KR20010081730A - Fabrication of high permeable reverse osmosis membranes - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A manufacturing method of a high-permeability reverse osmosis separation membrane is provided to improve permeation and exclusion efficiency and permeation speed by using a coating solution mixing technique. CONSTITUTION: A non-porous polyamide film is applied on a porous support membrane. The porous support membrane is pretreated by immersing it in a binder solution containing water-soluble aldehyde compound. After immersing the pretreated support in an aqueous solution containing polyamine, it is treated with an organic solution containing acyl halide compound. Then, it is dried to form a polyamide activated film. This film is post-treated by immersing in a solution containing amine, alcohol or acid compounds.

Description

고 투과성 역삼투압 분리막의 제조방법{Fabrication of high permeable reverse osmosis membranes}Fabrication method of high permeable reverse osmosis membranes

본 발명은 고 투과성 역삼투압 분리막의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다공성 지지체막 위에 비다공성의 폴리아마이드 박막이 도포되어 있는 복합막 형태의 분리막을 제조함에 있어, 지지체와 폴리아마이드 박막간의 결합력을 크게하여 고 내구성을 보유하도록 하기 위해서 지지체를 특정 결합제 용액으로 전처리한 후 확립한 도포용액 속에 일정시간 동안 담구어 표면 중합법에 의해 고 투과성의 폴리아마이드 활성층을 형성시켜 복합막을 제조하며, 또한 제조된 복합막을 아민류, 알코올류 또는 산류 등이 함유되는 용액속에서의 후처리를 통하여 막의 친수 특성을 증가시킴으로써 음용수 제조 및 공업용수 분리 정제를 저압 하에서도 효과적으로 수행 가능하도록 하는 고 내구성 및 고 투과성을 가지는 역삼투압 중공사 분리막의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a highly permeable reverse osmosis membrane, and more particularly, in the preparation of a composite membrane type membrane in which a nonporous polyamide thin film is coated on a porous support membrane, the bonding force between the support and the polyamide thin film. In order to maintain high durability and to maintain high durability, the support is pretreated with a specific binder solution and then immersed in the established coating solution for a predetermined time to form a highly permeable polyamide active layer by surface polymerization to prepare a composite membrane. The composite membrane is treated in an aqueous solution containing amines, alcohols or acids to increase the hydrophilic properties of the membrane, thereby making it possible to effectively perform drinking water production and industrial water separation and purification under low pressure. Preparation of Reverse Osmosis Hollow Fiber Membrane It is about a method.

일반적으로 물과 이온성 혹은 저분자량의 비이온성 화합물로 된 혼합물의 분리는 역삼투압 막분리법이나, 저압 역삼투압 막분리법을 사용하여 이루어진다.막분리법에 사용되는 막재료로는 여러 가지 고분자를 사용할 수 있는데, 보편적으로 널리 사용되는 고분자로는 폴리비닐알콜[J. Appl. Polym. Sci.,50(1993) 1013∼1034], 폴리아크릴릭엑시드[J. Appl. Polym. Sci.,41(1990) 2133∼2145], 셀룰로오스계 고분자[J. Membr. Sci.,106(1995) 245∼257] 및 아미드계 고분자[J. Membr. Sci.,114(1995) 39∼50]들이다. 이들 고분자들은 극성을 띠고 있으며 강한 수소결합을 갖고 있어 친수성이 좋은 분리막 재료로 알려져 있다. 상기한 고분자 재료 중에서도 셀루로우즈아세테이트[미국특허 제3,494,780호, 미국특허 제3,532,527호]와 폴리아마이드 막[미국특허 제3,567,632호, 미국특허 제3,948,823호, 미국특허 제4,277,344호, 미국 특허 제4,387,024호]의 경우, 역삼투압막으로 가장 많이 선호하고 있다.In general, the separation of a mixture of water and an ionic or low molecular weight nonionic compound is carried out by reverse osmosis membrane separation or low pressure reverse osmosis membrane separation. In general, a widely used polymer is polyvinyl alcohol [ J. Appl. Polym. Sci ., 50 (1993) 1013-1034, polyacrylic acid [ J. Appl. Polym. Sci ., 41 (1990) 2133-2145], cellulose polymers [ J. Membr. Sci. , 106 (1995) 245-257] and amide polymers [ J. Membr. Sci. , 114 (1995) 39-50. These polymers are known to be highly hydrophilic membrane materials because they are polar and have strong hydrogen bonds. Among the above-described polymer materials, cellulose acetate (US Pat. No. 3,494,780, US Pat. No. 3,532,527) and polyamide membrane [US Pat. No. 3,567,632, US Pat. No. 3,948,823, US Pat. No. 4,277,344, US Pat. No. 4,387,024 ] Is the most preferred reverse osmosis membrane.

역삼투압막의 구조는 지지층이 다공성으로 이루어져 있으며 표면으로 갈수록 기공의 크기가 작아져 표면에서 가장 치밀한 구조로 이루어진 비대칭막 구조와, 다공성 지지체막 위에 박막의 비다공성막을 도포한 복합막 구조로 나누어진다. 그 중에서 복합막 구조가 더 보편적으로 사용되는데 그 이유는 막형성이 비교적 용이하고 막구조의 조절이 용이할 뿐 아니라 용도에 따라 다양한 성능의 막을 제조할 수 있기 때문이다. 대표적인 복합막은 폴리설폰 다공성 지지체막 위에 폴리아마이드가 박막으로 코팅되어 있는 복합막[미국특허 제3,744,642호, 미국특허 제4,259,183호]이다. 이러한 복합막은 다공성 지지체막 위에 디아민 혹은 폴리아민의 수용성 단량체와 2개 이상의 아씰할라이드 기를 갖는 소수성 단량체간에 표면중합법에 의해 가교구조 혹은 비가교구조의 박막의 폴리아마이드 층을 형성시킴으로서 제조된다.The structure of the reverse osmosis membrane is divided into asymmetric membrane structure consisting of the most dense structure on the surface of the support layer is made of porous and the pore size decreases toward the surface, and a composite membrane structure coated with a thin nonporous membrane on the porous support membrane. Among them, the composite membrane structure is more commonly used because the membrane formation is relatively easy and the membrane structure can be easily controlled, and a membrane having various performances can be manufactured according to the use. Representative composite membranes are composite membranes (US Pat. No. 3,744,642, US Pat. No. 4,259,183) in which polyamide is coated with a thin film on the polysulfone porous support membrane. Such a composite membrane is prepared by forming a polyamide layer of a crosslinked or uncrosslinked thin film by surface polymerization between a water-soluble monomer of a diamine or a polyamine and a hydrophobic monomer having two or more acyl halide groups on a porous support membrane.

대부분의 역삼투압막은 제조의 용이성 때문에 평막으로 제조하여 나권형의 모듈 내에 장착하여 사용하는 것이 보편적이다. 나권형 모듈의 경우, 일정공간 내에 장착할 수 있는 평막의 면적은 매우 제한적으로 보통 300 ∼ 1,000 ㎡/㎥ 정도이나, 중공사막 모듈의 경우는 중공사막의 직경에 따라 3,600 ∼ 36,000 ㎡/㎥ 정도의 막의 장착밀도를 갖기 때문에 평막 보다 중공사막을 10 배 이상의 더 큰 면적의 막을 동일한 크기의 모듈내에 장착할 수 있다.Most reverse osmosis membranes are made of flat membranes and mounted in spiral wound modules for ease of manufacture. In the case of spiral wound modules, the area of the flat membrane that can be mounted in a predetermined space is usually limited to about 300 to 1,000 m 2 / m 3, but in the case of the hollow fiber membrane module, it is 3,600 to 36,000 m 2 / m 3 depending on the diameter of the hollow fiber membrane. Due to the membrane's mounting density, hollow fiber membranes can be mounted in modules of the same size more than 10 times larger than flat membranes.

