KR20110079153A - 수처리용 중공사 막의 제조방법 및 그에 의한 수처리용 중공사 막 - Google Patents

수처리용 중공사 막의 제조방법 및 그에 의한 수처리용 중공사 막 Download PDF

Info

Publication number
KR20110079153A
KR20110079153A KR1020090136130A KR20090136130A KR20110079153A KR 20110079153 A KR20110079153 A KR 20110079153A KR 1020090136130 A KR1020090136130 A KR 1020090136130A KR 20090136130 A KR20090136130 A KR 20090136130A KR 20110079153 A KR20110079153 A KR 20110079153A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hollow fiber
fiber membrane
vinylpyrrolidone
resin
acid
Prior art date
Application number
KR1020090136130A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101184212B1 (ko
Inventor
이영호
허준혁
Original Assignee
이영호
허준혁
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 이영호, 허준혁 filed Critical 이영호
Priority to KR1020090136130A priority Critical patent/KR101184212B1/ko
Publication of KR20110079153A publication Critical patent/KR20110079153A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101184212B1 publication Critical patent/KR101184212B1/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/08—Hollow fibre membranes
    • B01D69/087—Details relating to the spinning process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0002—Organic membrane manufacture
    • B01D67/0009—Organic membrane manufacture by phase separation, sol-gel transition, evaporation or solvent quenching
    • B01D67/0016—Coagulation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0081—After-treatment of organic or inorganic membranes
    • B01D67/0095—Drying
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/08—Hollow fibre membranes
    • B01D69/085—Details relating to the spinneret
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/10—Supported membranes; Membrane supports
    • B01D69/107—Organic support material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/12—Composite membranes; Ultra-thin membranes
    • B01D69/1213—Laminated layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/26—Polyalkenes
    • B01D71/262—Polypropylene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/30—Polyalkenyl halides
    • B01D71/32—Polyalkenyl halides containing fluorine atoms
    • B01D71/34—Polyvinylidene fluoride
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/48—Polyesters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/56—Polyamides, e.g. polyester-amides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/58—Other polymers having nitrogen in the main chain, with or without oxygen or carbon only
    • B01D71/62—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/76—Macromolecular material not specifically provided for in a single one of groups B01D71/08 - B01D71/74
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2323/00—Details relating to membrane preparation
    • B01D2323/12—Specific ratios of components used
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/20—Specific permeability or cut-off range

Abstract

본 발명에서는 도프용액을 이중 관형노즐로 방사하여 지지체 상에 코팅하고, 상기 지지체에 코팅된 도프용액 중의 고분자 성분을 고화시켜 중공사 형태로 제막한 다음, 상기 제막된 중공사를 세정, 건조하여 중공사 막을 제조방법에 있어서, 상기 도프용액이 비닐리덴플루오라이드계 수지와 비닐피롤리돈계 수지를 포함하는 도프용액인 것을 특징으로 하는 수처리용 중공사 막의 제조방법 및 그에 의한 수처리용 중공사 막을 제공한다.
본 발명에 의하여 제조되는 수처리용 중공사 막은 비닐플루오라이드계 수지 단독으로 구성된 중공사막에 비하여 투수도 및 내구성이 향상되어, 날로 엄격해지고 있는 고도정수처리, 용수처리공정을 포함한 차세대 고효율 분리공정산업에 적용할 수 있다.
중공사, 폴리(비닐플루오라이드 비닐피롤리돈) 공중합체, 비닐산

