KR20100018759A - Manufacturing method of heterogeneous ion exchange membrane, heterogeneous ion exchange structures and manufacturing method of heterogeneous ion exchange structures - Google Patents

Manufacturing method of heterogeneous ion exchange membrane, heterogeneous ion exchange structures and manufacturing method of heterogeneous ion exchange structures Download PDF

Info

Publication number
KR20100018759A
KR20100018759A KR1020080077416A KR20080077416A KR20100018759A KR 20100018759 A KR20100018759 A KR 20100018759A KR 1020080077416 A KR1020080077416 A KR 1020080077416A KR 20080077416 A KR20080077416 A KR 20080077416A KR 20100018759 A KR20100018759 A KR 20100018759A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ion exchange
heterogeneous
exchange resin
exchange membrane
cation exchange
Prior art date
Application number
KR1020080077416A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100991632B1 (en
Inventor
문승현
송정훈
한상돈
이홍주
Original Assignee
광주과학기술원
주식회사한국큐텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 광주과학기술원, 주식회사한국큐텍 filed Critical 광주과학기술원
Priority to KR1020080077416A priority Critical patent/KR100991632B1/en
Publication of KR20100018759A publication Critical patent/KR20100018759A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100991632B1 publication Critical patent/KR100991632B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/20Manufacture of shaped structures of ion-exchange resins
    • C08J5/22Films, membranes or diaphragms
    • C08J5/2206Films, membranes or diaphragms based on organic and/or inorganic macromolecular compounds
    • C08J5/2275Heterogeneous membranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D67/00Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0081After-treatment of organic or inorganic membranes
    • B01D67/0088Physical treatment with compounds, e.g. swelling, coating or impregnation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06Organic material

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

PURPOSE: A manufacturing method of a heterogeneous ion exchange membrane, a heterogeneous ion exchange structure and a manufacturing method thereof are provided to uniformly form the thickness of the heterogeneous ion exchange membrane. CONSTITUTION: A manufacturing method of a heterogeneous ion exchange membrane comprises a step for forming slurry by mixing ion exchange resin, a polymer binder, an additive and a solvent, and a forming the ion exchange membrane by applying the slurry with a tape casting method. The polymer binder is PVB. The additive includes one or more components among a dispersing agent, a hydrophobic polymer or a plasticizer.

Description

비균질 이온교환막의 제조방법, 비균질 이온교환 구조체, 및 비균질 이온교환 구조체의 제조방법{Manufacturing method of heterogeneous ion exchange membrane, Heterogeneous ion exchange structures and Manufacturing method of heterogeneous ion exchange structures}Manufacturing method of heterogeneous ion exchange membrane, heterogeneous ion exchange structures and manufacturing method of heterogeneous ion exchange structures

본 발명은 비균질 이온교환막에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비균질 이온교환막의 제조방법, 비균질 이온교환 구조체 및 비균질 이온교환 구조체의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a heterogeneous ion exchange membrane, and more particularly to a method for producing a heterogeneous ion exchange membrane, a heterogeneous ion exchange structure and a method for producing a heterogeneous ion exchange structure.

이온교환막은 이온을 선택적으로 투과하는 막으로 구조에 따라 균질막과 비균질막으로 분류될 수 있으며, 용도에 따라서는 탈염용막, 농축용막, 특수선택 투과성막, 전해질 막등으로 분류될 수 있다. Ion-exchange membranes are membranes that selectively permeate ions and can be classified into homogeneous and heterogeneous membranes according to their structure. Depending on the purpose, ion-exchange membranes can be classified into desalting membranes, concentrated membranes, specially selected permeable membranes, and electrolyte membranes.

이온교환막은 이온을 선택적으로 투과시키기 때문에 물속의 전해질을 제거하기 위한 전기탈이온장치 또는 전기투석장치 등에 적용된다. Since the ion exchange membrane selectively permeates ions, it is applied to an electrodeionization apparatus or an electrodialysis apparatus for removing an electrolyte in water.

그러나, 종래의 균질이온교환막은 밀도 및 기계적 강도가 낮으며, 고온에서 제조되어야 하는 단점을 갖고 있다. 또한, 두께 조절이 어렵기 때문에 대면적화가 어려운 문제점이 있다. However, the conventional homogeneous ion exchange membrane has a low density and low mechanical strength, and has a disadvantage of being produced at high temperature. In addition, since the thickness control is difficult, there is a problem that the large area is difficult.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 두께 균일도가 향상되어 대면적화가 가능한 비균질 이온교환막의 제조방법, 상기 이온교환막을 포함하는 비균질 이온교환 구조체, 및 상기 비균질 이온교환 구조체의 제조방법을 제공하는데 있다. DISCLOSURE OF THE INVENTION An object of the present invention for solving the above problems is to provide a method for producing a heterogeneous ion exchange membrane capable of large area with improved thickness uniformity, a heterogeneous ion exchange structure including the ion exchange membrane, and a method for producing the heterogeneous ion exchange structure. It is.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 이온교환수지, 고분자 바인더, 첨가제 및 용매를 혼합하여 슬러리를 형성하는 단계, 상기 슬러리를 테잎 캐스팅법을 사용하여 도포하여 이온교환막을 형성하는 단계를 포함하는 이온교환막의 제조방법을 제공한다. The present invention for achieving the above object is to form a slurry by mixing an ion exchange resin, a polymer binder, an additive and a solvent, the ion comprising a step of applying the slurry using a tape casting method to form an ion exchange membrane It provides a method for producing an exchange membrane.

상기 고분자 바인더는 PVB(poly(vinyl butyral))일 수 있으며, 상기 첨가제는 분산제, 소수성 고분자 또는 가소제 중 적어도 하나 이상을 구비할 수 있다. 상기 소수성 고분자는 PVC, PE 또는 PP일 수 있다. The polymer binder may be poly (vinyl butyral) (PVB), and the additive may include at least one or more of a dispersant, a hydrophobic polymer, or a plasticizer. The hydrophobic polymer may be PVC, PE or PP.

상기 이온교환수지는 양이온교환수지이고, 상기 양이온교환수지는 상기 양이온교환수지와 상기 고분자 바인더의 중량합을 기준으로 30 내지 60 중량%일 수 있다. The ion exchange resin is a cation exchange resin, the cation exchange resin may be 30 to 60% by weight based on the weight sum of the cation exchange resin and the polymer binder.

상기 이온교환수지는 음이온교환수지이고, 상기 음이온교환수지는 상기 음이온교환수지와 상기 고분자 바인더의 중량합을 기준으로 10 내지 40 중량%일 수 있다. The ion exchange resin is an anion exchange resin, the anion exchange resin may be 10 to 40% by weight based on the weight sum of the anion exchange resin and the polymer binder.

이온교환수지, 고분자 바인더, 첨가제 및 용매를 혼합하여 형성한 슬러리를 테잎 캐스팅법을 사용하여 도포하여 형성된 제1 이온교환막 및 제2 이온교환막 및 상기 제1 이온교환막 및 제2 이온교환막 사이에 위치되는 섬유망을 포함하는 비균질 이온교환 구조체를 제공한다. A slurry formed by mixing an ion exchange resin, a polymer binder, an additive, and a solvent is disposed between the first ion exchange membrane and the second ion exchange membrane and the first ion exchange membrane and the second ion exchange membrane formed by applying a tape casting method. It provides a non-homogeneous ion exchange structure comprising a fiber network.

이온교환수지, 고분자 바인더, 첨가제 및 용매를 혼합하여 슬러리를 형성하는 단계, 상기 슬러리를 테잎 캐스팅법을 사용하여 도포하여 제1 이온교환막및 제2 이온교환막을 형성하는 단계 및 상기 제1 이온교환막 및 제2 이온교환막 사이에 섬유망을 위치시키고 접합시키는 단계를 포함하는 비균질 이온교환 구조체의 제조방법을 제공한다. Mixing an ion exchange resin, a polymer binder, an additive and a solvent to form a slurry, applying the slurry using a tape casting method to form a first ion exchange membrane and a second ion exchange membrane, and the first ion exchange membrane and It provides a method for producing a heterogeneous ion exchange structure comprising positioning and bonding the fiber network between the second ion exchange membrane.

상기 이온교환막들과 상기 섬유망은 열압착법을 사용하여 접합시킬수 있다. The ion exchange membranes and the fiber network may be bonded using a thermocompression method.

상술한 바와 같이 이온교환수지 입자와 고분자 바인더를 함유하는 슬러리를 테잎 케스팅법을 사용하여 도포함으로써 이온교환막을 형성하였다. 그 결과, 이온교환막의 두께를 감소시킬 수 있을 뿐 아니라, 이온교한막의 두께를 균일하게 형성시킬 수 있으므로 대면적화가 가능하다. As described above, an ion exchange membrane was formed by applying a slurry containing the ion exchange resin particles and the polymer binder using a tape casting method. As a result, not only can the thickness of the ion exchange membrane be reduced, but also the thickness of the ion exchange membrane can be formed uniformly, so that a large area can be achieved.

상기 고분자 바인더로서 PVB를 사용함으로써, 낮은 온도에서도 이온교환막을 형성할 수 있다. 따라서, 이온교환막의 전기적 성능을 향상시킬 수 있다.By using PVB as the polymer binder, an ion exchange membrane can be formed even at a low temperature. Therefore, the electrical performance of the ion exchange membrane can be improved.

이와 더불어서, 상기 이온교환수지 입자와 상기 고분자 바인더의 중량비를 최적화함으로써, 이온교환막의 전기적 성능과 기계적 강도를 함께 향상시킬 수 있다.In addition, by optimizing the weight ratio of the ion exchange resin particles and the polymer binder, the electrical performance and mechanical strength of the ion exchange membrane can be improved together.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. Hereinafter, the same reference numerals are used for the same components in the drawings, and duplicate descriptions of the same components are omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비균질 이온교환 구조체를 나타내는 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing a heterogeneous ion exchange structure according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비균질 이온교환 구조체(20)는 제1 이온교환막(12), 제2 이온교환막(16) 및 이들 사이에 위치하는 섬유망(14)을 구비할 수 있다. 상기 섬유망(14)은 상기 이온교환막이 단일로 형성되는 경우에 비해 강도를 향상시킬 수 있다. Referring to FIG. 1, a heterogeneous ion exchange structure 20 according to an embodiment of the present invention includes a first ion exchange membrane 12, a second ion exchange membrane 16, and a fiber network 14 disposed therebetween. can do. The fiber network 14 may improve the strength compared to the case where the ion exchange membrane is formed in a single.

상기 이온교환막들(12, 16)은 이온교환수지 입자, 고분자 바인더, 첨가제 및 용매를 함유하는 슬러리를 테잎 캐스팅법을 사용하여 도포한 후 용매를 제거하여 형성할 수 있다. 상기 이온교환막들(12, 16)을 상기 테잎 캐스팅법을 사용하여 형성함으로써, 상기 이온교환막들(12, 16)의 두께를 감소시킬 수 있다. 이와 더불어서, 상기 이온교환막들(12, 16)을 대면적으로 구현하는 경우에도, 균일한 두께를 갖도록 형성할 수 있다.The ion exchange membranes 12 and 16 may be formed by applying a slurry containing ion exchange resin particles, a polymer binder, an additive, and a solvent by using a tape casting method, and then removing the solvent. The thickness of the ion exchange membranes 12 and 16 may be reduced by forming the ion exchange membranes 12 and 16 using the tape casting method. In addition, even when the ion exchange membranes 12 and 16 are implemented in a large area, they may be formed to have a uniform thickness.

상기 이온교환막들(12, 16)과 상기 섬유망(14)을 접합시키는 것은 열압착법을 사용하여 수행할 수 있다. 상기 열압착은 상기 이온교환 구조체(20)의 밀도 및 기계적 강도를 향상시킬 수 있으며, 이온교환 구조체(20)가 유연해지도록할 수 있다. Bonding the ion exchange membranes 12 and 16 and the fiber network 14 may be performed using a thermocompression method. The thermocompression may improve the density and mechanical strength of the ion exchange structure 20, and may make the ion exchange structure 20 flexible.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비균질 이온교환 구조체를 구비하는 전기탈이온장치를 나타내는 모식도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing an electric deionization device having a heterogeneous ion exchange structure according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 상기의 비균질 이온교환 구조체(20)는 음이온 교환 구조체(22) 또는 양이온교환 구조체(24)일 수 있다. 이와 같은 이온교환 구조체들(20)은 전기탈이온장치에 이용될 수 있다. Referring to FIG. 2, the heterogeneous ion exchange structure 20 may be an anion exchange structure 22 or a cation exchange structure 24. Such ion exchange structures 20 can be used in an electric deionizer.

