KR102337164B1 - Excellent removing nitrate polyamide reverse osmosis membrane, Method of manufacturing the same and Membrane module comprising the same - Google Patents

Excellent removing nitrate polyamide reverse osmosis membrane, Method of manufacturing the same and Membrane module comprising the same Download PDF

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Abstract

본 발명은 가정용 정수기에 사용되는 폴리아미드계 역삼투 분리막에 관한 것으로서, 종래의 폴리아미드계 역삼투 분리막이 높은 농도의 경도 유발 물질을 포함하는 시수 조건에서 질산성 제거율이 낮았던 바, 이를 개선하기 위하여 특정 아민 화합물으로 2차 코팅 처리하여 제조한 역삼투 분리막은 표면 음전하 농도가 상대적으로 높고, 다시 말하면, 경도 유발 물질 및 분리막 표면의 정전기적 인력이 약해짐에 따라 경도 유발 물질의 표면 축적량이 감소되어, 우수한 질산성 질소 제거율을 가지는 역삼투 분리막 및 이의 제조방법, 그리고 상기 역삼투 분리막을 포함하는 분리막 모듈을 제공하고자 한다.The present invention relates to a polyamide-based reverse osmosis membrane used in a household water purifier, wherein the conventional polyamide-based reverse osmosis membrane had a low nitrate removal rate under city water conditions containing a high concentration of hardness-inducing substances. The reverse osmosis membrane prepared by secondary coating with a specific amine compound has a relatively high surface negative charge concentration, that is, as the electrostatic attraction between the hardness-inducing material and the surface of the separation membrane is weakened, the surface accumulation of the hardness-inducing material is reduced. , to provide a reverse osmosis membrane having an excellent nitrate nitrogen removal rate, a method for manufacturing the same, and a membrane module including the reverse osmosis membrane.

Description

질산성 질소 제거율이 우수한 폴리아미드계 역삼투 분리막, 그의 제조방법 및 이를 포함하는 분리막 모듈 {Excellent removing nitrate polyamide reverse osmosis membrane, Method of manufacturing the same and Membrane module comprising the same}Polyamide-based reverse osmosis membrane having excellent nitrate nitrogen removal rate, manufacturing method thereof, and membrane module comprising the same

본 발명은 가정용 정수기 등에 사용되는 역삼투 분리막에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 낮은 표면 음전하로 경도 유발 물질의 함량이 높은 원수 조건 하에서도 질산성 질소 제거율이 우수한 폴리아미드계 역삼투 분리막, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 분리막 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a reverse osmosis membrane used in household water purifiers, and more particularly, a polyamide-based reverse osmosis membrane having an excellent nitrate nitrogen removal rate even under raw water conditions with a low surface negative charge and a high content of hardness-inducing substances, and manufacturing thereof It relates to a method and a separation membrane module including the same.

액체 내에 존재하는 미세 불순물, 이온 등 다양한 성분을 분리하는 방법으로는 보편적으로 증발법, 전기투석법, 정밀여과법, 한외여과법, 역삼투법 등이 있다. 이 중에서도, 역삼투법은 에너지 소비가 적고, 소형뿐만 아니라 대형화 설비 구축이 가능하며, 물 속의 1가 이온까지 제거가 가능한 장점이 있다. As a method of separating various components such as fine impurities and ions present in a liquid, there are generally evaporation methods, electrodialysis methods, microfiltration methods, ultrafiltration methods, reverse osmosis methods, and the like. Among them, the reverse osmosis method has advantages in that energy consumption is low, it is possible to construct a small as well as large-scale facility, and even monovalent ions in water can be removed.

일반적으로 역삼투법에 사용되는 분리막은 나노분리막 또는 역삼투분리막이 있으며, 이 중에서 역삼투분리막은 기계적 강도를 유지하기 위한 지지층과 선택적 투과성을 갖는 활성층으로 이루어지는데, 최근에는 방향족 폴리술폰을 다공성 지지층으로 하고 폴리아미드를 활성층으로 구성된 역삼투 분리막이 개발 및 상업화되고 있다.In general, the separation membrane used in the reverse osmosis method includes a nano separation membrane or a reverse osmosis membrane. Among them, the reverse osmosis membrane consists of a support layer for maintaining mechanical strength and an active layer with selective permeability. Recently, aromatic polysulfone is used as a porous support layer, A reverse osmosis membrane composed of polyamide as an active layer is being developed and commercialized.

상기 역삼투 분리막의 제조 방법은 박층 분산법, 침지 코팅법, 기상 증착법, 랑그뮈르-블로젯(Langmuir-Blodgett)법, 계면 중합법 등이 있으며, 가장 많이 이용되는 방법으로는 방법은 캐도트(Cadotte)에 의해 개시된 계면 중합법이 있다.The manufacturing method of the reverse osmosis membrane includes a thin layer dispersion method, a dip coating method, a vapor deposition method, a Langmuir-Blodgett method, an interfacial polymerization method, and the like. There is an interfacial polymerization method disclosed by Cadotte).

상기 계면 중합법의 일례로, 미국 등록특허 제4277344 호에서는 적어도 2개의 1급 아민 치환제를 포함하는 방향족 다관능성 아민 및 적어도 3개의 아실할라이드 치환제를 갖는 방향족의 아실할라이드를 계면 중합시켜 제조된 방향족 폴리아미드 복합막에 대해 개시하였다. 하지만 상기 발명의 계면 중합법을 통해 얻어진 역삼투 분리막은 반응 종료 이후 역삼투 분리막 표면에 필연적으로 미반응 아실할라이드 치환제가 남게 되며, 상기한 잔류 아실할라이드 치환제는 계면 중합 이후 수세 공정을 통해서 가수 분해되어 카르복실릭 에시드 그룹이로 변하게 된다. 이러한 기작을 보편적인 폴리아미드 역삼투 분리막의 표면이 음전하를 띠게 되는 이유로 설명할 수 있다. 이렇게 역삼투 분리막의 표면이 음전하를 띠게 되면, 특히 2가 양이온 성분의 높은 농도의 경도 유발 물질을 포함하는 원수를 처리할 경우, 정전기적 인력을 통해 막표면에 높은 2가 이온의 축적을 야기하게 되고, 최종적으로는 질산성 질소 제거율이 감소하게 되는 문제가 있어, 이러한 문제를 해결하기 위한 연구가 촉구되는 실정이다. As an example of the interfacial polymerization method, in U.S. Patent No. 4277344, an aromatic polyfunctional amine containing at least two primary amine substituents and an aromatic acyl halide having at least three acyl halide substituents are interfacially polymerized. An aromatic polyamide composite membrane was disclosed. However, in the reverse osmosis membrane obtained through the interfacial polymerization method of the present invention, an unreacted acyl halide substitution agent inevitably remains on the surface of the reverse osmosis membrane after the completion of the reaction, and the residual acyl halide substitution agent is hydrolyzed through a water washing process after interfacial polymerization. and the carboxylic acid group is changed to . This mechanism can be explained as the reason that the surface of a general polyamide reverse osmosis membrane becomes negatively charged. When the surface of the reverse osmosis membrane becomes negatively charged, in particular, when raw water containing a high concentration of divalent cation components is treated, it causes the accumulation of high divalent ions on the membrane surface through electrostatic attraction. And finally, there is a problem that the nitrate nitrogen removal rate is reduced, research to solve this problem is urged.

한편, 국내 역삼투 정수기 인증 항목 중, 질산성 질소 테스트 조건은 약 600ppm 수준의 경도 유발 물질을 포함하는 조건으로, 이와 같은 고경도 조건 하에서는 분리막 표면의 전하 가림효과와 전하 유도 기공 사이즈 확대라는 기작으로 인해 질산성 질소 제거율이 질산성 질소 단독 테스트시에 비해 현저하게 하락하게 된다.On the other hand, among the domestic reverse osmosis water purifier certification items, the nitrate nitrogen test condition contains a hardness-inducing substance at a level of about 600 ppm. As a result, the nitrate nitrogen removal rate is significantly reduced compared to the nitrate nitrogen alone test.

미국 등록특허 제4277344 호 (등록일: 1981.07.07)US Registered Patent No. 4277344 (Registration Date: July 7, 1981)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 특정 아민 화합물을 포함하는 용액으로 2차 코팅 처리함으로써 2가 양이온 경도 성분의 분리막 표면으로의 축적을 최소화하여, 높은 농도의 경도 유발 물질이 포함된 시수에서도 우수한 질산성 질소 제거율을 보이는 폴리아미드계 역삼투 분리막 및 이를 포함하는 분리막 모듈을 제조하고자 한다.The present invention has been devised to solve the above problems, and by secondary coating treatment with a solution containing a specific amine compound, the accumulation of divalent cation hardness components on the surface of the separator is minimized, and a high concentration of hardness-inducing substances is included. An object of the present invention is to manufacture a polyamide-based reverse osmosis membrane that exhibits excellent nitrate nitrogen removal rate even in fresh water and a membrane module including the same.

상기한 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 다공성 지지체; 및 상기 다공성 지지체의 적어도 일측면에 형성된 폴리아미드층;을 포함하는 질산성 질소 제거율이 우수한 폴리아미드계 역삼투 분리막 및 이의 제조방법을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention is a porous support; and a polyamide layer formed on at least one side of the porous support. It provides a polyamide-based reverse osmosis membrane having an excellent nitrate nitrogen removal rate, and a method for manufacturing the same.

