KR20070113374A - Porous poly(vinylidene fluoride) hollow fiber membranes composed of spherical particles containing polymeric nanofibers - Google Patents

Porous poly(vinylidene fluoride) hollow fiber membranes composed of spherical particles containing polymeric nanofibers Download PDF

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KR20070113374A
KR20070113374A KR1020060046116A KR20060046116A KR20070113374A KR 20070113374 A KR20070113374 A KR 20070113374A KR 1020060046116 A KR1020060046116 A KR 1020060046116A KR 20060046116 A KR20060046116 A KR 20060046116A KR 20070113374 A KR20070113374 A KR 20070113374A
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polymer
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polyvinylidene fluoride
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김헌
차봉준
양정목
김한승
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명지대학교 산학협력단
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Abstract

A porous poly(vinylidene fluoride) hollow fiber membrane and a method for preparing the same are provided to exhibit excellent performance particularly in the microfiltration field by having good blocking ratio and good water permeability at the same time while maintaining superior tensile strength. A porous poly(vinylidene fluoride) hollow fiber membrane comprises: an inner layer(1) which is formed in the membranes, and in which a plurality of polymeric nanofibers having an average diameter of 500 nm or less are exposed on the section of the membranes, and a plurality of spherical fine particles with an average particle size of 1 to 5 micrometers(mum) are contained at the same time; an intermediate layer(2) which is formed on an upper part of the inner layer, and in which a plurality of polymeric nanofibers having an average diameter of 500 nm or less are exposed on the section of the membranes, and a plurality of middle-sized spherical particles with an average particle size of exceeding 5 micrometers(mum) to 10 micrometers(mum) are contained at the same time; and a surface layer(3) which is formed on an upper part of the intermediate layer, and in which a plurality of polymeric nanofibers having an average diameter of 500 nm or less are exposed on the section of the membranes, and a plurality of spherical fine particles with an average particle size of 1 to 5 micrometers(mum) are contained at the same time.

Description

고분자 나노섬유를 함유한 구형입자로 구성된 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막 및 이의 제조방법{Porous poly(vinylidene fluoride) hollow fiber membranes composed of spherical particles containing polymeric nanofibers}Poly (vinylidene fluoride) hollow fiber membranes composed of spherical particles containing polymeric nanofibers}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막 단면(a) 및 표면(b)의 개략적인 모식도.1 is a schematic diagram of a cross section (a) and a surface (b) of a polyvinylidene fluoride-based porous hollow fiber membrane according to an embodiment of the present invention.

도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막 단면 중의 외표면을 1,000배 확대한 전자주사현미경 사진.Figure 2a is an electron scanning microscope photograph of an enlarged 1,000 times the outer surface of the polyvinylidene fluoride-based porous hollow fiber membrane in accordance with an embodiment of the present invention.

도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막 단면 중의 외표면을 5,000배 확대한 전자주사현미경 사진.Figure 2b is an electron scanning microscope photograph of an enlarged 5,000 times the outer surface of the polyvinylidene fluoride-based porous hollow fiber membrane cross-section according to an embodiment of the present invention.

도 2c는 본 발명의 일실시예에 따른 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막 전체 단면을 75배 확대한 전자주사현미경 사진.Figure 2c is a scanning electron micrograph of the polyvinylidene fluoride-based porous hollow fiber membrane 75 times the entire cross-sectional view according to an embodiment of the present invention.

도 2d는 본 발명의 일실시예에 따른 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막 일부 단면을 300배 확대한 전자주사현미경 사진.Figure 2d is an electron scanning microscope photograph of a 300-fold magnification of a cross section of a polyvinylidene fluoride-based porous hollow fiber membrane in accordance with an embodiment of the present invention.

도 2e는 본 발명의 일실시예에 따른 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막 외표면측 단면을 1,000배 확대한 전자주사현미경 사진.2E is an electron scanning microscope photograph of a 1000-fold enlarged cross-section of an outer surface side of a polyvinylidene fluoride-based porous hollow fiber according to an embodiment of the present invention.

도 2f는 본 발명의 일실시예에 따른 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막 내표면측 단면을 1,000배 확대한 전자주사현미경 사진.Figure 2f is an electron scanning microscope photograph of a 1000 times magnification of the inner surface side cross-section of the polyvinylidene fluoride-based porous hollow fiber membrane according to an embodiment of the present invention.

도 2g는 본 발명의 일실시예에 따른 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막 중간측 단면을 5,000배 확대한 전자주사현미경 사진.Figure 2g is an electron scanning micrograph of the polyvinylidene fluoride-based porous hollow fiber membrane intermediate side cross-sectional enlarged 5,000 times according to an embodiment of the present invention.

도 3a는 종래 비교예에 따른 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막 표면을 1,000배 확대한 전자주사현미경 사진.Figure 3a is a scanning electron micrograph of the polyvinylidene fluoride-based porous hollow fiber membrane 1,000 times magnification according to a conventional comparative example.

도 3b는 종래 비교예에 따른 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막 전체 단면을 100배 확대한 전자주사현미경 사진.Figure 3b is a scanning electron micrograph of the polyvinylidene fluoride-based porous hollow fiber membrane 100 times the entire cross-sectional view according to a conventional comparative example.

도 3c는 종래 비교예에 따른 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막 중간 단면을 1,000배 확대한 전자주사현미경 사진.Figure 3c is an electron scanning microscope photograph of a 1000 times magnification of the intermediate cross section of the polyvinylidene fluoride porous hollow fiber according to the conventional comparative example.

본 발명은 고분자 나노섬유를 함유한 구형입자로 구성된 다공성 막구조를 포함하는 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 우수한 인장강도를 유지함과 동시에 저지율 및 수투과성이 양호하여, 정밀여과분야에 특히 우수한 성능을 발휘하도록 하는 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a polyvinylidene fluoride-based porous hollow fiber membrane comprising a porous membrane structure composed of spherical particles containing polymer nanofibers, and a method of manufacturing the same, and more particularly, to maintain excellent tensile strength and at the same time block rate and water permeability The present invention relates to a polyvinylidene fluoride-based porous hollow fiber membrane and a method for producing the same, which exhibit excellent performance in the field of precision filtration.

최근에 에너지 절약 및 환경보호를 주목적으로 하여 여러 응용분야에 걸쳐 다양한 분리막 및 이를 이용한 막분리 공정이 활발히 전개되고 있다. 잘 알려진 바와 같이, 정밀여과용 분리막은 수마이크로미터에서 수십마이크로 미터 크기의 기공을 가지기 때문에 하폐수처리, 용수제조, 식품 및 의료공업 등을 포함한 다양한 분야의 분리여과 공정에 적용되고 있으며, 최근 먹는 물에 대한 관심이 증가함에 따라 그 활용이 점차 증가하고 있는 추세이다.Recently, a variety of membranes and membrane separation processes using the same have been actively developed for various energy saving and environmental protection. As is well known, microfiltration membranes have pores ranging in size from several micrometers to several tens of micrometers, so they have been applied to various filtration processes in various fields, including sewage treatment, water manufacturing, food and medical industry, etc. As the interest in the market increases, its use is gradually increasing.

이를 위해, 바람직한 정밀여과막의 특성을 보면 적은 막면적으로도 대용량의 물을 처리할 수 있는 고수투과성 및 심각한 운전조건하에서도 막손상이 없는 기계적 성질이 우수한 고내압성 분리막이 요구되고 있다. 더불어, 막 표면의 오염에 의한 투과성능의 저하 및 막표면에 부착된 오염물을 제거하기 위한 여러가지 수처리제의 도입에 따른 막열화의 문제를 근본적으로 방지하기 위해, 내오염성 및 내화학성이 우수한 분리막 소재가 또한 요구된다. 이를 위하여 최근에 주목받고 있는 분리막 소재가 폴리불화비닐리덴계 고분자이다. 종래에 널리 알려진 폴리술폰계 혹은 폴리올레핀계통의 중공사막보다 폴리불화비닐리덴계 고분자 소재는 고유의 낮은 표면에너지, 우수한 기계적, 내화학적, 내오존성 성질을 가진 것으로 잘 알려져 있기 때문에, 최근에 수처리용 분리소재로 많은 주목을 받고 있다. 그러나 상기 고분자 소재를 정밀여과용 분리막으로 사용하기 위해서는 적절한 기공크기 및 분포를 갖도록 분리막 구조를 미세 조절하는 것이 무엇보다도 중요하다. 특히 인장강도 등의 기계적 성질은 수처리 공정 동안 막의 물성 손상없이 안정적인 수투과도 확보를 위해 매우 중요하다. 이러한 목적을 달성하기 위해 여러가지 고분자 첨가제를 이용하여 막의 구조를 강화하는 것이 더욱 바람직하다.To this end, in view of the desirable microfiltration membrane characteristics, there is a need for a high pressure-permeable membrane having excellent mechanical properties without membrane damage even under high operating permeability and severe operating conditions capable of treating a large amount of water with a small membrane area. In addition, in order to fundamentally prevent the problem of membrane degradation due to the degradation of permeability due to contamination of the membrane surface and introduction of various water treatment agents to remove contaminants adhering to the membrane surface, a membrane material having excellent fouling resistance and chemical resistance is used. It is also required. For this purpose, a separator material that has recently attracted attention is a polyvinylidene fluoride-based polymer. Polyvinylidene fluoride-based polymer materials are known to have inherent low surface energy, excellent mechanical, chemical and ozone resistance properties than polysulfone-based or polyolefin-based hollow fiber membranes. Has received a lot of attention as a material. However, in order to use the polymer material as a microfiltration membrane, it is important to finely control the membrane structure to have an appropriate pore size and distribution. In particular, mechanical properties such as tensile strength are very important for ensuring stable water permeability without damaging the properties of the membrane during the water treatment process. In order to achieve this purpose, it is more desirable to strengthen the structure of the membrane using various polymer additives.

