のための装置及び方法
KR20190072667A (ko) 2016-11-14 2019-06-25 리락 솔루션즈, 인크. 코팅된 이온 교환 입자를 이용한 리튬 추출
JP7108622B2 (ja) 2017-02-13 2022-07-28 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 超純水を製造するための方法
CN110248896A (zh) 2017-02-13 2019-09-17 默克专利股份公司 用于生产超纯水的方法
JP7132932B2 (ja) 2017-02-13 2022-09-07 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 超純水を製造するための方法
US11253848B2 (en) 2017-08-02 2022-02-22 Lilac Solutions, Inc. Lithium extraction with porous ion exchange beads
EP3661620A4 (en) 2017-08-02 2021-05-12 Lilac Solutions, Inc. ION EXCHANGE SYSTEM FOR EXTRACTION OF LITHIUM
US10648090B2 (en) 2018-02-17 2020-05-12 Lilac Solutions, Inc. Integrated system for lithium extraction and conversion
KR20200116526A (ko) 2018-02-28 2020-10-12 리락 솔루션즈, 인크. 리튬 추출을 위한 입자 트랩을 가진 이온 교환 반응기
JP7153471B2 (ja) * 2018-05-31 2022-10-14 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー フィルター及び金属イオン除去装置
US20200129884A1 (en) * 2018-10-24 2020-04-30 Fujifilm Electronic Materials U.S.A., Inc. Chemical liquid manufacturing apparatus and method of manufacturing chemical liquid
US20200407240A1 (en) * 2019-06-29 2020-12-31 Aqua Guidance Technologies, Ltd. Porous filter media
KR20220119166A (ko) 2020-01-09 2022-08-26 리락 솔루션즈, 인크. 바람직하지 않은 금속의 분리 방법
EP4090457A4 (en) 2020-01-16 2022-12-28 FUJIFILM Electronic Materials U.S.A, Inc. SYSTEMS AND PROCESSES FOR PURIFICATION OF SOLVENTS
KR20230023714A (ko) 2020-06-09 2023-02-17 리락 솔루션즈, 인크. 스케일런트의 존재 하에서의 리튬 추출
EP4247759A1 (en) 2020-11-20 2023-09-27 Lilac Solutions, Inc. Lithium production with volatile acid
JP2024519679A (ja) 2021-04-23 2024-05-21 ライラック ソリューションズ，インク． リチウムを抽出するためのイオン交換装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040168972A1 (en) 2002-08-12 2004-09-02 Hughes Douglass E. Liquid and gas porous plastic filter and methods of use
US20090001011A1 (en) 2004-06-30 2009-01-01 Knipmeyer Elizabeth L Gravity flow filter

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL96474C (ko) * 1949-07-09
JPS59173183A (ja) * 1983-03-23 1984-10-01 Itochu Seito Kk 液体の脱色方法
US5019311A (en) 1989-02-23 1991-05-28 Koslow Technologies Corporation Process for the production of materials characterized by a continuous web matrix or force point bonding
US5249948A (en) 1991-04-08 1993-10-05 Koslow Technologies Corporation Apparatus for the continuous extrusion of solid articles
US5346924B1 (en) 1992-09-23 2000-04-25 Ionpure Techn Corp Heterogenous ion exchange materials comprising polyethylene of linear low density or high density high molecular weight
JPH07204429A (ja) * 1993-12-21 1995-08-08 Porex Technol Corp フィルターとイオン交換材料との結合製品及び該結合製品を使用して流体を処理するための方法
US5639550A (en) 1995-06-21 1997-06-17 Specialty Media Corporation Composite particulate material and process for preparing same
US6540916B2 (en) 1995-12-15 2003-04-01 Microban Products Company Antimicrobial sintered porous plastic filter
US5882517A (en) 1996-09-10 1999-03-16 Cuno Incorporated Porous structures
WO1998036831A1 (en) 1997-02-21 1998-08-27 Engelhard Corporation Composite material based on zeolite and active carbon, preparation and use thereof in water treatment
JPH10277557A (ja) * 1997-04-10 1998-10-20 Asahi Glass Co Ltd 脱イオン水製造装置
ATE294641T1 (de) * 1999-11-23 2005-05-15 Porex Corp Immobilisierte ionenaustauschmateriale und verfahren zu deren herstellung
RU2172720C1 (ru) 2000-04-19 2001-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "Аквафор" Способ обеззараживания питьевой воды (варианты)
US6712939B2 (en) 2001-02-26 2004-03-30 Cuno Incorporated Process for manufacturing wet-felted and thermally bonded porous structures and porous structures formed by the process
US7758953B2 (en) 2001-08-02 2010-07-20 Asahi Kasei Chemicals Corporation Sintered body, resin particles, and method for producing the same
US7169304B2 (en) 2002-08-12 2007-01-30 3M Innovative Properties Company Porous polymer water filter and methods of use in refrigeration
US7112280B2 (en) 2002-08-12 2006-09-26 3M Innovative Properties Company Gas porous polymer filter and methods of use
WO2004065001A1 (en) 2003-01-22 2004-08-05 Camfil Ab Filter structure, filter panel comprising the filter structure and method for manufactuirng the filter structure.
US7022274B2 (en) 2003-11-25 2006-04-04 Graver Technologies, Llc. Gas sintered carbon block and method
WO2005056151A2 (en) 2003-12-04 2005-06-23 Access Business Group International Llc Bacteriostatic fluid filter
CN101060924A (zh) 2004-10-01 2007-10-24 3M创新有限公司 复合过滤制品
US8016125B2 (en) 2005-05-20 2011-09-13 Lutek, Llc Materials, filters, and systems for immobilizing combustion by-products and controlling lubricant viscosity
WO2007117943A2 (en) 2006-03-22 2007-10-18 3M Innovative Properties Company Systems and methods of making molded composite blocks
US7507338B2 (en) * 2006-10-13 2009-03-24 Filtrex Holdings Pte Ltd. Universal water purifier unit assembly device
WO2009085553A1 (en) 2007-12-21 2009-07-09 3M Innovative Properties Company Liquid filtration systems
JP2009209314A (ja) 2008-03-06 2009-09-17 Panasonic Corp 粒状体の接着方法および有害物質除去フィルタとこれを用いた有害物質除去フィルタユニット
US8887923B2 (en) * 2008-05-14 2014-11-18 3M Innovative Properties Company Filter medium and water filtration system including the same
JP5349106B2 (ja) * 2009-03-25 2013-11-20 株式会社アストム イオン交換体及びその製造方法
WO2012122022A1 (en) 2011-03-10 2012-09-13 3M Innovative Properties Company Filtration media

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040168972A1 (en) 2002-08-12 2004-09-02 Hughes Douglass E. Liquid and gas porous plastic filter and methods of use
US20090001011A1 (en) 2004-06-30 2009-01-01 Knipmeyer Elizabeth L Gravity flow filter

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