본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 역삼투 분리막은 pH 6 ~ 8에서 표면 전하의 크기가 -30 ~ -10mV일 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the reverse osmosis membrane may have a surface charge of -30 to -10 mV at pH 6 to 8.

본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 다공성 지지체는 부직포; 및 다공성 고분자층;을 포함할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the porous support is a non-woven fabric; and a porous polymer layer.

본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 다공성 고분자층은 폴리설폰 수지, 폴리에테르설폰 수지, 폴리이미드 수지, 폴리프로필렌 수지 및 폴리비닐리덴플로라이드 수지 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the porous polymer layer may include at least one selected from a polysulfone resin, a polyethersulfone resin, a polyimide resin, a polypropylene resin, and a polyvinylidene fluoride resin.

본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 다공성 지지체는 평균 두께 100 ~ 500㎛ 및 평균 기공 크기 1 ~ 500nm일 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the porous support may have an average thickness of 100 to 500 μm and an average pore size of 1 to 500 nm.

본 발명의 바람직한 일실시예로써 상기 폴리아미드층은 다관능성 아민 화합물 및 다관능성 산할로겐 화합물을 반응시켜 형성된 1차 코팅막; 및 상기 1차 코팅막 상면에 형성된 2차 코팅막;을 포함할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the polyamide layer may include a primary coating film formed by reacting a polyfunctional amine compound and a polyfunctional acid halogen compound; and a secondary coating film formed on the upper surface of the primary coating film.

본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 2차 코팅막은 다관능성 산할로겐 화합물 및 아민 화합물을 반응시켜 형성된 막일 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the secondary coating film may be a film formed by reacting a polyfunctional acid halogen compound and an amine compound.

본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 아민 화합물은 하기 화학식 1 또는 하기 화학식 2를 만족하는 화합물을 포함할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the amine compound may include a compound satisfying the following formula (1) or the following formula (2).

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112020046845104-pat00001
Figure 112020046845104-pat00001

상기 화학식 1에서 R1은 수소원자, 탄소수 1 ~ 5의 알킬기 또는 탄소수 2 ~ 5의 알킬렌기이다.In Formula 1, R 1 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms.

[화학식 2] [Formula 2]

Figure 112020046845104-pat00002
Figure 112020046845104-pat00002

상기 화학식 2에서 R2는 탄소수 2 ~ 5의 알킬렌기이다.In Formula 2, R 2 is an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms.

본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 역삼투 분리막은 경도 유발 물질 500 ~ 700ppm 및 질산성 질소 15 ~ 45ppm를 포함하는 시수(potable water)에 대하여, 질산성 질소의 제거율이 70 ~ 85%일 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the reverse osmosis membrane may have a removal rate of 70 to 85% of nitrate nitrogen with respect to potable water containing 500 to 700 ppm of a hardness-inducing substance and 15 to 45 ppm of nitrate nitrogen. have.

본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 경도 유발 물질은 칼슘, 마그네슘 중에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 것일 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the hardness-inducing material may include one or more materials selected from calcium and magnesium.

본 발명의 다른 목적으로, 질산성 질소 제거율이 우수한 폴리아미드계 역삼투 분리막 제조방법은 다공성 지지체에 다관능성 아민 화합물이 포함된 제1 용액을 코팅 처리하는 1단계; 1단계를 수행한 다공성 지지체에 다관능성 산할로겐 화합물이 포함된 제2 용액을 코팅 처리하는 2단계; 2단계를 수행한 다공성 지지체에 공기를 분사하여 과잉의 용액을 제거하는 3단계; 3단계를 수행한 다공성 지지체를 고온에서 열처리 하여 열가교하여 다공성 지지체의 적어도 일면에 1차 코팅막을 형성하는 4단계; 상기 1차 코팅막 표면에 아민 화합물 0.001 ~ 0.10중량%이 포함된 제3 용액을 반응시켜 상기 1차 코팅막의 상면에 2차 코팅막을 형성하는 5단계; 및 상기 2차 코팅막 표면에 남아 있는 산이나 미반응물을 제거하는 6단계;를 포함할 수 있다.For another object of the present invention, a method for manufacturing a polyamide-based reverse osmosis membrane having an excellent nitrate nitrogen removal rate comprises: a first step of coating a porous support with a first solution containing a polyfunctional amine compound; A second step of coating the second solution containing the polyfunctional acid halogen compound on the porous support that has been performed in step 1; Step 3 of removing the excess solution by spraying air on the porous support that has been performed in Step 2; A fourth step of thermally crosslinking the porous support having performed step 3 at a high temperature to form a primary coating film on at least one surface of the porous support; A fifth step of forming a secondary coating film on the upper surface of the primary coating film by reacting a third solution containing 0.001 to 0.10 wt% of an amine compound on the surface of the primary coating film; and step 6 of removing the acid or unreacted material remaining on the surface of the secondary coating film.

본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 제1 용액은 메타페닐렌다이아민 0.1 ~ 10.0중량%, 첨가제 0.006 ~ 6.6중량% 및 물 잔량을 포함할 수 있고, 상기 첨가제는 에틸헥산디올, 테트라메틸헥사다이아민 및 톨루엔설폭닉에시드 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the first solution may contain 0.1 to 10.0 wt% of metaphenylenediamine, 0.006 to 6.6 wt% of an additive, and the remaining amount of water, and the additive is ethylhexanediol, tetramethylhexa It may include at least one selected from diamine and toluenesulfonic acid.

본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 제2 용액은 다관능성 산할로겐 화합물 0.005 ~ 5.0중량% 및 유기 용매 잔량을 포함할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the second solution may contain 0.005 to 5.0% by weight of the polyfunctional acid halogen compound and the remaining amount of the organic solvent.

본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 다관능성 산할로겐 화합물은 다관능성 아실할라이드, 다관능성 설포닐할라이드 및 다관능성 이소시아네이트 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the polyfunctional acid halogen compound may include at least one selected from a polyfunctional acyl halide, a polyfunctional sulfonyl halide, and a polyfunctional isocyanate.

본 발명의 바람직한 일실시예로써, 상기 유기 용매는 할로겐화 탄화수소, 탄소수 6 ~ 12의 사이클로알칸, 탄소수 6 ~ 12의 알칸 및 프레온류 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.As a preferred embodiment of the present invention, the organic solvent may include one or more selected from halogenated hydrocarbons, cycloalkanes having 6 to 12 carbon atoms, alkanes having 6 to 12 carbon atoms, and freons.

본 발명의 또 다른 목적으로, 상기 역삼투 분리막을 포함하는 분리막 모듈을 제조할 수 있다.As another object of the present invention, it is possible to manufacture a separation membrane module including the reverse osmosis membrane.

본 발명은 종래의 폴리아미드 역삼투 분리막보다 표면 음전하 값이 낮아, 높은 농도의 경도 유발 물질을 포함하는 시수에서도 질산성 질소 제거율이 우수한 폴리아미드계 역삼투 분리막 및 이의 제조방법을 제공할 수 있고, 상기 역삼투 분리막을 포함하는 분리막 모듈을 제조하여 가정용 정수기에 적용할 수 있다.The present invention can provide a polyamide-based reverse osmosis membrane having a lower surface negative charge value than that of a conventional polyamide reverse osmosis membrane, and excellent nitrate nitrogen removal rate even in city water containing a high concentration of hardness-inducing substances, and a method for manufacturing the same, A separation membrane module including the reverse osmosis membrane may be manufactured and applied to a household water purifier.

도 1은 실시예 1, 실시예 2 및 비교예 4에서 제조한 폴리아미드계 역삼투 분리막의 pH에 따른 표면 전하 값을 측정하여 그래프로 도시한 것이다.1 is a graph showing the measurement of the surface charge value according to the pH of the polyamide-based reverse osmosis membrane prepared in Examples 1, 2, and 4 in a graph.

이하, 본 발명에 대해 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 명세서에서는, 질산성 질소 제거율이 우수한 폴리아미드계 역삼투 분리막 및 그의 제조방법을 제공한다.In the present specification, a polyamide-based reverse osmosis membrane having an excellent nitrate nitrogen removal rate and a manufacturing method thereof are provided.

우선, 본 발명의 상기 역삼투 분리막은 다공성 지지체; 및 폴리아미드 층;을 포함할 수 있다. 상기 폴리아미드 층은 상기 다공성 지지체의 적어도 일측면에 형성될 수 있으며, 바람직하게는 상기 다공성 지지체의 일면에 형성된 것일 수 있다.First, the reverse osmosis membrane of the present invention includes a porous support; and a polyamide layer. The polyamide layer may be formed on at least one side of the porous support, preferably on one side of the porous support.

또한, 상기 다공성 지지체는 부직포; 및 다공성 고분자층;을 포함할 수 있다. In addition, the porous support is a non-woven fabric; and a porous polymer layer.

한편, 상기 부직포는 당업계에서 통상적으로 사용할 수 있는 제원의 부직포이면 제한없이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 폴리에스터, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 재질의 부직포일 수 있다. 상기 부직포의 두께는 30 ~ 300μm이고, 바람직하게는 50 ~ 200μm일 수 있다. 만일 상기 부직포 두께가 상기 범위를 벗어날 경우, 투과유량이 감소하는 문제가 있을 수 있다. On the other hand, the non-woven fabric may be used without limitation as long as the non-woven fabric has specifications that can be commonly used in the art, and may preferably be a non-woven fabric made of polyester, polyethylene, or polypropylene material. The thickness of the nonwoven fabric may be 30 to 300 μm, preferably 50 to 200 μm. If the thickness of the nonwoven fabric is out of the above range, there may be a problem in that the permeate flow rate decreases.