중공사막이 상기한 장점을 지녔음에도 불구하고 몇가지 문제점들로 인하여 역삼투압막으로 거의 활용되지 않고 있다. 일반적으로 평막보다는 중공사막 표면에서 공급액의 흐름에 의한 전단응력이 매우 커서 복합막 경우 지지체와 도포층간의 강한 결합력을 요구한다. 또한 평막과 달리 중공사막은 고압 하에서도 견딜 수 있는 별도의 기계적 지지체를 이용할 수 없기 때문에 기계적 특성이 우수한 재료로 이루어진 비대칭 구조의 막이 사용되어야하는데 대표적인 막이 셀루로우즈아세테이트 막이다. 이러한 셀루로우즈아세테이트 막은 투과속도가 작고 염배제율이 작을 뿐 아니라 제조단가가 비싸 광범위하게 사용할 수가 없다. 또한 중공사 지지체막 위에 박막의 비다공성막이 도포되어 있는 복합막 구조의 막제조시 또 다른 문제점은 중공사 지지체막을 반응체가 들어있는 수용액상의 용액으로 처리할 때 소수성인 지지체막과 반응체 수용액간의 빈약한 적심성이다. 적심성이 우수하지 않으면 다른 반응체를 포함하는 유기상의 용액으로 처리할 때 표면중합에 의해 형성된 활성층에 결함을 야기하는 문제가 있다.Although the hollow fiber membrane has the above advantages, it is rarely utilized as a reverse osmosis membrane due to some problems. In general, the shear stress caused by the flow of the feed liquid on the surface of the hollow fiber membrane rather than the flat membrane is very large, the composite membrane requires a strong bonding force between the support and the coating layer. In addition, unlike the flat membrane, since the hollow fiber membrane cannot use a separate mechanical support that can withstand high pressure, an asymmetric membrane made of a material having excellent mechanical properties should be used. A representative membrane is a cellulose acetate membrane. Such cellulose acetate membranes have a low permeation rate, a low salt excretion rate, and a high manufacturing cost, and thus cannot be widely used. In addition, another problem in the preparation of a composite membrane structure in which a thin non-porous membrane is coated on the hollow fiber support membrane is another problem between the hydrophobic support membrane and the reactant aqueous solution when the hollow fiber support membrane is treated with an aqueous solution solution containing a reactant. It's a bitness. If the wettability is not excellent, there is a problem of causing a defect in the active layer formed by surface polymerization when treated with a solution of the organic phase containing other reactants.

본 발명에서는 음용수 및 공업용수 분리 정제를 위한 역삼투압 분리막을 구성함에 있어 다공성 지지체와 폴리아마이드 박막간의 결합력을 향상시켜 고압 하에서도 고 내구성을 보유하기 위한 지지체 전처리 공정을 확립하고, 지지체를 반응체를 포함하는 수용액상의 용액과의 적심성을 증가시키고 또한 고투과성의 도포활성층이 형성될 수 있도록 도포 용액의 배합을 확립하여 결합력이 강한 높은 투과도 및 염배제율의 특성을 갖도록 하며, 또한 제조한 역삼투압 분리막을 후처리를 통하여 막의 투과도 및 염배제율을 더욱 향상시킬 수 있는 기술개발에 초점을 두고 있다. 그리하여, 지지체와 결합력이 강하고 투과도 및 염배제율이 높은 역삼투압 분리막을 제조함으로써 높은 공급액의 전단응력 하에서도 막의 안전성을 유지하고 공급액 압력을 낮추어 기존의 역삼투압 중공사막의 문제점을 해결하고자 한다.In the present invention, in forming a reverse osmosis membrane for separating and refining drinking water and industrial water, the bonding force between the porous support and the polyamide thin film is improved to establish a support pretreatment process for maintaining high durability under high pressure, and the support is used as a reactant. In order to increase the wettability with the solution of the aqueous solution containing, and to formulate the coating solution so that a highly permeable coating active layer can be formed, it has the characteristics of high permeability and salt rejection of strong binding force, and also prepared reverse osmosis pressure Through post-treatment of the separator, the focus is on the development of technology that can further improve the permeability and salt rejection rate of the membrane. Thus, by preparing a reverse osmosis membrane having a high binding force with a support and high permeability and salt rejection ratio, it is intended to solve the problems of the conventional reverse osmosis hollow fiber membrane by maintaining the safety of the membrane even under high shear shear stress and lowering the feed pressure.

따라서, 본 발명은 이온성 분자 또는 입자들을 포함하는 수용성 혼합물의 역삼투압 막분리 공정에 효과적으로 적용가능하고, 특히 음용수 및 공업용수 분리하는데 유용한 저압형 역삼투압 분리막의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing a low pressure reverse osmosis membrane which is effectively applicable to reverse osmosis membrane separation process of an aqueous mixture containing ionic molecules or particles, and particularly useful for separating drinking water and industrial water. .

본 발명은 다공성 지지체막 위에 비다공성의 폴리아마이드 박막이 도포되어 있는 분리막의 제조방법에 있어서,The present invention provides a method for producing a separator in which a nonporous polyamide thin film is coated on a porous support membrane.

상기 다공성 지지체를 수용성 알데히드 화합물 함유 결합제 용액에 담구어전처리하는 과정; 상기 결합제로 전처리된 지지체를 폴리아민 함유 수용액상 용액 속에 담군 다음, 아씰할라이드 화합물 함유 유기상 용액에 담구어 처리한 후에 50 ∼ 90 ℃의 온도에서 건조하여 폴리아마이드 활성층을 형성하는 과정; 그리고 상기 건조된 막을 아민, 알코올 또는 산 화합물이 함유된 후처리 용액에 담구어 10 ∼ 50 ℃의 온도 하에서 후처리하는 과정이 포함되는 역삼투압 분리막의 제조방법을 그 특징으로 한다.Immersing the porous support in a water-soluble aldehyde compound-containing binder solution to pretreat; Immersing the support pretreated with the binder in a polyamine-containing aqueous solution, and then immersing it in an acyl halide compound-containing organic phase solution, followed by drying at a temperature of 50 to 90 ° C. to form a polyamide active layer; And it is characterized in that the method for producing a reverse osmosis membrane comprising the process of immersing the dried membrane in a post-treatment solution containing an amine, alcohol or acid compound at a temperature of 10 to 50 ℃.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the present invention in more detail as follows.

본 발명은 음용수 및 공업용수 분리 정제에 유용한 역삼투압 분리막을 제조함에 있어서, 다공성 지지체와 폴리아마이드 박막간의 결합력을 향상시키기 위한 지지체 전처리용 결합제 시스템 확립, 적심성이 우수한 투과도 및 염배제율이 우수한 폴리아마이드 활성층을 형성할 수 있는 반응체를 포함하는 수용액상의 용액과 다른 반응체를 포함하는 유기상의 용액조성 확립, 지지체 위에 폴리아마이드 활성층 형성을 위한 도포기술 확립, 그리고 제조된 복합막의 투과도를 향상시키기 위한 후처리 기술 확립에 따른 고 투과성 역삼투압 분리막의 제조방법에 관한 것이다.The present invention is to prepare a reverse osmosis membrane useful for separation and purification of drinking water and industrial water, to establish a binder system for pretreatment of the support to improve the binding force between the porous support and the polyamide thin film, poly permeability and excellent salt rejection To establish a solution of an aqueous phase containing a reactant capable of forming an amide active layer and a solution of an organic phase comprising another reactant, to establish a coating technique for forming a polyamide active layer on a support, and to improve the permeability of the manufactured composite membrane. It relates to a method for producing a high permeability reverse osmosis membrane according to the establishment of post-treatment technology.