상기 비균질 이온교환 구조체들(22, 24)이 전기탈이온장치에 이용되는 경우, 상기 전기탈이온 장치는 음이온교환 구조체(22) 및 양이온교환 구조체(24) 사이에 스페이서(23)가 형성될 수 있다. 상기 스페이서(23)는 유체가 이동되는 통로역할을 할 수 있다. 상기 스페이서(23) 내부에는 이온교환수지가 충전될 수 있다. When the heterogeneous ion exchange structures 22 and 24 are used in an electrodeionization device, the electrodeionization device may have a spacer 23 formed between the anion exchange structure 22 and the cation exchange structure 24. have. The spacer 23 may serve as a passage through which the fluid moves. An ion exchange resin may be filled in the spacer 23.

또한, 상기 비균질 이온교환 구조체들(22, 24)은 각각의 전극들(25, 26)에 연결될 수 있다. 상기 전극들(25, 26)에 직류전원이 공급될 경우, 전극들(25, 26) 간에는 전위차가 발생되며, 이러한 전위차에 의해 폐수에 존재하는 이온들은 각각의 이온교환 구조체들(22, 24)을 향하여 이동될 수 있다. In addition, the heterogeneous ion exchange structures 22 and 24 may be connected to the respective electrodes 25 and 26. When a DC power is supplied to the electrodes 25 and 26, a potential difference is generated between the electrodes 25 and 26, and the ions present in the waste water by these potential differences are respectively separated from the ion exchange structures 22 and 24. Can be moved towards.

즉, 양이온(23b)은 음극(26)으로 이동하고, 음이온(23a)은 양극(25)으로 이 동될 수 있다. 예컨대, 상기 양이온(23b)은 Na+일 수 있으며, 상기 음이온(23a)은 Cl-일 수 있다. That is, the cation 23b may move to the cathode 26, and the anion 23a may move to the anode 25. For example, the cation 23b may be Na + , and the anion 23a may be Cl .

이하, 도 1을 다시 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이온교환막 및 이온교환 구조체의 제조방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing an ion exchange membrane and an ion exchange structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 again.

먼저, 이온교환수지 입자, 고분자 바인더, 첨가제 및 용매를 혼합하여 슬러리를 제조한다. 상기 이온교환수지 입자는 양이온교환수지 입자 또는 음이온교환수지 입자일 수 있다. First, a slurry is prepared by mixing ion exchange resin particles, a polymer binder, an additive, and a solvent. The ion exchange resin particles may be cation exchange resin particles or anion exchange resin particles.

구체적으로, 상기 이온교환수지 입자가 양이온교환수지인 경우, 상기 양이온교환수지는 상기 양이온 교환수지와 상기 고분자 바인더의 중량합을 기준으로 30 내지 60 중량%일 수 있다. 바람직하게는 상기 양이온교환수지는 상기 양이온교환수지와 상기 고분자 바인더의 중량합을 기준으로 40 내지 60 중량%일 수 있다. Specifically, when the ion exchange resin particles are cation exchange resin, the cation exchange resin may be 30 to 60% by weight based on the weight sum of the cation exchange resin and the polymer binder. Preferably, the cation exchange resin may be 40 to 60% by weight based on the weight sum of the cation exchange resin and the polymer binder.

또한, 상기 이온교환수지 입자가 음이온교환수지인 경우, 상기 음이온교환수지는 상기 음이온 교환수지와 상기 고분자 바인더의 중량합을 기준으로 10 내지 40 중량%일 수 있다. 바람직하게는 상기 음이온교환수지는 상기 음이온교환수지와 상기 고분자 바인더의 중량합을 기준으로 10 내지 20 중량%일 수 있다. 상기 첨가제는 상기 이온교환수지 입자와 고분자 바인더의 중량합에 0.05배 첨가할 수 있으며, 상기 용매는 상기 이온교환수지 입자와 고분자 바인더의 중량합에 2배 첨가할 수 있다. In addition, when the ion exchange resin particles are anion exchange resin, the anion exchange resin may be 10 to 40% by weight based on the weight sum of the anion exchange resin and the polymer binder. Preferably, the anion exchange resin may be 10 to 20% by weight based on the weight sum of the anion exchange resin and the polymer binder. The additive may be added at 0.05 times the weight sum of the ion exchange resin particles and the polymer binder, and the solvent may be added twice the weight sum of the ion exchange resin particles and the polymer binder.

예컨대, 상기 이온교환수지와 고분자바인더의 중량합이 5g인 경우, 상기 첨가제 및 용매는 각각 0.25g 및 10g일 수 있다.For example, when the weight sum of the ion exchange resin and the polymer binder is 5g, the additive and the solvent may be 0.25g and 10g, respectively.

상기 이온교환수지 입자는 이온교환수지를 분쇄하여 형성할 수 있다. 상기 분쇄는 볼밀을 이용하여 수행할 수 있다. 상기와 같이 분쇄한 이온교환수지는 체를 이용하여 분급함으로서 사이즈가 균일한 이온교환수지 입자를 얻을 수 있다. 상기 체는 100㎛ 이하의 미세입자를 얻을 수 있을 정도의 체일 수 있다. The ion exchange resin particles may be formed by pulverizing the ion exchange resin. The grinding may be performed using a ball mill. The ion exchange resins pulverized as described above are classified using a sieve to obtain ion exchange resin particles having a uniform size. The sieve may be a sieve enough to obtain fine particles of 100 μm or less.

상기 고분자 바인더는 열가소성 고분자일 수 있다. 상기 열가소성 고분자는 PVB(poly(vinyl butyral))일 수 있다. 상기 PVB는 100℃ 미만의 온도에서도 액체상태를 유지하기 때문에 낮은 온도에서도 막 형성을 가능하게 할 수 있다. The polymer binder may be a thermoplastic polymer. The thermoplastic polymer may be poly (vinyl butyral) (PVB). The PVB may maintain a liquid state even at a temperature below 100 ° C., thereby enabling film formation even at low temperatures.

상기 첨가제는 분산제, 소수성 고분자, 가소제 중 적어도 하나 이상을 구비할 수 있다.The additive may include at least one or more of a dispersant, a hydrophobic polymer, and a plasticizer.

상기 분산제는 PEG(poly ethyelene glycol)일 수 있다.The dispersant may be poly ethyelene glycol (PEG).

상기 소수성 고분자는 PVC(polyvinyl chloride), PE (poly ethylene), PP(Polypropylene) 일 수 있다. 이러한 소수성 고분자를 함유하는 슬러리를 사용하여 상기 이온교환막들을 형성하는 경우에, 상기 이온교환막들의 함수율을 낮출 수 있어 상기 이온교환막들의 기계적 강도를 향상시킬 수 있다. 다만, 이 경우 이온교환용량이 감소할 수 있고, 전기적 저항은 증가할 수 있다.The hydrophobic polymer may be polyvinyl chloride (PVC), polyethylene (PE), polypropylene (PP). When the ion exchange membranes are formed using the slurry containing the hydrophobic polymer, the water content of the ion exchange membranes can be lowered, thereby improving the mechanical strength of the ion exchange membranes. In this case, however, the ion exchange capacity may decrease and the electrical resistance may increase.

상기 가소제는 프탈산다이옥틸(Dioctyl phthalate; DOP)일 수 있다. 상기 가소제는 이온교환막들의 탄성 및 강도를 조절해 줄 수 있으며, 성형과 가공을 용이하게 할 수 있다. The plasticizer may be dioctyl phthalate (DOP). The plasticizer may control the elasticity and strength of the ion exchange membranes, and may facilitate molding and processing.

상기 용매는 알코올, 톨루엔 또는 물일 수 있으며, 이를 혼합하여 사용할 수도 있다. The solvent may be alcohol, toluene or water, and may be used by mixing them.

상기 슬러리를 테잎 캐스팅법을 이용하여 도포함으로써 상기 이온교환막들을 형성할 수 있다. 상기 이온교환막들(12, 16)을 상기 테잎 캐스팅법을 사용하여 형성함으로써, 상기 이온교환막들(12, 16)의 두께를 감소시킬 수 있다. 이와 더불어서, 상기 이온교환막들(12, 16)을 대면적으로 구현하는 경우에도, 균일한 두께를 갖도록 형성할 수 있다. 구체적으로, 상기 슬러리를 테이프 케스터에 위치한 바탕 테이프 상에 얇게 도포한 후 상기 용매를 제거함으로서 이온교환막을 제조할 수 있다. The slurry may be applied by tape casting to form the ion exchange membranes. The thickness of the ion exchange membranes 12 and 16 may be reduced by forming the ion exchange membranes 12 and 16 using the tape casting method. In addition, even when the ion exchange membranes 12 and 16 are implemented in a large area, they may be formed to have a uniform thickness. Specifically, an ion exchange membrane may be prepared by thinly applying the slurry onto a backing tape positioned on a tape caster and then removing the solvent.

상기 바탕 테이프는 스테인레스 스틸 테이프, 기름종이 테이프, 고분자 테이프일 수 있다. 상기 고분자 테이프는 MYLAR, ACLAR 테이프일 수 있다. 상기 바탕 테이프는 이온교환막과 테이프의 분리를 용이하게 하기 위해 실리콘을 코팅하여 사용할 수 있다. The backing tape may be a stainless steel tape, an oil paper tape, a polymer tape. The polymer tape may be MYLAR, ACLAR tape. The backing tape may be coated with silicone to facilitate separation of the ion exchange membrane and the tape.

상기와 같은 방법으로 이온교환막들을 형성하고, 상기 이온교환막들 사이에 섬유망을 위치시킨 후 이를 접합하여 이온교환 구조체을 형성할 수 있다. 상기 접합은 열압착을 이용할 수 있다. 이 때, 상기 섬유망은 상기 이온교환막이 단일로 형성되는 경우에 비해 강도를 향상시킬 수 있다. Ion exchange membranes may be formed in the same manner as described above, and the ion exchange structures may be formed by placing a fiber network between the ion exchange membranes and then bonding them. The bonding may use thermocompression bonding. At this time, the fiber network can improve the strength compared to the case where the ion exchange membrane is formed in a single.

상기 열압착은 80 내지 100℃의 온도에서 800 내지 1000 kgf/cm2의 압력을 가하여 수행할 수 있으며, 상기 온도 및 압력이 이온교환 구조체에 충분히 가해질 수 있도록 10 내지 30분 정도의 시간으로 수행할 수 있다. The thermocompression may be performed by applying a pressure of 800 to 1000 kgf / cm 2 at a temperature of 80 to 100 ℃, it may be carried out in a time of about 10 to 30 minutes so that the temperature and pressure is sufficiently applied to the ion exchange structure. Can be.

만약, 상기 열압착을 80℃ 이하의 온도로 수행할 경우, 고분자바인더 구조내에 이온교환수지가 혼입되지 않아 이온교환막이 형성되지 않으며, 100℃ 이상의 온도로 수행하면 고분자바인더와 이온교환수지의 구조의 손상을 가져와 막에 손상을 줄 수 있다. If the thermocompression bonding is performed at a temperature of 80 ° C. or less, no ion exchange resin is formed in the polymer binder structure, and thus, the ion exchange membrane is not formed. It can damage and damage the membrane.

또한, 상기 압력을 800 kgf/cm2 이하로 가하는 경우, 상기 이온교환막들 및 섬유망이 접합되지 않을 수 있으며, 1000 kgf/cm2 이상의 압력을 가하면 이온교환구조체가 손상될 수 있다. 상기와 같이 제조된 비균질 이온교환 구조체는 일정한 크기로 절단할 수 있다. In addition, when the pressure is applied at 800 kgf / cm 2 or less, the ion exchange membranes and the fiber network may not be bonded, and when the pressure is applied at 1000 kgf / cm 2 or more, the ion exchange structure may be damaged. The heterogeneous ion exchange structure prepared as described above may be cut to a constant size.