한편, 상기 다공성 고분자층은 통상적으로 사용할 수 있는 물질에 의해 형성된 다공성 고분자층일 수 있으며, 바람직하게는 폴리에스터 수지, 폴리설폰 수지, 폴리에테르설폰 수지, 폴리이미드 수지, 폴리프로필렌 수지 및 폴리비닐리덴플로라이드 수지 중에서 선택된 1종 이상을 포함하여 형성될 수 있고, 상기 다공성 고분자층의 평균 두께는 10 ~ 200μm이고, 바람직하게는 30 ~ 190μm일 수 있다. 만일 상기 다공성 고분자층의 평균두께가 상기 범위를 벗어날 경우, 투수량이 낮아져 효과 증대에 어려움이 발생할 수 있다. On the other hand, the porous polymer layer may be a porous polymer layer formed of a commonly used material, preferably polyester resin, polysulfone resin, polyethersulfone resin, polyimide resin, polypropylene resin, and polyvinylidene flow. It may be formed by including one or more selected from the group consisting of a ride resin, and the average thickness of the porous polymer layer is 10 to 200 μm, preferably 30 to 190 μm . If the average thickness of the porous polymer layer is out of the above range, the water permeability is lowered, and thus it may be difficult to increase the effect .

또한, 상기 다공성 지지체의 평균 두께는 100 ~ 500㎛일 수 있고, 바람직하게는 100 ~ 300㎛일 수 있다. 만일, 평균 두께가 100㎛ 미만일 경우, 분리막의 물리적인 강도가 떨어져서 엘리먼트화를 위한 후가공 공정에서 분리막의 손상으로 인한 결점 발생의 문제가 있을 수 있고, 400㎛를 초과하는 경우, 수투과도가 낮아져 분리막의 성능이 감소하는 문제가 있을 수 있다. 또한, 상기 다공성 지지체의 평균 기공 크기는 1 ~ 500nm이고, 바람직하게는 10 ~ 450nm이며, 더욱 바람직하게는 50 ~ 400nm일 수 있다. 만일 다공성 지지체의 기공이 500nm를 초과하는 경우, 초박막이 기공으로 함몰되므로, 원하는 평탄한 시트 구조를 형성하지 못하게 되는 문제가 있을 수 있다.In addition, the average thickness of the porous support may be 100 ~ 500㎛, preferably 100 ~ 300㎛. If the average thickness is less than 100㎛, the physical strength of the separation membrane is low, there may be a problem of defects due to damage to the separation membrane in the post-processing process for element formation, and if it exceeds 400㎛, the water permeability is lowered and the separation membrane There may be a problem that the performance of the In addition, the average pore size of the porous support may be 1 ~ 500nm, preferably 10 ~ 450nm, more preferably 50 ~ 400nm. If the pores of the porous support exceed 500 nm, since the ultra-thin film is recessed into the pores, there may be a problem in that a desired flat sheet structure cannot be formed.

한편, 상기 폴리아미드층은 다공성 지지체 상면에 1차 코팅막; 및 상기 1차 코팅막 상면에 형성된 2차 코팅막을 포함할 수 있다. 이때, 상기 1차 코팅막은 다관능성 아민 화합물 및 다관능성 산할로겐 화합물을 반응시켜 형성된 막일 수 있고, 상기 2차 코팅막은 다관능성 산할로겐 화합물 및 아민 화합물을 반응시켜 형성된 막일 수 있다. 만일 상기 2차 코팅막을 형성하지 않는다면, 1차 코팅막 표면에 잔류하고 있는 미반응 아실 할라이드가 수세 공정을 통해 가수분해되어 카르복실릭 에시드로 변할 수 있고, 결국, 표면 전하 값이 낮아지는(표면 음전하 값이 높아지는) 문제가 있을 수 있다.On the other hand, the polyamide layer is a primary coating film on the upper surface of the porous support; and a secondary coating film formed on the upper surface of the primary coating film. In this case, the first coating film may be a film formed by reacting a polyfunctional amine compound and a polyfunctional acid halogen compound, and the secondary coating film may be a film formed by reacting a polyfunctional acid halogen compound and an amine compound. If the secondary coating film is not formed, unreacted acyl halide remaining on the surface of the primary coating film may be hydrolyzed through a water washing process to change to a carboxylic acid, resulting in a lower surface charge (surface negative charge). value) may be a problem.

한편, 국내 역삼투 정수기 인증 항목 중에서, 질산성 질소 테스트 조건은 약 600ppm 농도의 경도 유발 물질을 포함하는 조건으로, 이와 같은 고경도 조건 하에서는, 분리막 표면의 전하 가림 효과와 전하유도 기공 사이즈 확대라는 기작으로 인해 질산성 질소 제거율이, 질산성 질소 단독 테스트시에 비하여 현저하게 하락하게 된다.On the other hand, among the domestic reverse osmosis water purifier certification items, the nitrate nitrogen test condition is a condition that contains a hardness-inducing substance at a concentration of about 600 ppm. As a result, the nitrate nitrogen removal rate is significantly reduced compared to the nitrate nitrogen alone test.

본 발명의 상기 역삼투 분리막은 상기의 질산성 테스트 조건인 경도 유발 물질 500 ~ 700ppm, 바람직하게는 550 ~ 650ppm의 경도 유발 물질 및 질산성 질소 15 ~ 45ppm, 바람직하게는 20 ~ 40ppm의 질산성 질소를 포함하는 시수에 대하여, 제거율이 70 ~ 85%, 바람직하게는 71 ~ 85%으로 우수한 질산성 질소 제거율을 보인다. 이때, 상기 경도 유발 물질은 2가 양이온일 수 있고, 바람직하게는 칼슘, 마그네슘을 포함할 수 있다.The reverse osmosis membrane of the present invention has a hardness-inducing substance of 500 to 700 ppm, preferably 550 to 650 ppm, and nitrate nitrogen 15 to 45 ppm, preferably 20 to 40 ppm of nitrate nitrogen, which are the nitrate test conditions. With respect to the number of hours containing In this case, the hardness-inducing material may be a divalent cation, and may preferably include calcium and magnesium.

또한, 상기 역삼투 분리막은 pH 6 ~ 8에서 표면 전하의 크기가 -30 ~ -10mV일 수 있고, 바람직하게는 -28 ~ -15mV일 수 있다. 표면 전하가 -30mV보다 낮을 경우, 정전기적 인력을 통해 경도 물질을 표면에 축적할 수 있고, 경도 유발 물질 하에서의 질산성 질소 제거율이 낮아지는 문제가 있을 수 있다.In addition, the reverse osmosis membrane may have a surface charge of -30 to -10 mV at pH 6 to 8, preferably -28 to -15 mV. When the surface charge is lower than -30 mV, a hardness material may be accumulated on the surface through electrostatic attraction, and there may be a problem in that the nitrate nitrogen removal rate under the hardness-inducing material is lowered.

본 발명의 또 다른 목적으로, 상기한 질산성 질소 제거율이 개선된 폴리아미드계 역삼투 분리막의 제조방법은 다공성 지지체에 다관능성 아민 화합물이 포함된 제1 용액을 코팅 처리하는 1단계; 1단계를 수행한 다공성 지지체에 다관능성 산할로겐 화합물이 포함된 제2 용액을 코팅 처리하는 2단계; 2단계를 수행한 다공성 지지체에 공기를 분사하여 과잉의 용액을 제거하는 3단계; 3단계를 수행한 다공성 지지체를 고온에서 열처리 하여 열가교하여 다공성 지지체의 적어도 일면에 1차 코팅막을 형성하는 4단계; 상기 1차 코팅막 표면에 아민 화합물 포함된 제3 용액에 반응시켜 상기 1차 코팅막의 상면에 2차 코팅막을 형성하는 5단계; 및 상기 2차 코팅막 표면에 남아 있는 산이나 미반응물을 제거하는 6단계;를 포함할 수 있다.As another object of the present invention, the method for preparing a polyamide-based reverse osmosis membrane having improved nitrate nitrogen removal rate includes a first step of coating a first solution containing a polyfunctional amine compound on a porous support; A second step of coating the second solution containing the polyfunctional acid halogen compound on the porous support that has been performed in step 1; Step 3 of removing the excess solution by spraying air on the porous support that has been performed in Step 2; A fourth step of thermally crosslinking the porous support having performed step 3 at a high temperature to form a primary coating film on at least one surface of the porous support; a fifth step of forming a secondary coating film on the upper surface of the primary coating film by reacting a third solution containing an amine compound on the surface of the primary coating film; and step 6 of removing the acid or unreacted material remaining on the surface of the secondary coating film.

1단계의 다공성 지지체는 상기 부직포에 상기 다공성 고분자층을 캐스팅하여 제조될 수 있다.The porous support of step 1 may be prepared by casting the porous polymer layer on the nonwoven fabric.