Description

수처리용 중공사 막의 제조방법 및 그에 의한 수처리용 중공사 막{MANUFATURING METHOD OF HALLOW FIBER MEMBRANE FOR WATER TREATMENT AND HALLOW FIBER MEMBRANE THEREBY}
본 발명은 수처리용 중공사 막의 제조방법 및 그를 이용한 수처리용 중공사 막에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비닐리덴플루오라이드계 수지와 비닐피롤리돈계 수지를 포함하는 도프용액으로부터 제조되어 투수도 및 내구성이 우수한 수처리용 중공사 막의 제조방법 및 그를 이용한 중공사 막에 관한 것이다.
막분리 기술은 분리막의 세공크기와 막표면 전하에 따라 처리수중에 존재하는 처리대상 물질을 거의 완벽하게 분리하여 제거할 수 있는 고도의 분리기술로서 수처리 분야에서 양질의 음용수 및 공업용수의 생산, 하폐수의 고도처리 및 재이용, 그리고 무방류 시스템 개발과 관련된 청정생산공정 등 그 응용범위가 점차 확대되어 가고 있으며 21세기에 주목을 받게 될 핵심기술의 하나로서 자리잡고 있다.
그러나 수처리 막이 상업성을 갖기 위해선 무엇보다도 우수한 투수도와 강한 내구성을 가져야 하는데 그 이유는 투수도가 낮게 되면 여과수의 생산성에 문제가 되며 내구성이 약하게 되면 수처리 막의 잦은 교체로 인해 경제성이 떨어지기 때문이다. 이에 종래의 수처리 막은 다양한 첨가제 도입 혹은 표면 개질을 통한 친수화에 의해 상기한 문제점을 해소, 개선하기 위해 노력해왔다. 그러나 일반적으로 많이 사용되는 친수성 고분자인 폴리비닐피롤리돈, 폴리에틸렌글리콜과 같은 친수성 첨가제는 비록 친수성 향상에 의한 투수도를 증가시킬 수 있으나 내구성을 향상시키지는 못하였다.
이러한 수처리막의 친수성, 내구성 문제를 개선하기 위해 본 발명자들은 수없이 많은 노력을 시도한 결과, 폴리비닐피롤리돈(PVP) 공중합체와 최근 수처리막으로 이용되는 폴리비닐리덴풀루오라이드(PVDF)의 혼합으로부터 제조된 중공사막이 단일 PVDF의 중공사막에 비해 투수도 및 내구성이 월등히 개선됨을 발견하고 본 발명에 이르게 되었다.
본 발명의 목적은 투수도와 내구성이 향상된 수처리용 중공사 막의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법에 의하여 제조되는 수처리용 중공사 막을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수처리용 중공사 막의 제조방법은 도프용액을 이중 관형노즐로 방사하여 지지체 상에 코팅하고, 상기 지지체에 코팅된 도프용액 중의 고분자 성분을 고화시켜 중공사 형태로 제막한 다음, 상기 제막된 중공사를 세정, 건조하여 중공사 막을 제조방법에 있어서,
상기 도프용액이 비닐리덴플루오라이드계 수지와 비닐피롤리돈계 수지를 포함하는 도프용액인 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 비닐리덴플루오라이드계 수지는 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF) 단일중합체, 폴리비닐리덴헥사플루오로프로필렌 공중합체(PVDF-HFP) 및 폴리비닐리덴플루오라이드클로로트리플루오로에틸렌 공중합체(PVDF-TCFE)로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상의 고분자인 것이 바람직하다.
상기 비닐피롤리돈계 수지는 폴리비닐피롤리돈 단일 중합체, 폴리(비닐피롤리돈-비닐아세테이트) 공중합체 및 폴리(비닐피롤리돈-비닐산) 공중합체로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것이 바람직하다.
상기 폴리(비닐피롤리돈-비닐산) 공중합체의 비닐산은 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 이소크로톤산, 신남산, 소르빈산, 비닐술폰산 및 비닐포스폰산으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것이 바람직하다.