상기와 같은 열압착 공정을 통해 상기 비균질 이온교환 구조체의 밀도 및 기계적 강도는 향상될 수 있으며, 상기 비균질 이온교환 구조체는 유연해 질 수 있다. 또한, 상기 열압착 공정을 수행함으로서 상기 비균질 이온교환 구조체의 두께를 균일하게 형성시킬 수 있으므로 대면적화를 가능하게 할 수 있다. Through the thermocompression process as described above, the density and mechanical strength of the heterogeneous ion exchange structure can be improved, and the heterogeneous ion exchange structure can be flexible. In addition, by performing the thermocompression process, the thickness of the heterogeneous ion exchange structure can be uniformly formed, thereby enabling a large area.

상기와 같이 제조된 비균질 이온교환 구조체 말단의 이온그룹을 활성화시킨다. 상기 활성화는 상기 이온교환 구조체를 산성용액 또는 염기성용액에 담근후 약 40℃의 온도로 1시간 내지 2시간 동안 유지하여 수행할 수 있다. The ion group at the end of the heterogeneous ion exchange structure prepared as described above is activated. The activation may be performed by immersing the ion exchange structure in an acid solution or a basic solution and maintaining the temperature at about 40 ° C. for 1 hour to 2 hours.

예컨대, 비균질 양이온 교환막의 경우, 상기 이온그룹의 활성화는 HCl 용액에 담금으로서 수행될 수 있으며, 비균질 음이온 교환막은 NaOH 용액에 담금으로서 수행될 수 있다. For example, in the case of a heterogeneous cation exchange membrane, activation of the ion group may be performed by dipping in HCl solution, and the heterogeneous anion exchange membrane may be performed by dipping in NaOH solution.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해 바람직한 실험예들(examples)을 제시한다. 다만, 하기의 실험예들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기의 실험예들에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples are provided to aid in understanding the present invention. However, the following experimental examples are only for helping understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the following experimental examples.

제조예Production Example 1:  One: 비균질Heterogeneous 양이온교환 구조체 제조 (1) Preparation of Cation Exchange Structures (1)

양이온교환수지 입자는 양이온교환수지(Rhom and Hass사, IR120)를 분쇄하여 형성하였다. 상기 분쇄는 볼밀을 이용하였으며, 분쇄된 양이온교환수지는 체를 이용하여 분급함으로서 100㎛ 이하의 미세 분말을 얻었다. 상기 양이온교환수지 입자, 고분자 바인더인 PVB, 분산제인 PEG, 가소제인 프탈산다이옥틸(Dioctyl phthalate; DOP) 및 에틸알코올과 톨루엔 혼합용매를 혼합하여 슬러리를 제조하였다. Cation exchange resin particles were formed by grinding a cation exchange resin (Rhom and Hass, IR120). The pulverization was performed using a ball mill, and the pulverized cation exchange resin was classified using a sieve to obtain fine powder of 100 μm or less. The slurry was prepared by mixing the cation exchange resin particles, PVB as a polymer binder, PEG as a dispersant, dioctyl phthalate (DOP) as a plasticizer, and a mixed solvent of ethyl alcohol and toluene.

구체적으로, 상기 슬러리는 양이온 교환수지 입자 및 고분자 바인더를 30:70의 중량비로 혼합하여 5g을 제조하고, 상기 분산제 및 가소제는 이의 중량합을 0.25g으로 하였다. 또한, 상기 용매는 에틸 알코올과 톨루엔을 1:3의 비율로 혼합하여 10g을 제조하였다. Specifically, the slurry was prepared by mixing the cation exchange resin particles and the polymer binder in a weight ratio of 30:70 to 5g, the dispersant and the plasticizer was 0.25g the sum of their weight. In addition, the solvent was prepared by mixing ethyl alcohol and toluene in a ratio of 1: 3 to 10g.

상기와 같이 제조된 상기 슬러리를 테이프 케스터에 위치한 바탕 테이프 상에 얇게 도포한 후 용매를 제거함으로서 양이온교환막을 제조하였다. 이때의 형성된 이온교환 필름의 두께는 약 330 ㎛이었다. 상기 바탕 테이프는 실리콘이 코팅된 고분자 테이프를 사용하였다. The slurry prepared as described above was applied to the base tape positioned in the tape caster thinly, and then a cation exchange membrane was prepared by removing the solvent. The thickness of the formed ion exchange film at this time was about 330 micrometers. The backing tape was a polymer tape coated with silicon.

상기와 같은 방법으로 제1 양이온교환막 및 제2 양이온교환막을 제조하고, 상기 이온교환막들 사이에 섬유망을 배치시켰다. 상기 섬유망은 100mesh의 망을 사용하였다. The first cation exchange membrane and the second cation exchange membrane were prepared in the same manner as above, and a fiber network was disposed between the ion exchange membranes. The fiber network used a mesh of 100 mesh.

상기 제1 양이온교환막, 섬유망 및 제2 양이온교환막은 열압착을 이용하여 접합하였다. 상기 열압착은 80℃ 내지 100℃의 온도범위에서 800 내지 1000 kgf/cm2의 압력을 가하였으며, 약 30분간 수행하였다.The first cation exchange membrane, the fibrous network and the second cation exchange membrane were joined by thermocompression bonding. The thermal compression was applied at a pressure of 800 to 1000 kgf / cm 2 in the temperature range of 80 ℃ to 100 ℃, it was performed for about 30 minutes.

이와 같이 제조된 비균질 양이온교환 구조체의 가로 및 세로를 각각 18㎝ 및 35㎝으로 절단하여 500㎝2의 대면적으로 형성된 양이온교환 구조체를 제조하였다. The width and length of the heterogeneous cation exchange structure thus prepared were cut into 18 cm and 35 cm, respectively, to prepare a cation exchange structure having a large area of 500 cm 2 .

제조예Production Example 2:  2: 비균질Heterogeneous 양이온교환 구조체 제조 (2) Cation Exchange Structure Preparation (2)

제조예 1과 동일한 방법으로 수행하되, 슬러리 제조시 상기 양이온 교환수지 입자 및 고분자 바인더는 40:60의 중량비로 하여 비균질 양이온교환 구조체를 제조하였다. Performed in the same manner as in Preparation Example 1, when preparing a slurry, the cation exchange resin particles and the polymer binder in a weight ratio of 40:60 to prepare a heterogeneous cation exchange structure.

제조예Production Example 3:  3: 비균질Heterogeneous 양이온교환 구조체 제조 (3) Preparation of Cation Exchange Structures (2006.01)

제조예 1과 동일한 방법으로 수행하되, 슬러리 제조시 상기 양이온 교환수지 입자 및 고분자 바인더는 50:50의 중량비로 하여 비균질 양이온교환 구조체를 제조하였다. Performed in the same manner as in Preparation Example 1, when preparing a slurry, the cation exchange resin particles and the polymer binder in a weight ratio of 50:50 to prepare a heterogeneous cation exchange structure.

제조예Production Example 4:  4: 비균질Heterogeneous 양이온교환 구조체 제조 (4) Preparation of Cation Exchange Structures (4)

제조예 1과 동일한 방법으로 수행하되, 슬러리 제조시 상기 양이온 교환수지 입자 및 고분자 바인더는 60:40의 중량비로 하여 비균질 양이온교환 구조체를 제조하였다. Performed in the same manner as in Preparation Example 1, when preparing a slurry, the cation exchange resin particles and the polymer binder in a weight ratio of 60:40 to prepare a heterogeneous cation exchange structure.

제조예Production Example 5:  5: 비균질Heterogeneous 음이온교환 구조체 제조 (1) Preparation of Anion Exchange Structure (1)

제조예 1과 동일한 방법으로 수행하되, 상기 양이온교환수지 대신에 음이온교환수지(Rhom and Hass사, IR120)를 사용하였다. 또한, 슬러리 제조시 상기 음이온 교환수지 입자 및 고분자 바인더는 10:90의 중량비로 하여 비균질 음이온교환 구조체를 제조하였다. Performed in the same manner as in Preparation Example 1, an anion exchange resin (Rhom and Hass, IR120) was used in place of the cation exchange resin. In addition, in preparing the slurry, the anion exchange resin particles and the polymer binder were prepared in a weight ratio of 10:90 to prepare a heterogeneous anion exchange structure.

제조예Production Example 6:  6: 비균질Heterogeneous 음이온교환 구조체 제조 (2) Preparation of Anion Exchange Structure (2)

제조예 5와 동일한 방법으로 수행하되, 또한, 슬러리 제조시 상기 음이온 교환수지 입자 및 고분자 바인더는 20:80의 중량비로 하여 비균질 음이온교환 구조체를 제조하였다. Performed in the same manner as in Preparation Example 5, in addition, in preparing the slurry, the anion exchange resin particles and the polymer binder were prepared at a weight ratio of 20:80 to prepare a heterogeneous anion exchange structure.

제조예Production Example 7:  7: 비균질Heterogeneous 음이온교환 구조체 제조 (3) Preparation of Anion Exchange Structure (3)

제조예 5와 동일한 방법으로 수행하되, 또한, 슬러리 제조시 상기 음이온 교환수지 입자 및 고분자 바인더는 30:70의 중량비로 하여 비균질 음이온교환 구조체를 제조하였다. Performed in the same manner as in Preparation Example 5, in addition, in preparing the slurry, the anion exchange resin particles and the polymer binder were prepared in a non-homogeneous anion exchange structure in a weight ratio of 30:70.

제조예Production Example 8:  8: 비균질Heterogeneous 음이온교환 구조체 제조 (4) Preparation of Anion Exchange Structure (4)

제조예 5와 동일한 방법으로 수행하되, 또한, 슬러리 제조시 상기 음이온 교환수지 입자 및 고분자 바인더는 40:60의 중량비로 하여 비균질 음이온교환 구조체를 제조하였다. Performed in the same manner as in Preparation Example 5, in addition, the anion exchange resin particles and the polymer binder in the preparation of the slurry to prepare a heterogeneous anion exchange structure in a weight ratio of 40:60.

제조예Production Example 9:  9: PVCPVC 를 첨가한 Added 비균질Heterogeneous 양이온교환 구조체 제조 (1) Preparation of Cation Exchange Structures (1)

제조예 1과 동일한 방법으로 수행하되, 상기 양이온 교환수지 입자 및 고분자 바인더는 40:60의 중량비로 하여 5g의 슬러리를 제조하였고, 첨가제로서 중량합이 0.25g인 분산제 및 가소제에 0.25g의 소수성 고분자를 더 첨가하였다. 상기 소수성 고분자로는 PVC를 사용하였다. In the same manner as in Preparation Example 1, the cation exchange resin particles and the polymer binder was prepared in a weight ratio of 40: 60 to prepare a slurry of 5g, 0.25g of a hydrophobic polymer in a dispersant and a plasticizer having a total weight of 0.25g as an additive More was added. PVC was used as the hydrophobic polymer.

제조예Production Example 10:  10: PVCPVC 를 첨가한 Added 비균질Heterogeneous 양이온교환 구조체 제조 (2) Cation Exchange Structure Preparation (2)

제조예 9와 동일한 방법으로 수행하되, 상기 PVC 소수성 고분자를 0.5g 첨가하였다. Performed in the same manner as in Preparation Example 9, 0.5g of the PVC hydrophobic polymer was added.

제조예Production Example 11:  11: PVCPVC 를 첨가한 Added 비균질Heterogeneous 양이온교환 구조체 제조 (3) Preparation of Cation Exchange Structures (2006.01)

제조예 9와 동일한 방법으로 수행하되, 상기 PVC 소수성 고분자를 0.75g 첨가하였다. Performed in the same manner as in Preparation Example 9, 0.75g of the PVC hydrophobic polymer was added.