1단계의 제1 용액은 메타페닐다이아민, 첨가제 및 물을 포함하여 제조될 수 있다. 상기 메타페닐다이아민은 수용액 전체 중량 중 0.1 ~ 10중량% 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.3 ~ 6중량%로 포함될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 0.3 ~ 3중량% 포함될 수 있다. 만일 상기 범위를 벗어날 경우, 급격한 유량 감소의 문제가 있을 수 있다.The first solution of step 1 may be prepared including metaphenyldiamine, an additive, and water. The metaphenyldiamine may be included in an amount of 0.1 to 10% by weight, preferably in an amount of 0.3 to 6% by weight, and more preferably in an amount of 0.3 to 3% by weight of the total weight of the aqueous solution. If it is out of the above range, there may be a problem of a sudden decrease in flow rate.

한편, 상기 첨가제는 에틸헥산디올(EHD), 테트라메틸헥사다이아민(TMHD) 및 톨루엔설폭닉에시드(TSA) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 상기 첨가제는 EHD, TMHD 및 TSA 중에서 선택된 2종 이상을 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 상기 첨가제는 EHD, TMHD 및 TSA 중에서 선택된 3종 이상을 포함할 수 있고, 더더욱 바람직하게는 상기 첨가제는 EHD, TMHD 및 TSA를 각각 1 : 5.5 ~ 6.5 : 6.0 ~ 1 : 5.7 ~ 6.3 : 6.8의 비로 포함할 수 있다.Meanwhile, the additive may include at least one selected from ethylhexanediol (EHD), tetramethylhexadiamine (TMHD) and toluenesulfonic acid (TSA), and preferably, the additive is EHD, TMHD and TSA. It may include two or more selected from among, more preferably, the additive may include three or more selected from EHD, TMHD, and TSA, even more preferably, the additive is each of EHD, TMHD and TSA 1: It can be included in a ratio of 5.5 ~ 6.5 : 6.0 ~ 1 : 5.7 ~ 6.3 : 6.8.

또한, 상기 첨가제는 수용액 전체 중량 중 0.003 ~ 6.6중량% 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.006 ~ 6.0중량% 포함될 수 있다. 구체적으로는, 상기 에틸헥산디올은 상기 제1 용액 전체 중량 중 0.001 ~ 0.60중량% 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.002 ~ 0.55중량% 포함될 수 있다. 또한, 상기 테트라메틸헥사다이아민은 상기 제1 용액 전체 중량 중 0.001 ~ 3.0중량% 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.002 ~ 2.5중량% 포함될 수 있다. 또한, 상기 톨루엔설폭닉에시드는 상기 제1 용액 전체 중량 중 0.001 ~ 3.0중량% 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.002 ~ 2.5중량% 포함될 수 있다. 만일 첨가제의 함량이 상기 범위를 벗어날 경우, 투과유량이 감소하거나 폴리아마이드 중합도가 떨어져서 염제거율의 감소 문제가 있을 수 있다.In addition, the additive may be included in an amount of 0.003 to 6.6% by weight, preferably 0.006 to 6.0% by weight, based on the total weight of the aqueous solution. Specifically, the ethylhexanediol may be included in an amount of 0.001 to 0.60 wt%, preferably 0.002 to 0.55 wt%, based on the total weight of the first solution. In addition, the tetramethylhexadiamine may be included in an amount of 0.001 to 3.0% by weight, preferably 0.002 to 2.5% by weight, based on the total weight of the first solution. In addition, the toluenesulfonic acid may be included in an amount of 0.001 to 3.0% by weight, preferably 0.002 to 2.5% by weight, based on the total weight of the first solution. If the content of the additive is out of the above range, there may be a problem in that the permeate flow rate is reduced or the degree of polymerization of polyamide is lowered, thereby reducing the salt removal rate.

한편, 상기 물은 제1 용액 전체 중량 중 메타페닐다이아민 및 첨가제를 제외한 잔량으로 포함될 수 있다.Meanwhile, the water may be included in the remaining amount excluding metaphenyldiamine and additives in the total weight of the first solution.

1단계의 코팅 처리는 20 ~ 60초 동안 수행될 수 있고, 바람직하게는 25 ~ 55초 동안 수행될 수 있다. 추가적으로, 상기 다공성 지지체에 제1 용액을 코팅 처리하는 방법으로는 침지, 함침 및 코팅 등 다양한 방법으로 수행될 수 있으며, 적용 후 과잉의 용액은 롤링, 스폰지, 에어 나이프 또는 다른 적절한 수단을 이용하여 지지체로부터 제거될 수 있다.The coating treatment of step 1 may be performed for 20 to 60 seconds, and preferably may be performed for 25 to 55 seconds. Additionally, as a method of coating the first solution on the porous support, various methods such as immersion, impregnation and coating may be used, and the excess solution after application is rolled, sponge, air knife or other suitable means to the support. can be removed from

2단계의 제2 용액은 다관능성 산할로겐 화합물; 및 유기 용매를 포함할 수 있다. 상기 다관능성 산할로겐 화합물은 다관능성 아실할라이드, 다관능성 설포닐할라이드 및 다관능성 이소시아네이트로 중에서 선택된 1종 이상의 화합물을 포함할 수 있고, 상기 다관능성 아실할라이드는 본질적으로 단량체, 방향족, 다관능성의 아실할라이드일 수 있다. 구체적으로는, 상기 다관능성 산할로겐 화합물은 트리메조일 클로라이드(TMC), 이소프탈로일 클로라이드(IPC), 테레프탈로일 클로라이드(TPC) 및 트리카복실릭 에시드 할라이드 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 TMC, IPC, TPC 및 트리카복실릭 에시드 할라이드 중에서 선택된 2종 이상을 포함하는 화합물일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 상기 다관능성 산할로겐 화합물은 TMC 및 IPC을 1 : 0.2 ~ 1 : 0.4의 비로, 바람직하게는 1 : 0.25 ~ 1 : 0.35의 비로 포함하는 화합물일 수 있다. The second solution of step 2 is a polyfunctional acid halogen compound; and organic solvents. The polyfunctional acid halogen compound may include at least one compound selected from among polyfunctional acyl halides, polyfunctional sulfonyl halides and polyfunctional isocyanates, and the polyfunctional acyl halides are essentially monomeric, aromatic, and polyfunctional acyl halides. It may be a halide. Specifically, the polyfunctional acid halogen compound may include at least one selected from trimesoyl chloride (TMC), isophthaloyl chloride (IPC), terephthaloyl chloride (TPC), and tricarboxylic acid halide, , preferably TMC, IPC, TPC, and may be a compound comprising two or more selected from tricarboxylic acid halide, more preferably, the polyfunctional acid halogen compound is TMC and IPC 1: 0.2 to 1: 0.4 In a ratio of, preferably, it may be a compound comprising a ratio of 1: 0.25 to 1: 0.35.

3단계의 공기 분사는 2단계를 수행한 다공성 지지체에 공기를 0.1 ~ 1.0bar의 압력에서, 바람직하게는 0.3 ~ 0.8bar의 압력 하에서, 5 ~ 20초 동안 분사하고, 바람직하게는 10 ~ 15초 동안 분사하여 과잉의 유기 용액을 제거할 수 있다.The air injection of step 3 is to spray air to the porous support performing step 2 at a pressure of 0.1 to 1.0 bar, preferably under a pressure of 0.3 to 0.8 bar, for 5 to 20 seconds, preferably 10 to 15 seconds Excess organic solution can be removed by spraying during

3단계에서 상기 과잉의 유기 용액을 제거한 다공성 지지체를 상온에서 60 ~ 120초 동안 건조하여, 바람직하게는 70 ~ 110초 동안 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다.Drying the porous support from which the excess organic solution is removed in step 3 at room temperature for 60 to 120 seconds, preferably drying for 70 to 110 seconds may be further included.

4단계의 1차 코팅막은 상기 다관능성 아민 화합물 및 상기 다관능성 할로겐 화합물이 열가교되어 그라프팅(grafting)되어 형성된 것일 수 있고, 상기 열가교로 인해 최종적으로는 경도 유발 물질과 분리막 표면의 정전기적 인력이 감소하여, 분리막 표면에 경도 유발 물질의 축적을 최소화할 수 있다. 상기 열가교는 3단계를 수행한 다공성 지지체를 40 ~ 80℃ 하에서, 바람직하게는 50 ~ 70℃ 하에서 30초 ~ 20분 동안, 바람직하게는 50초 ~ 10분 동안 처리하여 수행할 수 있다. The first coating film of step 4 may be formed by thermal crosslinking of the polyfunctional amine compound and the polyfunctional halogen compound and grafting, and finally due to the thermal crosslinking, the hardness-inducing material and the electrostatic charge on the surface of the separator By reducing the attractive force, it is possible to minimize the accumulation of substances causing hardness on the surface of the separator. The thermal crosslinking may be performed by treating the porous support that has been subjected to step 3 under 40 to 80° C., preferably at 50 to 70° C., for 30 seconds to 20 minutes, preferably 50 seconds to 10 minutes.