상기 도프용액 내의 비닐리덴플루오라이드계 수지와 비닐피롤리돈계 수지의 비는 비닐리덴플루오라이드계 수지 100 중량부에 대하여 비닐피롤리돈계 수지 10 ~ 100 중량부인 것이 바람직하다.
상기 지지체의 재질은 폴리에스터, 폴리아미드 및 폴리프로필렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 수처리용 중공사 막은 상기 방법으로 제조되며, 지지체 위에 비닐리덴플루오라이드계 수지와 비닐피롤리돈계 수지로 구성되는 중공사가 형성된 것이다.
상기 비닐리덴플루오라이드계 수지와 비닐피롤리돈계 수지의 비는 비닐리덴플루오라이드계 수지 100 중량부에 대하여 비닐피롤리돈계 수지 10 ~ 100 중량부인 것이 바람직하다.
상기 중공사 막의 투수도는 300 ~ 600 liter/m2hr인 것이 바람직하다.
상기 중공사막의 내구성은 10psi압력에서 2분간 압력감소가 10% 이하인 것이 바람직하다.
본 발명은 비닐피롤리돈계 수지를 중공사 막내에 포함시킴으로써 비닐플루오라이드계 수지 단독으로 구성된 중공사막에 비하여 투수도 및 내구성이 대폭적으로 향상되었다, 그 결과, 본 발명에 의하여 제조되는 수처리용 중공사 막은 엄격해지고 있는 고도정수처리, 용수처리공정을 포함한 차세대 고효율 분리공정산업에 적용할 수 있다.
본 발명의 수처리용 중공사 막의 제조방법은 도프용액을 이중 관형노즐로 방사하여 지지체 상에 코팅하고, 상기 지지체에 코팅된 도프용액 중의 고분자 성분을 고화시켜 중공사 형태로 제막한 다음, 상기 제막된 중공사를 세정, 건조하여 중공사 막을 제조방법에 있어서,
상기 도프용액이 비닐리덴플루오라이드계 수지와 비닐피롤리돈계 수지를 포함하는 도프용액인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 첫번째 단계에서 사용하는 도프용액은 비닐리덴풀루오라이드계 수지 및 비닐피롤리돈계 수지를 용매에 용해시켜 얻는다. 본 발명에서 도프용액이라 함은 상기 고분자들, 용매, 기타 첨가제 등을 포함하는 조성물이 침전물이나 부유물의 형성없이 균일하게 용해된 것을 말한다. 상기 조성 중 용매는 N-메틸피롤리돈, 디메틸아세트아미드, 디메틸설폭사이드, 디메틸포름아미드 등이 있으며, 이들은 단독 또는 1종 이상 혼합하여 사용될 수 있다. 필요한 경우, 상기 수지들의 용매에 균일하게 용해되도록 하기 위하여 150 ℃ 이하의 온도로 가온될 수 있다.
상기 비닐리덴플루오라이드계 수지는 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF) 단일중합체, 폴리비닐리덴헥사플루오로프로필렌 공중합체(PVDF-HFP) 및 폴리비닐리덴플루오라이드클로로트리플루오로에틸렌 공중합체(PVDF-TCFE)로 구성된 군으로부터 선택되는 단독 혹은 혼합하여 사용 가능하다.
한편, 상기 폴리비닐피롤리돈 공중합체는 비닐플루오라이드계 수지와 함께 사용되는 경우 폴리비닐피롤리돈의 친수성으로 인하여 제조되는 수처리용 중공사 막의 투수도를 증가시키며, 공중합체의 가교반응 때문에 내구성도 증가시킬 수 있다. 이와 같은 기능을 하는 폴리비닐피롤리돈 공중합체는 폴리(비닐피롤리돈-비닐아세테이트) 공중합체 및 폴리(비닐피롤리돈-비닐산) 공중합체로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것이 바람직하다.
상기 폴리(비닐피롤리돈-비닐산) 공중합체의 비닐산은 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 이소크로톤산, 신남산, 소르빈산, 비닐술폰산 및 비닐포스폰산로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것이 바람직하다.
