KR20140073010A - Pressure Retarded osmosis membrane with enhanced Pressure Resistant and Manufacturing method - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a pressure retarded osmosis membrane with an enhanced pressure resistance, and a manufacturing method thereof. The manufacturing method of a pressure retarded osmosis membrane according to the present invention has advantage of satisfying the high flux requirement while maintaining an enhanced pressure resistance. Furthermore, the pressure retarded osmosis membrane of the present invention can achieve a high salt exclusion rate, and can prevent the solute of an inducing solution from reverse diffusing toward the reverse osmosis direction. The pressure retarded osmosis membrane manufactured by the manufacturing method of the present invention can provide a high flux and the power density.

Description

우수한 내압성을 갖는 압력지연삼투 분리막 및 이의 제조방법{Pressure Retarded osmosis membrane with enhanced Pressure Resistant and Manufacturing method}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a pressure-retarded osmotic membrane having excellent pressure resistance,

본 발명은 우수한 내압성을 갖는 압력지연삼투 분리막에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 높은 유량 및 전력밀도를 제공할 수 있는 우수한 내압성을 갖는 압력지연삼투 분리막 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a pressure-sensitive delayed osmotic membrane having excellent pressure resistance, and more particularly, to a pressure-delayed osmotic membrane having excellent pressure resistance capable of providing a high flow rate and power density, and a method of manufacturing the same.

압력지연삼투(Pressure retarded osmosis, PRO)는 바닷물과 담수가 만나는 지점에 분리막을 설치하여 염도차에 의해 발생된 삼투압으로서, 서로 다른 염도 구배(salt gradient)를 갖는 담수(fresh water)와 염수(brine)가 분리막(membrane)을사이에 두고 있을 때, 삼투현상(osmosis)으로 인하여 염수측 압력 양정(~120m 정도의 터빈유효양정에 해당하는 전압)이 상승하게 되고 이것을 터빈러너(turbinerunner)의 기계적 에너지로 변환하여 전력을 생산한다.Pressure retarded osmosis (PRO) is an osmotic pressure generated by a salinity difference by installing a membrane at the point where seawater and fresh water meet. Fresh water and brine (salt water), which have different salt gradients, The osmosis increases the saline-side pressure head (the voltage corresponding to the turbine effective head of ~ 120 m), which is the mechanical energy of the turbine runner To produce power.

이러한 삼투발전방식은 바닷물과 담수가 만나는 지점에 분리막을 설치하여 염도차에 의해 발생된 삼투압으로 전력을 생산한다는 개념에서 출발한다.This osmotic power generation method starts from the concept that a membrane is installed at the point where seawater and fresh water meet, and produces osmotic pressure generated by salinity difference.

즉, 압력지연삼투란 염도차가 다른 용액에서 분리막을 통해 발생된 삼투현상의 반대방향으로 삼투압보다 낮은 압력을 가하여 삼투방향의 물 흐름을 지연시킴으로써, 분리막을 투과된 물이 터빈을 돌려 전기를 생산하는 시스템이다.In other words, the pressure delay osmosis is a phenomenon in which the permeation of water in the osmotic direction is delayed by applying a pressure lower than the osmotic pressure to the opposite direction of the osmosis phenomenon generated through the membrane in the solution having different salinity, System.

이러한 삼투발전방식은 강물과 바다물이 만나는 접경 지역이라면 적용할 수있는 신재생 에너지 분야이고, 특히, 삼투압 발전소는 바람, 파도, 태양 에너지와 달리 어떠한 기상조건하에서도 지속적인 전기 공급원을 제공할 수 있다는 점에서 활용가치가 무궁무진하다.Such an osmotic power generation method is a renewable energy field that can be applied to a boundary region where river water and sea water meet. In particular, an osmotic power plant can provide a continuous electricity supply source under any weather condition unlike wind, wave and solar energy In terms of value, there is endless use.

그러나, 종래기술은 압력지연삼투를 이용한 설비 장치 및 유지 보수에 관한보고일 뿐, 압력지연삼투발전의 적합한 전용 막에 대한 연구 보고는 전무한 실정일 뿐만 아니라, 종래의 압력지연삼투 분리막은 내압성을 유지하면서 동시에 고유량을 충족시키지 못한다는 문제점이 있었다.
However, the prior art is a report on equipment and maintenance using pressure delay osmosis, and there has been no report on a suitable dedicated membrane for pressure-delayed osmosis power generation, and conventional pressure-delayed osmosis membranes maintain pressure resistance And at the same time the high flow rate can not be met.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 우수한 내압성을 가지면서 우수한 고유량을 확보를 할 수 있는 우수한 내압성을 갖는 압력지연삼투 분리막 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a pressure-sensitive delayed osmosis membrane having excellent pressure resistance and excellent pressure resistance, .

상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 10 kg/cm2 가압조건에서 내압성이 확보된 압력지연삼투 분리막에 있어서, 부직포 층 ;상기 부직포 층 상에 형성된 폴리아크릴계 고분자 지지층; 및 상기 고분자 지지층 상에 형성된 폴리아미드계 활성층이 적층된 복합막;을 포함하는 압력지연삼투 분리막을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a pressure-sensitive delayed osmosis membrane having pressure resistance at a pressure of 10 kg / cm 2 , comprising: a nonwoven fabric layer; a polyacrylic polymer supporting layer formed on the nonwoven fabric layer; And a polyamide-based active layer formed on the polymer support layer.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 부직포 층은2 ~ 20 cc/㎠ㆍsec의 공기투과량을 가질 수 있으며, 상기 부직포 층의 두께는 80 ~ 150㎛일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the nonwoven fabric layer may have an air permeation rate of 2 to 20 cc / cm2sec, and the nonwoven fabric layer may have a thickness of 80 to 150 mu m.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 폴리아크릴계 고분자 지지층이 막 면적 대비 스폰지 형태(Sponge Like)의 기공구조가 50 ~ 80% 및 핑거형태(Finger Like)의 기공구조 20 ~ 50 %가 규칙 또는 불규칙 배열된 것일 수 있으며, 상기 상기 폴리아크릴계 고분자 지지층은 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴아미드 및 폴리아크릴로니트릴로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있고, 상기 폴리아크릴계 고분자 지지층의 두께는 30 ~ 250㎛일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the polyacrylic polymer supporting layer has a pore structure of 50 to 80% and a pore structure of 20 to 50% in the form of sponges, And the polyacrylic polymer support layer may be at least one selected from the group consisting of polyacrylates, polyacrylamides, and polyacrylonitriles, and the thickness of the polyacrylic polymer support layer is from 30 to 250 Lt; / RTI >

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 압력지연삼투 분리막의 크기가 26cm2일 때, 10 kg/cm2 가압조건에서 유도용액 35,000ppm 을 이용하여 물의 유량 측정시, 상기 분리막의 전력밀도가 0.58 ~ 2.14W/m2인 압력지연삼투 분리막을 제공할 수 있다.According to one preferred embodiment of the present invention, the size of the delayed pressure osmosis membrane 26cm 2 one time, 10 kg / cm 2 pressure during the induction solution 35,000ppm water flow measurement using the conditions, the power density of the separator 0.58 ~ It is possible to provide a pressure-delayed osmosis membrane of 2.14 W / m 2 .

본 발명의 다른 태양은 (1) 부직포 상에 폴리아크릴계 고분자 함유용액을 도포하여 캐스팅하는 단계; (2) 비용매인 물에 용매 0.01 ~ 10%를 함유한 응고조에 침지하여 상전이에 의해 소수성 고분자 지지층을 형성하는 단계; 및 (3) 상기 소수성 고분자 지지층 표면에서 다관능성 아민 함유 수용액과 다관능성 산할로겐화합물을 함유한 유기용액간의 계면중합반응에 의해 폴리아미드 층을 형성시키는 단계; 를 포함하는 압력지연삼투 분리막 제조방법을 제공한다.Another aspect of the present invention relates to a method for producing a polyacrylic polymer, comprising the steps of: (1) casting a polyacrylic polymer-containing solution on a nonwoven fabric; (2) immersing the non-solvent in a coagulation bath containing 0.01 to 10% of solvent to form a hydrophobic polymer support layer by phase transition; And (3) forming a polyamide layer on the surface of the hydrophobic polymer support layer by interfacial polymerization between an aqueous solution containing a polyfunctional amine and an organic solution containing a polyfunctional acid halide compound; And a pressure-sensitive adhesive layer.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 (1)단계의 고분자 함유용액이 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴아미드 및 폴리아크릴로니트릴로중에서 선택되는 어느 하나이상을 포함할 수 있으며, 상기 (2)단계의 용매는 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아마이드, N-메틸-2-피롤리돈 및 디메틸설폭사이드로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이상일 수 있고, 상기 (2)단계의 응고조 내 온도가 40 ~ 80℃로 유지될 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the polymer-containing solution of the step (1) may include at least one selected from the group consisting of polyacrylate, polyacrylamide and polyacrylonitrile, May be any one selected from the group consisting of dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone and dimethylsulfoxide, and the temperature in the coagulation bath of step (2) Lt; 0 > C.

나아가, 상기 단계 (2)의 상전이에 의해 스폰지 형태의 기공구조 50 ~ 80% 및 핑거형태의 기공구조 20 ~ 50 %가 규칙 또는 불규칙 배열되는 소수성 고분자 Further, the hydrophobic polymer in which 50 to 80% of the pore structure of the sponge type and 20 to 50% of the pore structure of the finger type are regularly or irregularly arranged by the phase transition in the step (2)

지지층을 형성할 수 있다.
A support layer can be formed.

본 발명의 우수한 내압성을 갖는 압력지연삼투 분리막은 내압성을 유지하면서도 고유량의 요건을 충족하며, 높은 염배제율을 달성할 뿐만 아니라, 높은 유량 및 전력밀도를 제공할 수 있는 우수한 내압성을 갖는 압력지연삼투 분리막 및 이의 제조방법을 제공할 수 있다.
The pressure-sensitive osmotic membrane having excellent pressure resistance of the present invention satisfies the requirements of high flow rate while maintaining the pressure resistance, and achieves a high salt rejection rate as well as a pressure delay with excellent pressure resistance capable of providing a high flow rate and power density An osmotic membrane and a method for producing the same.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 압력지연삼투 분리막의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 의해 제조된 압력지연삼투 분리막의 전자현미경사진이다.
도 3은 본 발명의 실시예 2에 의해 제조된 압력지연삼투 분리막의 전자현미경사진이다.
도 4는 본 발명의 실시예 3에 의해 제조된 압력지연삼투 분리막의 전자현미경사진이다.
도 5는 본 발명의 비교예 1에 의해 제조된 복합막의 전자현미경사진이다.
1 is a cross-sectional view of a pressure-delayed osmosis membrane according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an electron micrograph of a pressure-delayed osmotic membrane prepared according to Example 1 of the present invention. FIG.
3 is an electron micrograph of a pressure-delayed osmotic membrane produced according to Example 2 of the present invention.
4 is an electron micrograph of the pressure-delayed osmotic membrane prepared according to Example 3 of the present invention.
5 is an electron micrograph of the composite membrane produced by Comparative Example 1 of the present invention.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

상술한 바와 같이 압력지연삼투를 이용한 설비 장치 및 유지 보수에 관한 보고일 뿐, 압력지연삼투발전의 적합한 전용 막에 대한 연구 보고는 전무한 실정일 뿐만 아니라, 종래의 압력지연삼투 분리막은 내압성을 유지하면서 동시에 고유량을 충족시키지 못한다는 문제점이 있었다.
As described above, there is no report on a suitable dedicated membrane for pressure-delayed osmosis power generation, which is merely a report on equipment and maintenance using pressure delay osmosis. In addition, The high flow rate can not be satisfied at the same time.

이에 본 발명의 한 측면에 따르면 10 kg/cm2 가압조건에서 내압성이 확보된 압력지연삼투 분리막에 있어서, 부직포 층; 상기 부직포 층 상에 형성된 폴리아크릴계 고분자 지지층; 및 상기 고분자 지지층 상에 형성된 폴리아미드계 활성층이 적층된 복합막;을 포함하는 압력지연삼투 분리막을 제공함으로써, 상술한 문제의 해결을 모색하였다. 이를 통해 본 발명의 우수한 내압성을 갖는 압력지연삼투 분리막은 내압성을 유지하면서도 고유량의 요건을 충족하는 우수한 내압성을 갖는 압력지연삼투 분리막 및 이의 제조방법을 제공할 수 있다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a pressure-sensitive delayed osmosis membrane having pressure resistance at a pressure of 10 kg / cm 2 , comprising: a nonwoven fabric layer; A polyacrylic polymer support layer formed on the nonwoven fabric layer; And a composite membrane in which a polyamide-based active layer formed on the polymer support layer is laminated. The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. Accordingly, the pressure-sensitive osmotic membrane having excellent pressure resistance of the present invention can provide a pressure-sensitive osmotic membrane having excellent pressure resistance that meets high flow rate requirements while maintaining pressure resistance, and a method for manufacturing the same.

구체적으로 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 압력지연삼투 분리막의 단면도이다. 압력지연삼투 분리막(100)은 부직포 층(103) 상에 폴리아크릴계 고분자 지지층(102)이 형성되고, 상기 아크릴계 고분자 지지층(102) 상에 상기 폴리아미드계 활성층이 적층된 복합막(101)이 형성된다. 1 is a cross-sectional view of a pressure-delayed osmosis membrane according to an embodiment of the present invention. The pressure delayed osmosis membrane 100 is formed by forming a polyacrylic polymer supporting layer 102 on a nonwoven fabric layer 103 and forming a composite membrane 101 in which the polyamide active layer is laminated on the acrylic polymer supporting layer 102 do.

먼저, 부직포 층(103)에 대해 설명한다.First, the nonwoven fabric layer 103 will be described.

본 발명의 압력지연삼투 분리막에서 부직포층은 막의 지지역할과 부직포의 높은 친수성으로 물의 흐름을 원활하게 하는 역할을 한다.In the pressure-sensitive osmosis membrane of the present invention, the nonwoven fabric layer plays a role of smoothly flowing water by supporting the membrane and high hydrophilicity of the nonwoven fabric.

본 발명의 부직포층에 사용될 수 있는 바람직한 소재는 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 나일론 및 폴리에틸렌으로 이루어진 군에서 선택되는 합성섬유; 또는 셀룰로오스계 펄프를 포함하는 천연섬유;가 사용될 수 있으며, 이러한 부직포층은 소재의 기공율 및 친수성도에 따라 막의 물성을 조절할 수 있다.
Preferred materials that may be used in the nonwoven fabric layer of the present invention include synthetic fibers selected from the group consisting of polyester, polypropylene, nylon, and polyethylene; Or cellulose-based pulp may be used. The nonwoven fabric layer can control the physical properties of the membrane according to porosity and hydrophilicity of the material.

상기 부직포 층은 평균기공이 1 ~ 600㎛일 수 있으며, 바람직하게는 5 ~ 300㎛를 만족할때, 압력지연삼투 분리막에 요구되는 물의 원활한 유입 및 수투과성을 높일 수 있다. The non-woven fabric layer may have an average pore size of 1 to 600 μm, preferably 5 to 300 μm, so that smooth permeation of water and water permeability required for the pressure delayed osmosis membrane can be improved.

그리고 본 발명의 상기 부직포 층은 두께가 80 ~ 150㎛일 수 있으며, 만약 두께가 80㎛미만이면, 전체 막의 강도와 지지역할에 미흡하고, 150㎛를 초과하면,유량 저하의 원인이 된다.
The thickness of the nonwoven fabric layer of the present invention may be in the range of 80 to 150 탆. If the thickness is less than 80 탆, the strength and support of the entire membrane are insufficient.

다음, 폴리아크릴계 고분자 지지층(102)에 대해 설명한다.Next, the polyacrylic polymer supporting layer 102 will be described.

본 발명의 압력지연삼투 분리막에서 고분자 지지층은 다공성 구조로 인해 고유량 확보하는 역할을 한다. 내열성과 강도In the pressure delayed osmosis membrane of the present invention, the polymer support layer plays a role of securing a high flow rate due to the porous structure. Heat resistance and strength

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 폴리아크릴계 고분자 지지층은 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴아미드 및 폴리아크릴로니트릴로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상이 함유된 용액으로부터 제막될 수 있고, 바람직하게는 폴리아크릴로니트릴로 제막할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the polyacrylic polymer support layer may be formed from a solution containing at least one selected from the group consisting of polyacrylate, polyacrylamide and polyacrylonitrile, Can be formed into polyacrylonitrile.

그리고 상기 폴리아크릴계 고분자 지지층은 두께가 30 ~ 250㎛일 수 있으며, 만약 두께가 30㎛미만이면, 전체 막의 내압성 유지에 미흡 할 수 있고, 250㎛를 초과하면, 유량 저하의 원인이 될 수 있다.The thickness of the polyacrylic polymer support layer may be 30 to 250 占 퐉. If the thickness is less than 30 占 퐉, maintaining the pressure resistance of the entire membrane may be insufficient. If the thickness is more than 250 占 퐉, the flow rate may be decreased.

본 발명의 상기 폴리아크릴계 고분자 지지층은 막 면적 대비 스폰지형태의 기공구조가 50 ~ 80% 및 핑거형태(Finger Like)의 기공구조 20 ~ 50 %가 규칙 또는 불규칙으로 혼재되어 배열되어 있을 수 있다.(도 2 ~ 도4 참조)The polyacrylic polymer support layer of the present invention may have a sponge-like pore structure of 50 to 80% and a finger-like pore structure of 20 to 50% arranged regularly or irregularly with respect to the membrane area. 2 to 4)

이때, 핑거형태의 기공구조 20% 미만이면, 투과 유속이 현저히 떨어지고, 50%를 초과하여 핑거형태의 기공구조로만 이루어지면, 내압성은 유지하나, 고유량 At this time, if the pore structure of the finger type is less than 20%, the permeation flow rate is remarkably decreased, and if the pore structure of the finger type is formed by more than 50%, the pressure resistance is maintained,

성능이 확보되지 않는다.
Performance is not ensured.

다음, 폴리아미드 층(101)에 대해 설명한다.Next, the polyamide layer 101 will be described.

본 발명의 압력지연삼투 분리막에서, 폴리아미드층은 상기 폴리아크릴계 고분자 지지층 상에서 다관능성 아민 함유 수용액과 다관능성 산할로겐화합물 함유 유기용액간의 계면중합반응에 의해 형성되는 것이다.In the pressure-sensitive osmotic membrane of the present invention, the polyamide layer is formed on the polyacrylic polymer support layer by interfacial polymerization between an aqueous solution containing a polyfunctional amine and an organic solution containing a polyfunctional acid halide compound.

본 발명의 폴리아미드층에 의해, 본 발명의 압력지연삼투 분리막은 단일막 구조에서 제거되기 어려운 1가 이온까지 제거할 수 있는 높은 염배제율을 확보할 수 있는 역할을 한다. 나아가, 정삼투 방식에 요구되는 물성을 최적화하므로 고농도의 해수담수용으로 적합하다.With the polyamide layer of the present invention, the pressure-sensitive osmotic membrane of the present invention plays a role of securing a high salt rejection rate which can remove univalent ions which are difficult to remove in a single membrane structure. Furthermore, since the physical properties required for the positive osmosis method are optimized, it is suitable for accommodating a high concentration of seawater.

더욱 구체적으로는, 상기 폴리아미드층의 형성은 메타페닐디아민, 파라페닐디아민, 오르소페닐디아민, 피페라진또는 알킬화된 페페리딘에서 선택되는 다관능성 아민과 알킬화된 지방족 아민을 함유하는 수용액에, 다관능성 아실할라이드, 다관능성 술포닐할라이드 또는 다관능성 이소시아네이트에서 선택되는 다관능성 산할로겐화합물 함유 유기용액을 접촉시켜, 상기 화합물간의 계면중합에 의해 이루어진다.More specifically, the formation of the polyamide layer is carried out by adding an aqueous solution containing a polyfunctional amine selected from metaphenyldiamine, paraphenyldiamine, orthophenyldiamine, piperazine or alkylated piperidine and an alkylated aliphatic amine, Is carried out by interfacial polymerization between the compounds by contacting an organic solution containing a polyfunctional acid halide compound selected from a functional acyl halide, a polyfunctional sulfonyl halide or a polyfunctional isocyanate.

이때, 상기 다관능성 아민 함유 또는 알킬화된 지방족 아민을 포함하는 수용액에 하이드록시기, 술폰화기, 카르보닐기, 트리알콕시실란기, 음이온기 및 3급 아미노기로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 친수성 기능기를 가지는 친수성 화합물 즉, 친수성 아미노 화합물이 더 첨가될 수 있다.At least one hydrophilic functional group selected from the group consisting of a hydroxyl group, a sulfonate group, a carbonyl group, a trialkoxysilane group, an anion group and a tertiary amino group is added to an aqueous solution containing the polyfunctional amine- or alkylated aliphatic amine A hydrophilic compound, i.e., a hydrophilic amino compound, may be further added.

더욱 구체적으로는, 상기 하이드록시기를 가지는 친수성 화합물의 바람직한일례로는 1,3-디아미노-2-프로판올, 에탄올아민, 디에탄올아민, 3-아미노-1-프로판올, 4-아미노-1-부탄올, 2-아미노-1-부탄올로 이루어진 군에서 선택된다.More specifically, preferred examples of the hydrophilic compound having a hydroxy group include 1,3-diamino-2-propanol, ethanolamine, diethanolamine, 3-amino-1-propanol, , 2-amino-1-butanol.

카르보닐기를 가지는 친수성 화합물은 아미노아세트알데히드 디메틸 아세탈,α-아미노부틸로락톤, 3-아미노벤즈아미드, 4-아미노벤즈아미드 및 N-(3-아미노프로필)-2-피롤리디논으로 이루어진 군에서 선택된다.The hydrophilic compound having a carbonyl group is selected from the group consisting of aminoacetaldehyde dimethylacetal,? -Aminobutylolactone, 3-aminobenzamide, 4-aminobenzamide and N- (3-aminopropyl) -2-pyrrolidinone do.

또한, 트리알콕시실란기를 함유한 친수성 화합물은 (3-아미노프로필)트리에톡시실란 또는 (3-아미노프로필)트리메톡시실란이 선택 사용된다.Further, as the hydrophilic compound containing a trialkoxysilane group, (3-aminopropyl) triethoxysilane or (3-aminopropyl) trimethoxysilane is preferably used.

상기 음이온기를 가지는 친수성 화합물로는 글리신, 타우린, 3-아미노-1-프 로펜설포닉 엑시드, 4-아미노-1-부텐설포닉 엑시드, 2-아미노에틸 하이드로젠 설페이트, 3-아미노벤젠설포닉 엑시드, 3-아미노-4-하이드록시벤젠설포닉 엑시드, 4-아미노벤젠설포닉 엑시드, 3-아미노프로필포스포닉 엑시드, 3-아미노-4-하이드록시벤조익 엑시드, 4-아미노-3-하이드록시벤조익 엑시드, 6-아미노헥센오익 엑시드, 3-아미노부탄오익 엑시드, 4-아미노-2-하이드록시부티릭 엑시드, 4-아미노부티릭 엑시드 및 글루타믹 엑시드로 이루어진 군에서 선택된다.Examples of the hydrophilic compound having an anionic group include glycine, taurine, 3-amino-1-propylselphenic acid, 4-amino-1-butenesulfonic acid, 2-aminoethylhydrogensulphate, 3-aminobenzenesulfonic acid , 3-amino-4-hydroxybenzenesulfonic acid, 4-aminobenzenesulfonic acid, 3-aminopropylphosphonic acid, 3-amino-4-hydroxybenzoic acid, Aminobutane oxidase, 4-amino-2-hydroxybutyric acid, 4-aminobutyric acid, and glutamic acid are selected from the group consisting of benzoic acid, benzoic acid, benzoic acid,

또한, 하나 또는 그 이상의 3급 아미노기를 가지는 친수성 화합물로는 3-(디메틸아미노)프로필아민, 3-(디에틸아미노)프로필아민, 4-(2-아미노에틸)모폴린, 1-(2-아미노에틸)피페라진, 3,3'-디아미노-N-메틸디프로필아민 및 1-(3-아미노프로필)이미다졸로 이루어진 군에서 선택되는 것이다.Examples of the hydrophilic compound having one or more tertiary amino groups include 3- (dimethylamino) propylamine, 3- (diethylamino) propylamine, 4- (2-aminoethyl) Aminoethyl) piperazine, 3,3'-diamino-N-methyldipropylamine and 1- (3-aminopropyl) imidazole.

이에, 본 발명의 폴리아미드층은 압력지연삼투 분리막의 조밀한 표면층으로형성되어 내압성에 강한 구조를 형성할 수 있으며 동시에 박막형 활성층이 균일한 크기의 기공을 유지하여 내화학성 및 높은 염배제율을 확보할 수 있다.
Accordingly, the polyamide layer of the present invention can be formed as a dense surface layer of a pressure-delayed osmosis membrane to form a structure resistant to pressure resistance, and at the same time, the thin film type active layer maintains pores of uniform size to secure chemical resistance and high salt rejection rate can do.

이상의 복합막 구조설계로부터, 본 발명의 압력지연삼투 분리막은 크기가 10 kg/cm2 가압조건에서 유도용액 35,000ppm 을 이용하여 물의 유량 측정시, 상기 분리막의 전력밀도가 0.58 ~ 2.14 [W/m2] 일 수 있는 압력지연삼투 분리막을 제공할 수 있다.(표 1 참조)
From the above composite membrane structure design, the pressure-delayed osmotic membrane of the present invention has a power density of 0.58 to 2.14 W / m 2 when measuring the flow rate of water using 35,000 ppm of the induction solution under the pressure of 10 kg / (See Table 1). ≪ tb >< TABLE >

한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, (1) 부직포 상에 폴리아크릴계 고분자 함유용액을 도포하여 캐스팅하는 단계; (2) 비용매인 물에 용매 0.01 ~ 10%를 함유한 응고조에 침지하여 상전이에 의해 소수성 고분자 지지층을 형성하는 단계; 및 (3) 상기 소수성 고분자 지지층 표면에서 다관능성 아민 함유 수용액과 다관능성 산할로겐화합물을 함유한 유기용액간의 계면중합반응에 의해 폴리아미드 층을 형성시키는 단계; 를 포함하는 압력지연삼투 분리막 제조방법을 제공한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a non-woven fabric, comprising the steps of: (1) applying a polyacrylic polymer- (2) immersing the non-solvent in a coagulation bath containing 0.01 to 10% of solvent to form a hydrophobic polymer support layer by phase transition; And (3) forming a polyamide layer on the surface of the hydrophobic polymer support layer by interfacial polymerization between an aqueous solution containing a polyfunctional amine and an organic solution containing a polyfunctional acid halide compound; And a pressure-sensitive adhesive layer.

먼저, 상기 (1)단계는 부직포 상에 폴리아크릴계 고분자 함유용액을 도포하여 캐스팅할 수 있다. 상기 (1)단계의 고분자 함유용액은 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴아미드 및 폴리아크릴로니트릴로 중에서 선택되는 어느 하나이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 폴리아크릴로니트릴을 포함할 수 있다.First, the step (1) may be performed by applying a polyacrylic polymer-containing solution onto the nonwoven fabric. The polymer-containing solution in the step (1) may include at least one selected from the group consisting of polyacrylate, polyacrylamide and polyacrylonitrile, and preferably polyacrylonitrile.

그리고 상기 고분자 함유용액의 용매는 통상적으로 사용할 수 있는 용매이면 어느 것이든 무방하고, 바람직하게는 디메틸포름아미드(dimethylforamide), N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone), 디메틸아세트아마이드(dimethylacetamide), 디메틸술폭사이드(dimethylsulfoxide)수 있고, 가장 바람직하게는 디메틸포름아미드(dimethylforamide) 일 수 있으며, 상기 고분자 함유용액의 전체 100중량%에 대하여 상기 고분자는 0.1 ~ 20 중량%를 포함할 수 있다.
The solvent of the polymer-containing solution may be any of conventionally usable solvents, and preferred examples thereof include dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, Dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, and most preferably, dimethylforamide. The polymer may be used in an amount of 0.1 to 20% by weight based on 100% by weight of the polymer-containing solution. .

다음 상기 (2)단계는 상전이에 의해 고분자 지지층을 형성하는 단계로서, 응고조에 사용되는 비용매에 용매 0.01 ~ 10중량%를 함유할 수 있다.The next step (2) is a step of forming a polymer supporting layer by phase transition, and may contain 0.01 to 10% by weight of a solvent in the non-solvent used in the coagulation bath.

이때, 사용되는 용매는 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈 및 디메틸설폭사이드로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이며, 본 발명의 디메틸아세트아미드 또는 디메틸포름아미드를 사용하고 있으나 고분자 용액 속에 들어있는 용매의 교환속도를 조절할 수 있는 요건을 충족하는 용매라면 이에 한정되지 않을 것이다.At this time, the solvent to be used is any one selected from the group consisting of dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone and dimethylsulfoxide, and the dimethylacetamide or dimethylformamide of the present invention is used However, the present invention is not limited thereto, as long as it satisfies the requirement to control the exchange rate of the solvent contained in the polymer solution.

또한 상기 비용매는 증류수; 또는 메탄올 또는 에탄올에서 선택되는 알코올류인 것이다. 상기 용매가 비용매인 물에 첨가되는 바람직한 함량은 0.01 ∼ 10중량%이며, 그 함량이 0.01중량% 미만이면, 기공도 증진 효과가 미흡하고, 10중량%를 초과하면, 비용매 대비 용매가 차지하는 비율이 높아져서 막 제조와 최적의 기공도 조절의 어려움이 있어 바람직하지 않다.Also, the non-solvent may include distilled water; Or an alcohol selected from methanol or ethanol. When the content of the solvent is less than 0.01% by weight, the effect of improving the porosity is insufficient. When the content of the solvent is more than 10% by weight, the ratio of the solvent to the non- , Which is not preferable because of difficulty in preparation of the film and control of the optimum porosity.

또한, 상기 (2)단계의 응고조 내 온도가 40 ~ 80℃로 유지함으로써, 상전이를 촉진 할 수 있는데, 이때, 상기 온도 40℃미만이면, 분리막의 기공구조를 제어하기 어려운 문제가 있을 수 있고, 80℃를 초과하면, 막의 수축 등의 문제로 손상될 수 있다.In addition, the phase transition can be promoted by keeping the temperature in the coagulation bath in the step (2) at 40 to 80 캜. At this time, if the temperature is lower than 40 캜, there may be a problem that the pore structure of the separation membrane is difficult to control If it exceeds 80 캜, the film may be damaged due to shrinkage or the like.

그리고 상기 (2)단계의 상전이에 의해 스폰지 형태의 기공구조 50 ~ 80% 및 핑거형태의 기공구조 20 ~ 50 %가 규칙 또는 불규칙 배열되는 소수성 고분자 지지층을 형성할 수 있다.The hydrophobic polymer support layer may be formed in which the sponge-type pore structure 50 to 80% and the finger-type pore structure 20 to 50% are regularly or irregularly arranged by the phase transition in the step (2).

이때, 핑거형태의 기공구조 20% 미만이면, 투과 유속이 현저히 떨어지고, 50%를 초과하여 핑거형태의 기공구조로만 이루어지면, 내압성은 유지하나, 고유량성능이 확보되지 않는다.At this time, if the pore structure of the finger type is less than 20%, the permeation flux is remarkably decreased, and if the pore structure of the finger type is formed by more than 50%, the pressure resistance is maintained but high flow rate performance is not ensured.

또한, 상기 소수성 고분자 지지층의 두께는 유량증가를 위하여 최소화될수록바람직하므로, 이러한 요건을 충족하기 위해서 본 발명의 소수성 고분자 지지층의두께는 30 ~ 250㎛를 갖는다.The thickness of the hydrophobic polymer support layer is preferably as small as possible in order to increase the flow rate. To satisfy such a requirement, the hydrophobic polymer support layer of the present invention has a thickness of 30 to 250 탆.

다음, 본 발명의 제조방법 중 상기 (3)단계는 상기 소수성 고분자 지지층 상에 폴리아미드층을 형성할 수 있다. 이때, 폴리아미드층은 메타페닐디아민, 파라페닐디아민, 오르소페닐디아민,피페라진또는 알킬화된 페페리딘에서 선택되는 다관능성 아민과 알킬화된 지방족 아민을 함유하는 수용액에, 다관능성 아실할라이드, 다관능성 술포닐할라이드 또는 다관능성 이소시아네이트에서 선택되는 다관능성 산할로겐화합물 함유 유기용액을 접촉시켜, 상기 화합물간의 계면중합에 의해 형성할 수 있다. 이때, 상기 다관능성 아민 함유 또는 알킬화된 지방족 아민을 포함하는 수용액에 하이드록시기, 술폰화기, 카르보닐기, 트리알콕시실란기, 음이온기 및 3급 아미노기로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 친수성 기능기를 가지는 친수성 화합물 즉, 친수성 아미노 화합물이 더 첨가될 수 있다.
Next, in step (3) of the production method of the present invention, a polyamide layer may be formed on the hydrophobic polymeric support layer. Wherein the polyamide layer is formed by adding a polyfunctional acyl halide, a polyfunctional amine, and a polyfunctional amine to an aqueous solution containing a polyfunctional amine and an alkylated aliphatic amine selected from metaphenyldiamine, paraphenyldiamine, orthophenyldiamine, piperazine or alkylated phe- A sulfonyl halide, or a polyfunctional isocyanate in the presence of an organic solvent containing a polyfunctional acid halide compound. At least one hydrophilic functional group selected from the group consisting of a hydroxyl group, a sulfonate group, a carbonyl group, a trialkoxysilane group, an anion group and a tertiary amino group is added to an aqueous solution containing the polyfunctional amine- or alkylated aliphatic amine A hydrophilic compound, i.e., a hydrophilic amino compound, may be further added.

이에 의해 본 발명의 제조방법으로 제조된 압력지연삼투 분리막은 오염성 및 내화학성이 확보된다. 또한, 단일막 구조는 기공사이즈가 커서 1가 이온과 같은 작은 염의 제거가 어려우나, 폴리아미드층을 구비한 본 발명의 복합막 구조의 막은 1가 이온까지 제거할 수 있다. 즉, 높은 염배제율을 달성할 수 있으며, 역삼투 방향으로 유도용액의 용질이 역 확산되는 것을 방지할 수 있다.
Thus, the pressure-sensitive osmotic membrane produced by the production method of the present invention has stain and chemical resistance. In addition, although the single membrane structure has a large pore size, it is difficult to remove a small salt such as monovalent ions, but the membrane of the composite membrane structure of the present invention having a polyamide layer can remove monovalent ions. That is, it is possible to achieve a high salt rejection rate and to prevent the dissolution of the solute in the induction solution in the reverse osmosis direction.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
The present invention is intended to more specifically illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these embodiments.

[[ 실시예Example ] ]

실시예Example 1 One

초지법에 의해 제조된 6.3 cc/㎠·sec 공기투과량의 기공도를 가진 부직포 상에, 14% 폴리아크릴로니트릴 및 86%의 디메틸포름아미드로 이루어진 고분자 용액을 150㎛±10%의 두께로 캐스팅하였다. 즉시 비용매인 물에 디메틸포름아미드(DMF) 용매 1중량%가 함유된 응고조에 침지하여 상전이시켜 폴리아크릴로니트릴으로 이루어진 고분자 지지층을 형성하였다. 이때, 응고조 용액의 온도를 60℃로 유지하여 준비하였다.A polymer solution composed of 14% polyacrylonitrile and 86% dimethylformamide was cast on a nonwoven fabric having porosity of 6.3 cc / cm 2 · sec air permeability prepared by a papermaking method to a thickness of 150 탆 10% . Immediately, the impregnant was immersed in a coagulation bath containing 1% by weight of a dimethylformamide (DMF) solvent to conduct phase transformation to form a polymeric support layer made of polyacrylonitrile. At this time, the temperature of the coagulation bath solution was maintained at 60 캜.

상기 침지하여 상전이 시킨 후, 형성된 폴리아크릴로니트릴으로 이루어진 고분자 지지층을 초순수에 하루 정도 보관하여 용매를 추출하였다. 상기 얻어진 고분자 지지층은 핑거형태의 기공구조를 갖는다. After immersing and phase transitions, the polymer support layer formed of polyacrylonitrile was stored in ultrapure water for one day to extract the solvent. The obtained polymer support layer has a pore structure of a finger shape.

이후, 용매가 추출된 폴리아크릴로니트릴으로 이루어진 고분자층의 표면상에 2중량%의 메타페닐렌디아민(MPD)이 함유된 수용액에 1분간 침지한 후, 압착방법으로 표면의 물층을 제거하였다. 이후, ISOPAR 용매(Exxon Corp.)에 트리메조일클로라이드(TMC) 0.1중량%를 함유하는 유기용액에 1분간 침적하여 계면중합시킨 직후 상온(25℃)에서 1분30초간 자연 건조시켜 폴리아미드층을 형성하였다. 이후, 미반응 잔여물들을 제거하기 위해 0.2중량% 소듐카보네이트 용액에 2시간 동안 침지하여 압력지연삼투 분리막을 제조하였다. Thereafter, the polymer layer was immersed in an aqueous solution containing 2% by weight of metaphenylenediamine (MPD) for 1 minute on the surface of the polymer layer composed of polyacrylonitrile from which the solvent was extracted, and then the water layer on the surface was removed by a pressing method. Thereafter, the mixture was immersed in an ISOPAR solvent (Exxon Corp.) in an organic solution containing 0.1% by weight of trimethoyl chloride (TMC) for 1 minute and subjected to interfacial polymerization, followed by natural drying at room temperature (25 ° C) for 1 minute and 30 seconds, . Thereafter, a pressure delayed osmosis membrane was prepared by immersing in a 0.2 wt% sodium carbonate solution for 2 hours to remove unreacted residues.

실시예Example 2 2

응고조의 비용매인 물에 디메틸포름아미드(DMF) 용매 3중량%를 함유하는 To the non-solvent of the coagulation bath was added 3% by weight of dimethylformamide (DMF)

것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 압력지연삼투 분리막을 제조하였다. The pressure-sensitive osmosis membrane was prepared in the same manner as in Example 1, except that

실시예Example 3 3

폴리아크릴로니트릴 12중량%를 디메틸포름아미드(dimethyl formamide, DMF) 88중량%에 혼합하여 준비한 고분자 용액을 이용하여 고분자 지지층을 제조하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 압력지연삼투 분리막을 제조하였다The procedure of Example 1 was repeated to prepare a polymer support layer using a polymer solution prepared by mixing 12 wt% of polyacrylonitrile with 88 wt% of dimethyl formamide (DMF) An osmotic membrane was prepared

실시예Example 4 4

폴리아크릴로니트릴을 대신에 폴리아크릴레이트을 사용하여 제조하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 압력지연삼투 분리막을 제조하였다.A pressure delayed osmotic membrane was prepared in the same manner as in Example 1 except that polyacrylonitrile was used instead of polyacrylonitrile.

비교예Comparative Example 1 One

응고조 용액의 온도를 상온으로 유지하고, 응고조의 비용매인 물에 침지하여 The temperature of the coagulation bath solution was maintained at room temperature and immersed in the non-coagulating water of the coagulation bath

고분자 지지층을 형성하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 압력지연삼투 분리막을 제조하였다. The pressure-sensitive osmosis membrane was prepared in the same manner as in Example 1, except that the polymer support layer was formed.

비교예Comparative Example 2 2

폴리아크릴로니트릴을 대신에 폴리아닐린을 사용하여 제조하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 압력지연삼투 분리막을 제조하였다.A pressure delayed osmosis membrane was prepared in the same manner as in Example 1, except that polyaniline was used instead of polyacrylonitrile.

실험예Experimental Example 1 One

상기 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1에서 제조된 복합막의 막 성능 평가하기 위하여, 상기 복합막을 막의 활성층이 유도용액을 향하는 방향(압력에 맞닿는 방향)으로 장착하고, 삼투현상에 의해 낮은 염도(원수, 증류수)에서 높은 염도(유도용액 35,000 ppm NaCl)로 물이 이동하도록 한다. 이때, 가압조건 10 kg/cm2에서 원수 증류수와 유도용액 35,000 ppm을 이용하여 압력지연삼투 공정에서 물의 이동량을 측정하고 이를 전력밀도로 환산하여 압력지연삼투 분리막의 유량을 확인하였다. In order to evaluate the membrane performance of the composite membranes prepared in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, the composite membrane was mounted in the direction in which the active layer of the membrane was directed to the induction solution (in the direction of pressure) , Distilled water) at high salinity (inducing solution 35,000 ppm NaCl). At this time, the amount of water movement in the pressure delayed osmosis process was measured by using distilled water of raw water and 35,000 ppm of the induction solution under a pressure condition of 10 kg / cm 2 , and the flow rate of the pressure delayed osmosis membrane was confirmed by converting the amount of water into power density.

압력지연삼투 공정의 성능은 전력밀도로 나타내며, 전류밀도는 단위면적당 전력(W/㎡)의 단위를 갖는다. 전력밀도는 압력지연삼투 분리막의 성능 평가에서 얻어진 유량(gfd)과 압력을 적용하여 하기 수학식 1에 의해 산출하였고, 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다. The performance of the pressure-delayed osmosis process is expressed in terms of power density, and the current density has units of power per unit area (W / m 2). The power density was calculated from the following equation (1) by applying the flow rate (gfd) and the pressure obtained from the performance evaluation of the pressure delay osmosis membrane and the results are shown in Table 1 below.

[수학식 1] [Equation 1]

Figure pat00001
(단, W는 전력밀도, JW는 유량, △P는 압력이다.)
Figure pat00001
(Where W is the power density, JW is the flow rate, and DELTA P is the pressure).

구분 division 가압수준 [kg/cm2]Pressure level [kg / cm 2 ] 유량 [gfd]Flow rate [gfd] 전력밀도 [W/m2]Power density [W / m 2 ] 실시예 1Example 1 ∼10~ 10 4.624.62 2.142.14 실시예 2Example 2 ~ 10~ 10 3.463.46 1.601.60 실시예 3Example 3 ~ 10~ 10 3.013.01 1.391.39 실시예 4Example 4 ∼10~ 10 3.363.36 1.551.55 비교예 1Comparative Example 1 ∼10~ 10 1.431.43 0.660.66 비교예 2Comparative Example 2 ~ 5~ 5 2.522.52 0.580.58

측정결과, 표1에서 확인된 바와 같이, 제조된 압력지연삼투 분리막은 10kg/cm2 가압조건에서 원수 증류수와 유도용액 35,000ppm을 이용하여 압력지연삼투공정에서 물의 유량을 측정한 결과, 막의 손상 없이 내압성을 유지하면서, 고유량 성능을 갖는 실시예1 ~ 4를 사용할 수 있으며, 가장 우수한 것으로는 실시예 1이 압력지연삼투 분리막으로써 활용 가능하다. 반면, 고분자 지지층의 기공구조가 비교예1의 복학막의 경우는 10kg/cm2 가압조건에서 내압성은 확인되었지만, 유량 및 전력밀도가 낮은 결과를 확인할 수 있다.As a result of the measurement, as shown in Table 1, when the pressure-delayed osmosis membrane was measured under the pressure of 10 kg / cm 2 , the flow rate of water in the pressure delay osmosis process was measured using distilled water of the raw water and 35,000 ppm of the induction solution. Examples 1 to 4 having a high flow rate performance can be used while maintaining the pressure resistance, and the best embodiment is applicable as the pressure-delayed osmosis membrane. On the other hand, although the pressure resistance was confirmed under the pressure of 10 kg / cm 2 in the case of the recovered membrane of Comparative Example 1, the pore structure of the polymer support layer was confirmed to be low, but the flow rate and power density were low.

실험예Experimental Example 2 2

상기 실시예 1 ~ 4 및 비교예 1에서 제조된 압력지연삼투 분리막을 주사전자현미경(SEC, SNE-3000M)을 찍어서 확인하였고, 그 결과는 도 2 ~ 도 5를 참조하여 설명한다.The pressure-delayed osmotic membranes prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 were confirmed by scanning electron microscopy (SEC, SNE-3000M), and the results are described with reference to FIGS. 2 to 5.

도 2는 실시예 1에서 제조한 압력지연삼투 분리막의 주사전자현미경사진이며, 상기 얻어진 고분자 지지층은 스폰지형태의 기공구조와 핑거형태의 기공구조가 복합적으로 형성된 구조이며, 지지층의 핑거형태 비율이 전체 구조의 45%이다.FIG. 2 is a scanning electron microscope photograph of the pressure-delayed osmotic membrane prepared in Example 1. FIG. 2 is a structure in which the obtained polymer support layer has a structure in which a pore structure of a sponge type and a pore structure of a finger type are complexly formed, It is 45% of the structure.

도 3은 실시예 2에서 제조한 압력지연삼투 분리막의 주사전자현미경 사진이며, 상기 얻어진 고분자 지지층은 핑거형태 비율이 전체 구조의 37.5%이다.FIG. 3 is a scanning electron microscope (SEM) image of the pressure-delayed osmotic membrane prepared in Example 2, and the obtained polymer support layer has a finger type ratio of 37.5% of the total structure.

도 4는 실시예 3에서 제조한 압력지연삼투 분리막의 주사전자현미경사진이며, 상기 얻어진 고분자 지지층은 핑거형태 비율이 전체 구조의 30%이다.FIG. 4 is a scanning electron micrograph of the pressure delayed osmotic membrane prepared in Example 3, wherein the polymeric support layer has a finger type ratio of 30% of the total structure.

도 5는 비교예 1에서 제조한 압력지연삼투 분리막이고, 상기 얻어진 고분자 지지층은 완전한 스폰지형태의 기공구조이다.
FIG. 5 is a pressure-delayed osmosis membrane prepared in Comparative Example 1, and the obtained polymer support layer is a complete sponge-like pore structure.

100 : 압력지연삼투 분리막 101 : 폴리아미드 층
102 : 고분자 지지층 103 : 부직포 층
100: pressure delayed osmosis membrane 101: polyamide layer
102: polymer supporting layer 103: nonwoven fabric layer

Claims (12)

10 kg/cm2 가압조건에서 내압성이 확보된 압력지연삼투 분리막에 있어서,
부직포 층 ;
상기 부직포 층 상에 형성된 폴리아크릴계 고분자 지지층; 및
상기 고분자 지지층 상에 형성된 폴리아미드계 활성층이 적층된 복합막;을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력지연삼투 분리막.
In the pressure delayed osmosis membrane having pressure resistance secured under a pressure of 10 kg / cm 2 ,
A nonwoven fabric layer;
A polyacrylic polymer support layer formed on the nonwoven fabric layer; And
And a polyamide-based active layer formed on the polymer support layer.
제 1항에 있어서,
상기 부직포 층은 2 ~ 20 cc/㎠ㆍsec의의 공기투과량을 가지는 것을 특징으로 하는 압력지연삼투 분리막.
The method according to claim 1,
Wherein the nonwoven fabric layer has an air permeation amount of 2 to 20 cc / cm < 2 > sec.
제 1항에 있어서,
상기 부직포 층은 두께가 80 ~ 150㎛ 인 것을 특징으로 하는 압력지연삼투 분리막.
The method according to claim 1,
Wherein the non-woven fabric layer has a thickness of 80 to 150 mu m.
제1항에 있어서,
상기 폴리아크릴계 고분자 지지층이 막 면적 대비 스폰지 형태(Sponge Like)의 기공구조가 50 ~ 80% 및 핑거형태(Finger Like)의 기공구조 20 ~ 50 %가 규칙 또는 불규칙 배열된 것을 특징으로 하는 압력지연삼투 분리막.
The method according to claim 1,
Characterized in that the polyacrylic polymer support layer has a regular or irregular arrangement of 50 to 80% of sponge-like pore structure and 20 to 50% of pore structure of finger shape compared to the membrane area. Membrane.
제1항에 있어서,
상기 폴리아크릴계 고분자 지지층은 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴아미드 및 폴리아크릴로니트릴로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 압력지연삼투 분리막.
The method according to claim 1,
Wherein the polyacrylic polymer support layer is at least one selected from the group consisting of polyacrylate, polyacrylamide, and polyacrylonitrile.
제 1항에 있어서,
상기 폴리아크릴계 고분자 지지층의 두께가 30 ~ 250㎛인 것을 특징으로 하는 압력지연삼투 분리막.
The method according to claim 1,
Wherein the polyacrylic polymer support layer has a thickness of 30 to 250 占 퐉.
제 1항에 있어서,
압력지연삼투 분리막의 크기가 26cm2일 때,
10 kg/cm2 가압조건에서 유도용액 35,000ppm 을 이용하여 물의 유량 측정시,
상기 분리막의 전력밀도가 0.58 ~ 2.14W/m2인 것을 특징으로 하는 압력지연삼투 분리막.
The method according to claim 1,
When the size of the pressure delay osmosis membrane is 26 cm 2 ,
10 kg / cm 2 When the flow rate of water is measured using 35,000 ppm of the induction solution under the pressurized condition,
Wherein the separation membrane has a power density of 0.58 to 2.14 W / m 2 .
(1) 부직포 상에 폴리아크릴계 고분자 함유용액을 도포하여 캐스팅하는 단계;
(2) 비용매인 물에 용매 0.01 ~ 10%를 함유한 응고조에 침지하여 상전이에 의해 소수성 고분자 지지층을 형성하는 단계; 및
(3) 상기 소수성 고분자 지지층 표면에서 다관능성 아민 함유 수용액과 다관능성 산할로겐화합물을 함유한 유기용액간의 계면중합반응에 의해 폴리아미드 층을 형성시키는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력지연삼투 분리막 제조방법.
(1) applying and casting a polyacrylic polymer-containing solution onto a nonwoven fabric;
(2) immersing the non-solvent in a coagulation bath containing 0.01 to 10% of solvent to form a hydrophobic polymer support layer by phase transition; And
(3) forming a polyamide layer on the surface of the hydrophobic polymer support layer by interfacial polymerization between an aqueous solution containing a polyfunctional amine and an organic solution containing a polyfunctional acid halide compound; Wherein the pressure-relief osmotic membrane separation membrane comprises:
제 8항에 있어서,
상기 (1)단계의 고분자 함유용액이 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴아미드 및 폴리아크릴로니트릴로 중에서 선택되는 어느 하나이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력지연삼투 분리막 제조방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the polymer-containing solution in step (1) comprises at least one selected from the group consisting of polyacrylates, polyacrylamides, and polyacrylonitriles.
제 8항에 있어서,
상기 (2)단계의 용매가 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아마이드, N-메틸-2-피롤리돈 및 디메틸설폭사이드로 이루어진 군에서 선택되는 어느하나이상인 것을 특징으로 하는 압력지연삼투 분리막 제조방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the solvent of step (2) is at least one selected from the group consisting of dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, and dimethylsulfoxide.
제 8항에 있어서,
상기 (2)단계의 응고조 내 온도가 40 ~ 80℃로 유지되는 것을 특징으로 하는 압력지연삼투 분리막 제조방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the temperature in the coagulation bath in step (2) is maintained at 40 to 80 占 폚.
제 11항에 있어서,
상기 단계 (2)의 상전이에 의해 스폰지 형태의 기공구조 50 ~ 80% 및 핑거형태의 기공구조 20 ~ 50 %가 규칙 또는 불규칙 배열되는 소수성 고분자 지지층을 형성하는 것을 특징으로 하는 압력지연삼투 분리막 제조방법.
12. The method of claim 11,
Characterized in that a hydrophobic polymer support layer is formed in which the sponge-like pore structure of 50 to 80% and the finger-shaped pore structure of 20 to 50% are regularly or irregularly arranged by the phase transition of step (2) .
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