5단계의 2차 코팅막은 미반응된 상기 산할로겐 화합물 및 아민 화합물이 반응되어 형성되는 것으로, 구체적으로는, 상기 2차 코팅막이 역삼투 분리막의 표면 음전하 값을 낮춤으로써(표면 전하 값을 높임으로써) 2가 경도 성분의 막표면 축적에 의한 전하 가림 효과 및 전하 유도 기공 크기 확대 현상 또한 감소시킬 수 있다. The secondary coating film of step 5 is formed by reacting the unreacted acid halogen compound and the amine compound, Specifically, the secondary coating film By lowering the negative surface charge value of the reverse osmosis membrane (by increasing the surface charge value), the charge-masking effect and charge-induced pore size expansion caused by the accumulation of divalent hardness components on the membrane surface can also be reduced.

5단계의 제3 용액은 0.001 ~ 0.10중량%의 아민 화합물, 바람직하게는 0.002 ~ 0.08중량%의 아민 화합물 및 잔량의 물을 포함할 수 있다. 만일 상기 아민 화합물이 0.10중량%를 초과할 경우, 투과 유량 및 염제거율이 급격하게 감소하여 정수기 필터로써 부적합한 문제가 있을 수 있다.The third solution in step 5 may contain 0.001 to 0.10 wt% of an amine compound, preferably 0.002 to 0.08 wt% of an amine compound, and the remainder of water. If the amine compound exceeds 0.10% by weight, the permeate flow rate and the salt removal rate are rapidly reduced, so there may be a problem of being unsuitable as a water purifier filter.

5단계의 2차 코팅은 함침, 스프레이 코팅 등 다양한 방법으로 수행될 수 있으며, 0.001 ~ 0.10중량%의 아민 화합물, 바람직하게는 0.002 ~ 0.08중량%의 아민 화합물 및 잔량의 물을 포함하는 조건에서 5초 내지 10분 동안, 바람직하게는 20초 내지 2분 동안 처리하여 수행될 수 있다.The secondary coating in step 5 may be performed by various methods such as impregnation and spray coating, and 0.001 to 0.10% by weight of an amine compound, preferably 0.002 to 0.08% by weight of an amine compound, and the remaining amount of water. It can be carried out by treating for seconds to 10 minutes, preferably for 20 seconds to 2 minutes.

한편, 상기 아민 화합물은 하기 화학식 1 또는 하기 화학식 2를 만족하는 화합물을 포함할 수 있다. 만일 상기 화학식 1 및 화학식 2를 동시에 사용하는 경우, 2차 코팅막이 제대로 형성되지 않는 문제가 있을 수 있다.Meanwhile, the amine compound may include a compound satisfying Formula 1 or Formula 2 below. If Chemical Formulas 1 and 2 are used simultaneously, there may be a problem in that the secondary coating film is not properly formed.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112020046845104-pat00003
Figure 112020046845104-pat00003

상기 화학식 1에서 R1은 수소원자, 탄소수 1 ~ 5의 알킬기 또는 탄소수 2 ~ 5의 알킬렌기이고, 바람직하게는 탄소수 2 ~ 5의 알킬기 또는 탄소수 2 ~ 5의 알킬렌기이며, 더욱 바람직하게는 탄소수 3 ~ 5의 알킬기 또는 탄소수 3 ~ 5의 알킬렌기이다.In Formula 1, R 1 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms, preferably an alkyl group having 2 to 5 carbon atoms or an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms, more preferably a carbon number It is a 3 to 5 alkyl group or an alkylene group having 3 to 5 carbon atoms.

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112020046845104-pat00004
Figure 112020046845104-pat00004

상기 화학식 2에서 R2는 탄소수 2 ~ 5의 알킬렌기이고, 바람직하게는 탄소수 3 ~ 5의 알킬렌기이며, 더욱 바람직하게는 탄소수 3 ~ 4의 알킬렌기이다.In Formula 2, R 2 is an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms, preferably an alkylene group having 3 to 5 carbon atoms, and more preferably an alkylene group having 3 to 4 carbon atoms.

그리고, 5단계를 수행한 다공성 지지체를 0.1 ~ 0.3중량%, 바람직하게는 0.2 ~ 0.3중량%의 소듐카보네이트 및 잔량의 물을 포함하는 용액에 1 ~ 3시간 동안, 바람직하게는 2 ~ 3시간 동안 침지하여 산이나 미반응 잔여물을 제거하여 폴리아미드계 역삼투 분리막을 제조할 수 있다.And, 0.1 to 0.3% by weight, preferably 0.2 to 0.3% by weight of the porous support subjected to step 5 in a solution containing sodium carbonate and the remaining amount of water for 1 to 3 hours, preferably for 2 to 3 hours A polyamide-based reverse osmosis membrane can be manufactured by immersion to remove acids or unreacted residues.

한편, 이상에서 기술한 제조방법을 통해 제조된 폴리아미드계 역삼투 분리막을 포함하여 분리막 모듈을 제조할 수 있다.On the other hand, it is possible to manufacture a membrane module including the polyamide-based reverse osmosis membrane manufactured through the above-described manufacturing method.

또한, 상기 분리막 모듈을 포함하여 역삼투 정수기를 제조할 수 있고, 상기 역삼투 정수기 시스템 설계시, 운전압력 및 회수율과 같은 제거율에 직접 영향을 미치는 운전 인자들의 설계 여유율을 높아져 보다 경제적인 정수기 운전 조건 설정이 가능하게 된다.In addition, it is possible to manufacture a reverse osmosis water purifier including the separation membrane module, and when designing the reverse osmosis water purifier system, the design margin of operating factors that directly affect the removal rate, such as operating pressure and recovery rate, is increased, resulting in more economical water purifier operating conditions setting becomes possible.

이상에서 본 발명에 대하여 구현예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명의 구현예를 한정하는 것이 아니며, 본 발명의 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 구현예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although described with reference to the embodiments with respect to the present invention above, this is not merely limited to the examples to be construed as an embodiment of the invention, those skilled in the art belonging to embodiments of the invention the essential characteristics of the invention In the range that does not deviate, there will be many variations and applications that are not exemplified in the above. For example, each element that appears specifically in the implementation example of this invention is that it can be implemented by transforming it. And the differences related to these variations and applications should be interpreted as being included in the scope of this invention as stipulated in the appended claims.

[실시예][Example]

준비예 1: 제1 용액 제조Preparation Example 1: Preparation of the first solution

다관능성 아민 화합물로 메타페닐렌다이아민(meta-phenylenediamine, MPD) 1.1중량%, 첨가제로 에틸헥산디올(ethyl-hexanediol) 0.2중량%, 테트라메틸헥산다이아민(tetramethyl hexanediamine, TMHD) 1.2 중량%. 톨루엔설폭닉에시드(toluene sulfonic acid, TSA) 1.32 중량% 및 물 잔량을 혼합하여 제1 용액을 제조했다.A polyfunctional amine compound as metaphenylenediamine (meta-phenylenediamine, MPD) 1.1% by weight, ethyl hexanediol (ethyl-hexanediol) as an additive 0.2% by weight, tetramethyl hexanediamine (tetramethyl hexanediamine, TMHD) 1.2% by weight. A first solution was prepared by mixing 1.32 wt % of toluene sulfonic acid (TSA) and the remaining amount of water.

준비예 2: 제2 용액 제조Preparation Example 2: Preparation of the second solution

산할로겐 화합물로 트리메조일클로라이드(trimesoyl chloride, TMC) 0.1중량%, 이소프탈로일 클로라이드(isophthaloyl chloride, IPC) 0.03중량% 및 잔량의 사이클로헥산 용매(유기 용매)를 포함하는 제2 용액을 제조했다.A second solution comprising trimesoyl chloride (TMC) 0.1% by weight, isophthaloyl chloride (IPC) 0.03% by weight and the remainder of the cyclohexane solvent (organic solvent) was prepared as an acid halogen compound .

준비예 3-1: 제3 용액 제조Preparation Example 3-1: Preparation of third solution

하기 화학식 1-1로 표현되는 화합물 0.003중량% 및 물 잔량을 포함하는 제3 용액을 제조했다.A third solution containing 0.003% by weight of the compound represented by the following Chemical Formula 1-1 and the remaining amount of water was prepared.

[화학식 1-1][Formula 1-1]

Figure 112020046845104-pat00005
Figure 112020046845104-pat00005

상기 화학식 1에서 R1은 n-프로필렌기이다.In Formula 1, R 1 is an n-propylene group.

준비예 3-2: 제3 용액 제조Preparation Example 3-2: Preparation of third solution

하기 화학식 2-1로 표현되는 화합물 0.05중량% 및 물 잔량을 포함하는 제3 용액을 제조했다.A third solution containing 0.05% by weight of the compound represented by the following Chemical Formula 2-1 and the remaining amount of water was prepared.

[화학식 2-1][Formula 2-1]

Figure 112020046845104-pat00006
Figure 112020046845104-pat00006

상기 화학식 2에서, R2는 n-프로필렌기이다.In Formula 2, R 2 is an n-propylene group.

준비예 3-3 ~ 준비예3-6: 제3 용액 제조Preparation Example 3-3 ~ Preparation Example 3-6: Preparation of the third solution

준비예 3-1 또는 준비예 3-2와 동일한 방법으로 제조하되, 화학식 1 또는 화학식 2로 표현되는 화합물의 함량을 하기 표 1과 같이 하여 준비예 3-3 ~ 준비예 3-6을 제조했다.Preparation Example 3-3 to Preparation Example 3-6 were prepared in the same manner as in Preparation Example 3-1 or Preparation Example 3-2, but with the content of the compound represented by Formula 1 or Formula 2 as shown in Table 1 below. .