상기 폴리비닐피롤리돈 공중합체의 비는 폴리비닐피롤리돈 100 중량부에 대하여 비닐산의 함량이 30 ~ 60 중량부인 것이 바람직하다. 비닐산 함량이 30 중량부 미만인 경우 제조되는 중공사막의 내구성 향상을 기대할 수 없고, 60 중량부를 초과하면 투수도가 감소하는 문제점이 있다.
상기 도프용액 내의 비닐리덴플루오라이드계 수지와 폴리비닐피롤리돈 공중합체의 비는 비닐리덴플루오라이드계 수지 100 중량부에 대하여 비닐피롤리돈계 수지 10 ~ 100 중량부인 것이 바람직하다. 피롤리돈계 수지의 함량이 10 중량부 미만인 경우에는 제조되는 중공사 막의 투수도, 내구성의 향상을 기대할 수 없고, 100 중량부를 초과하면, 내구성은 향상되나 투수도가 오히려 감소하는 문제점이 있다.
한편, 이상의 도프용액에는 상기 조성 외에도 형성되는 기공의 크기를 조절하기 위하여 물, 글리세린 등을 사용할 수 있으며, 그 밖에 메틸알콜, 에틸알콜, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 등이 기공형성제로 첨가될 수 있다. 기타 산화방 지제 등의 첨가제들이 필요에 따라 사용될 수 있음은 물론이다.
본 발명의 수처리용 중공사 막의 제조방법에 있어서 첫 번째 단계에서 상기 조성의 도프용액은 이중 관형노즐로 방사하여 지지체 상에 코팅된다. 이때, 상기 지지체는 비닐리덴플루오라이드-비닐피롤리돈계 막을 지지하여 중공형태를 유지할 수 있도록 하는 기능을 한다. 지지체의 재질로서는 중공형태의 폴리에스터, 폴리아마이드, 폴리프로필렌 재질 중에서 선택될 수 있으며 원가와 생산성 면에서 폴리에스터의 사용이 보다 바람직하다.
상기 지지체는 이중 관형노즐의 내부관으로부터 이송되는데, 이때, 지지체의 이송속도에 의해 지지체 상에 도포되는 도프용액의 코팅두께가 조절되며, 이에 의하여 최종적으로 제조되는 중공사막의 두께가 조절될 수 있다.
본 발명의 수처리용 중공사 막의 제조방법에 있어 두 번째 단계는 이상에서 상술한 지지체에 코팅된 도프용액 중의 고분자 성분을 고화시켜 중공사 형태로 제막하는 단계이다. 상기 고화는 지지체에 코팅된 도프용액을 일정 조건의 응고액에 토출시키거나 침전시켜 유도된다. 이때, 응고액의 조성이나 온도에 관해서는 당업계의 공지의 방법에 따라 적절하게 조절될 수 있다.
마지막으로, 상기 제막된 중공사가 세정, 건조하는 단계를 거쳐 수처리용 중공사 막이 제조된다. 이때, 세척액은 물을 사용하는 것이 보통이나 이에 한정되는 것은 아니며, 세척시간, 세척수의 온도에 관하여 적절하게 조절될 수 있다.
본 발명의 방법에 따라 제조되는 수처리용 중공사 막은 지지체 위에 비닐리덴플루오라이드계 수지와 비닐피롤리돈계 수지로 구성되는 중공사가 형성된 것이다.
상기 비닐리덴플루오라이드계 수지와 비닐피롤리돈계 수지의 비는 비닐리덴플루오라이드계 수지 100 중량부에 대하여 비닐피롤리돈계 수지 10 ~ 100 중량부이다.
상기 중공사 막의 투수도는 300 ~ 600 liter/m2hr인 것이 바람직하다.
상기 중공사막의 내구성은 10psi압력에서 2분간 압력감소가 10% 이하인 것이 바람직하다.
이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의하여 상세히 설명한다. 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 하기 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.
< 실시예1 및 실시예 2>
고분자 함량이 전체 22%인 조건하에서
폴리비닐리덴플루오라이드 단일 중합체(PVDF, Solvay, Mw: 304,000) 함량이 도프용액 전체의 22중량%, 폴리(비닐피롤리돈-비닐아세테이트)(P(VP-VA), PVP Mw:67,000, PVA Mw: 1,500 ,PVP:PVA=7:3) 또는 폴리(비닐피롤리돈-비닐애시드)(P(VP-VAD), PVP Mw:67,000 ,PVP:PVAD=7:3) 공중합체를 전체 조성물에 대해 각각 5%가 되도록, N,N-디메틸아세트아마이드(DMAC)에 상기 수지들을 서서히 첨가한 후 이들을 혼합하여 80 ℃에서 균일한 도프용액을 제조하였다.