제조예Production Example 12:  12: PVCPVC 를 첨가한 Added 비균질Heterogeneous 양이온교환 구조체 제조 (4) Preparation of Cation Exchange Structures (4)

제조예 9와 동일한 방법으로 수행하되, 상기 PVC 소수성 고분자를 1.0g 첨가하였다. Performed in the same manner as in Preparation Example 9, 1.0g of the PVC hydrophobic polymer was added.

제조예Production Example 13:  13: PEPE 를 첨가한 Added 비균질Heterogeneous 양이온교환 구조체 제조 (1) Preparation of Cation Exchange Structures (1)

제조예 1과 동일한 방법으로 수행하되, 상기 양이온 교환수지 입자 및 고분자 바인더는 40:60의 중량비로 하여 5g의 슬러리를 제조하였고, 첨가제로서 중량합이 0.25g인 분산제 및 가소제에 0.25g의 소수성 고분자를 더 첨가하였다. 상기 소수성 고분자로는 PE를 사용하였다. In the same manner as in Preparation Example 1, the cation exchange resin particles and the polymer binder was prepared in a weight ratio of 40: 60 to prepare a slurry of 5g, 0.25g of a hydrophobic polymer in a dispersant and a plasticizer having a total weight of 0.25g as an additive More was added. PE was used as the hydrophobic polymer.

제조예Production Example 14:  14: PEPE 를 첨가한 Added 비균질Heterogeneous 양이온교환 구조체 제조 (2) Cation Exchange Structure Preparation (2)

제조예 13과 동일한 방법으로 수행하되, 상기 PE 소수성 고분자를 0.5g 첨가하였다. Performed in the same manner as in Preparation Example 13, 0.5g of the PE hydrophobic polymer was added.

제조예Production Example 15:  15: PEPE 를 첨가한 Added 비균질Heterogeneous 양이온교환 구조체 제조 (3) Preparation of Cation Exchange Structures (2006.01)

제조예 13과 동일한 방법으로 수행하되, 상기 PE 소수성 고분자를 0.75g 첨가하였다. Performed in the same manner as in Preparation Example 13, 0.75g of the PE hydrophobic polymer was added.

제조예Production Example 16:  16: PEPE 를 첨가한 Added 비균질Heterogeneous 양이온교환 구조체 제조 (4) Preparation of Cation Exchange Structures (4)

제조예 13과 동일한 방법으로 수행하되, 상기 PE 소수성 고분자를 1.0g 첨가 하였다. Performed in the same manner as in Preparation 13, 1.0g of the PE hydrophobic polymer was added.

실험예Experimental Example 1:  One: 비균질Heterogeneous 양이온  Cation 교환막의Exchange membrane 특성 평가 Property evaluation

이하 표 1 내지 3에서는 제조예들 1 내지 4에 따른 비균질 양이온교환 구조체들과 상용화된 비균질 양이온 교환막인 Linan C(LinanEuro 사), CR 67(Ionics 사) 및 MC 3470(Sybron 사)의 물리화학적특성, 전기화학적 특성 및 기계적특성 측정 결과를 나타낸다. Tables 1 to 3 below show the physicochemical properties of Linan C (LinanEuro), CR 67 (Ionics) and MC 3470 (Sybron), which are heterogeneous cation exchange membranes compatible with the heterogeneous cation exchange structures according to Preparation Examples 1 to 4. The results of the measurement of electrochemical and mechanical properties are shown.

이하, 물리화학적 특성 및 전기화학적 특성 평가는 아래와 같이 수행하였다. Hereinafter, physicochemical and electrochemical properties were evaluated as follows.

가. 비균질 이온교환 구조체의 두께 측정end. Thickness Measurement of Heterogeneous Ion Exchange Structures

상기 비균질 이온교환 구조체의 두께는 0.1 마이크론 단위까지 잴 수 있는 마이크로미터(Mitutoyo, Japan)를 사용하였다. 각각 3 내지 5회 반복하여 두께를 잰 후 평균값을 구하였다.The thickness of the heterogeneous ion exchange structure was a micrometer (Mitutoyo, Japan) that can measure up to 0.1 micron units. The average value was determined after measuring the thickness by repeating 3 to 5 times each.

나. 이온교환용량(Ion exchange capacity) I. Ion exchange capacity

이온교환용량은 이온교환 구조체에 고정되어 있는 작용기(양이온교환 구조체: -RSO3 -, 음이온교환 구조체: -R4N+)의 양을 나타내는 지표로서, 이하와 같은 과정을 통해 측정하였다. Ion exchange capacity is the ion exchange functional groups are fixed to the structure (cation exchange structure: -RSO 3 -, an anion exchange structure: -R 4 N +) as an index representing the amount of was measured through a process as follows.

(1) 측정하고자 하는 이온교환 구조체를 고농도의 산성용액에 24 시간 동안 담가두어 이온교환 구조체 내의 작용기가 -SO3H 및 -R4N+로 존재하도록 한다. 여기 서, 양이온교환 구조체는 1.0 N HCl 용액에 담가두었으며, 음이온교환 구조체는 1.0 N NaOH 용액에 담가두었다. (1) The ion exchange structure to be measured is immersed in a high concentration of acid solution for 24 hours so that functional groups in the ion exchange structure are present as -SO 3 H and -R 4 N + . Here, the cation exchange structure was immersed in 1.0 N HCl solution, the anion exchange structure was immersed in 1.0 N NaOH solution.

(2) 산 용액에서 평형상태에 이른 이온교환 구조체를 증류수로 씻고 증류수에 하루 동안 담궈둠으로써 막 표면에 남아 있는 산용액을 제거한다.(2) The acid solution remaining in equilibrium in the acid solution is washed with distilled water and soaked in distilled water for one day to remove the acid solution remaining on the membrane surface.

(3) 이온교환 구조체를 다시 산성용액에 담가 수소이온 자리에 각각 양이온 및 음이온이 치환될 수 있도록 한다. 즉, 양이온교환 구조체는 0.5 mol/L NaCl에 담궈 H+ 이온 자리가 염용액 속의 양이온(Na+)으로 치환되도록 하였으며, 음이온교환 구조체는 0.1 N HCl에 담궈 H+ 이온자리가 산용액 속의 음이온(OH-)이온으로 치환되도록 하였다. (3) The ion exchange structure is immersed in an acid solution again so that the cation and anion can be replaced in place of hydrogen ions. That is, the cation exchange structure was soaked in 0.5 mol / L NaCl so that the H + ion site was replaced with cation (Na + ) in the salt solution, and the anion exchange structure was soaked in 0.1 N HCl so that the H + ion site was anion It was allowed substituted with) an ion - OH.

(4) 상기 H+ 이온에 치환된 이온들의 양을 측정한다. (4) Measure the amount of ions substituted with the H + ions.

(5) 마지막으로 이온교환 구조체를 건조시켜 무게를 측정하고 이하 수학식 1에 의해 이온교환용량을 계산한다.(5) Finally, the ion exchange structure is dried and weighed, and the ion exchange capacity is calculated by the following equation (1).

<수학식 1><Equation 1>

Figure 112008056756696-PAT00001
Figure 112008056756696-PAT00001

다. 수분함량 (WSR; Water Swelling Ratio)All. Water Swelling Ratio (WSR)

각각의 이온교환 구조체를 증류수에 24시간동안 담그고 이온교환 구조체 표면을 잘 닦은 후 무게를 측정하였다(젖은 무게 Wwet). 각각의 이온교환 구조체를 진 공상태의 오븐에 넣고 50℃에서 일정한 무게가 될 때까지 건조한 후 무게를 측정하였다(건조무게, Wdry). 상기 결과를 바탕으로 하기 수학식 2를 이용하여 함수율(WSR)을 구하였다. Each ion exchange structure was immersed in distilled water for 24 hours, the surface of the ion exchange structure was wiped well and weighed (wet weight W wet ). Each ion exchange structure was placed in a vacuum oven and dried at 50 ° C. until a constant weight was measured and weighed (dry weight, W dry ). Based on the results, the moisture content (WSR) was obtained by using Equation 2 below.

<수학식 2><Equation 2>

Figure 112008056756696-PAT00002
Figure 112008056756696-PAT00002

4. 전기적 저항 (Electrical resistance)4. Electrical resistance

이온교환 구조체의 전기저항은 0.5 N NaCl 용액에서 수행하였으며, 실험실에서 제조한 클립셀에 LCZ meter (NF Electronics)를 이용하여 Z값과 θ값을 측정하고, 하기 수학식 3을 이용하여 저항(R)을 구하였다.The electrical resistance of the ion exchange structure was performed in a 0.5 N NaCl solution, measured Z value and θ value using a LCZ meter (NF Electronics) in a clip cell manufactured in the laboratory, and the resistance (R) using Equation 3 below. ) Was obtained.

이 경우, 측정되는 저항은 용액과 각각의 이온교환 구조체가 합쳐진 값이므로, 상기와 동일한 방법을 이용하여 용액자체의 저항을 측정하고 상기 전체 저항에서 용액의 저항을 빼줌으로서 이온교환 구조체 만의 저항값을 구하였다.  In this case, since the resistance measured is a value obtained by combining the solution and each ion exchange structure, the resistance value of the ion exchange structure alone is measured by measuring the resistance of the solution itself using the same method as above and subtracting the resistance of the solution from the total resistance. Obtained.

실제적으로 막의 저항은 면적 저항이 중요하기 때문에 사용된 전극의 면적을 곱하여 전기적 저항값을 면적 저항값(Ωcm2)으로 표시한다. 사용된 전극의 면적은 0.197 cm2으로 하였다.In practice, the resistance of the film is important because the area resistance is multiplied by the area of the electrode used to express the electrical resistance value as the area resistance value (Ωcm 2 ). The area of the electrodes used was 0.197 cm 2 .

<수학식 3><Equation 3>

Area Resistance(Ω㎠)=|Z|×cosθ×Area Area Resistance (Ω㎠) = | Z | × cosθ × Area

5. 이온수송수 (Transport Number)5. Ion Transport Number

일정한 크기로 자른 이온교환 구조체들을 0.05 N NaCl용액에 하루 동안 담근 후, 동일한 양(150 mL)의 0.05 N NaCl용액과 0.01 N NaCl 용액으로 채워진 2 컴파트먼트 셀에 장착한다. 이온교환 구조체 양쪽에서 전위를 정밀하게 측정하여 이하 수학식 4를 이용하여 이온수송수를 계산하였다. The ion-exchange structures cut to size were immersed in 0.05 N NaCl solution for one day, and then mounted in two compartment cells filled with the same amount (150 mL) of 0.05 N NaCl solution and 0.01 N NaCl solution. By precisely measuring the potential on both sides of the ion exchange structure, the ion transport water was calculated using Equation 4 below.

<수학식 4><Equation 4>

Figure 112008056756696-PAT00003
Figure 112008056756696-PAT00003

이때, C1은 0.01 N, C2는 0.05 N이며 E m 은 측정된 전위 값이며, R은 이상기체 상수, T는 절대온도, F는 페러데이 상수이다. Where C1 is 0.01 N, C2 is 0.05 N, E m is the measured potential value, R is the ideal gas constant, T is the absolute temperature, and F is the Faraday constant.

종류Kinds 이온교환수지와 고분자 바인더의 중량비Weight ratio of ion exchange resin and polymer binder 두께 (㎜)Thickness (mm) 함수율 (%)Water content (%) 이온교환용량 (meq/g)Ion exchange capacity (meq / g) 수송수Transport 전기적저항 (Ω·㎠)Electrical resistance (Ω · ㎠) 제조예 1Preparation Example 1 30:7030:70 0.330.33 6060 1.71.7 0.880.88 6.836.83 제조예 2Preparation Example 2 40:6040:60 0.310.31 7575 2.62.6 0.920.92 4.594.59 제조예 3Production Example 3 50:5050:50 0.370.37 8181 2.82.8 0.910.91 4.234.23 제조예 4Preparation Example 4 60:4060:40 0.470.47 8383 3.13.1 0.900.90 3.183.18 Linan CLinan c 0.420.42 6767 2.52.5 0.910.91 6.76.7 CR 67CR 67 0.590.59 5252 2.02.0 0.970.97 5.55.5

상기 표 1의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이 제조예들 1 내지 4 에서 제조된 비균질 양이온교환 구조체들은 상용화된 비균질 이온교환막에 비해 두께가 감소되었으며, 제조예들 2 내지 4의 경우 상용화된 양이온교환막에 비해 월등히 향상된 함수율을 나타내었다. As can be seen from the results of Table 1, the heterogeneous cation exchange structures prepared in Preparation Examples 1 to 4 were reduced in thickness compared to commercially available heterogeneous ion exchange membranes, and in Preparation Examples 2 to 4, The water content was significantly improved.