폴리불화비닐리덴계 수지를 고분자첨가제를 이용하여 분리막으로 가공한 종래 방법은 다음과 같다.The conventional method of processing a polyvinylidene fluoride-based resin into a separator using a polymer additive is as follows.

일례를 들면, 대한민국 특허공개 제2005-0056245호에서는 폴리에스터 같은 고분자 가소제, N-메틸피롤리돈 같은 양용매로 구성된 조성물을 용융압출하여 중공사막을 형성하고, 형성된 중공사막에서 가소제 및 양용매를 알코올류 및 염소화 탄화수소류 등을 이용하여 추출하고 열처리한 후 연신하여 다공성 중공사막을 제조하는 방법을 개시하고 있다.For example, Korean Patent Publication No. 2005-0056245 discloses a hollow fiber membrane by melt-extrusion of a composition composed of a polymer plasticizer such as polyester and a good solvent such as N-methylpyrrolidone, and a plasticizer and a good solvent in the formed hollow fiber membrane. Disclosed is a method for producing a porous hollow fiber membrane by extraction using alcohols, chlorinated hydrocarbons, and the like, followed by stretching.

또한, 대한민국 특허공개 제2005-0018624호에서는, 삼차원의 메쉬상(network) 구조와 구상구조를 모두 갖는 다공질막의 제조방법을 개시하고 있다. 상기 방법의 다공질막 제조방법에 있어서, 1종의 수지용액으로부터 삼차원메쉬상 구조와 구상구조를 동시에 모두 형성하는 방법, 구상구조를 갖는 다공질막의 어느 한쪽면에 메쉬상 구조를 나중에 형성하는 방법, 그리고 2종 이상의 수지 용액을 방사구금으로부터 동시에 토출하여 다공질 막을 제조하는 방법을 개시하고 있다. 특히, 상기 방법은 토출된 방사용액을 고화하기 위해, 용매, 빈용매, 및 비용매로 구성된 냉각액체의 조성을 변화시킴에 따라 다양한 메쉬/구상 구조로 이루어진 다공질막이 제조될 수 있음을 보여주었다.In addition, Korean Patent Publication No. 2005-0018624 discloses a method for producing a porous membrane having both a three-dimensional network structure and a spherical structure. In the method for producing a porous membrane of the above method, a method of simultaneously forming both a three-dimensional mesh structure and a spherical structure from one resin solution, a method of forming a mesh structure later on either side of the porous membrane having a spherical structure, and A method for producing a porous membrane by simultaneously discharging two or more kinds of resin solutions from a spinneret is disclosed. In particular, the method has shown that a porous membrane made of various mesh / spherical structures can be produced by varying the composition of a cooling liquid composed of a solvent, a poor solvent, and a non-solvent to solidify the discharged spinning solution.

그러나, 상기의 방법 등은 중공사막을 제조하기 위한 이중노즐로의 고분자 용액의 토출시 노즐 토출부 및 용융된 고분자 용액온도에 대한 정교한 온도조절이 요구되고, 수투과성을 증가시키기 위하여 연신등의 부가적인 공정을 필요로 한다. 더불어 무기첨가제의 추출과 동반된 수투과성 향상을 위해 pH 2 이하의 강산 및 12 이상의 강염기로 구성된 용리액 처리를 필수적인 공정으로 개시하고 있는 바, 이는 탈불산 및 열화작용에 의해 막의 내구성에 심각한 영향을 준다.However, the above method requires precise temperature control of the nozzle discharge part and the molten polymer solution temperature when discharging the polymer solution into the double nozzle for manufacturing the hollow fiber membrane, and the addition of stretching or the like to increase the water permeability. It requires a formal process. In addition, the treatment of an eluent consisting of a strong acid with a pH of 2 or less and a strong base of 12 or more is essential to improve the water permeability associated with the extraction of inorganic additives, which seriously affects the durability of the membrane by defluoric acid and degradation. .

또한, 대한민국 특허공개 제 2006-0022866호에서는 폴리불화비닐리덴 수지에 고분자 등의 제1 첨가제 및 무기염 등의 제2 첨가제로 구성된 방사용액을 상온에서 토출하고, 제습챔버 및 응고조를 연속적으로 통과시켜 막내외 표면에 이중활성층을 가진 4층 구조의 다공성 중공사막 제조방법을 개시하고 있다. 그러나 상기의 방법에 의해 제조된 중공사막은, 막내부 및 외부표면에 두께 1 내지 5 마이크로미터 이하의 무정형 치밀층을 형성하고 있기 때문에 내압성 측면에서는 유리할 수 있으나, 높은 수투과도를 기대하기 어려우며, 제습챔버 등의 사용으로 중공사막 제조시 부가적인 에너지 소비가 요구된다.In addition, Korean Patent Publication No. 2006-0022866 discloses a spinning solution composed of a first additive such as a polymer and a second additive such as an inorganic salt to a polyvinylidene fluoride resin at room temperature, and continuously passes through a dehumidification chamber and a coagulation bath. A method of manufacturing a porous hollow fiber membrane having a four-layer structure having a double active layer on the inside and outside surfaces of the membrane is disclosed. However, since the hollow fiber membrane prepared by the above method forms an amorphous dense layer having a thickness of 1 to 5 micrometers or less on the inner and outer surfaces thereof, it may be advantageous in terms of pressure resistance, but it is difficult to expect high water permeability and dehumidification. The use of chambers, etc., requires additional energy consumption in the manufacture of hollow fiber membranes.

일반적으로 폴리불화비닐리덴계 용액으로부터 제조된 중공사막은 고온에서 저온으로 냉각시킬 경우 대개의 경우 수 내지 수십마이크로 미터 크기의 구형입자로 구성된 다공성 막구조를 갖고 있으며, 이러한 구조는 높은 수투과성을 얻는데 매우 바람직하다. 이러한 구형입자의 발현은 결정화 및 젤화로 대표되는 고-액 상분리에 의해 주로 형성되는 것으로써 사용되는 용매 및 고온에서 저온으로의 토출시 냉각속도에 의존하는 것으로 알려져 있다.(문헌; Journal of Appilied Polymer Science, 65권, 8호, 1997년, 1517-1524페이지) 예를 들면, 락톤계열의 빈용매는 구형입자의 형성에 매우 유리한 반면, 디메틸아세트아마이드 계통의 양용매는 구형입자의 형성에 덜 유리하다. 또한 빠른 냉각속도는 구형입자의 형성을 촉진하는 것으로 잘 알려져 있다. 그러나, 대개의 경우 단순한 구형입자들로 구성된 다공성막 구조는 수투과도 측면에서 매우 유리할 수 있으나, 막밀도 감소로 인해 저지율 및 기계적 특성은 매우 취약하기 때문에 수투과도의 감소없이 저지율 및 인장강도가 향상된, 균형화된 막성능을 가진 중공사막의 제조가 바람직하다.In general, the hollow fiber membrane prepared from the polyvinylidene fluoride-based solution has a porous membrane structure composed of spherical particles of several to several tens of micrometers when cooled from high temperature to low temperature, and this structure has a high water permeability. Very preferred. The expression of these spherical particles is known to depend mainly on the solid-liquid phase separation represented by crystallization and gelation, depending on the solvent used and the cooling rate upon discharge from high temperature to low temperature (Journal of Appilied Polymer). For example, lactone-based poor solvents are very advantageous for the formation of spherical particles, while dimethylacetamide-based good solvents are less favorable for the formation of spherical particles. . Fast cooling rates are also well known for promoting the formation of spherical particles. However, in most cases, the porous membrane structure composed of simple spherical particles may be very advantageous in terms of water permeability, but because the blocking rate and mechanical properties are very weak due to the decrease in membrane density, the blocking rate and tensile strength are improved without decreasing the water permeability. Preference is given to the preparation of hollow fiber membranes with balanced membrane performance.

이에, 본 발명자들은 종래의 기술적인 문제점을 해결하기 위하여, 적절한 수투과도와 우수한 인장강도 및 저지율을 동시에 가진 중공사막을 제조하기 위해 노력한 결과, 양호한 수투과도와 우수한 저지율 및 인장강도를 가진 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막을 개발하게 되어 본 발명을 완성하였다.Therefore, in order to solve the conventional technical problems, the present inventors have tried to produce a hollow fiber membrane having a suitable water permeability and excellent tensile strength and blocking rate at the same time, polyvinyl fluoride having good water permeability and excellent blocking rate and tensile strength The present invention was completed by developing a lead-based porous hollow fiber membrane.

따라서, 본 발명의 목적은 연신 등의 부가적인 공정없이 단순한 제조공정과 저렴한 비용을 통해 수투과도가 우수한 다공성 폴리불화비닐리덴계 중공사막을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a porous polyvinylidene fluoride-based hollow fiber membrane having excellent water permeability through a simple manufacturing process and low cost without additional processes such as stretching.

본 발명의 다른 목적은 수투과도의 현저한 감소없이 저지율 및 인장강도가 향상된 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a polyvinylidene fluoride-based porous hollow fiber membrane having improved blocking rate and tensile strength without significant decrease in water permeability.

본 발명의 또 다른 목적은 고압에서도 장기간 운전가능하도록 내압성이 우수한 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a polyvinylidene fluoride-based porous hollow fiber having excellent pressure resistance so that it can be operated for a long time even at high pressure.

본 발명의 또 다른 목적은 상기의 다공성 중공사막의 제조방법을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a method of manufacturing the porous hollow fiber membrane.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 중공사막의 중공 중심부로부터 외부쪽으로, 막내부에 위치하고 평균직경 500 nm 이하의 다수의 고분자 나노섬유가 막단면상에 노출되어 있고, 동시에 평균입경 1 내지 5 마이크로미터(㎛) 이하의 다수의 미세구형입자를 포함하는 내부층,In order to achieve the above object, the present invention is located from the hollow center of the hollow fiber membrane to the outside, a plurality of polymer nanofibers which are located inside the membrane and the average diameter of 500 nm or less are exposed on the cross-sectional surface, at the same time 1 to 5 micro An inner layer comprising a plurality of microspheres of less than a meter (μm),

상기 내부층의 상부에 위치하고 평균직경 500 nm이하의 다수의 고분자 나노 섬유가 막단면상에 노출되어 있고, 동시에 평균입경 5 마이크로미터 초과 내지 10 마이크로미터(㎛)의 다수의 중간구형입자를 포함하는 중간층, 및An intermediate layer comprising a plurality of mesosphere particles having an average diameter of more than 5 micrometers to 10 micrometers (μm) and exposed to the cross-sectional surface of the polymer nanofibers, which are located on top of the inner layer and have an average diameter of 500 nm or less. , And

상기 중간층의 상부에 위치하고 평균직경 500 nm 이하의 다수의 고분자 나노섬유가 막단면상에 노출되어 있고 동시에 평균입경 1 내지 5 마이크로미터(㎛) 이하의 다수의 미세구형입자를 포함하는 표면층A surface layer including a plurality of microspherical particles having an average diameter of 1 to 5 micrometers (μm) and exposed to a cross-sectional surface of a plurality of polymer nanofibers which are positioned on top of the intermediate layer and have an average diameter of 500 nm or less.

을 포함하는 표면층을 포함하는 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막을 제공한다.It provides a polyvinylidene fluoride-based porous hollow fiber membrane comprising a surface layer comprising a.

또한, 본 발명은 a) 폴리불화비닐리덴계 고분자, 고분자 첨가제 및 양용매를 포함하는 방사용액을 제조하고,In addition, the present invention a) preparing a spinning solution comprising a polyvinylidene fluoride-based polymer, a polymer additive and a good solvent,

b) 상기 방사용액을 적어도 120℃ 이상의 온도를 유지하는 이중노즐의 외부관으로 이송한 뒤, 40 ℃ 이하로 유지되는 양용매 및 비용매를 포함하는 외부응고액으로 토출시킴과 동시에, 상온의 양용매, 비용매 및 고분자를 포함하는 중공형성제를 상기 이중 노즐의 내부로 이송시켜 중공사막을 제조하는 단계b) The spinning solution is transferred to an outer tube of a double nozzle maintaining a temperature of at least 120 ° C. or higher, and then discharged into an external coagulation liquid containing a good solvent and a non-solvent maintained at 40 ° C. or lower, and the amount of room temperature Manufacturing a hollow fiber membrane by transferring a hollow forming agent including a solvent, a non-solvent, and a polymer into the inside of the double nozzle;

를 포함하는 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막의 제조 방법을 제공한다.It provides a method for producing a polyvinylidene fluoride-based porous hollow fiber membrane comprising a.

보다 바람직하게, 본 발명의 다공성 중공사막의 제조방법은More preferably, the method for producing a porous hollow fiber of the present invention

a) 폴리불화비닐리덴계 고분자, 고분자 첨가제, 및 상기 폴리불화비닐리덴계 수지 및 고분자 첨가제를 실질적으로 균일하게 용해, 분산시킬 수 있는 용매를 90도 내지 180 ℃에서 혼합하여 방사용액을 제조하고,a) a polyvinylidene fluoride-based polymer, a polymer additive, and a solvent capable of dissolving and dispersing the polyvinylidene fluoride-based resin and the polymer additive substantially uniformly at 90 to 180 ° C. to prepare a spinning solution,

b) 상기 방사용액을 120 내지 180 ℃의 온도로 유지되는 이중노즐의 외부관으로 이송한 뒤, 상기 고분자에 대한 양용매 및 비용매의 혼합물로 구성되고, -40 내지 40℃로 유지되는 외부응고액으로 토출시킴과 동시에, 이중노즐의 내부관으로 상온의 양용매, 비용매 및 고분자의 혼합물을 포함하는 중공형성제를 방출시켜 중공사막의 중공 중심부로부터 최외곽 표면 쪽으로 나노섬유를 함유한 미세 구형, 중간구형 및 미세구형의 3층 구조를 포함하는 중공사막을 형성하는 단계; 및 c) 상기 중공사막을 물로 세척하는 단계를 포함할 수 있다.b) the spinning solution is transferred to an outer tube of a double nozzle maintained at a temperature of 120 to 180 ° C., and then composed of a mixture of a good solvent and a non-solvent for the polymer, and is kept at -40 to 40 ° C. At the same time as discharging into a solid solution, the hollow tube containing a mixture of a good solvent, a non-solvent, and a polymer at room temperature is discharged into the inner tube of the double nozzle to contain nanofibers from the hollow center of the hollow fiber membrane toward the outermost surface. Forming a hollow fiber membrane comprising a three-layered structure of mesospheres and microspheres; And c) washing the hollow fiber membranes with water.

이하에서, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.In the following, the present invention is described in more detail.

본 발명은 막의 구조상에서 10 ㎛ 내외의 중간구형입자를 막 전체 단면중 내부에 고르게 분포되도록 함과 동시에, 단면 상의 막표면에 5 ㎛ 내외의 미세구형입자를 적절히 분포되도록, 한번의 연속공정으로 미세 조절하여 수투과도를 향상시킨 중공사막을 제공하는 특징이 있다.The present invention allows the microspheres of about 10 μm to be evenly distributed inside the entire cross-section of the membrane, and at the same time, the fine spherical particles of about 5 μm are appropriately distributed on the surface of the membrane. It is characterized by providing a hollow fiber membrane with improved water permeability by adjusting.

본 발명은 또한 중공사막의 외표면 및 단면상에서 평균직경 500 nm 이하의 고분자 나노섬유를 갖는 구형입자를 형성시킴으로써, 저지율 및 인장강도를 향상시킨 중공사막을 제공하는 특징이 있다.The present invention is also characterized by providing spherical particles having polymer nanofibers with an average diameter of 500 nm or less on the outer surface and cross section of the hollow fiber membrane, thereby providing a hollow fiber membrane with improved blocking rate and tensile strength.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본원발명의 중공사막의 바람직한 일실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings illustrating a preferred embodiment of the hollow fiber membrane of the present invention.

도 1은 본 발명의 일시예에 따른 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막의 단면(a) 및 막표면(b)의 개략도이다. 이때, 도 1의 (a)에서 도면부호 1은 미세 구형입자로 구성된 다공성의 내부층이고, 2는 중간 구형 입자로 구성된 다공성의 중간충이고, 3은 미세구형의 표면층을 나타낸 것이다.1 is a schematic view of a cross section (a) and a membrane surface (b) of a polyvinylidene fluoride-based porous hollow fiber according to one embodiment of the present invention. At this time, (a) in Figure 1 is a porous inner layer consisting of fine spherical particles, 2 is an intermediate layer of porous composed of intermediate spherical particles, 3 shows a surface layer of a fine spherical.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 중공사막은 다수의 나노섬유 및 다공성 구형입자를 포함하여 이루어진다. 구체적으로, 본 발명의 중공사막은 중공사막의 중공 중심부로부터 외부쪽으로 내부층, 중간층 및 표면층을 포함하는 3층 구조로서, 상기 내부층은 다수의 미세 다공성 구형입자 및 다소의 고분자 나노섬유를 포함하고, 중간층은 다수의 중간구형의 다공성 구형입자 및 다수의 고분자 나노섬유를 포함하고, 표면층은 다수의 미세 다공성 구형입자 및 다소의 고분자 나노섬유를 포함하여 이루어진다. 즉, 본 발명의 중공사막은 막표면상에서 외표면에 노출되어 있고 직경 500 nm내외의 다수의 나노섬유 및 평균입경 5 마이크로미터(㎛) 내외의 다수의 구형입자를 포함하고, 막단면상에서도 외표면에 위치되어 있고 나노섬유를 함유하고 평균입경이 5 마이크로미터(㎛) 내외의 다수의 미세구형입자로 구성된 표면층과 중간층, 및 나노섬유를 함유하고 평균입경이 10 마이크로미터(㎛) 내외의 다수의 중간구형입자로 구성된 다공성을 포함한다.As shown in Figure 1, the hollow fiber membrane of the present invention comprises a plurality of nanofibers and porous spherical particles. Specifically, the hollow fiber membrane of the present invention is a three-layer structure including an inner layer, an intermediate layer and a surface layer from the hollow center of the hollow fiber membrane to the outside, wherein the inner layer includes a plurality of microporous spherical particles and some polymer nanofibers. The intermediate layer comprises a plurality of mesoporous porous spherical particles and a plurality of polymer nanofibers, and the surface layer comprises a plurality of microporous spherical particles and some polymer nanofibers. That is, the hollow fiber membrane of the present invention is exposed to the outer surface on the membrane surface and includes a plurality of nanofibers of about 500 nm in diameter and a plurality of spherical particles of about 5 micrometers (µm) in average diameter, and also on the outer surface of the membrane Surface layer and intermediate layer containing nanofibers and having a mean particle diameter of about 5 micrometers (μm) and a plurality of microspheres containing nanofibers and a mean particle diameter of about 10 micrometers (μm) It comprises a porous composed of mesosphere particles.

상기 구조를 갖는 본 발명의 중공사막은 120℃ 이상의 방사용액을 40 ℃이하의 외부응고액에 토출시킴과 동시에, 상온의 중공형성제를 이용하여 형성되며, 상기 방사용액은 폴리불화비닐리덴계 고분자, 고분자 첨가제 및 용매를 포함하며, 상기 고분자 첨가제를 특정함으로써 나노섬유를 형성할 수 있는 특징이 있다. 또한, 상기 외부응고액은 용매 및 비용매를 포함하고, 중공형성제는 용매, 비용매 및 고분자를 포함하는 것이 바람직하다.The hollow fiber membrane of the present invention having the above structure is formed by using a hollow forming agent at room temperature while discharging the spinning solution of 120 ° C. or higher to an external coagulation solution of 40 ° C. or lower, and the spinning solution is a polyvinylidene fluoride-based polymer. It includes a polymer additive and a solvent, it is characterized by forming the nanofibers by specifying the polymer additive. In addition, the external coagulation solution includes a solvent and a non-solvent, and the hollow forming agent includes a solvent, a non-solvent and a polymer.

본 발명에서 나노섬유란 고분자첨가제에 의해 형성되는 것으로, 그것의 일부가 구형입자를 포함하며 중곡사막의 단면 및 표면에 고르게 분포하는 것으로써 평균직경이 100 내지 500 nm이고 그것의 길이가 10 내지 1000 mm인 것으로 정의한 다.(도 1 및 도 2a-2g참조) 또한, 중공사막의 표면 평균기공은 표면에 노출된 구형입자 및 나노섬유로부터 형성된 것으로, 주로 구형 입자사이에 위치하며 평균공경이 10 ㎛ 내외인 것으로 정의하고, 외표면상의 평균공경은 0.01 내지 10 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 미세구형입자는 막의 내외표면 쪽에 고르게 위치한 것으로써 평균입경이 5 ㎛ 내외인 것으로 정의한다. 바람직하게, 상기 나노섬유를 함유한 내부층 및 표면층의 미세구형 입자의 평균 입경은 각각 1 내지 5 ㎛ 이하인 것이 좋다. 또한, 중간구형입자는 막의 내부쪽에 고르게 위치한 것으로써 평균입경이 10 ㎛ 내외인 것으로 정의하고, 바람직하게는 5초과 내지 10 ㎛이다.In the present invention, the nanofiber is formed by a polymer additive, a part of which includes spherical particles and is evenly distributed on the cross-section and the surface of the hollow fiber desert and has an average diameter of 100 to 500 nm and its length of 10 to 1000. In addition, the surface average pores of the hollow fiber membranes are formed from spherical particles and nanofibers exposed on the surface, and are mainly located between the spherical particles and have an average pore diameter of 10 μm. It is defined as inside and outside, and it is preferable that the average pore size on an outer surface is 0.01-10 micrometers or less. In addition, the microspherical particles are defined as having an average particle diameter of about 5 μm evenly located on the inner and outer surfaces of the membrane. Preferably, the average particle diameter of the microsphere particles of the inner layer and the surface layer containing the nanofibers is preferably 1 to 5 ㎛ or less. In addition, the meso-spherical particles are defined to have an average particle diameter of about 10 μm, which is evenly positioned inside the membrane, and preferably greater than 5 to 10 μm.

본 발명에서 상기 구형입자 및 나노섬유는 50 내지 100: 50 미만, 바람직하게는 50 내지 100: 5 내지 50의 중량비율로 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, the spherical particles and nanofibers are preferably included in a weight ratio of 50 to 100: less than 50, preferably 50 to 100: 5 to 50.

또한, 상기 중공사막의 외경은 0.8 내지 1.2 mm이고, 내부 직경은 0.4 내지 0.6 mm 이고, 막두께는 0.1 내지 0.4 mm인 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the outer diameter of the hollow fiber membrane is 0.8 to 1.2 mm, the inner diameter is 0.4 to 0.6 mm, and the film thickness is 0.1 to 0.4 mm.

한편, 본 발명의 다공성 중공사막의 제조방법은, a) 폴리불화비닐리덴계 고분자, 고분자 첨가제 및 양용매를 포함하는 방사용액을 제조하고, b) 적어도 120 ℃ 이상의 온도에서 상기 방사용액을 양용매 및 비용매로 이루어진 적어도 40 ℃ 이하의 온도를 유지하는 외부응고액으로 토출시킴과 동시에, 상온을 유지하는 양용매, 비용매 및 고분자로 이루어진 중공형성제를 이용하여 나노섬유를 함유한 미세구형 및 중간구형입자의 3층구조를 가진 중공사막을 동시에 제조하는 단계를 포함한다.On the other hand, the method for producing a porous hollow fiber membrane of the present invention, a) preparing a spinning solution comprising a polyvinylidene fluoride-based polymer, a polymer additive and a good solvent, b) a good solvent to the spinning solution at a temperature of at least 120 ℃ And microspheres containing nanofibers by using a hollow forming agent composed of a good solvent, a nonsolvent, and a polymer, while discharging into an external coagulating solution maintaining a temperature of at least 40 ° C. made of a nonsolvent, and And simultaneously preparing a hollow fiber membrane having a three-layered structure of mesosphere particles.

이하에서, 본 발명의 중공사막의 제조공정을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the manufacturing process of the hollow fiber membrane of this invention is demonstrated concretely.

(a) 방사용액의 제조공정(a) Manufacturing process of spinning solution

상술한 바와 같이, 상기 방사용액은 중공사막을 형성하는 폴리불화비닐리덴계 수지 및 고분자 첨가제, 양용매로 구성되고, 90℃ 이상의 온도에서 침전물이나 부유물의 형성없이 균일하게 혼합된 것을 가리킨다. 따라서, 본 발명에서 방사용액은 90 내지 180 ℃에서 제조되는 것이 바람직하고, 일반적으로 100 ℃ 이상의 온도에서 균일한 조성의 고분자 용액으로 존재하며, 비용매와의 접촉시 상분리에 의하여 중공사막의 형성을 촉진한다. 또한, 중공사막의 형성시에는 적어도 120 ℃ 이상의 온도를 유지하는 노즐을 통해 방사액을 외부응고액으로 토출시키는 것이 바람직하다.As described above, the spinning solution is composed of polyvinylidene fluoride resin, a polymer additive, and a good solvent forming a hollow fiber membrane, and refers to a uniform mixture without formation of precipitates or suspended solids at a temperature of 90 ° C or higher. Therefore, in the present invention, the spinning solution is preferably prepared at 90 to 180 ° C, and generally exists as a polymer solution of a uniform composition at a temperature of 100 ° C or more, and forms a hollow fiber membrane by phase separation upon contact with a non-solvent. Promote. In addition, when forming a hollow fiber membrane, it is preferable to discharge a spinning liquid to an external coagulating liquid through the nozzle which maintains temperature of at least 120 degreeC or more.

상기 방사 용액에 있어서, 각 성분의 조성비는 전제 조성물에 대하여 폴리불화비닐리덴계 고분자 15 내지 55 중량%, 고분자 첨가제 1 내지 15 중량%, 및 용매 30 내지 84 중량%를 포함하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하기로는 폴리불화비닐리덴계 고분자 25 내지 45 중량%, 고분자 첨가제 1 내지 10 중량%, 및 용매 45 내지 74 중량%로 구성된다.In the spinning solution, the composition ratio of each component preferably comprises 15 to 55% by weight of polyvinylidene fluoride polymer, 1 to 15% by weight of a polymer additive, and 30 to 84% by weight of a solvent based on the whole composition. Preferably it consists of 25 to 45 weight% of polyvinylidene fluoride type polymer, 1 to 10 weight% of a polymer additive, and 45 to 74 weight% of a solvent.

이때, 상기의 온도범위 내에서 총 고분자 물질의 함량이 15 중량% 미만인 경우에는 저점도로 인하여 연속적인 막의 제조가 불가능하고, 제조되었다 하더라도 인장강도가 매우 낮은 중공사막이 제조되며, 55 중량%를 초과하는 경우에는 방사용액의 고점도로 인하여 막의 제조가 거의 불가능하고, 제조된 막 또한 낮은 수투과성을 나타낸다.At this time, when the content of the total polymer material within the above temperature range is less than 15% by weight, it is impossible to manufacture a continuous membrane due to the low viscosity, and even if manufactured, a hollow fiber membrane having a very low tensile strength is produced, and exceeds 55% by weight. In this case, due to the high viscosity of the spinning solution, the production of the membrane is almost impossible, and the prepared membrane also exhibits low water permeability.

상기 폴리불화비닐리덴계 고분자는 단일 중합체, 또는 공중합체를 모두 사용 가능하나, 바람직하게는 폴리비닐리덴플루오라이드 (PVDF) 등과 같은 단일 중합체, 상기 중합체에 헥사플루오르프로필렌 (PVDF-HFP) 혹은 클로로트리플루오르에틸렌 (PVDF-TCFE) 등을 포함하는 공중합체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택하여 사용할 수 있다. 또한, 폴리불화비닐리덴계 고분자는 인장강도 등의 기계적 강도의 향상을 위해 단독 중합체보다는 단일 중합체 및 공중합체의 혼합물을 사용하는 것이 보다 바람직하며, 혼합물을 사용하는 경우 단일 중합체의 비율은 5 내지 50 중량%로 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 또한 분자량에 대하여, 모든 중합체의 경우 5만 내지 50만 이하의 중량평균 분자량인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10만 내지 40만 이하의 것을 사용하는 것이 좋다. 또한, 적절한 강도 및 안정한 방사연속성을 확보하기 위해 모든 중합체의 결정화도는 50% 이상인 것이 바람직하고 더욱 유리하게는 70% 이상이다.The polyvinylidene fluoride-based polymer may be a homopolymer or a copolymer, but is preferably a single polymer such as polyvinylidene fluoride (PVDF), hexafluoropropylene (PVDF-HFP) or chlorotrile in the polymer. It may be selected from the group consisting of copolymers containing fluoroethylene (PVDF-TCFE) and the like and mixtures thereof. In addition, the polyvinylidene fluoride-based polymer is more preferably used a mixture of a single polymer and a copolymer rather than a homopolymer in order to improve the mechanical strength, such as tensile strength, when using a mixture, the ratio of the single polymer is 5 to 50 More preferably used in weight percent. Moreover, it is preferable that it is the weight average molecular weight of 50,000-500,000 or less about all the polymers with respect to molecular weight, More preferably, it is good to use 100,000-400,000 or less. In addition, the crystallinity of all polymers is preferably at least 50% and more advantageously at least 70% in order to ensure adequate strength and stable spinning continuity.

특히, 본 발명에서의 고분자 첨가제는 실질적으로 나노섬유의 형성을 촉진하는 것을 의미한다. 대표적인 고분자 첨가제로는 폴리이서이미드 (polyetherimide), 폴리이미드(polyimide), 폴리이서케톤 (polyetherketone), 폴리이서이서케톤 (polyetheretherketine) 등이 있으며, 이들은 단독 또는 1종 이상 혼합하여 사용이 가능하다. 보다 바람직하게, 고분자 첨가제로는 폴리이서이미드를 사용한다. 상기의 고분자 첨가제가 첨가되지 않은 경우, 나노섬유가 형성되지 않고 막표면 및 단면이 모두 구형입자로 구성되어 수투과도에 매우 유리하나 저지율 및 인장강도가 매우 낮아지게 된다. 이에 반하여 상기의 고분자 첨가제들을 첨가한 경우 막표면 및 단면에 나노섬유가 형성되어 막표면 및 단면의 치밀성이 증가하게 된다.In particular, the polymer additive in the present invention means substantially promoting the formation of nanofibers. Representative polymer additives include polyimide (polyetherimide), polyimide (polyimide), polyiskeketone (polyetherketone), polyiser ketone (polyetheretherketine) and the like, these may be used alone or in combination of one or more. More preferably, polyimide is used as the polymer additive. When the polymer additive is not added, the nanofibers are not formed, and both the surface and the cross section of the film are composed of spherical particles, which is very advantageous in water permeability but very low in blocking rate and tensile strength. On the contrary, when the polymer additives are added, nanofibers are formed on the surface and the cross-section of the membrane, thereby increasing the density of the surface and the cross-section of the membrane.

방사용액 제조시 사용되는 양용매는 55 중량% 이하의 폴리불화비닐리덴계 수지를 90℃ 이상의 상온에서 균일하게 용해, 분산시키는 것으로 정의할 수 있다. 사용 가능한 용매로는 N-메틸피롤리돈, 디메틸아세트아미드, 디메틸설폭사이드, 디메틸포름아마이드 및 2종 이상의 이들의 혼합물 등이 있다. 보다 균일한 크기의 구형입자의 형성을 위해, 더욱 바람직하게는 디메틸아세트아마이드를 사용한다. 이러한 양용매 및 고분자첨가제를 함유한 폴리불화비닐리덴계 고분자 용액은 일반적으로 100도 이상의 온도에서 구형입자를 형성치 않고 균일한 조성의 고분자 용액으로 존재하며, 상온으로의 냉각시 결정화 및 젤화에 기인한 고-액 상분리에 의해 구형입자 및 나노섬유를 갖도록 발현된다. The good solvent used in the preparation of the spinning solution may be defined as uniformly dissolving and dispersing 55% by weight or less of polyvinylidene fluoride resin at room temperature of 90 ° C or higher. Solvents that can be used include N-methylpyrrolidone, dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide and mixtures of two or more thereof. For the formation of spherical particles of more uniform size, more preferably dimethylacetamide is used. The polyvinylidene fluoride polymer solution containing such a good solvent and a polymer additive is generally present as a polymer solution with a uniform composition without forming spherical particles at a temperature of 100 degrees or higher, and is due to crystallization and gelation upon cooling to room temperature. It is expressed to have spherical particles and nanofibers by one solid-liquid phase separation.

(b) 중공사막의 제조(b) Preparation of hollow fiber membranes

(외부응고액의 조성 및 응고액의 온도 조절)(Composition of External Coagulant and Temperature Control of Coagulant)

본 발명에서는 상기에서 제조된 방사용액을 외부응고액으로 토출하고 동시에 중공형성제를 이용하여 치밀층의 구조가 없이 나노섬유 구조 및 구형입자로 구성된 다공성층을 포함하는 중공사막을 제조한다.In the present invention, the spinning solution prepared above is discharged to an external coagulating solution, and at the same time, a hollow fiber membrane including a porous layer composed of a nanofiber structure and spherical particles without a structure of a dense layer using a hollow former is prepared.

이때, 본 발명에서 사용하는 외부응고액은 일정량의 용매를 함유한 비용매로 구성되며, 방사용액 내의 용매와의 접촉시 계면에서의 고분자의 농도를 급격히 감소시켜 막외표면층에서의 다공도를 향상시킴과 동시에 액-액 상분리를 최대한 억제하여 치밀층의 형성없이 고-액 상분리에 의한 구형입자의 형성을 촉진시키는 역할을 하는 것으로서 정의된다. 또한, 비용매는 전체 온도범위하에서 실질적으로 상기 고분자를 전혀 용해시키지 않고 상기 양용매와 균일하게 혼합될 수 있는 것으로 정의된다. 상기 양용매는 100 ℃의 온도에서 55 중량%까지의 폴리불화비닐리덴계 고분자 및 고분자 첨가제를 침전물의 형성 없이 균일하게 완전 용해시키는 것으로 정의할 수 있다. 본 발명에서 사용가능한 대표적인 양용매로는 디메틸포름아마이드, 디메틸아세트아마이드, N-메틸피롤리돈 등이 있으며, 이들은 단독 또는 1종 이상 혼합 사용이 가능하며, 보다 바람직하게는 디메틸아세트아마이드를 사용한다. 비용매의 예를 들면, 글리세롤, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 저분자량 폴리에틸렌글리콜 및 이들의 혼합물 등이 사용될 수 있으며, 보다 바람직하게는 에틸렌글리콜이다.At this time, the external coagulation solution used in the present invention is composed of a non-solvent containing a certain amount of solvent, and when the contact with the solvent in the spinning solution rapidly reduces the concentration of the polymer at the interface to improve the porosity in the outer surface layer and At the same time, it is defined as maximally suppressing liquid-liquid phase separation to serve to promote the formation of spherical particles by solid-liquid phase separation without the formation of a dense layer. In addition, the non-solvent is defined as being able to be uniformly mixed with the good solvent without substantially dissolving the polymer at all over the entire temperature range. The good solvent may be defined as completely dissolving polyvinylidene fluoride-based polymer and polymer additive up to 55% by weight at 100 ° C. uniformly without formation of a precipitate . Representative good solvents usable in the present invention include dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone and the like, and these may be used alone or in combination of one or more thereof, and more preferably dimethylacetamide is used. . Examples of the non-solvent include glycerol, ethylene glycol, propylene glycol, low molecular weight polyethylene glycol and mixtures thereof, and more preferably ethylene glycol.

상기 외부응고액의 조성비는 전체 용매 혼합물에 대하여 양용매 15 내지 65 중량% 및 비용매 35 내지 85 중량%를 포함하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하기로는 양용매 30 내지 60 중량% 및 비용매 40 내지 70 중량%로 구성된다. 만약 응고액에서 양용매의 함량이 15 중량% 미만이면 외표면에 치밀층이 형성되어 막성능에 문제가 있고, 65 중량%를 초과하게 되면 실질적의 막의 용해로 인해 방사가 거의 불가능하다. 또한, 비용매 함량이 35 중량% 미만이면 단사로 인해 연속적인 막제조가 불가능한 문제가 있고, 85 중량%를 초과하게 되면 중공사 표면에 치밀층이 형성되어 낮은 수투과도를 가진 막이 제조된다.The composition ratio of the external coagulating solution is preferably 15 to 65% by weight of the good solvent and 35 to 85% by weight of the non-solvent, more preferably 30 to 60% by weight of the good solvent and 40 to non-solvent, based on the total solvent mixture. 70 weight percent. If the content of the good solvent in the coagulation solution is less than 15% by weight, a dense layer is formed on the outer surface, which causes a problem in the membrane performance. When the content exceeds 65% by weight, the spinning is almost impossible due to the actual dissolution of the film. In addition, when the non-solvent content is less than 35% by weight, there is a problem in that continuous film production is impossible due to single yarn, and when the non-solvent content exceeds 85% by weight, a dense layer is formed on the surface of the hollow fiber to produce a membrane having low water permeability.