지지체와 폴리아마이드 활성층막간의 결합력을 향상시키기 위해서는 지지체와 친화력이 있으면서 수용액상 용액에 포함되어 있는 반응체 일부와 반응성이 있는 결합제를 선택 사용하는 것이 중요한 바, 이에 본 발명에서는 결합제로서 수용성 알데히드 화합물을 사용하여 지지체를 전처리하므로써 알데히드 화합물의 주사슬이 지지체의 도포면이나 근처의 기공벽에 물리적 결합에 의해 달라붙어 있으면서 알데히드 반응기는 처리하고자 하는 수용액상의 반응체, 즉 아민기 혹은 수산기와화학반응에 의해 공유결합으로 연결되어 있어 이후에 표면반응에 의해 형성되는 폴리아마이드 활성층과 지지체간에 강한 결합력을 부여해준다. 이러한 특정 결합제 사용에 의한 강한 결합력으로 인하여 가혹한 공급액 조건하에서도 폴리아마이드 활성층의 파괴나 혹은 지지체와의 분리가 일어나지 않아 내구성을 유지하여 오랫동안 안정성을 확보할 수 있다.In order to improve the binding force between the support and the polyamide active layer membrane, it is important to select and use a binder that has affinity with the support and is reactive with a part of the reactant contained in the aqueous solution. Thus, in the present invention, a water-soluble aldehyde compound is used as the binder. By pretreatment of the support, the main chain of the aldehyde compound is attached to the coating surface of the support or the adjacent pore wall by physical bonding, and the aldehyde reactor is shared by chemical reaction with the reactant in the aqueous solution to be treated, that is, the amine group or the hydroxyl group. It is connected by a bond, thereby giving a strong bonding force between the polyamide active layer and the support formed by the surface reaction. Due to the strong binding force by the use of this specific binder, even under severe feed solution conditions, the polyamide active layer may not be broken or separated from the support, thereby maintaining durability and securing stability for a long time.

한편, 본 발명에 따른 고투과성의 역삼투압 중공사막은 다관능기를 갖는 수용성 폴리아민과 다관능기를 갖는 소수성 아씰할라이드간에 표면중합법에 의해 다공성 지지체 위에 박막의 폴리아마이드 활성층이 형성되면서 제조된다. 본 발명에서는 지지체 위에 고투과성 활성층을 제조하기 위해서 두 가지 기술을 개발하였는 바, 그 첫 번째 기술이 고 투과 특성을 발휘할 수 있는 막구조를 형성하기 위한 도포용액 배합기술 개발이고, 그 두 번째 기술은 투과도를 높이기 위한 제조막에 대한 후처리 기술 개발이다.On the other hand, the highly permeable reverse osmosis hollow fiber membrane according to the present invention is prepared by forming a polyamide active layer of a thin film on a porous support by surface polymerization between a water-soluble polyamine having a multifunctional group and a hydrophobic asyl halide having a multifunctional group. In the present invention, two techniques have been developed to manufacture a highly permeable active layer on a support, and the first technique is the development of a coating solution formulation technique for forming a membrane structure capable of exhibiting high permeability characteristics. It is the development of post-treatment technology for the production film to increase the permeability.

첫 번째 기술로서, 폴리아마이드 활성층막 형성을 위한 도포용액은 두 가지 용액, 즉 1가 혹은 2가 폴리아민을 포함하는 수용액상 용액과 아씰할라이드 화합물을 포함하는 유기상 용액 등으로 이루어진다. 지지체 특히 중공사막 표면에 대한 수용액상 용액의 적심성을 좋게하기 위해서, 수용액상 용액에는 유화제와 적심향상제를 포함시킨다. 아씰할라이드 화합물과 폴리아민간의 표면중합시 부산물로 발생하는 염산을 제거하기 위해서 3가 아민, 수산화나트륨 등의 산제거제를 수용액상 용액에 포함시킨다.As a first technique, the coating solution for forming the polyamide active layer film is composed of two solutions, that is, an aqueous solution containing a monovalent or divalent polyamine, an organic phase solution containing an acyl halide compound, and the like. In order to improve the wettability of the aqueous solution on the support, especially on the surface of the hollow fiber membrane, the aqueous solution contains an emulsifier and a redness enhancer. In order to remove hydrochloric acid generated as a by-product during the surface polymerization between the acyl halide compound and the polyamine, an acid remover such as trivalent amine and sodium hydroxide is included in the aqueous solution.

두 번째 기술로서, 제조된 역삼투압막의 투과도를 향상시키기 위해서 아민류, 알코올류 또는 산류 등의 물질로 제조막을 후처리해줌으로써 활성층의 친수성을 증가시켜 막을 통한 물의 투과속도를 향상시킨다. 특히, 알코올류 또는 아민류로 후처리한 후에 알데히드류로 연속처리하게 되면 막 안정성면에서 보다 바람직한 바, 본 발명자들에 의한 막분리능 확인 실험결과 시간 경과에 따라 분리막의 투과도 및 염배제율은 거의 변화가 없었고 오히려 약간 향상된 특성수치를 보여주었다.As a second technique, to improve the permeability of the prepared reverse osmosis membrane by post-treatment of the membrane with a material such as amines, alcohols or acids to increase the hydrophilicity of the active layer to improve the permeation rate of water through the membrane. Particularly, after post-treatment with alcohols or amines and subsequent treatment with aldehydes are more preferable in terms of membrane stability. As a result of the membrane resolution test conducted by the present inventors, the permeability and the salt rejection ratio of the membrane almost changed over time. Rather, it showed slightly improved traits.

이와 같은 본 발명을 제조과정에 의거하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described in more detail based on the manufacturing process as follows.

본 발명에 따른 역삼투압 분리막 제조를 위한 첫 번째 과정은 다공성 지지체를 수용성 알데히드 화합물 함유 결합제 용액에 넣어 1 ∼ 30 분간 바람직하게는 3 ∼ 10 분간 담구어 지지체를 전처리하는 과정이다. 이때, 지지체 안으로 용액이 들어가지 않도록 한다.The first process for preparing the reverse osmosis membrane according to the present invention is a process of pretreating the support by immersing the porous support in a water-soluble aldehyde compound-containing binder solution for 1 to 30 minutes, preferably 3 to 10 minutes. At this time, the solution does not enter the support.

지지체와 활성층간의 결합력을 향상시키기 위해 사용되는 결합제는 지지체와의 친화력이 우수하면서도 지나친 팽윤에 의해 지지체의 구조를 변화시키지 말아야하고, 동시에 활성층과는 반응성이 있어 화학반응에 의한 공유결합에 의해 연결되어야 한다. 이러한 조건을 만족시키는 결합제로서 본 발명에서는 탄소수 2 ∼ 10의 다기능성 수용성 알데히드 화합물을 사용하는 바, 구체적으로는 글루탈알데히드, 쑥신알데히드, 아디픽디알데히드 또는 프탈알데히드 등을 사용한다. 상기 예시한 알데히드 화합물을 물에 넣어 1 ∼ 10 중량%, 바람직하기로는 4 ∼ 8 중량% 농도의 결합제 용액을 제조한다. 또한 결합제와 활성층간의 반응 촉매로서 염산을 소량, 대략적으로 0.001 ∼ 0.003 % 투입할 수도 있다.The binder used to improve the binding force between the support and the active layer should not change the structure of the support by excessive swelling while having good affinity with the support, and at the same time, it should be reactive with the active layer and connected by covalent bonds by chemical reaction. do. In the present invention, as the binder that satisfies these conditions, a C2-C10 multifunctional water-soluble aldehyde compound is used. Specifically, glutaraldehyde, mugworxaldehyde, adipdialdehyde or phthalaldehyde is used. The above-described aldehyde compound is added to water to prepare a binder solution at a concentration of 1 to 10% by weight, preferably 4 to 8% by weight. In addition, as a reaction catalyst between the binder and the active layer, a small amount of hydrochloric acid may be added at approximately 0.001% to 0.003%.

본 발명에 따른 역삼투압 분리막 제조를 위한 두 번째 과정은 상기 전처리된 지지체 위에 폴리아마이드 활성층을 형성하는 과정이다.The second process for preparing the reverse osmosis membrane according to the present invention is a process of forming a polyamide active layer on the pretreated support.

본 발명에서는 지지체의 바깥 표면위에 활성층을 도포하여 분리하고자하는 공급액이 지지체 바깥쪽으로부터 공급되어 중공사막 안쪽으로 투과분리됨으로써 투과물이 안쪽으로 흐르게 하는 것이 수력학적 혹은 막의 기계적 물성면에서 유리하다.In the present invention, it is advantageous in terms of hydrodynamic or mechanical properties of the membrane that the feed solution to be separated by applying the active layer on the outer surface of the support is supplied from the outside of the support to be permeated into the hollow fiber membrane to allow the permeate to flow inward.

결합제 용액으로 전처리한 지지체는 표면의 여액을 제거한 후에 폴리아민 등을 포함하는 수용액상 용액에 담구어 1 ∼ 10 분 바람직하게는 2 ∼ 6 분동안 처리한 후에 꺼내어 표면의 여액을 제거한다. 그리고, 아씰할라이드 화합물을 포함하는 유기상 용액에 담구어 0.1 ∼ 2 분 바람직하게는 0.2 ∼ 0.8 분동안 처리한 후에 꺼내어 공기 중에서 완전히 건조한 후 50 ∼ 120 ℃ 바람직하게는 50 ∼ 90 ℃의 온도에서 10 ∼ 30 분간 건조시킨다. 이로써, 지지체위에 폴리아마이드 활성층을 형성됨으로써 목적하는 복합막을 얻게 된다.The support pretreated with the binder solution is removed after the surface filtrate is removed and immersed in an aqueous solution containing polyamine or the like for 1 to 10 minutes, preferably 2 to 6 minutes, and then taken out to remove the surface filtrate. Subsequently, it is immersed in an organic phase solution containing an acyl halide compound, treated for 0.1 to 2 minutes, preferably 0.2 to 0.8 minutes, then taken out and completely dried in air, and then heated to 50 to 120 ° C, preferably at a temperature of 50 to 90 ° C. Dry for 30 minutes. As a result, a polyamide active layer is formed on the support to obtain a desired composite membrane.

도표용액으로서 폴리아민 등을 포함하는 수용액상 용액은 폴리아민 이외에도 이온성 유화제, 적심향상제, 산제거제 등을 물에 녹여 제조한다. 수용액상 용액중에 함유되는 폴리아민은 1가 또는 2가 아민기가 2개 이상 결합되어 있는 바, 구체적으로는 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라아민, 폴리에틸렌이민 등을 비롯한 지방족 폴리아민, 페닐렌디아민, 피페라진, 메틸렌피페라진, 디메틸렌피페라진 등을 비롯한 방향족 폴리아민이 사용된다. 도포활성층의 물성을 조절하기 위해서 2종 이상의 폴리아민을 동시에 투입하여 사용할 수도 있다. 특히, 폴리아민으로서 폴리에틸렌이민의 경우 분자량이 500 ∼ 20,000 보다 바람직하게는 1,000 ∼ 5,000인 것을 사용하는 것이 좋다. 이온성 유화제로는 소디움 4-디페닐아민설포네이트, 소디움 도데씰벤젠설포네이트, 소디움 라우릴설페이트, 폴리비닐알코올 등을 사용한다. 적심향상제로는 이소프로판올, 부탄올, 펜탄올 등을 사용한다. 산제거제로는 수산화나트륨, 탄산나트륨 등을 비롯한 무기염기, 또는 트리에틸아민, 디메틸피페라진 등을 비롯한 3가 아민류를 사용하거나, 또는 폴리아민을 과량으로 투입하므로써 산제거제 역할을 할 수도 있다. 상기한 수용액상 용액 중에는 폴리아민이 0.1 ∼ 5 중량% 바람직하게는 0.5 ∼ 2 중량% 함유되며, 이온성 유화제는 0.01 ∼ 1 중량% 바람직하게는 0.05 ∼ 5 중량% 함유되며, 적심향상제는 1 ∼ 30 부피% 바람직하게는 5 ∼ 20 부피% 함유되며, 산제거제는 0.05 ∼ 5 중량% 바람직하게는 0.3 ∼ 3 중량% 함유된다.Aqueous solutions containing polyamines as the table solution are prepared by dissolving ionic emulsifiers, wetting agents, acid removers and the like in addition to polyamines. The polyamine contained in the aqueous solution has two or more monovalent or divalent amine groups, specifically, aliphatic polyamines including ethylenetriamine, triethylenetetraamine, polyethyleneimine, phenylenediamine, and piperazine. Aromatic polyamines, including methylene piperazine, dimethylene piperazine and the like. In order to adjust the physical property of an application | coating active layer, 2 or more types of polyamines may be thrown in and used simultaneously. In particular, in the case of polyethylenimine as a polyamine, it is preferable to use the thing whose molecular weight is 500-20,000 more preferably 1,000-5,000. Examples of the ionic emulsifier include sodium 4-diphenylaminesulfonate, sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium lauryl sulfate, polyvinyl alcohol, and the like. Isopropanol, butanol, pentanol, etc. are used as an improvement agent. As the acid remover, inorganic bases such as sodium hydroxide, sodium carbonate, and the like, or trivalent amines including triethylamine, dimethyl piperazine, or the like may be used, or the polyamine may be added as an acid remover. In the aqueous solution described above, the polyamine is contained in an amount of 0.1 to 5% by weight, preferably 0.5 to 2% by weight, the ionic emulsifier is contained in an amount of 0.01 to 1% by weight, preferably 0.05 to 5% by weight, and the redness enhancer is 1 to 30%. The volume% is preferably contained 5 to 20% by volume, the acid remover is contained 0.05 to 5% by weight, preferably 0.3 to 3% by weight.

또다른 도포용액으로서 유기상 용액은 아씰할라이드 화합물을 유기용매에 녹여 제조한다. 아씰할라이드 화합물으로는 테레프탈로일클로라이드, 이소프탈로일클로라이드, 메타프탈로일클로라이드 등을 비롯한 2관능성 방향족 아씰할라이드 화합물, 또는 트리메소일클로라이드 등을 비롯한 3관능성 방향족 아씰할라이드 화합물을 사용한다. 바람직하기로는 3관능성의 트리메소일클로라이드 단독 또는 트리메소일클로라이드와 다른 2관능성의 방향족 아씰클로라이드 화합물을 혼합하여 사용하는 것인 바, 혼합하여 사용할 경우 트리메소일클로라이드의 함량이 50 % 이상 되도록 한다. 일반적으로 폴리아민과 아씰할라이드 화합물을 사용한 폴리아마이드 활성층을 형성함에 있어, 아씰할라이드 화합물로서는 2관능성 화합물만을 단독으로 사용하기 보다는 3관능성 화합물 단독 또는 3관능성 화합물과 혼합 사용하는 것이 제조막의 투과속도가 우수한 것으로 공지되어 있으나 상대적으로 분리효율이 낮아지는 문제가 있었다. 그러나, 본 발명에 따른 제조방법에 의하여 상기한 수용액상 용액중에 함유되는 폴리아민으로서 한 분자내에 1가 혹은 2가 아민기가 3개 이상 결합되어 있는 지방족 폴리아민을 사용하는 경우, 2관능성 아씰할라이드 화합물만 사용하더라도 우수한 투과속도 및 막분리 효능을 가지는 활성층의 제조가 가능하였는 바, 이또한 본 발명의 특징이 될 수 있다. 상기한 아씰할라이드 화합물을 용해시키는 유기 용매로는 노말헥산, 시클로헥산, 1 ∼ 4개의 탄소를 갖는 염소화탄화수소 등이 사용되며, 바람직하게는 노말헥산을 사용할 수 있다. 유기상 용액중의 아씰할라이드 화합물의 함량은 0.01 ∼ 3 %이며, 바람직하게는 0.05 ∼ 1 % 이다.As another coating solution, an organic phase solution is prepared by dissolving an acyl halide compound in an organic solvent. As the acyl halide compound, a bifunctional aromatic acyl halide compound including terephthaloyl chloride, isophthaloyl chloride, metaphthaloyl chloride and the like, or a trifunctional aromatic acyl halide compound including trimethoyl chloride and the like is used. Preferably, trifunctional trimethoyl chloride alone or a mixture of trimethoyl chloride and another difunctional aromatic acyl chloride compound is used. When the mixture is used, the content of trimethoyl chloride is 50% or more. . In general, in forming a polyamide active layer using a polyamine and an acyl halide compound, the use of the trifunctional compound alone or in combination with the trifunctional compound as the acyl halide compound alone is not used alone. It is known that the excellent but relatively low separation efficiency was a problem. However, in the case of using an aliphatic polyamine having three or more monovalent or divalent amine groups in one molecule as the polyamine contained in the above aqueous solution by the production method according to the present invention, only the difunctional acyl halide compound Even if used, it was possible to prepare an active layer having excellent permeation rate and membrane separation efficiency, which may also be a feature of the present invention. As the organic solvent for dissolving the acyl halide compound, normal hexane, cyclohexane, chlorinated hydrocarbon having 1 to 4 carbons, and the like are used. Preferably, normal hexane can be used. The content of the acyl halide compound in the organic phase solution is 0.01 to 3%, preferably 0.05 to 1%.

다음으로는 본 발명에 따른 역삼투압 분리막 제조를 위한 세 번째 과정으로서 상기 제조된 복합막을 후처리하는 과정이다.Next, as a third process for preparing a reverse osmosis membrane according to the present invention, a post-treatment of the prepared composite membrane is performed.

후처리 용액은 아민류, 알코올류 또는 산류 등을 물에 녹여 제조한다. 아민으로는 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌디아민 또는 트리에틸렌테트라아민 등을 사용하며, 알코올로는 에탄올, 프로판올, 부탄올, 펜탄올 또는 트리에탄올아민 등이 사용되며, 산으로는 초산, 씨트릭산 또는 질산 등을 사용한다. 아민을 사용할 경우 후처리 용액중의 아민 함량은 0.01 ∼ 3 %이며 바람직하게는 0.05 ∼ 1 %이고, 알코올을 사용할 경우 알코올 함량은 0.5 ∼ 100 %이며 바람직하게는 5 ∼50 %이고, 산을 사용할 경우 산의 함량은 0.1 ∼ 10 %이며 바람직하게는 0.5 ∼ 5 %이다. 특히, 상기 예시한 알코올류 또는 아민류를 포함하는 수용액으로 처리한 후에 알데히드류를 포함하는 수용액으로 연속 처리하는 경우, 시간 경과에 따른 막의 안정성이 월등히 향상되는 효과를 얻게 된다. 이 경우 알코올 혹은 아민의 농도는 0.001 ∼ 1 %이며 바람직하게는 0.005 ∼ 0.5 %이고, 알데히드 화합물의 농도는 0.01 ∼ 1 %이다.The aftertreatment solution is prepared by dissolving amines, alcohols or acids in water. Diethylenetriamine, triethylenediamine or triethylenetetraamine may be used as the amine, and ethanol, propanol, butanol, pentanol or triethanolamine may be used as the alcohol, and as acid, acetic acid, citric acid or nitric acid may be used. Use If amine is used, the amine content in the aftertreatment solution is 0.01 to 3%, preferably 0.05 to 1%, and if alcohol is used, the alcohol content is 0.5 to 100%, preferably 5 to 50%, and an acid is used. The acid content in this case is from 0.1 to 10% and preferably from 0.5 to 5%. In particular, when the treatment with an aqueous solution containing alcohols or amines exemplified above, followed by continuous treatment with an aqueous solution containing aldehydes, the stability of the film over time is significantly improved. In this case, the concentration of alcohol or amine is 0.001 to 1%, preferably 0.005 to 0.5%, and the concentration of the aldehyde compound is 0.01 to 1%.

상기 예시한 후처리 용액을 사용하여 제조된 복합막을 10 ∼ 50 ℃의 온도에서 10 ∼ 90 분간 처리한다. 후처리하는 방법은 제조된 복합막을 10 ∼ 50 ℃의 온도 및 상압 조건하에서 후처리 용액에 담그거나, 또는 10 ∼ 50 ℃의 온도 및 1 ∼ 10 기압의 가압 조건하에서 후처리 용액을 막표면으로 흐르게 하는 것이다. 산을 포함하는 후처리 용액 경우 전자 쪽이 더 효과적이며, 알코올 혹은 아민 등을 포함하는 후처리 용액 경우 두 가지 방법을 다 사용할 수 있으며 그 효과는 거의 동일하나 후자 쪽이 약간 더 효과적이다.The composite membrane manufactured using the post-processing solution illustrated above is processed for 10 to 90 minutes at the temperature of 10-50 degreeC. The post-treatment method is to immerse the prepared composite membrane in the post-treatment solution at a temperature of 10 to 50 ° C. and atmospheric pressure, or to flow the post-treatment solution to the membrane surface at a temperature of 10 to 50 ° C. and a pressurized condition of 1 to 10 atm. It is. In the case of an aftertreatment solution containing an acid, the former is more effective. In an aftertreatment solution containing an alcohol or an amine, both methods can be used. The effect is almost the same, but the latter is slightly more effective.

상기 후처리 과정이 끝나면, 제조된 복합막은 10 ∼ 80 ℃ 온도의 순수물에 넣고 30 ∼ 120 분 담그어 잔여 물질을 제거한다.After the post-treatment process, the prepared composite membrane is placed in a pure water of 10 ~ 80 ℃ temperature immersed for 30 to 120 minutes to remove the residual material.

이상의 제조 과정을 수행함에 있어서는, 각 과정에서 사용되는 처리 용액들이 다공성 지지체 안으로 들어가지 않도록 특히 주의를 요한다.In carrying out the above manufacturing process, particular care is required so that the treatment solutions used in each process do not enter the porous support.

한편, 본 발명에서 사용하는 지지체는 다공성과 치밀한 구조의 표면층을 갖는 비대칭 구조로서, 표면층에 존재하는 기공의 직경이 50 나노메타 이하 바람직하기로는 20 나노메타 이하이어야 하며, 그 재질은 일반적인 복합막 제조용 지지체로사용되는 폴리설폰, 폴리에테르이미드, 폴리아크릴로니트릴, 셀루로오즈아세테이트, 폴리카보네이트 등의 고분자가 적당하다. 그 형태는 중공사막 형태는 물론 평막 형태의 지지체도 사용할 수 있다.On the other hand, the support used in the present invention is an asymmetric structure having a porous and dense surface layer, the diameter of the pores present in the surface layer is preferably 50 nanometer or less, preferably 20 nanometer or less, the material is used for manufacturing a general composite membrane Polymers such as polysulfone, polyetherimide, polyacrylonitrile, cellulose acetate, and polycarbonate used as a support are suitable. The form can use not only a hollow fiber membrane but a flat membrane support.

이와 같은 본 발명을 다음의 실시예에 의거하여 더욱 상세하게 설명하겠는 바, 본 발명이 실시예에 한정되는 것은 아니다.Although this invention is demonstrated in more detail based on the following Example, this invention is not limited to an Example.

실시예 1Example 1

글루탈알데히드와 소량의 염산을 물에 녹여 글루탈알데히드 함량 5 %, 염산 함량 0.002 %의 결합제 용액을 제조한 후, 폴리설폰 한외여과 중공사막 지지체를 결합제 용액에 넣어 10 분간 침지시켜 지지체를 전처리하였다. 이때 중공사 지지체 안으로 용액이 들어가지 않도록 하였다. 결합제 용액으로 처리한 지지체는 표면의 여액을 제거한 후, 폴리아민인 페닐렌디아민 0.7 %, 유화제인 소디움도데씰벤젠설포네이트 0.1 %, 산제거제인 트리에틸렌아민 1 %를 포함하는 수용액상 용액에 담군 후 3 분 후에 꺼내어 표면의 여액을 제거하였다. 그리고, 노말헥산중에 테레프탈로일클로라이드 0.1 % 및 트리메소일클로라이드 0.3 %가 녹아있는 유기상 용액에 담구어 0.5 분 후 꺼내어 공기 중에서 완전히 건조한 다음, 60 ℃의 온도에서 20 분간 건조하여 복합막을 제조하였다. 제조된 복합막은 20% 트리에탄올아민 수용액 중에 30 ℃의 온도에서 30 분동안 담구어 후처리시킨 후에, 30 ℃ 온도의 순수물에 넣고 60 분 담그어 잔여 물질을 제거하여 본 발명의 역삼투압 중공사 분리막을 제조하였다.Glutalaldehyde and a small amount of hydrochloric acid were dissolved in water to prepare a binder solution having 5% glutaraldehyde and 0.002% hydrochloric acid, and then the polysulfone ultrafiltration hollow fiber membrane support was immersed in the binder solution for 10 minutes to pretreat the support. . At this time, the solution was not allowed to enter the hollow fiber support. The support treated with the binder solution was removed from the surface filtrate and then immersed in an aqueous solution containing 0.7% polyphenylenediamine as polyamine, 0.1% sodium dodecylbenzenesulfonate as emulsifier and 1% as acid remover triethyleneamine. After 3 minutes, the filtrate was removed from the surface. Subsequently, the mixture was immersed in an organic phase solution in which 0.1% of terephthaloyl chloride and 0.3% of trimethoyl chloride were dissolved in normal hexane, taken out after 0.5 minutes, completely dried in air, and dried for 20 minutes at a temperature of 60 ° C. to prepare a composite membrane. The prepared composite membrane was immersed in 20% aqueous solution of triethanolamine for 30 minutes at a temperature of 30 ° C., and then treated. The composite membrane was placed in a pure water at 30 ° C. for 60 minutes to remove residual material to remove the reverse osmosis hollow fiber membrane of the present invention. Prepared.

또한, 제조한 역삼투압 중공사 분리막에 대해서는 조업압력 1 MPa, 조업온도 25℃에서 연속공급식공정으로 소금이 2000 ppm 용해되어 있는 수용액을 역삼투압 막분리 실험하였다. 그 결과는 다음 표 1에 나타내었다.In addition, the reverse osmosis membrane separation experiment was conducted on the prepared reverse osmosis hollow fiber membranes in which 2000 ppm of salt was dissolved in a continuous feeding process at an operating pressure of 1 MPa and an operating temperature of 25 ° C. The results are shown in Table 1 below.

실시예 2 ∼ 10Examples 2-10

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 다만 다음 표 1에 나타낸 바와 같이 도포용액의 조성을 달리하였다. 또한, 제조한 역삼투압 중공사 분리막에 대해서는 상기 실시예 1과 동일한 막분리 실험을 수행하였고, 그 결과는 다음 표 1에 나타내었다.It was prepared in the same manner as in Example 1, except that the composition of the coating solution was changed as shown in Table 1 below. In addition, the prepared reverse osmosis hollow fiber membranes were subjected to the same membrane separation experiment as in Example 1, the results are shown in Table 1 below.

상기 표 1에 의하면, 유기상 용액중에 함유되는 아씰할라이드로서 트리메소일클로라이드와 테레프탈로일클로라이드 혼합물을 사용하는 실시예 1 ∼ 4의 역삼투압 중공사 분리막의 경우, 단일 아씰할라이드 화합물을 사용하여 제조된 실시예 5 ∼ 8의 역삼투압 중공사 분리막에 비교하여 비교적 낮은 투과속도 특성을 보여주고 있다. 지방족 폴리아민을 사용하는 실시예 2 ∼ 4의 역삼투압 중공사 분리막의 경우 다소 낮은 투과속도를 나타낸다.According to Table 1, in the case of the reverse osmosis hollow fiber membranes of Examples 1 to 4 using a mixture of trimethoyl chloride and terephthaloyl chloride as the acyl halide contained in the organic phase solution, a single acyl halide compound was prepared. Compared to the reverse osmosis hollow fiber membranes of Examples 5 to 8 shows a relatively low permeation rate characteristics. The reverse osmosis hollow fiber membranes of Examples 2 to 4 using aliphatic polyamines exhibit somewhat lower permeation rates.

폴리아민으로서 지방족 폴리아민을 사용하고 알씰할라이드로서 2관능성의 테레프탈로일클로라이드를 단독 사용하는 실시예 6 ∼ 8의 역삼투압 중공사 분리막의 경우 투과속도가 매우 증가하고 배제율도 증가함을 확인할 수 있으나, 방향족 폴리아민을 사용하는 실시예 1의 역삼투압 중공사 분리막은 투과속도가 오히려 줄어듬이 관찰되었다. 이중에서도 폴리에틸렌이민을 사용하여 제조한 실시예 6의 역삼투압 중공사 분리막은 투과속도는 적으나 배제율이 우수하며, 디에틸렌트리아민 혹은 트리에틸렌테트라아민을 사용하여 제조한 실시예 7과 8의 역삼투압 중공사 분리막은 배제율은 약간 낮으나 투과속도가 크다. 이에, 고 배제율의 막을 제조할 수 있는 폴리에틸렌이민과 고 투과성막을 제조할 수 있는 디에틸렌트리아민 혹은 트리에틸렌테트라아민을 서로 혼합 사용하여 제조한 실시예 9와 10의 역삼투압 중공사 분리막은 높은 투과속도와 높은 배제율을 고루 갖추고 있다.In the reverse osmosis hollow fiber membranes of Examples 6 to 8 using an aliphatic polyamine as the polyamine and a bifunctional terephthaloyl chloride as the alsyl halide alone, the permeation rate was greatly increased and the rejection rate was also increased. The reverse osmosis hollow fiber membrane of Example 1 using a polyamine was observed to decrease the permeation rate rather. Among them, the reverse osmosis hollow fiber membrane of Example 6 prepared using polyethyleneimine has a low permeation rate but an excellent rejection rate, and was prepared using Examples 7 and 8 of diethylenetriamine or triethylenetetraamine. Reverse osmosis hollow fiber membranes have a slightly low rejection rate but have a high permeation rate. Accordingly, the reverse osmosis hollow fiber membranes of Examples 9 and 10 prepared by mixing polyethyleneimine capable of producing a high rejection membrane and diethylenetriamine or triethylenetetraamine capable of producing a high permeability membrane were mixed with each other. It has an even transmission rate and high rejection rate.

따라서, 상기 예의 조건하에서 도포용액 제조시에 수용액상 용액중에는 폴리아민으로서 지방족 폴리아민을 함유시키고, 유기상 용액중에는 아씰할라이드로서 2 관능기의 아씰클로라이드를 함유시키는 것이 고 투과성 및 고 배제율의 분리막을 제조할 수 있음을 알 수 있다.Therefore, it is possible to prepare a membrane having high permeability and high exclusion rate by containing an aliphatic polyamine as a polyamine in an aqueous solution and an acyl chloride as an acyl halide in an organic phase solution when preparing the coating solution under the conditions of the above examples. It can be seen that.

실시예 11 및 12Examples 11 and 12

상기 실시예 9 및 10과 동일한 방법으로 제조하되, 산제거제인 트리에틸렌아민 1 % 대신에 수산화나트륨 0.5 %를 각각 사용하였다. 또한, 제조한 역삼투압중공사 분리막에 대해서는 상기 실시예 1과 동일한 막분리 실험을 수행하였고, 그 결과는 다음 표 2에 나타내었다.Prepared in the same manner as in Examples 9 and 10, 0.5% of sodium hydroxide was used in place of 1% of the acid remover triethyleneamine. In addition, the prepared reverse osmosis hollow fiber membranes were subjected to the same membrane separation experiment as in Example 1, the results are shown in Table 2 below.

상기 표 2에 의하면, 산제거제로서 수산화나트륨에 비교하여 트리에틸렌아민 이 훨씬 효과적임을 알 수가 있다.According to Table 2, it can be seen that triethyleneamine is much more effective than sodium hydroxide as an acid remover.

실시예 13 및 비교예 1Example 13 and Comparative Example 1

상기 실시예 10과 동일한 방법으로 제조하되, 지지체 전처리 용액중에 결합제로서 함유되는 글루탈알데히드의 농도를 다음 표 3에 나타낸 바와 같이 달리하였다. 또한, 제조한 역삼투압 중공사 분리막에 대해서는 상기 실시예 1과 동일한 막분리 실험을 수행하였고, 그 결과는 다음 표 3에 나타내었다.Prepared in the same manner as in Example 10, except that the concentration of glutaraldehyde contained as a binder in the support pretreatment solution was changed as shown in Table 3 below. In addition, for the prepared reverse osmosis hollow fiber membrane was carried out the same membrane separation experiment as in Example 1, the results are shown in Table 3 below.

상기 표 3에 의하면, 결합제로 지지체를 전처리하지 않고 제조한 비교예 1의 역삼투압 중공사 분리막은 시간이 경과함에 따라 배제율이 감소하다가 3 시간 이후 에는 막이 파괴되었다. 이에 반하여, 결합제를 이용한 지지체 전처리 과정을 수행하여 제조한 실시예 13의 역삼투압 중공사 분리막의 경우는 시간이 경과함에 따라 매우 안정한 투과 분리특성을 보이고 있다.According to Table 3, the reverse osmosis hollow fiber membrane of Comparative Example 1 prepared without pretreatment of the support with the binder decreased the rejection rate with time, but the membrane was destroyed after 3 hours. In contrast, the reverse osmosis hollow fiber membrane of Example 13 prepared by carrying out a support pretreatment using a binder shows very stable permeation separation characteristics with time.

실시예 14 ∼ 17 및 비교예 2Examples 14-17 and Comparative Example 2

상기 실시예 10과 동일한 방법으로 제조하되, 다만 제조된 복합막을 다음 표 4에 나타낸 바와 같은 후처리 용액중에 30 ℃의 온도에서 30 분동안 담구어 후처리시킨 후에, 30 ℃ 온도의 순수물에 넣고 60 분 담그어 잔여 물질을 제거하였다. 또한, 제조한 역삼투압 중공사 분리막에 대해서는 상기 실시예 1과 동일한 막분리 실험을 수행하였고, 그 결과는 다음 표 4에 나타내었다.Prepared in the same manner as in Example 10, except that the prepared composite membrane was immersed in a post-treatment solution as shown in Table 4 for 30 minutes at a temperature of 30 ℃, and then placed in a pure water at a temperature of 30 ℃ Dip for 60 minutes to remove residual material. In addition, for the prepared reverse osmosis hollow fiber membrane was carried out the same membrane separation experiment as in Example 1, the results are shown in Table 4 below.

상기 표 4에 의하면, 후처리 과정을 수행하지 않고 제조한 비교예 2의 역삼투압 중공사 분리막은 투과속도가 저조한 결과를 나타내는데 반하여, 산, 알콜 또는 아민화합물에 의한 후처리 과정을 수행하여 제조한 실시예 14 ∼ 17의 역삼투압 중공사 분리막은 투과속도를 향상시킴을 보여준다. 후처리용액으로서 이소프로판올을 사용하여 제조한 실시예 14의 역삼투압 중공사 분리막의 경우 투과속도가 증가하는 대신에 배제율이 감소하는 결과를 초래하고 있으나 트리에틸알코올아민을 사용하여 제조한 실시예 15의 역삼투압 중공사 분리막은 배제율 저하없이 투과속도를 50 % 정도 향상시키는 효과를 얻고 있다.According to Table 4, the reverse osmosis hollow fiber membrane of Comparative Example 2 prepared without performing the post-treatment process showed a low permeation rate, but was prepared by performing a post-treatment process with an acid, an alcohol, or an amine compound. The reverse osmosis hollow fiber membranes of Examples 14-17 show improved permeation rates. In the reverse osmosis hollow fiber membrane of Example 14 prepared using isopropanol as a post-treatment solution, the permeation rate was increased instead of increasing the permeation rate, but Example 15 prepared using triethyl alcohol amine Reverse osmosis hollow fiber membranes have the effect of improving the permeation rate by about 50% without lowering the rejection rate.

이상에서 설명한 바대로, 본 발명에 따른 제조방법에 의해 제조된 역삼투압 분리막은 지지층과 폴리아마이드 활성층간의 결합력이 강하여 가혹한 분리공정 조건하에서도 내구성을 유지하면서 장시간 동안 우수한 막성능을 유지할 수 있으며, 또한 도포 용액배합 기술확립으로 고투과성 고 배제율의 막을 제조할 수 있으며, 제조막의 후처리를 통해서 배제율 저하 없이 투과속도를 더욱 증가시켜 높은 투과속도를 갖는 분리막을 제조할 수 있기 때문에 이를 막충진 밀도가 큰 중공사형 모듈로 제작하여 낮은 압력하에도 정수할 수 있을 뿐 아니라 정수기의 소형화 및 저가화를 이룰 수 있으며 또한 공업용수 재활용 및 폐수처리에도 그 적용범위를 넓힐 수 있다.As described above, the reverse osmosis membrane prepared by the manufacturing method according to the present invention has a strong bonding force between the support layer and the polyamide active layer can maintain excellent membrane performance for a long time while maintaining durability even under severe separation process conditions, and also It is possible to manufacture high permeability and high rejection rate membrane by establishing coating solution formulation technology, and it is possible to manufacture membranes having high permeation rate by increasing the permeation rate without lowering rejection rate through post-treatment of the prepared membrane. Large hollow fiber modules can be used to purify water at low pressures, and to achieve a smaller and lower cost for water purifiers, and to extend the scope of application to industrial water recycling and wastewater treatment.

Claims (15)

다공성 지지체막 위에 비다공성의 폴리아마이드 박막이 도포되어 있는 분리막의 제조방법에 있어서,In the method for producing a separator in which a nonporous polyamide thin film is coated on a porous support membrane, 상기 다공성 지지체를 수용성 알데히드 화합물 함유 결합제 용액에 담구어 전처리하는 과정;Pretreating the porous support in a water-soluble aldehyde compound-containing binder solution; 상기 결합제로 전처리된 지지체를 폴리아민 함유 수용액상 용액 속에 담군 다음, 아씰할라이드 화합물 함유 유기상 용액에 담구어 처리한 후에 50 ∼ 90 ℃의 온도에서 건조하여 폴리아마이드 활성층을 형성하는 과정; 그리고Immersing the support pretreated with the binder in a polyamine-containing aqueous solution, and then immersing it in an acyl halide compound-containing organic phase solution, followed by drying at a temperature of 50 to 90 ° C. to form a polyamide active layer; And 상기 건조된 막을 아민, 알코올 또는 산 화합물이 함유된 후처리 용액에 담구어 10 ∼ 50 ℃의 온도 하에서 후처리하는 과정이 포함되는 것을 특징으로 하는 역삼투압 중공사 폴리아마이드 복합막의 제조방법.A method of producing a reverse osmosis hollow fiber polyamide composite membrane comprising immersing the dried membrane in a post-treatment solution containing an amine, alcohol, or acid compound and subjecting it to a post-treatment at a temperature of 10 to 50 ° C. 제 1 항에 있어서, 상기 지지체가 비대칭 구조를 갖고 표면층의 기공 직경 50 나노메타의 중공사막 또는 평막인 것을 특징으로 하는 역삼투압 분리막의 제조방법.The method of claim 1, wherein the support has an asymmetric structure and is a hollow fiber membrane or a flat membrane having a pore diameter of 50 nanometers in the surface layer. 제 1 항에 있어서, 상기 수용성 알데히드 화합물이 글루탈알데히드, 쑥신알데히드, 아디픽디알데히드 및 프탈알데히드 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 역삼투압 분리막의 제조방법.The method of claim 1, wherein the water-soluble aldehyde compound is selected from glutaraldehyde, mugwort aldehyde, adipdialdehyde and phthalaldehyde. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 결합제 용액중의 알데히드 화합물 함량이 4 ∼ 8 중량%인 것을 특징으로 하는 역삼투압 분리막의 제조방법.The method of claim 1 or 3, wherein the content of the aldehyde compound in the binder solution is 4 to 8% by weight. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리아민이 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라아민 및 폴리에틸렌이민 중에서 선택된 지방족 폴리아민, 페닐렌디아민, 피페라진, 메틸렌피페라진 및 디메틸렌피페라진 중에서 선택된 방향족 폴리아민인 것을 특징으로 하는 역삼투압 분리막의 제조방법.The method of claim 1, wherein the polyamine is an aromatic polyamine selected from aliphatic polyamine, phenylenediamine, piperazine, methylene piperazine and dimethylene piperazine selected from diethylenetriamine, triethylenetetraamine and polyethyleneimine. Method for producing a reverse osmosis membrane. 제 1 항에 있어서, 상기 수용액상 용액에는 폴리아민 0.5 ∼ 2.0 중량%, 이온성 유화제 0.05 ∼ 5 중량%, 알콜류 적심향상제 5 ∼ 20 부피% 및 산제거제 0.3 ∼ 3 중량%가 함유되는 것을 특징으로 하는 역삼투압 분리막의 제조방법.The method of claim 1, wherein the aqueous solution contains 0.5 to 2.0% by weight of polyamine, 0.05 to 5% by weight of ionic emulsifier, 5 to 20% by volume of alcoholic wetting agent, and 0.3 to 3% by weight of acid remover. Method for producing a reverse osmosis membrane. 제 6 항에 있어서, 상기 이온성 유화제가 소디움 도데씰벤젠설포네이트, 소디움 라우릴설페이트 및 폴리비닐알코올 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 역삼투압 분리막의 제조방법.The method of claim 6, wherein the ionic emulsifier is selected from sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium lauryl sulfate and polyvinyl alcohol. 제 6 항에 있어서, 상기 적심향성제가 이소프로판올, 부탄올 및 펜탄올 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 역삼투압 분리막의 제조방법.The method of claim 6, wherein the wetting agent is selected from isopropanol, butanol and pentanol. 제 6 항에 있어서, 상기 산제거제가 수산화나트륨 및 탄산나트륨 중에서 선택된 무기염기, 트리에틸아민 및 디메틸피페라진 중에서 선택된 3가 아민, 또는 과량의 폴리아민인 것을 특징으로 하는 역삼투압 분리막의 제조방법.7. The method of claim 6, wherein the acid remover is an inorganic base selected from sodium hydroxide and sodium carbonate, a trivalent amine selected from triethylamine and dimethyl piperazine, or an excess polyamine. 제 1 항에 있어서, 상기 유기상 용액중에 함유되는 아씰할라이드 화합물이 2 또는 3개의 아씰클로라이드를 가지고 있는 방향족 아씰클로라이드 화합물인 것을 특징으로 하는 역삼투압 중공사 폴리아마이드 복합막의 제조방법.The method for producing a reverse osmosis hollow fiber polyamide composite membrane according to claim 1, wherein the acyl halide compound contained in the organic phase solution is an aromatic acyl chloride compound having two or three acyl chlorides. 제 10 항에 있어서, 상기 방향족 아씰클로라이드 화합물이 테레프탈로일클로라이드, 이소프탈로일클로라이드, 메타프탈로일클로라이드 및 트리메소일클로라이드 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 역삼투압 분리막의 제조방법.The method of claim 10, wherein the aromatic acyl chloride compound is selected from terephthaloyl chloride, isophthaloyl chloride, metaphthaloyl chloride and trimesoyl chloride. 제 1 항, 제 5 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 폴리아민으로는 지방족 폴리아민을 사용하고, 상기 아씰할라이드 화합물으로는 테레프탈로일클로라이드, 이소프탈로일클로라이드 및 메타프탈로일클로라이드 중에서 선택된 2관능성 방향족 아씰클로라이드를 사용하는 것을 특징으로 하는 역삼투압 분리막의 제조방법The polyfunctional according to claim 1, 5 or 10, wherein an aliphatic polyamine is used as the polyamine, and the acyl halide compound is difunctional selected from terephthaloyl chloride, isophthaloyl chloride and metaphthaloyl chloride. Method for producing a reverse osmosis membrane, characterized in that using an aromatic acyl chloride 제 1 항에 있어서, 상기 유기상 용액중에는 아씰할라이드 화합물과 함께 노말헥산 및 시클로헥산 중에서 유기상 용매가 함유되는 것을 특징으로 하는 역삼투압 분리막의 제조방법.The method of claim 1, wherein the organic phase solution contains an organic phase solvent in normal hexane and cyclohexane together with an acyl halide compound. 제 1 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 유기상 용액중에는 아씰할라이드 화합물이 유기상 용매에 대해 0.05 ∼ 1% 함유되는 것을 특징으로 하는 역삼투압 분리막의 제조방법.The method of claim 1 or 13, wherein the organic phase solution contains an acyl halide compound in an amount of 0.05 to 1% based on the organic phase solvent. 제 1 항에 있어서, 상기 후처리 용액중에 함유되는 아민은 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌디아민 및 트리에틸렌테트라아민 중에서 선택되고, 알코올은 에탄올, 프로판올, 부탄올, 펜탄올 및 트리에탄올아민 중에서 선택되고, 산은 초산, 질산 및 씨트릭산 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 역삼투압 분리막의 제조방법.The method of claim 1, wherein the amine contained in the aftertreatment solution is selected from diethylenetriamine, triethylenediamine and triethylenetetraamine, the alcohol is selected from ethanol, propanol, butanol, pentanol and triethanolamine, and the acid is Method for producing a reverse osmosis membrane, characterized in that selected from acetic acid, nitric acid and citric acid.
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