이와 같은 함수율은 친수성을 나타내어 이온교환막공정에 적용시 쉽게 이온을 제거시킬 수 있는 능력이 있는 것으로 판단된다. 따라서, 본 발명의 제조예들 2 내지 4에서 제조된 비균질 양이온교환 구조체들은 이온을 제거시킬 수 있는 능력이 높을 것으로 판단된다. Such water content shows hydrophilicity, and thus, it is judged that it has the ability to easily remove ions when applied to the ion exchange membrane process. Therefore, it is determined that the heterogeneous cation exchange structures prepared in Preparation Examples 2 to 4 of the present invention have a high ability to remove ions.

또한, 이온수송수에서, 제조예들 2 내지 4의 경우, 약 0.9의 값을 보여주었다. 이는 상용화된 양이온교환 구조체인 Linan C의 0.91과 거의 대등한 값이다. In addition, in ion transport water, for Preparation Examples 2 to 4, a value of about 0.9 was shown. This is almost equivalent to 0.91 of Linan C, a commercially available cation exchange structure.

전기적 저항의 경우에도 상용화된 비균질 이온교환막과 대등한 정도의 값이 도출되었으며, 이 중에서도 제조예들 2 내지 4에서 제조된 양이온교환 구조체들의 전기적 저항이 낮게 도출었다. 이는 전기적 저항이 낮음으로써 양이온들이 양이온교환구조체들을 통과할 수 있을 것으로 예측할 수 있으며, 이와 같은 결과는 이온교환용량 값과 부합될 수 있다. In the case of electrical resistance, a value similar to that of commercially available heterogeneous ion exchange membranes was obtained, and among them, the electrical resistance of the cation exchange structures prepared in Preparation Examples 2 to 4 was low. It can be predicted that the cations can pass through the cation exchange structures due to the low electrical resistance, and this result can be matched with the ion exchange capacity value.

상기 물리화학적 및 전기화학적 특성 측정 결과로 미루어볼 때, 상기 양이온교환수지는 상기 양이온교환수지와 상기 고분자 바인더의 중량합을 기준으로 30 내지 60 중량%인 것이 바람직하나, 더욱 바람직하게는 40 내지 60 중량%임을 알 수 있다. Judging from the results of measuring the physical and electrochemical properties, the cation exchange resin is preferably 30 to 60% by weight based on the weight sum of the cation exchange resin and the polymer binder, more preferably 40 to 60 It can be seen that the weight percent.

이하 표 2는 제조예들 1 내지 4에 따른 비균질 양이온교환 구조체들 및 상용화된 비균질 양이온교환막들의 기계적 특성 평가 결과를 나타낸다. Table 2 below shows the results of evaluation of the mechanical properties of the heterogeneous cation exchange structures and the commercialized heterogeneous cation exchange membranes according to Preparation Examples 1 to 4.

기계적 특성 평가는 영국의 Universal Testing Machine사의 Instron 5567을 사용하여 10 mm/min 속도로 수행하였다. Mechanical properties were evaluated at 10 mm / min using Instron 5567 from Universal Testing Machine, UK.

종류Kinds 이온교환수지와 고분자 바인더의 중량비Weight ratio of ion exchange resin and polymer binder 응력 (MPa)Stress (MPa) 인장율 (%)Tensile Rate (%) 모듈러스 (MPa)Modulus (MPa) 제조예 1Preparation Example 1 30:7030:70 19.619.6 26.726.7 0.140.14 제조예 2Preparation Example 2 40:6040:60 15.815.8 26.526.5 0.120.12 제조예 3Production Example 3 50:5050:50 13.813.8 24.524.5 0.120.12 제조예 4Preparation Example 4 60:4060:40 10.610.6 19.419.4 0.100.10 LinanCLinanc 1.71.7 19.119.1 0.20.2 MC 3470MC 3470 22.822.8 19.119.1 0.70.7

상기 표 2의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이 응력의 경우, 제조예들 1 내지 4에 따른 비균질 양이온교환 구조체들은 상용화된 비균질 양이온교환막 즉, LinanC보다는 높은 값을 나타내었으며, MC 3470과는 비슷한 정도의 값을 나타내었다. 상기 제조예들 1 내지 4 중에서는 제조예들 1 내지 3의 응력이 제조예 4에 비해서는 높은 값을 나타내었다.As can be seen from the results of Table 2, in the case of stress, the heterogeneous cation exchange structures according to Preparation Examples 1 to 4 exhibited higher values than commercialized heterogeneous cation exchange membranes, that is, LinanC, and were similar to those of MC 3470. The value is shown. Among the Preparation Examples 1 to 4, the stresses of Preparation Examples 1 to 3 showed higher values than those of Preparation Example 4.

인장율의 경우, 본 발명의 제조예에 따른 비균질 양이온 교환막은 상용화된 비균질 양이온교환막들(MC3470 및 LinanC) 보다 높은 값을 나타내었다. 상기 제조예들 1 내지 4 중에서는 제조예들 1 내지 3의 인장률이 제조예 4에 비해서는 높은 값을 나타내었다.In the case of the tensile rate, the heterogeneous cation exchange membrane according to the preparation of the present invention showed a higher value than the commercialized heterogeneous cation exchange membranes (MC3470 and LinanC). In Preparation Examples 1 to 4, the tensile modulus of Preparation Examples 1 to 3 was higher than that of Preparation Example 4.

또한, 모듈러스 값을 비교하였을 때 본 발명의 제조예들 1 내지 4에서 제조된 비균질 양이온교환 구조체들은 상용화된 비균질 양이온교환막들에 비해 낮은 값을 나타내었다. 따라서, 응력 및 인장율을 비교하여 볼때, 본 발명의 제조예들 1 내지 4에서 제조된 양이온교환 구조체들은 기계적 강도가 뛰어난 것을 알 수 있다. 모듈러스 값의 경우, 수치가 큰 경우 경도가 향상되며, 수치가 작은경우, 연성이 향상되는 특성을 나타낸다. 따라서, 본 발명의 제조예들에 1 내지 4에 따른 양이온 교환 구조체들은 상용화된 비균질 양이온교환막들에 비해 연성이 좋을 것으로 판단된다. In addition, when comparing the modulus value, the heterogeneous cation exchange structures prepared in Preparation Examples 1 to 4 of the present invention exhibited lower values than those of commercially available heterogeneous cation exchange membranes. Therefore, when comparing the stress and the tensile rate, it can be seen that the cation exchange structures prepared in Preparation Examples 1 to 4 of the present invention is excellent in mechanical strength. In the case of modulus values, when the numerical value is large, the hardness is improved, and when the numerical value is small, the ductility is improved. Therefore, it is determined that the cation exchange structures according to 1 to 4 in the preparation examples of the present invention have better ductility than commercially available heterogeneous cation exchange membranes.

상기 기계적 특성 측정 결과로 미루어볼 때, 상기 양이온교환수지는 상기 양이온교환수지와 상기 고분자 바인더의 중량합을 기준으로 30 내지 60 중량%인 것이 바람직하나, 응력 및 인장률을 고려할 때는 30 내지 50 중량%인 것이 더 바람직함을 알 수 있다. In view of the mechanical property measurement results, the cation exchange resin is preferably 30 to 60% by weight based on the sum of the weight of the cation exchange resin and the polymer binder, but 30 to 50% by weight in consideration of stress and tensile rate. It can be seen that it is more preferable that it is%.

상기 표 1 내지 표 2를 참조하여 물리화학적 특성, 전기화학적 특성 및 기계적 특성을 종합하여볼 때, 가장 바람직하게는 상기 양이온교환수지는 상기 양이온교환수지와 상기 고분자 바인더의 중량합을 기준으로 40 내지 50 중량%일 수 있다.When referring to the physical and chemical properties, electrochemical properties and mechanical properties with reference to Table 1 to Table 2, most preferably the cation exchange resin 40 to 40 based on the weight sum of the cation exchange resin and the polymer binder 50 weight percent.

실험예Experimental Example 2:  2: 비균질Heterogeneous 음이온  Negative ion 교환막의Exchange membrane 특성 평가 Property evaluation

이하 표 3에서는 제조예들 5 내지 8에 따른 비균질 음이온 교환막들과 상용화된 비균질 음이온 교환막인 Linan C(LinanEuro 사), 204SZRA 67(Ionics 사) 및 MC 3475(Sybron 사)의 물리화학적 특성, 전기화학적 특성 및 기계적특성을 비교하였다. 상기 각각의 특성 평가는 실험예 1과 동일한 방법을 이용하여 수행되었다. Table 3 below shows the physicochemical properties and electrochemical properties of Linan C (LinanEuro), 204SZRA 67 (Ionics) and MC 3475 (Sybron), which are non-homogeneous anion exchange membranes compatible with Preparation Examples 5-8. Properties and mechanical properties were compared. Each characteristic evaluation was carried out using the same method as Experimental Example 1.

종류Kinds 이온교환수지와 고분자 바인더의 중량비Weight ratio of ion exchange resin and polymer binder 두께 (㎜)Thickness (mm) 함수율 (%)Water content (%) 이온교환용량 (meq/g)Ion exchange capacity (meq / g) 수송수Transport 전기적저항 (Ω·㎠)Electrical resistance (Ω · ㎠) 제조예 5Preparation Example 5 10:9010:90 0.220.22 3030 1.61.6 0.820.82 119.3119.3 제조예 6Preparation Example 6 20:8020:80 0.240.24 3737 2.02.0 0.860.86 13.813.8 제조예 7Preparation Example 7 30:7030:70 0.270.27 6161 2.22.2 0.890.89 4.04.0 제조예 8Preparation Example 8 40:6040:60 0.330.33 7878 2.52.5 0.810.81 3.33.3 Linan ALinan a 0.460.46 4747 2.12.1 0.900.90 7.97.9 204SZRA204SZRA 0.560.56 5050 1.61.6 0.950.95 4.54.5

상기 표 3의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이 제조예들 5 내지 8 에서 제조된 비균질 음이온교환 구조체들은 상용화된 비균질 이온교환막에 비해 두께가 감소되었으며, 제조예들 7 내지 8의 경우 상용화된 음이온교환막에 비해 월등히 향상된 함수율을 나타내었다. As can be seen from the results of Table 3, the heterogeneous anion exchange structures prepared in Preparation Examples 5 to 8 were reduced in thickness compared to commercially available heterogeneous ion exchange membranes. The water content was significantly improved.

이와 같은 함수율은 친수성을 나타내어 이온교환막공정에 적용시 쉽게 이온을 제거시킬 수 있는 능력이 있는 것으로 판단된다. 따라서, 본 발명의 제조예들 7 내지 8에서 제조된 비균질 음이온교환 구조체들은 이온을 제거시킬 수 있는 능력이 높을 것으로 판단된다. Such water content shows hydrophilicity, and thus, it is judged that it has the ability to easily remove ions when applied to the ion exchange membrane process. Therefore, it is determined that the heterogeneous anion exchange structures prepared in Preparation Examples 7 to 8 of the present invention have a high ability to remove ions.

이온수송수에서는 제조예들 5,6 및 8은 다소 낮은 값이 도출되었지만, 제조예 7의 경우, 0.89의 값이 도출되어 이는 상용화된 음이온교환막과는 대등한 값이 도출되었다. In ion transport water, Preparation Examples 5, 6, and 8 were slightly lower, but in Preparation Example 7, a value of 0.89 was derived, which was equivalent to that of commercially available anion exchange membranes.