비교준비예 3-1 ~ 비교준비예 3-3: 제3 용액 제조Comparative Preparation Example 3-1 ~ Comparative Preparation Example 3-3: Preparation of the third solution

준비예 3-1 또는 준비예 3-2와 동일한 방법으로 제조하되, 상기 화학식 1-1 또는 상기 화학식 2-1로 표현되는 화합물의 함량을 하기 표 1과 같이 하여 비교준비예 3-1 ~ 비교준비예 3-3을 제조했다.Prepared in the same manner as in Preparation Example 3-1 or Preparation Example 3-2, but with the content of the compound represented by Formula 1-1 or Formula 2-1 as shown in Table 1 below, Comparative Preparation Example 3-1 ~ comparison Preparation Example 3-3 was prepared.

준비예
3-1
preparation example
3-1
준비예
3-2
preparation example
3-2
준비예
3-3
preparation example
3-3
준비예
3-4
preparation example
3-4
준비예
3-5
preparation example
3-5
준비예
3-6
preparation example
3-6
비교준비예
3-1
Comparative preparation example
3-1
비교준비예
3-2
Comparative preparation example
3-2
비교준비예
3-3
Comparative preparation example
3-3
제3 용액
(중량%)
third solution
(weight%)
화학식1-1Formula 1-1 0.0030.003 -- 0.0010.001 0.100.10 -- -- 0.120.12 -- 0.0030.003
화학식2-1Formula 2-1 -- 0.050.05 -- -- 0.0010.001 0.100.10 -- 0.120.12 0.050.05

실시예 1: 폴리아미드계 역삼투 분리막 제조Example 1: Preparation of polyamide-based reverse osmosis membrane

(1)평균두께가 100μm인 폴리에스터 소재의 부직포의 일면에 두께가 140μm인 폴리 설폰 다공성 고분자층을 캐스팅하여 평균 기공의 크기가 20~30nm인 다공성 지지체를 제조했다.(1) A porous support having an average pore size of 20 to 30 nm was prepared by casting a polysulfone porous polymer layer having a thickness of 140 μm on one surface of a polyester nonwoven fabric having an average thickness of 100 μm.

(2)다공성 지지체를 준비예 1에서 제조된 제1 용액에 40초 동안 침지하였다.(2) The porous support was immersed in the first solution prepared in Preparation Example 1 for 40 seconds.

(3)(2)단계를 수행한 다공성 지지체를 준비예 2에서 제조된 제2 용액에60초 동안 침지하였다.(3) The porous support having performed step (2) was immersed in the second solution prepared in Preparation Example 2 for 60 seconds.

(4)(3)단계를 수행한 다공성 지지체에 0.5bar의 압력 하에서 10초 동안 공기를 분사하여 과잉의 용액을 제거했다.(4) (3) was performed by spraying air on the porous support for 10 seconds under a pressure of 0.5 bar to remove the excess solution.

(5)(4)단계를 수행한 다공성 지지체를 25℃ 하에서 90초 동안 건조하였다.(5) (4) The porous support was dried under 25 ℃ for 90 seconds.

(6)(5)단계를 수행한 다공성 지지체를 60℃ 하에서 120초 동안 열가교 수행하여 다공성 지지체의 상면에 1차 코팅막을 형성하였다. (6) The porous support on which step (5) was performed was thermally cross-linked at 60° C. for 120 seconds to form a primary coating film on the upper surface of the porous support.

(7)(6)단계를 수행한 다공성 지지체를 제조예 3-1에서 제조된 제3 용액에 20초 동안 스프레이 분사방식으로 처리하여 상기 1차 코팅막 상면에 2차 코팅막을 형성하였다.(7) (6) The porous support was treated with the third solution prepared in Preparation Example 3-1 by spraying for 20 seconds to form a secondary coating film on the upper surface of the primary coating film.

(8)(7)단계를 수행한 다공성 지지체를 0.2중량%의 소듐카보네이트 및 잔량의 물을 포함하는 용액에 2시간 동안 침지하여 2차 코팅막 표면에 남아 있는 산이나 미반응물을 제거하였고, 최종적으로 폴리아미드계 역삼투 분리막을 수득하였다. (8) (7) was immersed in a solution containing 0.2% by weight of sodium carbonate and the remaining amount of water for 2 hours to remove the acid or unreacted material remaining on the surface of the secondary coating film, and finally A polyamide-based reverse osmosis membrane was obtained.

실시예 2 ~ 실시예 6 및 비교예 1 ~ 비교예 3: 폴리아미드계 역삼투 분리막 제조Examples 2 to 6 and Comparative Examples 1 to Comparative Example 3: Preparation of polyamide-based reverse osmosis membrane

실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 제1 용액(준비예 1), 제2 용액(준비예 2) 및 제3 용액(준비예 3-1 ~ 준비예 3-6 및 비교준비예 3-1 ~ 비교준비예 3-3)을 하기 표 2 ~ 표 3의 조건으로 하여 실시예 2 ~ 실시예 6 및 비교예 1 ~ 비교예 3의 역삼투 분리막을 제조하였다.Prepared in the same manner as in Example 1, except that the first solution (Preparation Example 1), the second solution (Preparation Example 2) and the third solution (Preparation Example 3-1 to Preparation Example 3-6 and Comparative Preparation Example 3-1) Reverse osmosis membranes of Examples 2 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 were prepared by using Comparative Preparation Example 3-3) under the conditions of Tables 2 to 3 below.

비교예 4: 폴리아미드계 역삼투 분리막 제조Comparative Example 4: Preparation of polyamide-based reverse osmosis membrane

실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 하기 표 3에 나타낸 바와 같이, (7)단계를 제외하여 제조하여 다공성 지지체 일면에 1차 코팅막만 형성된 분리막을 제조했다.It was prepared in the same manner as in Example 1, but as shown in Table 3 below, except for step (7), a separation membrane in which only the primary coating membrane was formed on one surface of the porous support was prepared.

실험예 1: 표면 전하 측정Experimental Example 1: Surface charge measurement

표면 전하 측정 장비(Anton Paar 사의 Electrokinetic Analyzer)를 이용하여 실시예1 ~ 실시예 6 및 비교예1 ~ 비교예 4에서 제조한 역삼투 분리막 각각의 표면 제타전위를 측정하여 표면 전하를 분석 수행하였다. 측정된 값은 하기 표 2 ~ 표 3 및 도 1 에 나타내었다.The surface charge was analyzed by measuring the surface zeta potential of each of the reverse osmosis membranes prepared in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 using a surface charge measuring device (Anton Paar's Electrokinetic Analyzer). The measured values are shown in Tables 2 to 3 and FIG. 1 below.

실험예 2: 유량 및 염제거율 평가Experimental Example 2: Flow rate and salt removal rate evaluation

역삼투 분리막의 성능을 평가하기 위하여, 실시예 1 ~ 실시예 6 및 비교예 1 ~ 비교예 4에서 제조한 역삼투 분리막을 200ppm 농도의 염화 나트륨(NaCl) 수용액(pH 7)에서 25℃의 온도 및 60psi의 압력 조건일 때 투과 유량 및 염제거율을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2 ~ 표 3에 나타냈다.In order to evaluate the performance of the reverse osmosis membrane, the reverse osmosis membranes prepared in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 were placed in an aqueous sodium chloride (NaCl) solution (pH 7) having a concentration of 200 ppm at a temperature of 25° C. And the permeate flow rate and salt removal rate were measured under a pressure condition of 60 psi, and the results are shown in Tables 2 to 3 below.

실험예 3: 질산성 질소 제거율 평가Experimental Example 3: Evaluation of nitrate nitrogen removal rate

역삼투 분리막의 성능을 평가하기 위하여, 실시예 1 ~ 실시예 6 및 비교예 1 ~ 비교예 4에서 제조한 역삼투 분리막을 25℃의 온도 및 50psi의 압력 하에서 질산성 질소 단독 조액 조건(질산성 질소 30ppm)에서의 제거율 및 질산성 질소 인증 테스트 원수 조건(질산성 질소 30ppm, 경도 유발물질 칼슘과 마그네슘을 5:1의 비율로 전체 600ppm을 포함하는 시수)에서의 제거율을 측정하여 그 결과를 하기 표 2 ~ 표 3에 나타냈다.In order to evaluate the performance of the reverse osmosis membrane, the reverse osmosis membranes prepared in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 were prepared under a temperature of 25° C. Removal rate in nitrogen 30ppm) and nitrate nitrogen certification test The removal rate is measured under the raw water conditions (since water containing nitrate nitrogen 30ppm, total 600ppm of nitrate nitrogen 30ppm, hardness-inducing substances calcium and magnesium in a ratio of 5:1) Tables 2 to 3 are shown.