외부 응고액의 온도는 막 단면에 걸쳐 구형입자의 크기를 조절하는 것으로서, 이는 결정성 고분자 및 용매 혼합물에서의 고-액 상분리의 결과와 유사하다. 본 발명에서는 응고액의 온도가 낮을수록 외부 및 내부 표면층의 구형입자 크기를 다르게 하는데 매우 유리하다. 따라서 바람직한 응고액의 온도는 40 ℃ 이하이고, 보다 바람직하게는 5 ℃ 이하이고, 가장 바람직하게는 -40 ℃ 내지 5 ℃이다. 만약 응고액의 온도가 40 ℃를 초과하게 되면 외부 치밀층이 형성되거나 부분적으로 막의 용해가 일어나 바람직한 중공사막 형성이 불가능하다.The temperature of the external coagulation liquid controls the size of the spherical particles across the membrane cross section, which is similar to the results of solid-liquid phase separation in crystalline polymer and solvent mixtures. In the present invention, the lower the temperature of the coagulation solution, the more advantageous it is to change the spherical particle size of the outer and inner surface layer. Therefore, the temperature of a preferable coagulation liquid is 40 degrees C or less, More preferably, it is 5 degrees C or less, Most preferably, it is -40 degreeC-5 degreeC. If the temperature of the coagulation liquid exceeds 40 ℃, the outer dense layer is formed or the membrane is partially dissolved to form a desirable hollow fiber membrane.

상기 중공형성제는 비용매, 양용매, 및 고분자를 포함하는 것으로 그 온도는 5 내지 40 ℃로 유지되고, 상온인 것이 바람직하다. 상기 비용매는 상기 언급한 비용매 군중에서 1종 이상 선택될 수 있으며, 보다 바람직하게는 에틸렌글리콜이다. 또한 중공형성제에서 바람직한 양용매로는 상기 언급한 용매 군중에서 1종 이상 선택될 수 있으며, 보다 바람직하게는 디메틸아세트아마이드이다. 중공형성제에 사용되는 고분자는 폴리에틸렌글리콜, 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌이민, 폴리비닐피롤리돈 등이 있으며, 이들은 단독 또는 1종 이상 혼합 사용이 가능하며, 더욱 바람직하게는 폴리비닐피롤리돈이다. 상기 중공형성제의 조성비는 전제 혼합물에 대하여 10 내지 60 중량%의 용매, 30 내지 80 중량%의 비용매, 10중량% 이내의 고분자로 구성되는 것이 바림직하며, 더욱 바람직하기로는 용매 30 내지 60 중량%, 비용매 65 내지 35 중량%, 고분자 5 중량%로 구성된다. 만약 중공형성제에서 고분자가 포함되지 않으면 고온에서 균일한 외경을 가진 중공사막을 연속적으로 제조하기가 어려우며, 용매의 함량이 60 중량%를 초과하게 되면 실질적의 막의 용해로 인해 균일한 중공성형이 불가능하다. 또한, 비용매 함량이 65 중량%를 초과하게 되면 중공 내부표면에 치밀층이 형성하게 되어 낮은 수투과도를 가진 막의 형성을 초래한다.The hollow forming agent includes a non-solvent, a good solvent, and a polymer, and the temperature is maintained at 5 to 40 ° C., preferably at room temperature. The non-solvent may be selected from one or more of the above-mentioned non-solvent crowds, more preferably ethylene glycol. In addition, the preferred good solvent in the hollow forming agent may be selected from one or more of the aforementioned solvent groups, more preferably dimethylacetamide. Polymers used in the hollow forming agent include polyethylene glycol, polyvinyl alcohol, polyethyleneimine, polyvinylpyrrolidone, and the like, and these may be used alone or in combination of one or more, and more preferably, polyvinylpyrrolidone. The composition ratio of the hollow forming agent is preferably composed of 10 to 60% by weight of the solvent, 30 to 80% by weight of the non-solvent, within 10% by weight of the polymer, more preferably 30 to 60% by weight of the total mixture. Weight percent, non-solvent 65 to 35 weight percent, and polymer 5 weight percent. If the polymer is not included in the hollow forming agent, it is difficult to continuously manufacture a hollow fiber membrane having a uniform outer diameter at a high temperature, and if the content of the solvent exceeds 60% by weight, uniform blow molding is impossible due to the actual dissolution of the membrane. . In addition, when the non-solvent content exceeds 65% by weight, a dense layer is formed on the hollow inner surface, resulting in the formation of a membrane having a low water permeability.

(세척과정)(Washing process)

또한, 본 발명에서는 응고액으로부터 대기중으로 이송된 중공사막의 막내외 에 잔존하는 용매를 포함한 유기물을 제거하기 위해 세척과정을 더욱 포함할 수 있다. 세척액으로 물의 사용이 바람직하며, 세척시간은 특별히 한정되지는 않으나, 적어도 1일 이상, 5일 이하가 바람직하다.In addition, the present invention may further include a washing process to remove the organic matter including the solvent remaining in the membrane of the hollow fiber membrane transferred to the air from the coagulation solution. Water is preferably used as the washing liquid, and the washing time is not particularly limited, but at least one day or more and five days or less is preferable.

이하, 본 발명의 구성 및 작용을 다음의 실시예를 통해 설명한다. 그러나, 본 발명이 아래 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described through the following examples. However, the present invention is not limited by the following examples.

[실시예]EXAMPLE

(실시예 1 ~ 3)(Examples 1 to 3)

나노섬유를 함유한 구형입자로 구성된 중공사막 제조Preparation of hollow fiber membrane composed of spherical particles containing nanofibers

디메틸아세트아마이드 (DMAC) (64 중량%)에 폴리비닐리덴플루오라이드 (Solvay, Mw: 261,000) (34 중량 %) 및 첨가되는 폴리이서이미드 (PEI, Ultem, Mw: 100,000) 량을 변화시켜가면서 140 ℃에서 균일한 방사용액을 제조하였다. 그런 다음, 제조된 방사 용액속에 함유된 기포를 진공펌프를 이용하여 제거한 뒤, 기어펌프를 이용하여 방사용액을 내부직경이 0.6 mm, 외부직경이 1.6 mm이고 140℃로 유지되는 이중노즐로 이송하였다. 이후, 에틸렌글리콜/디메틸아세트아마이드 (60/40중량%)로 구성된 외부응고액의 온도를 -20 ℃로 유지한 후 방사하여 중공사막을 제조하였다. 이때, 용액토출량은 3.8 cc/min이며, 중공형성제로는 상온의 디메틸아세트아마이드/에틸렌글리콜/폴리비닐피롤리돈 혼합물 (55/45/5 중량%)을 사용하였다. 이어서, 외부응고액을 통과한 중공사막을 연속적으로 대기중으로 30초간 이송된 뒤, 바로 물속에 1/2정도 담궈진 권취보빈을 통해 권취하고, 막에 잔존하는 유기용매를 제거하기 위해 물세척조내에서 96시간동안 세척하였다. 완전 세척된 중 공사막을 50 중량%의 글리세린 수용액에 24시간 침지후 상온에서 건조시켰으며, 내부직경이 0.6 mm이고 외부직경인 1.4 mm인 중공사막 300가닥 정도를 유효길이를 21 cm로 하여 막면적이 0.28 m2인 막모듈을 제조하였다.Dimethylacetamide (DMAC) (64% by weight) polyvinylidene fluoride (Solvay, Mw: 261,000) (34% by weight) and the amount of polyimide (PEI, Ultem, Mw: 100,000) added 140 A uniform spinning solution was prepared at ℃. Then, bubbles contained in the prepared spinning solution were removed using a vacuum pump, and then the spinning solution was transferred to a double nozzle maintained at 140 ° C. with an inner diameter of 0.6 mm and an outer diameter of 1.6 mm using a gear pump. . Thereafter, the temperature of the external coagulation solution composed of ethylene glycol / dimethylacetamide (60/40% by weight) was maintained at −20 ° C., followed by spinning to prepare a hollow fiber membrane. At this time, the solution discharge amount is 3.8 cc / min, a dimethylacetamide / ethylene glycol / polyvinylpyrrolidone mixture (55/45/5% by weight) of room temperature was used as the hollow forming agent. Subsequently, the hollow fiber membrane that passed the external coagulating solution was continuously transferred to the atmosphere for 30 seconds, immediately wound up through a winding bobbin immersed in water for about 1/2 second, and then washed in a water washing tank to remove organic solvent remaining in the membrane. Washed for 96 h. The fully washed hollow fiber membrane was immersed in 50% by weight aqueous solution of glycerin for 24 hours, and dried at room temperature. The membrane area was approximately 21 cm with an effective length of about 300 strands of hollow fiber membrane having an inner diameter of 0.6 mm and an outer diameter of 1.4 mm. A membrane module having this 0.28 m 2 was prepared.

상기 중공사막 및 모듈을 이용하여 순수투과도, 입자저지율 (폴리스티렌 단분산 입자; 직경120 nm) 및 인장파단강도를 하기한 방법으로 측정하였고, 그 결과를 표 1에 나타내었다. 또한, 중공사막의 단면 및 미세구조를 도 1 내지 2g에 나타내었다. 이때, 도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막 단면중의 외표면을 1,000배 확대한 전자주사현미경 사진이고, 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막 단면중의 외표면을 5,000배 확대한 전자주사현미경 사진이고, 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막 전체단면을 75배 확대한 전자주사현미경 사진이다. 또한, 도 2d는 본 발명의 실시예에 따른 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막 일부단면을 300배 확대한 전자주사현미경 사진이고, 도 2e는 본 발명의 실시예에 따른 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막 외표면측 단면을 1,000배 확대한 전자주사현미경 사진이고, 도 2f는 본 발명의 실시예에 따른 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막 내표면측 단면을 1,000배 확대한 전자주사현미경 사진이고, 도 2g는 본 발명의 실시예에 따른 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막 중간측 단면을 5,000배 확대한 전자주사현미경 사진이다.Using the hollow fiber membrane and the module, pure permeability, particle blocking rate (polystyrene monodisperse particles; diameter 120 nm), and tensile strength at break were measured by the following method, and the results are shown in Table 1 below. In addition, the cross section and the microstructure of the hollow fiber membrane are shown in Figs. At this time, Figure 2a is an electron scanning micrograph of 1,000 times the outer surface of the polyvinylidene fluoride-based porous hollow fiber membrane in accordance with an embodiment of the present invention, Figure 2b is a polyvinylidene fluoride according to an embodiment of the present invention An electron scanning microscope photograph of an enlarged outer surface of the densoid porous hollow fiber membrane section 5,000 times, Figure 2c is an electron scanning microscope image of a 75 times magnification of the entire cross-section of the polyvinylidene fluoride-based porous hollow fiber membrane according to an embodiment of the present invention. . In addition, Figure 2d is a scanning electron micrograph of a portion of the polyvinylidene fluoride-based porous hollow fiber membrane 300 times magnification according to an embodiment of the present invention, Figure 2e is a polyvinylidene fluoride-based porous hollow according to an embodiment of the present invention An electron scanning microscope photograph of a 1,000 times enlarged cross section of the desert outer surface side, FIG. 2F is an electron scanning microscope photograph of a 1000 times enlarged cross section of the inner surface side of a polyvinylidene fluoride-based porous hollow fiber membrane according to an embodiment of the present invention. 2g is an electron scanning microscope photograph in which the cross section of the middle side of the polyvinylidene fluoride-based porous hollow fiber membrane is enlarged 5,000 times.

(1) 순수투과도의 측정(1) Measurement of pure permeability

제조된 중공사막 모듈에 대해 상온의 순수를 1.0기압으로 dead-end 방식으로 모듈의 한 측면으로 공급하여 투과된 물의 양을 측정한 뒤, 단위시간, 단위막면적, 단위압력당 투과량으로 환산하였다.For the manufactured hollow fiber membrane module, pure water at room temperature was supplied to one side of the module in a dead-end manner at 1.0 atm, and the amount of water permeated was measured, and then converted into unit time, unit membrane area, and permeate per unit pressure.

(2) 저지율의 측정(2) measurement of blocking rate

단분산 폴리스티렌 입자 (폴리사이언스사, 120 nm크기) 수용액을 상온의 순수에 분산시켜 500 ppm 입자수용액을 제조하였다. 상기 제조된 모듈의 일측면으로 입자수용액을 0.5 kg/cm2의 압력으로 공급하여 투과된 수용액 및 초기 공급된 원수에 분산된 폴리스티렌 농도를 자외선 분광기 (Shimadzu사, UV-1601PC)를 이용하여 측정하였다. 이후, 240 nm의 파장에서 측정된 흡수피크의 상대적인 비를 하기의 식을 이용하여 백분율로 환산하여 저지율을 결정하였다.A 500 ppm aqueous particle solution was prepared by dispersing an aqueous monodisperse polystyrene particle (polyscience, 120 nm size) in pure water at room temperature. Particle aqueous solution was supplied to one side of the prepared module at a pressure of 0.5 kg / cm 2 , and the polystyrene concentration dispersed in the permeated aqueous solution and the initially supplied raw water was measured using an ultraviolet spectrometer (Shimadzu, UV-1601PC). . Thereafter, the blocking ratio was determined by converting the relative ratio of the absorption peaks measured at the wavelength of 240 nm into percentage using the following equation.

(수학식 1)(Equation 1)

저지율(%) = (원액농도-투과액농도) ÷ 원액농도 x 100Percentage Blocked (%) = (Stock Concentration-Permeate Concentration) ÷ Stock Concentration x 100

(3) 인장파단강도의 측정(3) Measurement of tensile breaking strength

인장강도는 인장시험기를 이용하여, 파지거리 60 mm의 시료를 크로스헤드 스피드 50 mm/min의 속도로 5회 측정하여 평균값을 취하였다.Tensile strength was measured by using a tensile tester and a sample having a holding distance of 60 mm was measured five times at a crosshead speed of 50 mm / min.

실시예Example 조성 (중량%)Composition (wt%) 응고액 온도(℃)Coagulation liquid temperature (℃) 순수투과도 (l/m2 hr)Pure Permeability (l / m 2 hr) 폴리스티렌 입자 저지율 (%)Polystyrene Particle Blocking Rate (%) 인장파단강도 (kg/개)Tensile Strength at Break (kg / piece) 막구조입자 (외표면+내부)Membrane Structure Particles (External Surface + Inside) 1One PVDF/PEI/DMAC 37/3/60PVDF / PEI / DMAC 37/3/60 -20-20 11821182 97.297.2 0.750.75 나노섬유+구형Nano Fiber + Spherical 22 PVDF/PEI/DMAC 35/1/64PVDF / PEI / DMAC 35/1/64 -20-20 12481248 93.793.7 0.870.87 나노섬유+구형Nano Fiber + Spherical 33 PVDF/PEI/DMAC 34/2/64PVDF / PEI / DMAC 34/2/64 -20-20 19931993 71.671.6 0.710.71 나노섬유+구형Nano Fiber + Spherical

(비교예 1~2)(Comparative Examples 1 and 2)

나노섬유가 없는 다공성 중공사막 제조Fabrication of porous hollow fiber without nanofiber

방사용액내에 고분자 첨가제를 포함하지 않은 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 조건하에서 중공사막을 제조하였다. 이후, 상기와 같은 방법으로 중공사막의 성능을 측정하여 그 결과를 표 2에 나타내었다. 또한, 막표면 및 단면구조에 대한 전자현미경 사진을 도 3a 내지 3c에 나타내었다.A hollow fiber membrane was prepared under the same conditions as in Example 1, except that the polymer additive was not included in the spinning solution. Thereafter, the performance of the hollow fiber membranes was measured in the same manner as above, and the results are shown in Table 2. In addition, electron micrographs of the film surface and the cross-sectional structure are shown in FIGS. 3A to 3C.

비교예Comparative example 조성 (중량%)Composition (wt%) 응고액 온도(℃)Coagulation liquid temperature (℃) 순수투과도 (l/m2 hr)Pure Permeability (l / m 2 hr) 폴리스티렌 입자 저지율 (%)Polystyrene Particle Blocking Rate (%) 인장파단강도 (kg/cm2)Tensile Strength at Break (kg / cm 2 ) 막구조입자 (외표면+내부)Membrane Structure Particles (External Surface + Inside) 1One PVDF/DMAC 34/66PVDF / DMAC 34/66 -20-20 25682568 3.43.4 0.410.41 구형+구형Sphere + Sphere 22 PVDF/DMAC 40/60PVDF / DMAC 40/60 -20-20 14001400 8.88.8 0.540.54 구형+구형Sphere + Sphere

상기 표 1 및 2의 실시예 및 비교예의 결과로부터, 폴리불화비닐리덴계 중공사막 제조에 있어서, 본원의 실시예와 같이 특정 고분자 첨가제를 함유한 고온의 방사용액을 사용하는 경우 나노섬유를 포함하여 비교예에 비해 수투과도의 심각한 저하없이 저지율 및 인장강도가 향상된 바람직한 중공사막이 제조되었다. 이러한 향상된 정밀여과성능은 막구조상에서 미세한 나노섬유 및 구형입자가 다공성표면층의 일부에 고르게, 선택적으로 분포함으로써 막표면의 치밀도를 향상시키는데 그 원인이 있음을 알 수 있다.From the results of the Examples and Comparative Examples of Tables 1 and 2, in the production of polyvinylidene fluoride-based hollow fiber membrane, when using a high-temperature spinning solution containing a specific polymer additive, as in the embodiment of the present application including nanofibers Compared with the comparative example, a preferable hollow fiber membrane with improved blocking rate and tensile strength was prepared without a significant decrease in water permeability. This improved fine filtration performance can be seen that the fine nanofibers and spherical particles in the membrane structure is evenly and selectively distributed on a part of the porous surface layer to increase the density of the membrane surface.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 다공성 중공사막은 폴리불화비닐리덴계 수지 및 특정 고분자 첨가제를 이용하고 100℃ 이상의 고온에서 방 사함으로써 미세한 나노섬유 및 구형입자로 구성된 다공성 구조를 포함한다. 따라서, 본 발명의 중공사막의 성능은 종래의 다공성 중공사막에 비해 우수한 저지율, 인장강도 및 양호한 수투과도를 가지기 때문에 차세대 정밀여과 및 한외여과 공정을 이용하는 고효율 분리공정산업에 많은 장점을 제공할 수 있다.As described above in detail, the porous hollow fiber according to the present invention includes a porous structure composed of fine nanofibers and spherical particles by spinning at a high temperature of 100 ° C. or higher using a polyvinylidene fluoride-based resin and a specific polymer additive. Therefore, since the performance of the hollow fiber membrane of the present invention has superior blocking rate, tensile strength and good water permeability compared to the conventional porous hollow fiber membrane, it can provide many advantages to the high efficiency separation process industry using next-generation microfiltration and ultrafiltration processes. .

Claims (10)

중공사막의 중공 중심부로부터 외부쪽으로,From the hollow center of the hollow fiber membrane outward, 막내부에 위치하고 평균직경 500 nm 이하의 다수의 고분자 나노섬유가 막단면상에 노출되어 있고, 동시에 평균입경 1 내지 5 마이크로미터(㎛) 이하의 다수의 미세구형입자를 포함하는 내부층,An inner layer including a plurality of microspheres having a mean diameter of 1 to 5 micrometers (µm) and exposed to a cross-section of a plurality of polymer nanofibers which are located inside the film and have an average diameter of 500 nm or less; 상기 내부층의 상부에 위치하고 평균직경 500 nm이하의 다수의 고분자 나노섬유가 막단면상에 노출되어 있고, 동시에 평균입경 5 마이크로미터 초과 내지 10 마이크로미터(㎛)의 다수의 중간구형입자를 포함하는 중간층, 및An intermediate layer comprising a plurality of mesospheres having a mean diameter of more than 5 micrometers and 10 micrometers (µm) exposed to a cross-sectional surface of a plurality of polymer nanofibers which are located on top of the inner layer and have an average diameter of 500 nm or less. , And 상기 중간층의 상부에 위치하고 평균직경 500 nm이하의 다수의 고분자 나노섬유가 막단면상에 노출되어 있고, 동시에 평균입경 1 내지 5 마이크로미터(㎛) 이하의 다수의 미세구형입자를 포함하는 표면층A surface layer comprising a plurality of microspherical particles having an average diameter of 1 to 5 micrometers (µm) and exposed to a cross-sectional surface of a plurality of polymer nanofibers, which are located on top of the intermediate layer and have an average diameter of 500 nm or less. 을 포함하는 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막.Polyvinylidene fluoride-based porous hollow fiber membrane comprising a. 제 1항에 있어서, 상기 중공사막은 막표면상에서 표면평균공경이 0.01 내지 10 ㎛이며, 상기 나노섬유의 평균직경이 1 내지 500 nm인 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막.The polyvinylidene fluoride-based porous hollow fiber of claim 1, wherein the hollow fiber membrane has a surface average pore diameter of 0.01 to 10 μm on the membrane surface, and an average diameter of the nanofibers is 1 to 500 nm. 제 1항에 있어서, 상기 중공사막의 외경이 0.8 내지 1.2 mm이고, 막두께는 0.1 내지 0.4 mm인 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막. The polyvinylidene fluoride-based porous hollow fiber of claim 1, wherein the hollow fiber membrane has an outer diameter of 0.8 to 1.2 mm and a film thickness of 0.1 to 0.4 mm. 제 1항에 있어서, 상기 중공사막은 120℃ 이상의 방사용액을 40 ℃이하의 외부응고액에 토출시킴과 동시에, 상온의 중공형성제를 이용하여 형성되며, 상기 방사용액은 폴리불화비닐리덴계 고분자, 고분자 첨가제 및 양용매를 포함하고, 상기 외부응고액은 양용매 및 비용매를 포함하고, 중공형성제는 양용매, 비용매 및 고분자를 포함하는 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막.The method of claim 1, wherein the hollow fiber membrane is formed by using a hollow forming agent at room temperature while discharging the spinning solution of 120 ℃ or more to the external coagulation solution below 40 ℃, the spinning solution is a polyvinylidene fluoride-based polymer A polyvinylidene fluoride-based porous hollow fiber membrane comprising a polymer additive and a good solvent, wherein the external coagulating solution includes a good solvent and a non-solvent, and the hollow former includes a good solvent, a non-solvent, and a polymer. a) 폴리불화비닐리덴계 고분자, 고분자 첨가제 및 양용매를 포함하는 방사용액을 제조하고,a) preparing a spinning solution comprising a polyvinylidene fluoride polymer, a polymer additive, and a good solvent, b) 상기 방사용액을 적어도 120℃ 이상의 온도를 유지하는 이중노즐의 외부관으로 이송한 뒤, 40 ℃ 이하로 유지되는 양용매 및 비용매를 포함하는 외부응고액으로 토출시킴과 동시에, 상온의 양용매, 비용매 및 고분자를 포함하는 중공형성제를 상기 이중 노즐의 내부로 이송시켜 중공사막을 제조하는 단계b) The spinning solution is transferred to an outer tube of a double nozzle maintaining a temperature of at least 120 ° C. or higher, and then discharged into an external coagulation liquid containing a good solvent and a non-solvent maintained at 40 ° C. or lower, and the amount of room temperature Manufacturing a hollow fiber membrane by transferring a hollow forming agent including a solvent, a non-solvent, and a polymer into the inside of the double nozzle; 를 포함하는 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막의 제조 방법.Method for producing a polyvinylidene fluoride-based porous hollow fiber membrane comprising a. 제 5항에 있어서, 상기 이중노즐의 온도는 120 내지 180℃의 온도로 유지되고, 상기 외부응고액의 온도는 -40 내지 40℃로 유지되는 것인 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막의 제조방법.The method of claim 5, wherein the temperature of the double nozzle is maintained at a temperature of 120 to 180 ° C., and the temperature of the external coagulation solution is maintained at −40 to 40 ° C. 7. . 제 5항에 있어서, 상기 방법은 상기 중공사막을 물로 세척하는 과정을 더욱 포함하는 것인 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막의 제조방법.The method of claim 5, wherein the method further comprises the step of washing the hollow fiber membrane with water. 제 5항에 있어서, 상기 방사용액은 폴리불화비닐리덴계 고분자 15 내지 55 중량%, 고분자 첨가제 1 내지 15 중량%, 및 양용매 30 내지 84 중량%를 포함하고, 상기 외부응고액은 양용매 10 내지 60 중량% 및 비용매 40 내지 90 중량%를 포함하고, 상기 중공형성제는 양용매 10 내지 60 중량%, 비용매 30 내지 80 중량%, 및 10중량% 이내의 고분자를 포함하는 것인 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막의 제조방법.The method of claim 5, wherein the spinning solution comprises 15 to 55% by weight of polyvinylidene fluoride-based polymer, 1 to 15% by weight of a polymer additive, and 30 to 84% by weight of a good solvent, the external coagulation solution is a good solvent 10 To 60 wt% and non-solvent 40 to 90 wt%, wherein the hollow former comprises 10 to 60 wt% of good solvent, 30 to 80 wt% of non-solvent, and 10 wt% of polymer Method for producing a vinylidene fluoride porous hollow fiber membrane. 제 5항에 있어서, 상기 방사용액 사용되는 고분자 첨가제는 폴리이서이미드, 폴리이미드, 폴리이서케톤, 폴리이서이서케톤 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것인 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막의 제조방법.6. The polyvinylidene fluoride-based porous hollow fiber membrane of claim 5, wherein the polymer additive used in the spinning solution is selected from the group consisting of polyimide, polyimide, polyisketone, polyiserketone and mixtures thereof. Manufacturing method. 제 5항에 있어서, 상기 폴리비닐리덴계 고분자는 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리비닐리덴플루오라이드-헥사플루오르프로필렌, 폴리비닐리덴플루오라이드-트리클로로플루오르에틸렌 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되며,The method of claim 5, wherein the polyvinylidene-based polymer is selected from the group consisting of polyvinylidene fluoride, polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene, polyvinylidene fluoride-trichlorofluoroethylene, and mixtures thereof. 상기 방사용액에 사용되는 양용매는 N-메틸피롤리돈, 디메틸아세트아미드, 디메틸설폭사이드, 디메틸포름아마이드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되며,The good solvent used in the spinning solution is selected from the group consisting of N-methylpyrrolidone, dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide and mixtures thereof, 상기 중공형성제 및 외부응고액에 포함되는 용매는 γ N-메틸피롤리돈, 디메 틸아세트아미드, 디메틸설폭사이드, 디메틸포름아마이드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되며, 상기 비용매는 글리세롤, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 저분자량 폴리에틸렌글리콜 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되며,The solvent included in the hollow forming agent and the external coagulant is selected from the group consisting of γ N-methylpyrrolidone, dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide and mixtures thereof, and the non-solvent is glycerol, ethylene Glycol, propylene glycol, low molecular weight polyethylene glycol and mixtures thereof, 상기 중공형성제에 사용되는 고분자는 폴리에틸렌글리콜, 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌이민, 폴리비닐피롤리돈 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것인 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막의 제조방법.The polymer used in the hollow forming agent is polyethylene glycol, polyvinyl alcohol, polyethyleneimine, polyvinylpyrrolidone and a method for producing a polyvinylidene fluoride-based porous hollow fiber membrane is selected from the group consisting of.
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