전기적 저항의 경우에 제조예 5에 따른 비균질 이온교환 구조체는 전기적 저항이 높게 도출되어, 이온교환량은 다소 떨어졌다. 그러나, 제조예들 7 내지 8의 경우, 상용화된 비균질 이온교환막에 전기적 저항이 낮게 도출되어 이온교환량이 향상되었다. In the case of electrical resistance, the heterogeneous ion exchange structure according to Preparation Example 5 had a high electrical resistance, and the amount of ion exchange was somewhat decreased. However, in Preparation Examples 7 to 8, the electrical resistance was low in the commercialized heterogeneous ion exchange membrane, thereby improving the ion exchange amount.

상기 물리화학적 및 전기화학적 특성 측정 결과로 미루어볼 때, 상기 음이온교환수지는 상기 음이온교환수지와 상기 고분자 바인더의 중량합을 기준으로 10 내지 40 중량%인 것이 바람직하나, 더욱 바람직하게는 30 내지 40 중량%임을 알 수 있다. In view of the physical and electrochemical property measurement results, the anion exchange resin is preferably 10 to 40% by weight based on the weight sum of the anion exchange resin and the polymer binder, more preferably 30 to 40 It can be seen that the weight percent.

이하 표 4 제조예들 5 내지 8에 따른 비균질 음이온교환 구조체들 및 상용화된 비균질 음이온교환막들의 기계적 특성 평가 결과를 나타낸다. Table 4 shows the results of evaluation of the mechanical properties of the heterogeneous anion exchange structures and the commercialized heterogeneous anion exchange membranes according to Preparation Examples 5 to 8.

종류Kinds 이온교환수지와 고분자 바인더의 중량비Weight ratio of ion exchange resin and polymer binder 응력 (MPa)Stress (MPa) 인장율 (%)Tensile Rate (%) 모듈러스 (MPa)Modulus (MPa) 제조예 5Preparation Example 5 10:9010:90 8.18.1 28.128.1 0.130.13 제조예 6Preparation Example 6 20:8020:80 7.37.3 27.627.6 0.110.11 제조예 7Preparation Example 7 30:7030:70 6.86.8 27.227.2 0.100.10 제조예 8Preparation Example 8 40:6040:60 5.65.6 25.425.4 0.070.07 LinanALinana 1.01.0 8.58.5 0.110.11 MA 3475MA 3475 10.410.4 18.318.3 0.630.63

상기 표 4의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이 응력의 경우, 제조예들 5 내지 8에 따른 비균질 음이온교환 구조체들은 상용화된 비균질 음이온교환막 즉, LinanC보다는 높은 값을 나타내었으며, MC 3470과는 비슷한 정도의 값을 나타내었다. 상기 제조예들 5 내지 8 중에서는 제조예들 5 내지 7의 응력이 제조예 8에 비해서는 높은 값을 나타내었다.As can be seen from the results of Table 4, in the case of stress, the heterogeneous anion exchange structures according to Preparation Examples 5 to 8 exhibited higher values than those of commercially available heterogeneous anion exchange membranes, that is, LinanC. The value is shown. Among the Preparation Examples 5 to 8, the stresses of Preparation Examples 5 to 7 showed higher values than those of Preparation Example 8.

인장율의 경우, 본 발명의 제조예에 따른 비균질 음이온 교환구조체는 상용화된 비균질 음이온교환막들(MC3470 및 LinanC) 보다 높은 값을 나타내었다. 이 또한, 상기 제조예들 5 내지 8 중에서는 제조예들 5 내지 7의 응력이 제조예 8에 비해서는 높은 값을 나타내었다.In the case of the tensile rate, the heterogeneous anion exchange structure according to the preparation of the present invention showed a higher value than the commercialized heterogeneous anion exchange membranes (MC3470 and LinanC). In addition, among the Preparation Examples 5 to 8, the stresses of Preparation Examples 5 to 7 showed higher values than those of Preparation Example 8.

모듈러스 값을 비교하였을 때 본 발명의 제조예들 5 내지 8에서 제조된 비균질 음이온교환 구조체들은 상용화된 비균질 음이온교환막들에 비해 낮은 값을 나타내었다. 따라서, 응력 및 인장율을 비교하여 볼때, 본 발명의 제조예들 5 내지 8에서 제조된 음이온교환 구조체들은 기계적 강도가 뛰어난 것을 알 수 있다. 모듈러스 값의 경우, 수치가 큰 경우 경도가 향상되며, 수치가 작은경우, 연성이 향상되는 특성을 나타낸다. 따라서, 본 발명의 제조예들에 5 내지 8에 따른 음이온 교환 구조체들은 상용화된 비균질 음이온교환막들에 비해 연성이 좋을 것으로 판단된다. When comparing the modulus value, the heterogeneous anion exchange structures prepared in Preparation Examples 5 to 8 of the present invention showed lower values than the commercially available heterogeneous anion exchange membranes. Therefore, when comparing the stress and the tensile rate, it can be seen that the anion exchange structures prepared in Preparation Examples 5 to 8 of the present invention is excellent in mechanical strength. In the case of modulus values, when the numerical value is large, the hardness is improved, and when the numerical value is small, the ductility is improved. Therefore, it is determined that the anion exchange structures according to 5 to 8 in the preparation examples of the present invention have better ductility than commercially available heterogeneous anion exchange membranes.

상기 기계적 특성 측정 결과로 미루어볼 때, 상기 음이온교환수지는 상기 음이온교환수지와 상기 고분자 바인더의 중량합을 기준으로 10 내지 30 중량%인 것이 바람직하나, 응력 및 인장률을 고려할 때는 10 내지 20 중량%인 것이 더 바람직함을 알 수 있다. In view of the mechanical property measurement results, the anion exchange resin is preferably 10 to 30% by weight based on the sum of the weight of the anion exchange resin and the polymer binder, but considering the stress and tensile rate 10 to 20% by weight It can be seen that it is more preferable that it is%.

실험예Experimental Example 3:  3: PVCPVC 를 첨가한 Added 비균질Heterogeneous 양이온  Cation 교환막의Exchange membrane 특성 평가 Property evaluation

이하 표 5에서는 제조예 2에 따른 비균질 양이온교환 구조체 및 제조예들 9 내지 12에 PVC를 첨가한 비균질 양이온교환 구조체들의 물리화학적 특성 및 전기화학적 특성 평가 결과를 나타낸다. Table 5 below shows the results of evaluating the physicochemical and electrochemical properties of the heterogeneous cation exchange structure according to Preparation Example 2 and the heterogeneous cation exchange structures added with PVC to Preparation Examples 9 to 12.

종류Kinds 두께 (㎜)Thickness (mm) 이온교환수지와 고분자 바인더의 중량비Weight ratio of ion exchange resin and polymer binder PVC (g)PVC (g) 함수율 (%)Water content (%) 이온교환용량 (meq/g)Ion exchange capacity (meq / g) 수송수Transport 전기적 저항 (Ω·㎠)Electrical resistance (Ω㎠) 제조예 2Preparation Example 2 0.310.31 40:6040:60 00 7575 2.62.6 0.920.92 4.594.59 제조예 9Preparation Example 9 0.310.31 0.250.25 7070 3.13.1 0.910.91 4.834.83 제조예 10Preparation Example 10 0.320.32 0.500.50 6565 3.03.0 0.910.91 5.215.21 제조예 11Preparation Example 11 0.400.40 0.750.75 6565 2.92.9 0.890.89 5.525.52 제조예 12Preparation Example 12 0.400.40 1.01.0 6464 2.82.8 0.840.84 5.355.35

상기 표 5의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이 제조예들 9 내지 12에서 얻어진 비균질 양이온교환 구조체들은 PVC 첨가양이 증가함에 따라 함수율이 70%에서 64%로 감소하였다. 이는 도 1에서와 같이 비균질 이온 교환막에 소수성 고분자를 첨가하면, 함수율이 감소할 것이라고 상술한 내용과 부합된다. 따라서, PVC의 첨가에 따라 함수율이 감소하여, 기계적 강도가 향상될 수 있음을 예측할 수 있다.As can be seen from the results of Table 5, the heterogeneous cation exchange structures obtained in Preparation Examples 9 to 12 decreased the water content from 70% to 64% as the amount of PVC added increased. This is consistent with the above description that the water content will decrease if hydrophobic polymer is added to the heterogeneous ion exchange membrane as shown in FIG. 1. Therefore, it can be predicted that the water content decreases with the addition of PVC, so that the mechanical strength can be improved.

상기 물리화학적 특성 및 전기화학적 특성 측정 결과로 미루어볼 때, 상기 제조예들 9 내지 12의 경우, 양이온교환수지는 PVC의 양이 0.25g 내지 1g인 것이 바람직하나, 이온교환량 및 수송수를 고려할 때는 0.25g 내지 0.5g인 것이 더 바람직함을 알 수 있다.Based on the measurement results of the physicochemical and electrochemical properties, in the case of Preparation Examples 9 to 12, the cation exchange resin preferably has an amount of 0.25g to 1g of PVC, but considering ion exchange amount and transport water When it is found that it is more preferable that it is 0.25g to 0.5g.

실험예Experimental Example 4:  4: PEPE 를 첨가한 Added 비균질Heterogeneous 양이온  Cation 교환막의Exchange membrane 특성 평가 Property evaluation

이하 표 6에서는 제조예 2에 따른 비균질 양이온교환 구조체 및 제조예들 13 내지 16에 PE를 첨가한 비균질 양이온교환 구조체들의 물리화학적 특성 및 전기화학적 특성 평가 결과를 나타낸다. Table 6 below shows the results of evaluating the physicochemical and electrochemical properties of the heterogeneous cation exchange structure according to Preparation Example 2 and the heterogeneous cation exchange structures to which PE was added to Preparation Examples 13 to 16.

종류Kinds 두께 (㎜)Thickness (mm) 이온교환수지와 고분자 바인더의 중량비Weight ratio of ion exchange resin and polymer binder PE (g)PE (g) 함수율 (%)Water content (%) 이온교환 용량 (meq/g)Ion exchange capacity (meq / g) 수송수Transport 전기적 저항 (Ω·㎠)Electrical resistance (Ω㎠) 제조예 2Preparation Example 2 0.310.31 40:6040:60 00 7575 2.62.6 0.920.92 4.594.59 제조예 13Preparation Example 13 0.290.29 0.250.25 7373 2.52.5 0.910.91 4.744.74 제조예 14Preparation Example 14 0.330.33 0.500.50 7272 2.32.3 0.910.91 4.914.91 제조예 15Preparation Example 15 0.370.37 0.750.75 7070 2.42.4 0.900.90 5.405.40 제조예 16Preparation Example 16 0.380.38 1.01.0 6565 2.22.2 0.900.90 5.835.83

상기 표 6의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이 제조예들 13 내지 16에서 얻어진 비균질 양이온교환 구조체들은 PE 첨가양이 증가함에 따라 함수율이 73%에서 65%로 감소하였다. 이는 도 1에서와 같이 비균질 이온 교환막에 소수성 고분자를 첨가하면, 함수율이 감소할 것이라고 상술한 내용과 부합된다. 따라서, PE의 첨가에 따라 함수율이 감소하여, 기계적 강도가 향상될 수 있음을 예측할 수 있다.As can be seen from the results of Table 6, the heterogeneous cation exchange structures obtained in Preparation Examples 13 to 16 decreased the water content from 73% to 65% as the amount of PE added increased. This is consistent with the above description that the water content will decrease if hydrophobic polymer is added to the heterogeneous ion exchange membrane as shown in FIG. 1. Therefore, it can be predicted that the water content decreases with the addition of PE, so that the mechanical strength can be improved.

상기 물리화학적 특성 및 전기화학적 특성 측정 결과로 미루어볼 때, 상기 제조예들 13 내지 16의 경우, 양이온교환수지는 PE의 양이 0.25g 내지 1g인 것이 바람직하나, 이온교환량 및 수송수를 고려할 때는 0.25g 내지 0.75g인 것이 더 바람직함을 알 수 있다.Based on the measurement results of the physicochemical and electrochemical properties, in the case of Preparation Examples 13 to 16, the amount of cation exchange resin is preferably 0.25g to 1g, but considering the amount of ion exchange and transport water In this case, it can be seen that it is more preferable that it is 0.25g to 0.75g.