실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 실시예6Example 6 제1 용액first solution 준비예
1
preparation example
One
준비예
1
preparation example
One
준비예
1
preparation example
One
준비예
1
preparation example
One
준비예
1
preparation example
One
준비예
1
preparation example
One
제2 용액second solution 준비예 2Preparation Example 2 준비예 2Preparation Example 2 준비예 2Preparation Example 2 준비예 2Preparation Example 2 준비예 2Preparation Example 2 준비예 2Preparation Example 2 제3 용액third solution 준비예 3-1Preparation Example 3-1 준비예 3-2Preparation example 3-2 준비예 3-3Preparation example 3-3 준비예3-4Preparation example 3-4 준비예
3-5
preparation example
3-5
준비예
3-6
preparation example
3-6
pH7에서의 표면전하 (mV)Surface charge at pH 7 (mV) -24.3-24.3 -22.1-22.1 -26.4-26.4 -15.4-15.4 -30.0-30.0 -19.3-19.3 유량(GFD)Flow (GFD) 28.928.9 29.629.6 29.529.5 25.125.1 30.130.1 28.628.6


(%)
My
thing
rate
(%)
NaCl 200ppm200ppm NaCl 96.896.8 96.396.3 96.696.6 97.797.7 96.296.2 96.996.9
질산성 질소 30ppmNitrous Nitrogen 30ppm 94.994.9 95.195.1 94.094.0 97.197.1 94.694.6 96.196.1 질산성 질소 30ppm 및 경도 유발물질 600ppmNitric acid nitrogen 30ppm and hardness-causing substances 600ppm 78.378.3 76.876.8 74.874.8 84.384.3 71.471.4 79.379.3

비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4 제1 용액first solution 준비예
1
preparation example
One
준비예
1
preparation example
One
준비예
1
preparation example
One
준비예
1
preparation example
One
제2 용액second solution 준비예
2
preparation example
2
준비예
2
preparation example
2
준비예
2
preparation example
2
준비예
2
preparation example
2
제3 용액third solution 비교준비예
3-1
Comparative preparation example
3-1
비교준비예
3-2
Comparative preparation example
3-2
비교준비예
3-3
Comparative preparation example
3-3
--
pH7에서의 표면전하 (mV)Surface charge at pH 7 (mV) -10.6-10.6 -16.9-16.9 -30.2-0.2 -39.7-39.7 유량(GFD)Flow (GFD) 21.921.9 22.322.3 27.927.9 30.930.9


(%)
My
thing
rate
(%)
NaCl 200ppm200ppm NaCl 89.189.1 88.488.4 94.294.2 96.096.0
질산성 질소 30ppmNitrous Nitrogen 30ppm 90.190.1 91.291.2 96.996.9 94.394.3 질산성 질소 30ppm 및 경도유발물질 600ppmNitric acid nitrogen 30ppm and hardness-inducing substances 600ppm 86.986.9 83.383.3 68.268.2 60.960.9

상기 표 2 ~ 표 3을 살펴보면, 실시예 1 ~ 실시예 6은 준비예 3-1 ~ 준비예 3-6에서 제조한 제3 용액을 사용한 것으로, 표면전하 값이 모두 -30mV보다 높은 것으로 나타났고, 경도유발물질을 포함하는 시수에서의 질산성 질소 제거율 70% 이상으로 우수한 제거율을 보였다.Looking at Tables 2 to 3, Examples 1 to 6 use the third solutions prepared in Preparation Examples 3-1 to 3-6, and all of the surface charge values are higher than -30 mV. , showed an excellent removal rate of more than 70% of nitrate nitrogen removal rate in city water containing hardness-inducing substances.

반면에, 비교예 1은 화학식 1-1로 표현되는 아민 화합물 0.10중량%를 초과하여 제조한 비교준비예 3-1(제3 용액)을 사용한 것으로, 실시예 4(화학식 1-1로 표현되는 아민 화합물을 0.10중량% 포함하여 제조한 준비예 3-4)와 비교했을 때, 표면 전하 값이 높고, 이에 따라 경도 유발 물질 하에서의 질산성 질소 제거율이 다소 높다. 그러나, 유량 및 염제거율이 정수기에 이용되는 분리막으로써 적절하지 않은 수준까지 현저히 떨어지는 것으로 나타났는데, 이는 제3 용액 중에서 화학식 1-1로 표현되는 아민 화합물이 과량으로 포함되어 기공 폐색 등의 문제가 발생한 것으로 판단된다.On the other hand, Comparative Example 1 uses Comparative Preparation Example 3-1 (third solution) prepared in excess of 0.10% by weight of the amine compound represented by Formula 1-1, and Example 4 (expressed in Formula 1-1) Compared with Preparation Example 3-4) prepared by including 0.10 wt% of the amine compound, the surface charge value is high, and thus the nitrate nitrogen removal rate under the hardness-inducing material is somewhat high. However, it was found that the flow rate and salt removal rate were significantly lowered to a level not suitable for a separator used in a water purifier, which caused problems such as pore clogging due to excessive inclusion of the amine compound represented by Formula 1-1 in the third solution. is judged to be

또한, 비교예 2는 화학식 2-1로 표현되는 아민 화합물 0.10중량%를 초과하여 제조한 비교준비예 3-2(제3 용액)을 사용한 것으로, 실시예 6(화학식 2-1로 표현되는 아민 화합물을 0.10중량% 포함하여 제조한 준비예 3-6)과 비교했을 때, 표면 전하 값이 높고, 이에 따라 경도 유발 물질 하에서의 질산성 질소 제거율이 다소 높다. 그러나, 유량 및 염제거율이 정수기에 이용되는 분리막으로써 적절하지 않은 수준까지 현저히 떨어지는 것으로 나타났는데, 이는 제3 용액 중에서 화학식 1-2로 표현되는 아민 화합물이 과량으로 포함되어 기공 폐색 등의 문제가 발생한 것으로 판단된다.In addition, Comparative Example 2 uses Comparative Preparation Example 3-2 (third solution) prepared in excess of 0.10% by weight of the amine compound represented by Formula 2-1, and Example 6 (amine represented by Formula 2-1) Compared with Preparation Example 3-6) prepared by including 0.10 wt% of the compound, the surface charge value is high, and thus the nitrate nitrogen removal rate under the hardness-inducing material is somewhat high. However, it was found that the flow rate and salt removal rate were significantly lowered to a level not suitable for a separator used in a water purifier, which caused problems such as pore clogging because the amine compound represented by Formula 1-2 in the third solution was contained in excess. is judged to be

또한, 비교예 3은 화학식 1-1로 표현되는 아민 화합물 및 화학식 2-1로 표현되는 아민 화합물을 모두 사용하여 제조한 비교준비예 3-3(제3 용액)을 사용한 것으로, 실시예 1(화학식 1-1로 표현되는 아민 화합물 한 가지만 사용) 및 실시예 2(화학식 2-1로 표현되는 아민 화합물 한 가지만 사용)과 비교했을 때, 표면 전하 값이 -30mV 미만으로 매우 낮고, 이에 따라 경도 유발 물질 하에서의 질산성 질소 제거율도 현저히 떨어지는 것으로 나타났다. 이를 통해 상기 화학식 1-1 및 화학식 2-1을 혼합하여 사용할 경우, 2차 코팅막이 적절하게 형성되지 않았음을 알 수 있었다.In Comparative Example 3, Comparative Preparation Example 3-3 (third solution) prepared using both the amine compound represented by Formula 1-1 and the amine compound represented by Formula 2-1 was used, and Example 1 ( When compared to Example 2 (using only one amine compound represented by Formula 1-1) and Example 2 (using only one amine compound represented by Formula 2-1), the surface charge value is very low, less than -30 mV, and thus the hardness It was also found that the removal rate of nitrate nitrogen under the triggering substances was significantly reduced. Through this, it was found that when using a mixture of Chemical Formulas 1-1 and 2-1, the secondary coating film was not properly formed.

또한, 비교예 4는 1차 코팅막만 형성된 폴리아미드계 역삼투 분리막으로, 1차 코팅막 및 2차 코팅막을 형성한 실시예 1 ~ 실시예 6과 비교했을 때, 표면 전하 값이 -40mV에 가까운 수준으로 매우 낮은 것으로 나타났는데, 이는 1차 코팅막 표면에 잔류한 미반응 아실 할라이드가 계면 중합 이후 카르복실릭 에시드로 변했기 때문으로 예측된다. 또한, 상기 표면 전하 값이 -40mV에 가까운 수준으로 매우 낮음에 따라, 경도 유발 물질 하에서의 질산성 질소 제거율이 70% 미만으로 현저히 낮음을 알 수 있었는데, 이는 정전기적 인력을 통해 막 표면에 경도 유발 물질(2가 양이온)이 축적되었기 때문으로 예측된다.In addition, Comparative Example 4 is a polyamide-based reverse osmosis membrane in which only the primary coating film is formed. Compared with Examples 1 to 6 in which the primary coating film and the secondary coating film are formed, the surface charge value is close to -40mV was very low, which is expected because unreacted acyl halide remaining on the surface of the primary coating film was changed to carboxylic acid after interfacial polymerization. In addition, as the surface charge value was very low at a level close to -40 mV, it was found that the nitrate nitrogen removal rate under the hardness-inducing material was remarkably low, less than 70%, which caused the hardness-inducing material on the membrane surface through electrostatic attraction. (divalent cations) are expected to accumulate.

본 발명의 단순한 변형이나 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해서 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.Simple modifications or changes of the present invention can be easily carried out by those skilled in the art, and all such modifications or changes can be considered to be included in the scope of the present invention.

Claims (10)

다공성 지지체; 및 상기 다공성 지지체의 적어도 일측면에 형성된 폴리아미드층;을 포함하는 역삼투 분리막이고,
상기 폴리아미드층은 다관능성 아민 화합물 및 다관능성 산 할로겐 화합물을 반응시켜 형성된 1차 코팅막; 및 상기 1차 코팅막 상면에 형성된 2차 코팅막;을 포함하며,
상기 2차 코팅막은 1차 코팅막의 다관능성 산할로겐 화합물, 및 하기 화학식 1 또는 화학식 2를 표시되는 아민 화합물이 반응되어 형성된 막이고,
상기 다관능성 산할로겐 화합물은 트리메조일 클로라이드(TMC), 이소프탈로일 클로라이드(IPC), 테레프탈로일 클로라이드(TPC) 및 트리카복실릭 에시드 할라이드 중에서 선택된 1종 이상을 포함하며,
상기 2차 코팅막은 상기 아민 화합물 0.002 ~ 0.10중량% 및 잔량의 물을 포함하는 용액으로 1차 코팅막 상부에 코팅 및 반응시켜 형성된 코팅막이고,
상기 역삼투 분리막은 pH 6 ~ 8에서 표면 전하의 크기가 -30 ~ -10mV이고, 경도 유발 물질 500 ~ 700ppm 및 질산성 질소 15 ~ 45ppm를 포함하는 시수(potable water)에 대하여, 질산성 질소의 제거율이 70 ~ 85%인 것을 특징으로 하는 질산성 질소 제거율이 우수한 폴리아미드계 역삼투 분리막;
[화학식 1]
Figure 112021084236774-pat00010

상기 화학식 1에서 R1은 탄소수 3 ~ 5의 알킬렌기이고,
[화학식 2]
Figure 112021084236774-pat00011

상기 화학식 2에서 R2는 탄소수 2 ~ 5의 알킬렌기이다.
porous support; And a polyamide layer formed on at least one side of the porous support; a reverse osmosis membrane comprising a,
The polyamide layer may include a primary coating film formed by reacting a polyfunctional amine compound and a polyfunctional acid halogen compound; and a secondary coating film formed on the upper surface of the primary coating film;
The secondary coating film is a film formed by reacting the polyfunctional acid halogen compound of the primary coating film, and an amine compound represented by the following Chemical Formula 1 or Chemical Formula 2,
The polyfunctional acid halogen compound includes at least one selected from trimesoyl chloride (TMC), isophthaloyl chloride (IPC), terephthaloyl chloride (TPC), and tricarboxylic acid halide,
The secondary coating film is a coating film formed by coating and reacting on top of the primary coating film with a solution containing 0.002 to 0.10 wt% of the amine compound and the remaining amount of water,
The reverse osmosis membrane has a surface charge of -30 to -10 mV at pH 6 to 8, and for potable water containing 500 to 700 ppm of a hardness-inducing substance and 15 to 45 ppm of nitrate nitrogen, A polyamide-based reverse osmosis membrane having an excellent nitrate nitrogen removal rate, characterized in that the removal rate is 70 to 85%;
[Formula 1]
Figure 112021084236774-pat00010

In Formula 1, R 1 is an alkylene group having 3 to 5 carbon atoms,
[Formula 2]
Figure 112021084236774-pat00011

In Formula 2, R 2 is an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms.
제1항에 있어서, 상기 다공성 지지체는 부직포; 및 다공성 고분자층;을 포함하는 것이고,
상기 다공성 고분자층은 폴리설폰 수지, 폴리에테르설폰 수지, 폴리이미드 수지, 폴리프로필렌 수지 및 폴리비닐리덴플로라이드 수지 중에서 선택된 1종 이상을 포함하며,
상기 다공성 지지체는 평균 두께 100 ~ 500㎛ 및 평균 기공 크기 1 ~ 500nm인 것을 특징으로 하는 질산성 질소 제거율이 우수한 폴리아미드계 역삼투 분리막.
According to claim 1, wherein the porous support is a non-woven fabric; and a porous polymer layer;
The porous polymer layer includes at least one selected from polysulfone resin, polyethersulfone resin, polyimide resin, polypropylene resin and polyvinylidene fluoride resin,
The porous support is a polyamide-based reverse osmosis membrane with an excellent nitrate nitrogen removal rate, characterized in that the average thickness of 100 ~ 500㎛ and the average pore size of 1 ~ 500nm.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 경도 유발 물질은 칼슘, 마그네슘 중에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 질산성 질소 제거율이 우수한 폴리아미드계 역삼투 분리막.The polyamide-based reverse osmosis membrane having an excellent nitrate nitrogen removal rate according to claim 1, wherein the hardness-inducing material comprises at least one material selected from calcium and magnesium. 다공성 지지체에 다관능성 아민 화합물이 포함된 제1 용액을 코팅 처리하는 1단계;
1단계를 수행한 다공성 지지체에 다관능성 산할로겐 화합물이 포함된 제2 용액을 코팅 처리하는 2단계;
2단계를 수행한 다공성 지지체에 공기를 분사하여 과잉의 용액을 제거하는 3단계;
3단계를 수행한 다공성 지지체를 고온에서 열처리 하여 열가교하여 다공성 지지체의 적어도 일면에 1차 코팅막을 형성하는 4단계;
4단계를 수행한 다공성 지지체를 하기 화학식 1 또는 화학식 2를 표시되는 아민 화합물 0.002 ~ 0.10중량% 및 잔량의 물을 포함하는 제3 용액을 도포 및 반응시켜서, 상기 1차 코팅막의 상면에 2차 코팅막을 형성하는 5단계; 및
상기 2차 코팅막 표면에 남아 있는 산이나 미반응물을 제거하는 6단계;를 포함하고,
5단계의 상기 다관능성 산할로겐 화합물은 트리메조일 클로라이드(TMC), 이소프탈로일 클로라이드(IPC), 테레프탈로일 클로라이드(TPC) 및 트리카복실릭 에시드 할라이드 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 질산성 질소 제거율이 우수한 폴리아미드계 역삼투 분리막 제조방법:
[화학식 1]
Figure 112021084236774-pat00012

상기 화학식 1에서 R1은 탄소수 3 ~ 5의 알킬렌기이고,
[화학식 2]
Figure 112021084236774-pat00013

상기 화학식 2에서 R2는 탄소수 2 ~ 5의 알킬렌기이다.
A first step of coating the porous support with a first solution containing a polyfunctional amine compound;
A second step of coating the second solution containing the polyfunctional acid halogen compound on the porous support that has been performed in step 1;
Step 3 of removing the excess solution by spraying air on the porous support that has been performed in Step 2;
A fourth step of thermally crosslinking the porous support having performed step 3 at a high temperature to form a primary coating film on at least one surface of the porous support;
By applying and reacting a third solution containing 0.002 to 0.10% by weight of an amine compound represented by the following Chemical Formula 1 or Chemical Formula 2 and the remaining amount of water to the porous support having performed step 4 and reacting, the secondary coating film on the upper surface of the primary coating film 5 steps to form; and
6 step of removing the acid or unreacted material remaining on the surface of the secondary coating film;
The polyfunctional acid halogen compound of step 5 comprises at least one selected from trimesoyl chloride (TMC), isophthaloyl chloride (IPC), terephthaloyl chloride (TPC) and tricarboxylic acid halide A method for manufacturing a polyamide-based reverse osmosis membrane with excellent nitrate nitrogen removal rate:
[Formula 1]
Figure 112021084236774-pat00012

In Formula 1, R 1 is an alkylene group having 3 to 5 carbon atoms,
[Formula 2]
Figure 112021084236774-pat00013

In Formula 2, R 2 is an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms.
제7항에 있어서, 상기 제1 용액은 메타페닐렌다이아민 0.1 ~ 10.0중량%, 첨가제 0.003 ~ 6.6중량% 및 물 잔량을 포함하며,
상기 첨가제는 에틸헥산디올, 테트라메틸헥사다이아민 및 톨루엔설폭닉에시드 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 질산성 질소 제거율이 우수한 폴리아미드계 역삼투 분리막 제조방법.
The method of claim 7, wherein the first solution comprises 0.1 to 10.0% by weight of metaphenylenediamine, 0.003 to 6.6% by weight of the additive and the remaining amount of water,
The additive is a method for producing a polyamide-based reverse osmosis membrane excellent in nitrate nitrogen removal rate, characterized in that it comprises at least one selected from ethylhexanediol, tetramethylhexadiamine and toluenesulfonic acid.
제7항에 있어서, 상기 제2 용액은 다관능성 산할로겐 화합물 0.005 ~ 5.0중량% 및 유기 용매 잔량을 포함하고,
상기 유기 용매는 할로겐화 탄화수소, 탄소수 6 ~ 12의 사이클로알칸, 탄소수 6 ~ 12의 알칸 및 프레온류 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 질산성 질소 제거율이 우수한 폴리아미드계 역삼투 분리막 제조방법.
The method according to claim 7, wherein the second solution contains 0.005 to 5.0% by weight of the polyfunctional acid halogen compound and the remaining amount of the organic solvent,
The organic solvent is a polyamide-based reverse osmosis membrane with excellent removal rate of nitrate nitrogen, characterized in that it contains at least one selected from halogenated hydrocarbons, cycloalkanes having 6 to 12 carbon atoms, alkanes having 6 to 12 carbon atoms, and freons. .
제1항, 제2항 및 제6항 중에서 선택된 어느 한 항에 따른 역삼투 분리막을 포함하는 분리막 모듈.A separation membrane module comprising the reverse osmosis membrane according to any one of claims 1, 2 and 6 selected from the group consisting of.
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