다음으로, 제조된 균일한 도프용액속에 함유된 기포를 진공펌프를 이용하여 제거한 뒤, 기어펌프를 이용하여 도프용액을 내부직경이 1.9mm, 외부직경이 2.5mm이고 80 ℃로 유지되는 이중노즐로 이송시켰다. 이후, 에어갭내로 10m/min로 이송되는 폴리에스터 재질의 지지체 및 코팅액을 토출시킨 뒤 응고액이 상온인 물에 연속적으로 침전시켜 지지체 위에 코팅된 중공사막을 제조하였다.
이어서, 응고액을 통과한 중공사막은 연속적으로 권취보빈을 통해 권취되고, 잔존하는 더 많은 유기용매를 제거하기 위해 물세척조내에서 48시간 동안 세척하였다. 완전 세척된 중공사막을 50 중량%의 글리세린 수용액에 24시간 침지후 상온에서 건조시켰으며, 내부직경이 0.6mm이고 외부직경이 1.8mm인 중공사막 3가닥을 유효길이 170cm로 하여 막면적이 0.04m2인 막모듈을 제조하였다.
<비교예1>
도프용액이 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF, Solvay, Mw: 304,000) 함량이 도프용액 전체의 22중량%만을 포함한 것을 제외하고는 실시예1 및 2와 동일한 방법으로 중공사막을 제조하였다.
상기 중공사막 및 모듈을 이용하여 순수투과도, 내화학성 평가를 하기한 방법으로 측정하였다.
(1) 투수도 측정
제조된 중공사막 모듈에 대해 상온의 순수를 이송펌프(peristalic pump)를 이용하여 아웃사이드-인(outside-in) 방식으로 TMP(trans membrane pressure)의 변화에 따라 모듈의 일측면에 가해진 진공수단을 통해 일정시간 여과된 물의 양을 측정한 후 계산된 기울기를 단위 막면적으로 환산하였다.
(2) 내구성 평가
중공사막의 내구성을 평가하고자 대용지표인 내압성을 PDT(pressure decay test)테스트를 이용하였다. PDT평가는 10psi에서 2분간 수행하였으며 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
상기 실시예1, 2 및 비교예의 결과를 하기 표 1에 각각 나타내었다.
(표1)
피롤리돈계 수지 투수도(ℓ/m2hr) PDT(psi)
비교예1 없음 233 10.0 → 8.72
실시예1 P(VP-VA) 360 10.0 → 9.10
실시예2 P(VP-VAD) 453 10.0 → 9.55
표1에서, 본 발명의 실시예 1 및 실시예 2에서 제조된 피롤리돈계 수지의 공중합체를 함께 사용한 중공사 막은 비교예1의 비닐리덴플루오라이드계 수지만을 이 용한 중공사 막보다 투수도에 있어서 각각 55%, 94%가 상승하였으며, 내구성도 대폭 개선되었음을 확인할 수 있다.
<실시예3 및 실시예4>
첨가제 및 PVDF고분자 함량이 전체 22%인 조건하에서 첨가제인 폴리(비닐피롤리돈-비닐산, P(VP-VAD)) 공중합체를 전체 조성물에 대해 각각 10%, 20% 함유한 도프용액을 제조한 후 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 중공사막을 제조하였으며 그 결과를 비교예와 함께 하기 표 2에 각각 나타내었다.
(표2)
첨가제 농도(%) 투수도(ℓ/m2hr) PDT(psi)
실시예3 10 520 10.0 → 9.55
실시예4 20 370 10.0 → 9.98
표 2로부터, 폴리(비닐피롤리돈-비닐산) 공중합체의 농도를 증가시키게 되면 투수도 및 내구성이 어느 정도는 향상하나 더 높은 농도가 되면 오히려 투수도가 감소하는 결과를 나타냄을 알 수 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
본 발명에 의하여 제조되는 수처리용 중공사 막은 대량의 용수 및 폐수를 처리하기 위해 높은 투과성능을 가진 분리막이 요구되는 분야에 적용될 수 있다.

Claims (10)

  1. 도프용액을 이중 관형노즐로 방사하여 지지체 상에 코팅하고, 상기 지지체에 코팅된 도프용액 중의 고분자 성분을 고화시켜 중공사 형태로 제막한 다음, 상기 제막된 중공사를 세정, 건조하여 중공사 막을 제조방법에 있어서,
    상기 도프용액이 비닐리덴플루오라이드계 수지와 비닐피롤리돈계 수지를 포함하는 도프용액인 것을 특징으로 하는 수처리용 중공사 막의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 비닐리덴플루오라이드계 수지는 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF) 단일중합체, 폴리비닐리덴헥사플루오로프로필렌 공중합체(PVDF-HFP) 및 폴리비닐리덴플루오라이드클로로트리플루오로에틸렌 공중합체(PVDF-TCFE)로 구성된 군으로부터 선택되는 1종 이상의 고분자인 것을 특징으로 하는 상기 수처리용 중공사 막의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 비닐피롤리돈계 수지는 폴리비닐피롤리돈 단일 중합체, 폴리(비닐피롤리돈-비닐아세테이트) 공중합체 및 폴리(비닐피롤리돈-비닐산) 공중합체로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 상기 수처리용 중공사 막의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 폴리(비닐피롤리돈-비닐산) 공중합체의 비닐산은 아크 릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 이소크로톤산, 신남산, 소르빈산, 비닐술폰산 및 비닐포스폰산로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 상기 수처리용 중공사 막의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 도프용액 내의 비닐리덴플루오라이드계 수지와 비닐피롤리돈계 수지의 비는 비닐리덴플루오라이드계 수지 100 중량부에 대하여 비닐피롤리돈계 수지 10 ~ 100 중량부인 것을 특징으로 하는 상기 수처리용 중공사 막의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 지지체의 재질은 폴리에스터, 폴리아미드 및 폴리프로필렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 상기 수처리용 중공사 막의 제조방법.
  7. 지지체 위에 비닐리덴플루오라이드계 수지와 비닐피롤리돈계 수지로 구성되는 중공사가 형성된 수처리용 중공사 막.
  8. 제7항에 있어서, 상기 비닐리덴플루오라이드계 수지와 비닐피롤리돈계 수지의 비는 비닐리덴플루오라이드계 수지 100 중량부에 대하여 비닐피롤리돈계 수지 10 ~ 100 중량부인 것을 특징으로 하는 상기 수처리용 중공사 막.
  9. 제7항에 있어서, 상기 중공사 막의 투수도는 300 ~ 600 liter/m2hr인 것을 특징으로 하는 상기 수처리용 중공사 막.
  10. 제7항에 있어서, 상기 중공사막의 내구성은 10psi압력에서 2분간 압력감소가 10% 이하인 것을 특징으로 하는 상기 수처리용 중공사 막.
KR1020090136130A 2009-12-31 2009-12-31 수처리용 중공사 막의 제조방법 및 그에 의한 수처리용 중공사 막 KR101184212B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090136130A KR101184212B1 (ko) 2009-12-31 2009-12-31 수처리용 중공사 막의 제조방법 및 그에 의한 수처리용 중공사 막

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090136130A KR101184212B1 (ko) 2009-12-31 2009-12-31 수처리용 중공사 막의 제조방법 및 그에 의한 수처리용 중공사 막

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110079153A true KR20110079153A (ko) 2011-07-07
KR101184212B1 KR101184212B1 (ko) 2012-09-19

Family

ID=44918561

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090136130A KR101184212B1 (ko) 2009-12-31 2009-12-31 수처리용 중공사 막의 제조방법 및 그에 의한 수처리용 중공사 막

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101184212B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101308998B1 (ko) * 2011-10-14 2013-09-16 에치투엘 주식회사 친수화된 폴리불화비닐리덴 수지를 이용한 고강도 수처리용 중공사막의 제조방법
WO2015016683A1 (ko) * 2013-08-01 2015-02-05 주식회사 엘지화학 내구성이 우수한 폴리아미드계 수처리 분리막 및 그 제조방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4784522B2 (ja) 2006-03-24 2011-10-05 東レ株式会社 ポリフッ化ビニリデン系多孔質分離膜

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101308998B1 (ko) * 2011-10-14 2013-09-16 에치투엘 주식회사 친수화된 폴리불화비닐리덴 수지를 이용한 고강도 수처리용 중공사막의 제조방법
WO2015016683A1 (ko) * 2013-08-01 2015-02-05 주식회사 엘지화학 내구성이 우수한 폴리아미드계 수처리 분리막 및 그 제조방법
US10112154B2 (en) 2013-08-01 2018-10-30 Lg Chem, Ltd. Polyamide-based water-treatment separation membrane having excellent durability, and manufacturing method therefor

Also Published As

Publication number Publication date
KR101184212B1 (ko) 2012-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101539608B1 (ko) 폴리비닐리덴플루오라이드 중공사 분리막과 그 제조방법
US8967391B2 (en) Method for preparing composite multilayer porous hollow membrane and device and product thereof
KR101657307B1 (ko) 불소계 중공사막 및 그 제조 방법
KR20070113375A (ko) 비대칭 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막 및 이의제조방법
KR101150285B1 (ko) 내오염성이 우수한 수처리용 분리막 및 이의 제조방법
KR101738976B1 (ko) 폴리비닐덴플루오라이드(pvdf) 중공사막 및 이의 제조방법
CN113117535A (zh) 同质连续纤维增强型中空纤维膜的制备方法及其制备的中空纤维膜
KR20130040620A (ko) 친수화 개질 폴리불화비닐리덴 수지를 이용한 고강도 수처리용 중공사막의 제조방법
KR101184212B1 (ko) 수처리용 중공사 막의 제조방법 및 그에 의한 수처리용 중공사 막
KR20130122451A (ko) 폴리비닐덴플루오라이드(ｐｖｄｆ) 중공사막의 제조방법
KR20160081612A (ko) 다공성 pvdf 중공사막 및 이의 제조방법
KR101025755B1 (ko) 투수도 및 기계적 강도가 개선된 한외여과막 및 그의 제조방법
KR20070113374A (ko) 고분자 나노섬유를 함유한 구형입자로 구성된폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막 및 이의 제조방법
KR20130040621A (ko) 친수화된 폴리불화비닐리덴 수지를 이용한 고강도 수처리용 중공사막의 제조방법
KR20070103187A (ko) 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막 및 이의 제조방법
KR20130047226A (ko) 막의 물성이 개선된 수처리용 ｐｖｄｆ 분리막 및 이의 제조방법
KR20070102012A (ko) 막대형 입자를 포함하는 친수성 폴리불화비닐리덴계다공성 중공사막 및 그의 제조방법
KR20070102011A (ko) 고수투과성 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막 및 이의제조방법
KR101308996B1 (ko) 친수화 폴리불화비닐리덴 복합 수지를 이용한 고투과 수처리용 중공사막의 제조방법
KR101380550B1 (ko) 폴리비닐덴플루오라이드(ｐｖｄｆ) 다공성 중공사막 및 그 제조방법
KR20130040622A (ko) 고투과도를 갖는 친수화 폴리불화비닐리덴 수지를 이용한 수처리용 중공사막의 제조방법
KR100977397B1 (ko) 환형편직물로 지지되는 대칭형 다공성 중공사막 및 그제조방법
KR101763991B1 (ko) 강도 및 수투과도가 향상된 중공사막 방사용 조성물 및 이를 이용한 중공사막의 제조방법
KR20130040625A (ko) 이차저지층을 갖는 수처리용 폴리불화비닐리덴 중공사막 및 그 제조방법
KR101665189B1 (ko) 내화학성이 우수한 폴리설폰계 중공사막 및 이의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150908

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160902

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170905

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190304

Year of fee payment: 7