실험예Experimental Example 5:  5: 전기탈이온Electric deionization 공정 평가 Process evaluation

본 발명의 제조예들 1 내지 4의 양이온교환 구조체들과 상용화된 비균질 양이온교환막들의 실제 전기탈이온장치에서의 효율 측정 결과를 나타낸다. 본 발명의 제조예들 1 내지 4에서 제조된 비균질 양이온교환 구조체들 및 상용화된 비균질 양이온교환막들 각각과, 스페이서 및 상용화된 비균질 음이온교환막들 각각을 교대로 배치하여 스택을 구성하고, 이의 전기탈이온 공정 평가를 수행하였다. 상기 상용화된 비균질 음이온 교환막은 AMX(Astom사)를 사용하였다. The results of measuring the efficiency in the actual electrodeionization device of the heterogeneous cation exchange membranes compatible with the cation exchange structures of Preparation Examples 1 to 4 of the present invention. Each of the heterogeneous cation exchange structures and the commercialized heterogeneous cation exchange membranes prepared in Preparation Examples 1 to 4 of the present invention, and the spacer and the commercialized heterogeneous anion exchange membranes were alternately arranged to constitute a stack, and an electrodeionization thereof. Process evaluation was performed. As the commercialized heterogeneous anion exchange membrane, AMX (Astom) was used.

전기탈이온공정의 효율 평가는 40 ㎠의 단일 셀(cell pair)에서 수행되었으며 희석실과 농축실의 유속은 3 cm/min으로 하였다. 또한, 전기탈이온공정에서 유입수는 0.05 M NaCl, 농축액은 0.025 M NaCl, 전극세척용액(electrode rinse solution)은 3 % Na2SO4을 사용하였다. 각각 용액들의 부피는 500 mL를 사용하였으며, 50 ml/min 조건에서 적용된 전류밀도 1.5 ㎃/㎠에서 7 내지 8시간 동안 수행하였다.Evaluation of the efficiency of the electrodeionization process was carried out in a single cell (cell pair) of 40 cm 2 and the flow rate of the dilution chamber and the concentration chamber was 3 cm / min. In addition, in the deionization process, the influent was 0.05 M NaCl, the concentrate was 0.025 M NaCl, the electrode rinse solution (electrode rinse solution) 3% Na 2 SO 4 was used. The volume of each solution was used 500 mL, it was carried out for 7 to 8 hours at a current density of 1.5 mA / cm 2 applied at 50 ml / min conditions.

종류Kinds 이온교환수지 및 고분자 바인더(중량 %)Ion exchange resins and polymer binders (% by weight) 전류효율 (%)Current efficiency (%) NaCl 플럭스 (mol/㎡hr)NaCl flux (mol / ㎡hr) 에너지 소모량 (kWh/mol)Energy consumption (kWh / mol) 제조예 1Preparation Example 1 30:7030:70 77.377.3 1.811.81 0.270.27 제조예 2Preparation Example 2 40:6040:60 83.483.4 2.012.01 0.370.37 제조예 3Production Example 3 50:5050:50 86.386.3 2.052.05 0.360.36 제조예 4Preparation Example 4 60:4060:40 87.787.7 2.062.06 0.300.30 LinanCLinanc 85.985.9 1.991.99 0.300.30 MC3470MC3470 85.685.6 2.152.15 0.310.31

상기 표 7의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 제조예들 1 내지 4에서 제조된 비균질 양이온 교환구조체들 및 상용화된 비균질 양이온 교환막들의 전기탈이온공정의 효율은 NaCl 플럭스의 경우, 제조예 4 및 Linan C가 각각 2.06 mol/m2hr 및 1.99 mol/m2hr으로 본 발명의 제조예 4가 보다 높은 값이 도출되었다. As can be seen from the results of Table 7, the efficiency of the electrodeionization process of the heterogeneous cation exchange structures and the commercialized heterogeneous cation exchange membranes prepared in Preparation Examples 1 to 4 of the present invention was NaCl flux, Preparation Example 4 And Linan C was 2.06 mol / m 2 hr and 1.99 mol / m 2 hr, respectively, resulting in higher values of Preparation Example 4 of the present invention.

또한, 전류효율 및 NaCl 1 mol을 이동하는데 필요한 에너지 소모량을 비교한 결과, 본 발명의 제조예에 따라 제조된 비균질 양이온 교환구조체들은 상용화된 비균질 양이온 교환막들과 비슷한 정도의 값이 도출되었다. In addition, as a result of comparing the current efficiency and the energy consumption required to move 1 mol of NaCl, the heterogeneous cation exchange structures prepared according to the preparation of the present invention yielded values similar to those of commercially available heterogeneous cation exchange membranes.

따라서, 상기 전기탈이온 공정 측정 결과로 미루어볼 때, 상기 양이온교환수지는 상기 양이온교환수지와 상기 고분자 바인더의 중량합을 기준으로 30 내지 60 중량%인 것이 바람직하나, 더 바람직하게는 40 내지 60 중량%임을 알 수 있다.Therefore, in view of the result of measuring the electric deionization process, the cation exchange resin is preferably 30 to 60% by weight based on the weight sum of the cation exchange resin and the polymer binder, more preferably 40 to 60 It can be seen that the weight percent.

도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 제조예에 따른 전기탈이온 장치에서의 효율을 나타내는 그래프이다. 구체적으로 도 3a는 코발트 이온의 제거율 및 전력소모량을 나타내는 그래프이며, 도 3b는 도 3a와 같은 조건에서 시간에 따른 전력소모량, 생산수 저항 및 코발트 제거효율을 나타내는 그래프이다. 3A to 3B are graphs showing the efficiency in the electrodeionization apparatus according to the preparation example of the present invention. Specifically, Figure 3a is a graph showing the removal rate and power consumption of the cobalt ions, Figure 3b is a graph showing the power consumption, production water resistance and cobalt removal efficiency with time under the same conditions as Figure 3a.

이하, 스택은 제조예 2에 따른 양이온교환 구조체, 스페이서 및 제조예 7에 따른 음이온교환 구조체를 이용하여 구성하였다. Hereinafter, the stack was constructed using a cation exchange structure according to Preparation Example 2, a spacer and an anion exchange structure according to Preparation Example 7.

전기탈이온 장치는 50 ㎠의 단일 셀에서 수행되었으며 희석실과 농축실의 유속은 각각 6 cm/min으로 하였다. 유입수는 Co(NO3)2 10ppm으로 하였으며, 농축액은 500 ㎲/㎝ Na2SO4으로 하였다. 또한, 전극세척용액(electrode rinse solution)은 500 ㎲/㎝의 Na2SO4을 사용하였다. 적용된 전류밀도는 1.5 ㎃/㎠에서 6시간 동안 실시되었다. The electrodeionizer was performed in a single cell of 50 cm 2 and the flow rates of the dilution chamber and the concentration chamber were 6 cm / min, respectively. The influent was 10 ppm of Co (NO 3 ) 2 and the concentrate was set to 500 mW / cm Na 2 SO 4 . In addition, the electrode washing solution (electrode rinse solution) was used Na 2 SO 4 of 500 dl / cm. The applied current density was carried out at 1.5 mA / cm 2 for 6 hours.

도 3a를 참조하면, 본 발명의 제조예에 따른 비균질 이온교환 구조체들을 이용하였을 경우, 코발트 이온의 제거율이 98 %이상인 것으로 나타났다. 또한, 생산수 1 L에 해당하는 전력소모량은 약 0.2 Wh로 매우 낮은 값을 보여주었다.Referring to FIG. 3A, when using heterogeneous ion exchange structures according to the preparation example of the present invention, the removal rate of cobalt ions was 98% or more. In addition, the power consumption corresponding to 1 L of produced water was about 0.2 Wh, which was very low.

도 3b는 코발트 이온을 제거하기 위한 시간은 약 5분 정도로 짧은 시간에 제거가 가능하였으며, 시간이 약 1시간이 지난 후에도 전력 소모량은 1.0 내지 1.5 wh/L의 범위에서 나타났으므로, 전력 소모량은 증가하지 않는 것을 알 수 있다. 3b shows that the time for removing cobalt ions can be removed in a short time of about 5 minutes, and the power consumption is in the range of 1.0 to 1.5 wh / L even after about 1 hour. It can be seen that it does not increase.

또한, 생산수의 저항 운전 20분 후에 약 12 MΩcm 로 매우 효과적인 성능을 나타냄을 알 수 있다. In addition, it can be seen that a very effective performance of about 12 MΩcm after 20 minutes of resistance operation of the production water.

실험예Experimental Example 6:  6: 전기탈이온Electric deionization 공정 평가 Process evaluation

도 4a 내지 도 4b는 비균질 이온교환 구조체들의 전기탈이온 공정 평가 결과를 나타내는 그래프이다. 구체적으로, 도 4a는 비균질 이온교환 구조체들의 전기전도도 변화를 나타내고, 도 4b는 비균질 이온교환 구조체들의 막저항 변화를 나타낸다. 4A to 4B are graphs showing the results of an electrodeionization process evaluation of heterogeneous ion exchange structures. Specifically, FIG. 4A shows the electrical conductivity change of the heterogeneous ion exchange structures, and FIG. 4B shows the film resistance change of the heterogeneous ion exchange structures.

이하, 스택은 제조예 2에 따른 양이온교환 구조체와 상용화된 비균질 양이온교환 구조체들(중국 LinanEuro 사의 Linan C, 미국 Sybron 사의 MC3470), 스페이서 및 상용화된 비균질 음이온교환 구조체(일본 Astom사의 AMX)을 이용하여 구성하였다. Hereinafter, the stack was prepared using a heterogeneous cation exchange constructs commercialized with a cation exchange construct according to Preparation Example 2 (Lanan C from LinanEuro, China, MC3470 from Sybron, USA), a spacer, and a commercialized heterogeneous anion exchange structure (AMX from Astom, Japan). Configured.

전기탈이온 장치는 50 ㎠의 단일 셀에서 수행되었으며 희석실과 농축실의 유속은 각각 3 cm/min으로 하였다. 유입수는 0.05 M NaCl로 하였으며, 농축액은 0.025 M NaCl로 하였다. 또한, 전극세척용액(electrode rinse solution)은 3 % Na2SO4을 사용하였다. 적용된 전류밀도는 1.5 ㎃/㎠에서 6시간 동안 실시되었다. The electrodeionizer was performed in a single cell of 50 cm 2 and the flow rates of the dilution chamber and the concentration chamber were 3 cm / min, respectively. The influent was 0.05 M NaCl and the concentrate was 0.025 M NaCl. In addition, 3% Na 2 SO 4 was used as an electrode rinse solution. The applied current density was carried out at 1.5 mA / cm 2 for 6 hours.

도 4a를 참조하면, 제조예 2에 따른 비균질 양이온교환 구조체로 구성된 스택구조에서는 상용화된 비균질 양이온교환 구조체들로 구성된 각각의 스택구조와 비슷한 정도의 전기전도도 변화를 나타내었다. Referring to FIG. 4A, the stack structure composed of the heterogeneous cation exchange structure according to Preparation Example 2 showed a change in electrical conductivity similar to that of each stack structure composed of commercially available heterogeneous cation exchange structures.

도 4b를 참조하면, 제조예 2에 따른 비균질 양이온교환 구조체로 구성된 스택구조에서는 MC3470으로 구성된 스택구조보다 약간 높은 막저항 값을 보이지만, Linan C으로 구성된 스택구조보다 낮은 값을 보여주었다. Referring to FIG. 4B, the stack structure of the heterogeneous cation exchange structure according to Preparation Example 2 showed a slightly higher film resistance value than the stack structure of MC3470, but showed a lower value than the stack structure of Linan C.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비균질 이온교환 구조체를 나타내는 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing a heterogeneous ion exchange structure according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비균질 이온교환 구조체를 구비하는 전기탈이온장치를 나타내는 모식도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing an electric deionization device having a heterogeneous ion exchange structure according to an embodiment of the present invention.

도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 제조예에 따른 전기탈이온 장치에서의 효율을 나타내는 그래프이다.3A to 3B are graphs showing the efficiency in the electrodeionization apparatus according to the preparation example of the present invention.

도 4a 내지 도 4b는 비균질 이온교환 구조체들의 전기탈이온 공정 평가 결과를 나타내는 그래프이다.4A to 4B are graphs showing the results of an electrodeionization process evaluation of heterogeneous ion exchange structures.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명> <Description of the symbols for the main parts of the drawings>

12: 제1 이온교환막 14: 섬유망12: first ion exchange membrane 14: fiber network

16: 제2 이온교환막 20: 이온교환 구조체16: second ion exchange membrane 20: ion exchange structure

22: 음이온교환 구조체 24: 양이온교환 구조체22: anion exchange structure 24: cation exchange structure

Claims (15)

이온교환수지, 고분자 바인더, 첨가제 및 용매를 혼합하여 슬러리를 형성하는 단계;Mixing an ion exchange resin, a polymer binder, an additive, and a solvent to form a slurry; 상기 슬러리를 테잎 캐스팅법을 사용하여 도포하여 이온교환막을 형성하는 단계를 포함하는 이온교환막의 제조방법. Applying the slurry using a tape casting method to form an ion exchange membrane. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 고분자 바인더는 PVB인 이온교환막의 제조방법.The polymer binder is PVB manufacturing method of the ion exchange membrane. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 첨가제는 분산제, 소수성 고분자 또는 가소제 중 적어도 하나 이상을 구비하는 이온교환막의 제조방법. The additive is a method for producing an ion exchange membrane comprising at least one of a dispersant, a hydrophobic polymer or a plasticizer. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 이온교환수지는 양이온교환수지이고,The ion exchange resin is a cation exchange resin, 상기 양이온교환수지는 상기 양이온교환수지와 상기 고분자 바인더의 중량합을 기준으로 30 내지 60 중량%인 이온교환막의 제조방법.The cation exchange resin is 30 to 60% by weight based on the sum of the weight of the cation exchange resin and the polymeric binder method of producing an ion exchange membrane. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 이온교환수지는 음이온교환수지이고,The ion exchange resin is an anion exchange resin, 상기 음이온교환수지는 상기 음이온교환수지와 상기 고분자 바인더의 중량합을 기준으로 10 내지 40 중량%인 이온교환막의 제조방법. The anion exchange resin is a method of producing an ion exchange membrane of 10 to 40% by weight based on the weight sum of the anion exchange resin and the polymer binder. 이온교환수지, 고분자 바인더, 첨가제 및 용매를 혼합하여 형성한 슬러리를 테잎 캐스팅법을 사용하여 도포하여 형성된 제1 이온교환막 및 제2 이온교환막; 및A first ion exchange membrane and a second ion exchange membrane formed by applying a slurry formed by mixing an ion exchange resin, a polymer binder, an additive, and a solvent by a tape casting method; And 상기 제1 이온교환막 및 제2 이온교환막 사이에 위치되는 섬유망을 포함하는 비균질 이온교환 구조체.A heterogeneous ion exchange structure comprising a fiber network positioned between the first ion exchange membrane and the second ion exchange membrane. 제 6 항에 있어서, The method of claim 6, 상기 고분자 바인더는 PVB인 비균질 이온교환 구조체. Wherein said polymeric binder is PVB. 제 6 항에 있어서, The method of claim 6, 상기 첨가제는 분산제, 소수성 고분자 또는 가소제 중 적어도 하나 이상을 구비하는 비균질 이온교환 구조체. Wherein said additive comprises at least one of a dispersant, a hydrophobic polymer, or a plasticizer. 이온교환수지, 고분자 바인더, 첨가제 및 용매를 혼합하여 슬러리를 형성하는 단계;Mixing an ion exchange resin, a polymer binder, an additive, and a solvent to form a slurry; 상기 슬러리를 테잎 캐스팅법을 사용하여 도포하여 제1 이온교환막및 제2 이온교환막을 형성하는 단계; 및Applying the slurry using a tape casting method to form a first ion exchange membrane and a second ion exchange membrane; And 상기 제1 이온교환막 및 제2 이온교환막 사이에 섬유망을 위치시키고 접합시키는 단계를 포함하는 비균질 이온교환 구조체의 제조방법. Positioning and bonding a fibrous network between the first ion exchange membrane and the second ion exchange membrane. 제 9 항에 있어서, The method of claim 9, 상기 이온교환수지는 양이온교환수지이고,The ion exchange resin is a cation exchange resin, 상기 양이온교환수지는 상기 양이온교환수지와 상기 고분자 바인더의 중량합을 기준으로 30 내지 60 중량%인 이온교환 구조체의 제조방법. The cation exchange resin is 30 to 60% by weight based on the sum of the weight of the cation exchange resin and the polymeric binder method of producing an ion exchange structure. 제 9 항에 있어서, The method of claim 9, 상기 이온교환수지는 음이온교환수지이고,The ion exchange resin is an anion exchange resin, 상기 음이온교환수지는 상기 음이온교환수지와 상기 고분자 바인더의 중량합을 기준으로 10 내지 40 중량%인 이온교환 구조체의 제조방법. The anion exchange resin is a method for producing an ion exchange structure of 10 to 40% by weight based on the weight sum of the anion exchange resin and the polymer binder. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 9 to 11, 상기 고분자 바인더는 PVB인 비균질 이온교환 구조체의 제조방법. Wherein said polymeric binder is PVB. 제 9 항에 있어서, The method of claim 9, 상기 첨가제는 분산제, 소수성 고분자 또는 가소제인 이온교환 구조체의 제조방법.The additive is a method of producing an ion exchange structure is a dispersant, a hydrophobic polymer or a plasticizer. 제 13 항에 있어서, The method of claim 13, 상기 소수성 고분자는 PVC, PE 또는 PP인 비균질 이온교환 구조체의 제조방법. The hydrophobic polymer is a method of producing a heterogeneous ion exchange structure is PVC, PE or PP. 제 9 항에 있어서, The method of claim 9, 상기 이온교환막들과 상기 섬유망은 열압착법을 사용하여 접합시키는 것을 특징하는 비균질 이온교환 구조체의 제조방법. The ion exchange membrane and the fibrous network is a method for producing a heterogeneous ion exchange structure, characterized in that the bonding using a thermal compression method.
KR1020080077416A 2008-08-07 2008-08-07 Manufacturing method of heterogeneous ion exchange membrane, Heterogeneous ion exchange structures and Manufacturing method of heterogeneous ion exchange structures KR100991632B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080077416A KR100991632B1 (en) 2008-08-07 2008-08-07 Manufacturing method of heterogeneous ion exchange membrane, Heterogeneous ion exchange structures and Manufacturing method of heterogeneous ion exchange structures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080077416A KR100991632B1 (en) 2008-08-07 2008-08-07 Manufacturing method of heterogeneous ion exchange membrane, Heterogeneous ion exchange structures and Manufacturing method of heterogeneous ion exchange structures

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100018759A true KR20100018759A (en) 2010-02-18
KR100991632B1 KR100991632B1 (en) 2010-11-04

Family

ID=42089324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080077416A KR100991632B1 (en) 2008-08-07 2008-08-07 Manufacturing method of heterogeneous ion exchange membrane, Heterogeneous ion exchange structures and Manufacturing method of heterogeneous ion exchange structures

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100991632B1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101330571B1 (en) * 2012-06-12 2013-11-19 (주) 시온텍 Manufacturing method of hybride ion exchange membrane
KR101467879B1 (en) * 2013-05-31 2014-12-04 코아텍주식회사 Manufacturing method of filling sticking ion-exchange resin for acid and alkali gas removal and filling manufacturing method
KR101538683B1 (en) * 2013-07-18 2015-07-22 (주) 시온텍 Bipolar ion exchange sheet and method of manufacturing the same
WO2016080642A1 (en) * 2014-11-19 2016-05-26 코웨이 주식회사 Bipolar ion exchange sheet and manufacturing method therefor
KR20160060543A (en) * 2014-11-19 2016-05-30 코웨이 주식회사 Bipolar ion exchange sheet and method of manufacturing the same
KR20180109586A (en) * 2017-03-28 2018-10-08 코웨이 주식회사 Bipoolar ion-exchange membrane and method for preparing the same

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102126307B1 (en) 2018-03-30 2020-06-24 주식회사 이노켐텍 Ion exchange membrane, method for manufacturing ion exchange membrane, and Ion exchange device

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61138925A (en) 1984-12-12 1986-06-26 Tokuyama Soda Co Ltd Electrochromic display element
US20040071881A1 (en) * 2002-10-09 2004-04-15 Ballard Power Systems Inc. Method and apparatus for the continuous coating of an ion-exchange membrane

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101330571B1 (en) * 2012-06-12 2013-11-19 (주) 시온텍 Manufacturing method of hybride ion exchange membrane
KR101467879B1 (en) * 2013-05-31 2014-12-04 코아텍주식회사 Manufacturing method of filling sticking ion-exchange resin for acid and alkali gas removal and filling manufacturing method
KR101538683B1 (en) * 2013-07-18 2015-07-22 (주) 시온텍 Bipolar ion exchange sheet and method of manufacturing the same
WO2016080642A1 (en) * 2014-11-19 2016-05-26 코웨이 주식회사 Bipolar ion exchange sheet and manufacturing method therefor
KR20160060543A (en) * 2014-11-19 2016-05-30 코웨이 주식회사 Bipolar ion exchange sheet and method of manufacturing the same
US10300478B2 (en) 2014-11-19 2019-05-28 Coway Co., Ltd Bipolar ion exchange sheet and manufacturing method therefor
CN111495437A (en) * 2014-11-19 2020-08-07 豪威株式会社 Method for producing bipolar ion exchange plates
KR20180109586A (en) * 2017-03-28 2018-10-08 코웨이 주식회사 Bipoolar ion-exchange membrane and method for preparing the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR100991632B1 (en) 2010-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100991632B1 (en) Manufacturing method of heterogeneous ion exchange membrane, Heterogeneous ion exchange structures and Manufacturing method of heterogeneous ion exchange structures
Jain et al. Aqueous-processed, high-capacity electrodes for membrane capacitive deionization
EP3240071B1 (en) Electrode for redox flow batteries, and redox flow battery
Kim et al. High power density of reverse electrodialysis with pore-filling ion exchange membranes and a high-open-area spacer
Zhang et al. Polymer ion-exchange membranes for capacitive deionization of aqueous media with low and high salt concentration
Zhang et al. Advanced charged membranes with highly symmetric spongy structures for vanadium flow battery application
WO2013100083A1 (en) Redox flow secondary battery and electrolyte membrane for redox flow secondary battery
KR101330571B1 (en) Manufacturing method of hybride ion exchange membrane
KR102064179B1 (en) Bipolar ion-exchange membrane having heterogeneous ion-exchange membrane and method for preparing the same
KR101538683B1 (en) Bipolar ion exchange sheet and method of manufacturing the same
EP3279985B1 (en) Electrode material, electrode of redox flow battery, and redox flow battery
KR101004707B1 (en) Electrode and electronic cell using it for eliminating ions in water
US20170320053A1 (en) Bipolar ion exchange sheet and manufacturing method therefor
CN107534155A (en) Porous electrode, membrane electrode assembly, electrode assemblie and the electrochemical cell and liquid accumulator cell being made from it
KR101746591B1 (en) Bipolar ion exchange composite membrane and method of manufacturing the same
EP2253593A1 (en) Apparatus and method for removal of ions
JP2018513527A (en) Porous electrode and electrochemical cell and liquid flow battery therefrom
Tian et al. Modification and evaluation of membranes for vanadium redox battery applications
KR101866890B1 (en) Ion exchange membrane having flow channel laminated bipolar electrodes and method thereof
EP3522279A1 (en) Redox flow battery
KR20220063150A (en) Fluorinated-aliphatic hydrocarbon-based stable anion-exchange membrane and method for preparing same
KR101284557B1 (en) Carbon Composite for Capacitive Deionization Electrode and Its Manufacturing Method Thereof
KR20170129884A (en) Porous electrodes and electrochemical cells and liquid flow batteries manufactured therefrom
KR20140145017A (en) Capacitive deionization apparatus and methods of treating fluid using the same
KR102062737B1 (en) Bipolar membrane for water dissociation

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131015

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140818

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee