KR20160025841A - Separation membrane with surface treatment for vortex generation and a method for the separation membrane - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a surface treatment separator for generating a vortex. The present invention is to provide the surface treatment separator for generating a vortex and a method for manufacturing the same. According to the present invention, the surface treatment separator is capable of effectively removing contaminants accumulated on the surface of separator, by effectively generating a vortex in a fluid which flows the surface of the separator, using a micro-embossed structure formed on the surface of the separator. Another purpose of the present invention is to swiftly reduce the environmental pollution and to economically and easily produce the separator, compared to an existing lithography method or chemical deposition method, while generating the micro-embossing on the surface of the separator. For the same, the present invention comprises: a base film (110); a filtration film (120) which is laminated on top of the base film (110); and multiple fillers (130) which are interposed between the base film (110) and filtration film (120) to form the micro-embossing.

Description

와류 발생용 표면 처리 분리막 및 그 제조 방법 {Separation membrane with surface treatment for vortex generation and a method for the separation membrane}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a surface treatment membrane for vortex generation and a method for producing the same,

본 발명은 와류 발생용 표면 처리 분리막 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a surface treatment separation membrane for generating vortex and a method of manufacturing the same.

식수의 제조 분야로부터 오폐수의 처리 분야까지 광범위한 영역에서 여과 기술이 사용되고 있으며, 현재 분리막을 이용한 여과 기술의 적용이 확대되고 있다. 분리막이란 수 μm 이하의 미세한 기공이 형성되어 있는 막으로서, 기공의 크기 순으로 정밀여과막 〉한외여과막 〉나노여과막 〉역삼투여과막 등으로 구분할 수 있다. 분리막은 체분리(Sieve) 효과, 즉 분리막 표면의 기공보다 작은 물질은 통과시키고 이보다 큰 물질은 통과시키지 않는 효과를 이용하여 오염물질을 제거하게 되는데, 수중에 포함된 유해한 유ㆍ무기 오염물질, 크립토 기생충, 박테리아 등을 거의 완벽하게 제거할 수 있어 안전한 물의 생산이 가능하고, 또한 종래 수처리 공정에 비하여 화학약품 사용량이 적기 때문에 친환경적인 처리공정이라 할 수 있다. 현재 일반적으로 정밀여과막 및 한외여과막은 상수처리에 의한 먹는 물의 제조나 생활하수 및 공장폐수의 처리에 사용되며, 나노여과막 및 역삼투여과막은 오염물질이 거의 포함되어 있지 않은 순수한 물을 필요로 하는 분야에 적용되고 있다.Filtration technology has been used in a wide range of fields from drinking water production to wastewater treatment, and the application of filtration technology using membrane has been expanded. The separation membrane is a membrane in which fine pores of several μm or less are formed, and can be classified into microfiltration membrane> ultrafiltration membrane> nanofiltration membrane> reverse osmosis membrane in order of pore size. The separator removes the contaminants by using a sieve effect, that is, the effect of passing a substance smaller than the pore on the surface of the separator but not allowing the substance larger than the pore of the separator to pass therethrough. The harmful organic and inorganic contaminants contained in the water, Parasites, bacteria, and the like can be almost completely removed, thereby making it possible to produce safe water. Further, since the amount of chemical used is smaller than that in the conventional water treatment process, it can be said to be an environmentally friendly treatment process. At present, microfiltration membranes and ultrafiltration membranes are used for the production of food by treatment of water, treatment of domestic sewage and factory wastewater, and nanofiltration membrane and reverse osmosis filtration membrane are used in fields requiring pure water .

분리막을 사용하는 이유는 무엇보다도 일정한 처리 수질 확보가 용이하다는 점이다. 특히 국내의 경우 봄, 가을의 조류 발생, 여름의 고탁도, 겨울의 수온 저하 등 4계절의 원수 수질의 편차가 매우 크기 때문에 기존의 모래 여과 방식으로는 일정한 처리수질 확보가 거의 불가능하다. 기타 UV, 오존 등 고도 처리 공정의 경우도 나름대로의 문제점을 가지고 있으며, 특히 수질의 경우 최근 들어 지아디아, 크립토스로리디움 등 원생 동물의 문제가 이슈화되고 있는데 이 경우도 기존 방식으로는 안정성 확보가 어렵다. 그러나 분리막을 사용할 경우 이러한 문제가 거의 해소되어 원수 수질의 편차나 원생 동물의 존재 여부에 크게 영향받지 않고 일정한 처리 수질을 확보할 수 있다. 더불어, 분리막을 사용하여 수처리를 함에 있어서 관리의 용이성 또한 높다는 장점이 있다. 막여과공정은 전공정의 자동화가 가능한 바, 상수의 생산 및 자체 세정 공정까지 모든 공정이 상당 부분 자동 운전되기 때문에 전문 관리 인력의 확보가 불충분한 상황에서도 적용이 가능한 것이다.The reason for using the membrane is that it is easy to obtain a certain amount of treated water. In particular, in the case of Korea, the variation of water quality in the four seasons, such as spring and fall algae occurrence, summer turbidity, and winter water temperature deterioration is very large. Other UV, ozone and other advanced treatment processes have their own problems. In particular, water quality has recently become a problem for protozoa such as giardia and creptosolididum. In this case, it's difficult. However, when the membrane is used, this problem is almost solved, and the treated water quality can be secured without being greatly affected by the fluctuation of the water quality of the raw water or the presence of the protozoa. In addition, there is an advantage that the ease of management is also high when water treatment is performed using a separation membrane. Membrane filtration process can be automated even in the case of insufficient securing of professional management personnel because all the processes from the production of the water to the self-cleaning process are operated automatically.

다만 분리막을 이용한 여과 공정에 있어서, 여과가 진행됨에 따라 분리막에 오염 물질이 쌓이게 되면서 여과 효율이 떨어지게 되는 문제가 있어, 분리막을 적절한 시점에서 효과적으로 세척해 주어야 한다는 제한이 있다. 이에 따라 분리막의 효과적인 세척을 위한 다양한 연구 및 노력이 이루어져 왔다.
However, in the filtration process using the separation membrane, contaminants accumulate in the separation membrane as the filtration progresses, and the filtration efficiency is lowered. Therefore, there is a restriction that the separation membrane should be cleaned effectively at an appropriate time. Accordingly, various studies and efforts have been made for effective washing of the membrane.

분리막을 통과하여 흘러가는 여과대상유체(예를 들어 원수)에 와류를 발생시킴으로써 분리막에 축적되는 오염 물질을 효과적으로 제거할 수 있다는 사실이 알려져 있으며, 이에 따라 효과적으로 와류를 발생시키고자 하는 기술들이 다양하게 연구되었다. 기존에는 원수가 흘러가는 유로 상에 와류를 발생시키기 위한 구조물을 구비시키거나, 또는 별도의 동력에 의해 구동되는 와류 발생 장치가 더 구비되는 등의 방법이 널리 사용되었으나, 예를 들어 분리막이 다수 개 적층되어 있는 형태로 된 장치의 경우 각 층마다 와류를 전달하지 못하는 등의 한계가 있었다.It has been known that by generating a vortex in a fluid to be filtered (for example, raw water) flowing through the separation membrane, it is possible to effectively remove contaminants accumulated in the separation membrane. Accordingly, Respectively. Conventionally, a method has been widely used in which a structure for generating a vortex is provided on a flow path of raw water, or a vortex generating device driven by a separate power is furthermore widely used. However, for example, In the case of a device in the form of a stack, there was a limit such that vortices could not be delivered to each layer.

이러한 한계를 극복하기 위하여, 분리막 자체에 와류를 발생시킬 수 있도록 요철 형태의 구조가 형성되어 있게 하는 기술이 연구되고 있다. 한국등록특허 제 1275909호("표면이 패턴화된 분리막, 그 제조방법 및 이를 이용한 수처리 공정", 2013.06.11, 선행기술 1)에는, 반도체 공정에서 사용되는 기술인 리소그래피 기술을 이용하여 분리막 표면에 미세 패턴을 형성함으로써 요철이 형성되도록 하는 기술이 개시된다. 또한 미국공개특허 제2012/0058302호("Fabrication of anti-fouling surfaces comprising a micro- or nano-patterned coating", 2012.03.08, 선행기술 2)에는, 분리막을 잡아당겨 늘린 상태에서 분리막 표면에 화학 증착(CVD, chemical vapor deposition)을 이용하여 코팅막을 만들고, 이후 분리막에 가해진 힘을 제거하여 분리막이 원래대로 줄어들면서 코팅막이 굴곡을 형성하게 됨으로써 요철이 형성되도록 하는 기술이 개시된다. 또한 국제공개특허 제2014-003140호("Composite semipermeable membrane and composite semipermeable membrane element", 2014.01.03, 선행기술 3)에는, 분리막 위에 적층되는 분리층을 형성하되, 분리층의 표면 거칠기를 다르게 형성함으로써 요철이 형성되도록 하는 기술이 개시된다.In order to overcome such limitations, a technique of forming a concavo-convex structure to generate a vortex in the membrane itself has been studied. Korean Patent No. 1275909 ("Membrane having a surface patterned, a method for producing the same, and a water treatment process using the same", 2013.06.11, prior art 1) A technique for forming irregularities by forming a pattern is disclosed. Also, in U.S. Patent Application Publication No. 2012/0058302 ("Fabrication of anti-fouling surfaces comprising a micro or nano-patterned coating", Mar. 03, 08, Prior Art 2) Discloses a technique for forming a coating film using CVD (Chemical Vapor Deposition), removing the force applied to the separation membrane to reduce the separation membrane originally, and forming a curvature of the separation membrane, thereby forming irregularities. In addition, International Publication No. 2014-003140 ("Composite semipermeable membrane and composite semipermeable membrane element", Apr. 1, 2013, Prior Art 3) discloses a method of forming a separation layer on a separation membrane, A technique for forming irregularities is disclosed.

상술한 바와 같은 선행기술들은, 모두 분리막 표면에 미세한 요철이 형성되도록 함으로써, 이 요철에 의하여 분리막 표면을 흘러가는 유체에서 작은 와류가 발생되도록 하는 원리를 기반으로 하고 있다. 이러한 요철 자체의 크기는 분리막 두께 수준에 가까운 정도로 매우 작기 때문에 발생되는 와류 자체도 매우 작지만, 대신 요철 자체가 분리막 상에 형성되어 있기 때문에 발생되는 와류가 분리막 표면에 매우 직접적으로 영향을 끼칠 수 있어, 분리막 상에 누적되어 있는 오염물을 제거해 내는 효과가 상당히 높은 것으로 알려져 있다.The prior art as described above is based on the principle that small irregularities are formed on the surface of the separation membrane so that a small vortex is generated in the fluid flowing on the separation membrane surface by the irregularities. Since the size of such irregularities is very small to the extent of the membrane thickness, the vortex generated is very small. However, since the irregularities themselves are formed on the membrane, the vortex generated can very directly affect the membrane surface, It is known that the effect of removing the accumulated contaminants on the membrane is remarkably high.

그런데, 상술한 바와 같은 선행기술들을 사용하여 분리막을 제작하는 데 있어서는 다음과 같은 문제점들이 존재한다. 선행기술 1의 경우 반도체 공정에서 사용되는 리소그래피 기술을 사용하는데, 리소그래피 기술은 잘 알려져 있는 바와 같이 패턴을 형성하고자 하는 대상물에 포토레지스트(photoresist)를 코팅하고 원하는 패턴이 형성된 마스크를 통해 광을 조사한 후 식각을 통해 광이 조사된 부분을 제거하는 방식으로 이루어진다. 그런데 포토레지스트 자체나 식각에 사용되는 화학 용액 등이 인체 및 환경에 상당히 해로운 물질이기 때문에, 제작 과정 및 제작 후 발생되는 부산물(사용되고 난 식각액 등)에 의하여 환경 오염 발생 위험성이 매우 높다는 문제점이 있다. 뿐만 아니라 리소그래피 장비 자체나 리소그래피에 사용되는 물질들의 가격이 상대적으로 비싸, 분리막의 생산 단가가 기존에 비해 지나치게 높아지게 되는 문제점이 있다. 선행기술 2, 3의 경우에도 이와 유사하게, 제작 과정에서 사용되는 화학 물질들에 의한 환경 오염 문제 및 증착 장비 등의 사용으로 인한 제작 단가 상승 문제가 마찬가지로 크게 존재한다.However, the following problems exist in manufacturing the separator using the above-described prior arts. In the case of Prior Art 1, a lithography technique used in a semiconductor process is used. As is well known, a lithography process is a process of coating a photoresist on an object to be patterned, irradiating light through a mask having a desired pattern And removing portions irradiated with light through etching. However, since the photoresist itself or the chemical solution used for the etching is a substance which is considerably harmful to the human body and the environment, there is a problem that the risk of environmental pollution is very high due to the byproducts (etchant used) In addition, there is a problem that the cost of the lithography equipment itself or the materials used for lithography is relatively high, resulting in an excessively high production cost of the separation membrane. Likewise, in the prior arts 2 and 3, environmental pollution caused by chemical substances used in the manufacturing process and manufacturing cost increase due to the use of deposition equipment are also present.

이러한 점을 고려하여, 인체 및 환경에 유해한 화학 물질을 사용하지 않으면서 분리막 표면에 와류 발생용 요철을 효과적이고 경제적으로 형성할 수 있는 기술에 대한 요구가 당업자 사이에 꾸준히 있어 왔다.
Taking this into consideration, there has been a constant demand among those skilled in the art for a technique capable of effectively and economically forming vortex-generating irregularities on the surface of a membrane without using chemical substances harmful to humans and the environment.

1. 한국등록특허 제 1275909호("표면이 패턴화된 분리막, 그 제조방법 및 이를 이용한 수처리 공정", 2013.06.11)1. Korean Patent No. 1275909 ("Separator having a surface patterned, a method for producing the same, and a water treatment process using the same, " 2013.06.11) 2. 미국공개특허 제2012/0058302호("Fabrication of anti-fouling surfaces comprising a micro- or nano-patterned coating", 2012.03.08)2. U.S. Patent Publication No. 2012/0058302 ("Fabrication of anti-fouling surfaces comprising a micro- or nano-patterned coating" 3. 국제공개특허 제2014-003140호("Composite semipermeable membrane and composite semipermeable membrane element", 2014.01.03)3. International Patent Publication No. 2014-003140 ("Composite semipermeable membrane and composite semipermeable membrane element", 2014.01.03)

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 분리막 표면에 미세한 요철 구조를 형성하여 분리막 표면에 밀접하여 흐르는 유체에 효과적으로 와류를 발생시킴으로써 분리막 표면에 축적된 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있도록 하는, 와류 발생용 표면 처리 분리막 및 그 제조 방법을 제공함에 있다. 본 발명의 또다른 목적은, 상술한 바와 같이 분리막 표면에 미세한 요철 구조가 형성되도록 하되, 기존의 리소그래피 방식이나 화학 증착 방식 등에 비해 비약적으로 환경 오염 문제를 줄일 수 있음과 동시에 훨씬 경제적이고 용이하게 분리막 생산이 가능하도록 하는, 와류 발생용 표면 처리 분리막 및 그 제조 방법을 제공함에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a separator by forming a minute uneven structure on a separator surface, Which is capable of effectively removing contaminants accumulated in the surface treatment membrane, and a method for producing the same. It is a further object of the present invention to provide a method for forming a fine concave-convex structure on the surface of a separation membrane as described above, which can significantly reduce the environmental pollution problem compared with the conventional lithography method or chemical vapor deposition method, And to provide a method for producing the same.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 와류 발생용 표면 처리 분리막은, 기저막(110); 상기 기저막(110) 상면에 적층 구비되는 여과막(120); 상기 기저막(110) 및 상기 여과막(120) 사이에 개재 구비되어 요철을 형성하는 다수 개의 개재물(130); 을 포함하여 이루어질 수 있다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a surface treatment separation membrane for generating vortex, comprising: a base film (110); A filtration membrane 120 laminated on the top surface of the base membrane 110; A plurality of inclusions (130) interposed between the base membrane (110) and the filtration membrane (120) to form irregularities; . ≪ / RTI >

이 때 상기 개재물(130)은, 단면이 원, 타원, 다각형 중 선택되는 어느 하나의 형상으로 이루어지는 봉 또는 쓰레드(thread) 형태, 평판 형태, 요철이 있는 판 형태 중 선택되는 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다.At this time, the inclusions 130 may be formed of at least one selected from the group consisting of a rod, a thread, a flat plate, and a plate having a concavo-convex shape, the cross section of which is a circle, an ellipse, .

또한 상기 개재물(130)은, 상기 분리막(100)의 전체 면적에 걸쳐 균일하게 분포되거나, 또는 미리 결정된 분포 비율에 따라 불균일하게 분포되도록 이루어질 수 있다.The inclusions 130 may be uniformly distributed over the entire area of the separation membrane 100, or non-uniformly distributed according to a predetermined distribution ratio.

또한 상기 개재물(130)은, 미리 결정된 패턴 형상에 따라 정렬 배치되거나, 또는 무작위적으로 배치되도록 이루어질 수 있다.Also, the inclusions 130 may be arranged in a predetermined pattern shape, or randomly arranged.

또한 상기 개재물(130)은, 다공성 재질로 이루어질 수 있다.The inclusions 130 may be made of a porous material.

또한 상기 여과막(120)은, MF(Micro filtration), UF(Ultra filtration), NF(Nano filtration), RO(Reverse Osmosis) 중 선택되는 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다.The filtration membrane 120 may be formed of at least one selected from the group consisting of microfiltration (MF), ultrafiltration (UF), nano filtration (NF), and reverse osmosis (RO).

또한 상기 기저막(110)은, 메탈 폼(metal form), 다공성 세라믹, PP(폴리프로필렌) 부직포, PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트) 재질 부직포 , PS(폴리술폰), 테프론 중 선택되는 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다.The base film 110 may be formed of at least one selected from metal foam, porous ceramic, PP (polypropylene) nonwoven fabric, PET (polyethylene terephthalate) nonwoven fabric, PS (polysulfone) .

또한 상기 분리막(100)은, 상기 여과막(120)의 두께 : 상기 기저막(110)의 두께 비가 1 : 2 내지 1 : 10 범위 내로 이루어질 수 있다.The separation membrane 100 may have a thickness of the filtration membrane 120 and a thickness ratio of the base membrane 110 within a range of 1: 2 to 1:10.

또한 상기 분리막(100)은, 상기 여과막(120)의 평균 기공 크기 : 상기 기저막(110)의 평균 기공 크기 비가 1 : 100 내지 1 : 1000 범위 내로 이루어질 수 있다. 또는 상기 분리막(100)은, 상기 여과막(120)의 평균 기공 크기 : 상기 기저막(110)의 평균 기공 크기 비가 1 : 100 내지 1 : 1000 범위 내로 이루어지며, 상기 여과막(120)의 평균 기공 크기 : 상기 개재물(130)의 평균 기공 크기 비가 1 : 100 내지 1 : 1000 범위 내로 이루어질 수 있다.The separation membrane 100 may have an average pore size of the filtration membrane 120 and an average pore size ratio of the base membrane 110 within a range of 1: 100 to 1: 1000. The separation membrane 100 may have an average pore size of the filtration membrane 120 and an average pore size ratio of the base membrane 110 within a range of 1: 100 to 1: 1000. The average pore size of the filtration membrane 120 may be, The average pore size ratio of the inclusions 130 may be in the range of 1: 100 to 1: 1000.

또한 상기 분리막(100)은, 상기 기저막(110) 및 상기 여과막(120)이 열압착, 접착제, 소성(firing) 중 선택되는 적어도 어느 하나에 의하여 서로 부착되도록 이루어질 수 있다.
In addition, the separation membrane 100 may be formed such that the base membrane 110 and the filtration membrane 120 are attached to each other by at least one selected from thermocompression bonding, adhesive, and firing.

또한 와류 발생용 표면 처리 분리막의 제조 방법은, 상술한 바와 같은 와류 발생용 표면 처리 분리막을 제조하는 방법에 있어서, 상기 기저막(110)이 배치되는 베이스막 배치 단계; 상기 기저막(110) 상면에 상기 개재물(130)이 분포 배치되는 개재물 분포 단계; 상기 개재물(130)이 분포 배치된 상기 기저막(110) 상면에 상기 여과막(120)이 부착되는 여과막 부착 단계; 를 포함하여 이루어질 수 있다.In addition, the method for producing a surface treatment separation membrane for vortex generation may further comprise: a base film deposition step in which the base film (110) is disposed; An inclusion distribution step in which the inclusions (130) are distributed and arranged on an upper surface of the base film (110); A filtration membrane attaching step of attaching the filtration membrane 120 to an upper surface of the base membrane 110 in which the inclusions 130 are distributed; . ≪ / RTI >

이 때 상기 여과막 부착 단계는, 상기 개재물(130)이 분포 배치된 상기 기저막(110) 상면에 접착제가 뿌려지는 단계; 접착제가 뿌려진 상기 기저막(110) 상면에 상기 여과막(120)이 배치되는 단계; 상기 기저막(110) 및 상기 여과막(120)의 적층체가 롤러에 의해 압착되어 부착이 이루어지는 단계; 를 포함하여 이루어질 수 있다.At this time, the step of adhering the filtration film may include a step of spraying an adhesive onto the top surface of the base film 110 in which the inclusions 130 are distributed; Disposing the filtration membrane (120) on an upper surface of the base membrane (110) on which an adhesive is sprayed; The laminate of the base membrane 110 and the filtration membrane 120 is pressed and attached by a roller; . ≪ / RTI >

또는 상기 여과막 부착 단계는, 상기 개재물(130)이 분포 배치된 상기 기저막(110) 상면에 상기 여과막(120)이 배치되는 단계; 상기 기저막(110) 및 상기 여과막(120)의 적층체가 히팅 롤러에 의해 열압착되어 부착이 이루어지는 단계; 를 포함하여 이루어질 수 있다.Or attaching the filtration film to the base film (110), the filtration film (120) being disposed on an upper surface of the base film (110) in which the inclusion (130) is distributed; (110) and the filtration membrane (120) are thermally pressed and attached by a heating roller; . ≪ / RTI >

또는 상기 여과막 부착 단계는, 상기 개재물(130)이 분포 배치된 상기 기저막(110) 상면에 상기 여과막(120)이 배치되는 단계; 상기 기저막(110) 및 상기 여과막(120)의 적층체가 롤러에 의해 압착되는 단계; 상기 기저막(110) 및 상기 여과막(120)의 적층체가 소성(firing)되어 부착이 이루어지는 단계; 를 포함하여 이루어질 수 있다.
Or attaching the filtration film to the base film (110), the filtration film (120) being disposed on an upper surface of the base film (110) in which the inclusion (130) is distributed; Pressing the laminate of the base film (110) and the filtration membrane (120) by a roller; A step of firing and attaching the laminated body of the base film (110) and the filtration film (120); . ≪ / RTI >

본 발명에 의하면, 기본적으로는 분리막 표면에 축적되는 오염 물질을 와류에 의하여 효과적으로 떨어내어 세척해 줌으로써 궁극적으로는 분리 효율을 크게 향상시키는 효과가 있다. 또한, 기존에는 이러한 와류를 발생시킴에 있어서 분리막과 별도로 형성되는 와류 발생용 구조물이나 동력을 사용하여 와류를 발생시키는 등의 방식을 사용하였는데, 이러한 방식의 경우 와류가 분리막에 효과적으로 도달하지 못하여 세척 효율이 떨어지는 문제가 있었다. 그러나 본 발명에서는, 분리막 표면에 형성된 미세 요철 구조에 의하여 분리막 표면에 밀접하여 흐르는 유체에 효과적으로 와류를 발생시킬 수 있으며, 이에 따라 기존에 비하여 훨씬 효과적인 세척을 수행할 수 있는 큰 효과가 있다.According to the present invention, basically, the pollutant accumulated on the surface of the separation membrane is effectively removed by a vortex to be cleaned, and ultimately, the separation efficiency is greatly improved. In addition, in the past, in order to generate such a vortex, a vortex generating structure formed separately from the separation membrane or a method of generating a vortex using power was used. In this case, the vortex can not reach the separation membrane effectively, There was a falling problem. However, according to the present invention, a vortex can be effectively generated in the fluid flowing close to the surface of the separation membrane due to the micro concavo-convex structure formed on the surface of the separation membrane, and thus, a much more effective cleaning can be achieved.

뿐만 아니라 본 발명은, 기존에 분리막 상에 요철 구조를 만들기 위해 사용되었던 리소그래피 방식이나 화학 증착 방식 등과는 전혀 상이하게, 베이스막과 여과막 사이에 요철 구조를 만들기 위한 개재물(쓰레드 형상, 폭이 좁은 판 형상 등)이 개재되는 형태로 만들어짐으로써, 제작 과정에서 기존의 리소그래피 방식이나 화학 증착 방식과는 달리 인체 및 환경에 치명적인 유해 화학 물질들이 전혀 사용되지 않는다. 이에 따라 본 발명에 의하면, 표면에 미세 와류를 발생시키는 요철 구조가 형성된 분리막을 효과적으로 만들 수 있으면서도, 제작 과정에서 기존에 비해 훨씬 환경 오염을 일으키지 않는다는 큰 친환경적 효과가 있다. 뿐만 아니라 기존의 경우 사용되는 화학 물질이나 장비 등이 상당히 고가이기 때문에 생산 단가가 크게 상승할 수밖에 없는 문제가 있었는데, 본 발명에 의하면 기존의 제작 방식을 응용하는 것이기 때문에 추가 설비가 거의 필요하지 않고, 사용되는 재료 역시 적절한 가격의 재료를 다양하게 선택 가능하기 때문에, 기존의 일반적인 분리막 생산과 비교하였을 때 생산 단가가 거의 상승하지 않아 경제적으로도 훨씬 유리하다는 큰 효과가 있다.
In addition, the present invention differs from the lithography method and the chemical vapor deposition method which have been conventionally used for forming the concavo-convex structure on the separation membrane, and the inclusion for forming the concave-convex structure between the base film and the filtration film Shape, etc.), the harmful chemical substances that are harmful to the human body and the environment are not used at all in the manufacturing process, unlike the conventional lithography method and chemical vapor deposition method. Thus, according to the present invention, a separation membrane having a concavo-convex structure capable of generating micro vortices on its surface can be effectively produced, but there is a great environmental-friendly effect that does not cause environmental pollution much more than conventional ones. In addition, there is a problem in that the production cost is greatly increased because the chemicals and equipment used in the conventional case are considerably expensive. According to the present invention, since the conventional manufacturing method is applied, Since the material used can also be selected from a variety of materials at reasonable prices, the production cost is substantially lowered compared with the conventional production of a conventional membrane, which is economically advantageous.

도 1은 본 발명의 와류 발생용 표면 처리 분리막의 단면도.
도 2는 본 발명의 와류 발생용 표면 처리 분리막의 와류 발생 원리.
도 3은 본 발명의 와류 발생용 표면 처리 분리막의 개재물의 실시예들.
도 4는 본 발명의 와류 발생용 표면 처리 분리막의 개재물 분포의 실시예들.
도 5는 본 발명의 와류 발생용 표면 처리 분리막의 제조 방법 흐름도.
도 6은 본 발명의 와류 발생용 표면 처리 분리막의 제조 방법 단계.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view of a surface treating separation membrane for vortex generation according to the present invention.
2 is a vortex generation principle of the surface treatment separation membrane for vortex generation according to the present invention.
Fig. 3 is an embodiment of the inclusion of the vortex-generating surface treatment separation membrane of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing the distribution of inclusions in the surface treatment separator for vortex generation according to the present invention. FIG.
5 is a flow chart of a method for manufacturing a surface treating separation membrane for vortex generation according to the present invention.
6 is a view illustrating a method of manufacturing a surface treating separation membrane for generating vortex according to the present invention.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 와류 발생용 표면 처리 분리막 및 그 제조 방법을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a surface treatment separation membrane for generating vortex according to the present invention having the above-described structure and a method of manufacturing the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 와류 발생용 표면 처리 분리막의 단면도를 도시하고 있으며, 도 2는 본 발명의 와류 발생용 표면 처리 분리막의 와류 발생 원리를 도시하고 있다. 먼저 도 1, 2를 통해 본 발명의 와류 발생용 표면 처리 분리막의 구조 및 원리를 설명한다.Fig. 1 shows a cross-sectional view of a surface treatment separation membrane for vortex generation according to the present invention, and Fig. 2 shows the principle of vortex generation of a surface treatment separation membrane for vortex generation according to the present invention. First, the structure and principle of the vortex-generating surface treatment separation membrane of the present invention will be described with reference to Figs. 1 and 2. Fig.

본 발명의 분리막 구조에 대하여 설명하기 전에 미리 설명하자면, 일반적으로 '분리막'이라는 용어는 실제로 여과를 담당하는 매우 얇은 멤브레인(이하 '여과막'이라고 칭한다)만을 칭하는 것일 수도 있고, 또는 이 여과막과 기저막이 적층 결합되어 제품화된 것을 칭하는 것일 수도 있다. 여과막은 일반적으로 0.01 ~ 0.1μm 정도의 무수한 기공을 가지며 0.1 ~ 0.3 mm 정도의 두께를 가지는 매우 얇은 막으로서, 이 여과막 단품만으로 여과를 수행할 경우 유체 압력에 의하여 형상이 크게 변형되거나 강성이 약해서 찢어지는 등의 손상이 발생할 위험이 매우 높다. 이러한 문제 때문에, 제품화된 분리막의 경우 여과막을 받쳐 지지해 주기 위한 기저막을 대어 여과막의 손상을 방지하도록 이루어지는 것이 일반적이다. 이러한 기저막은 일반적으로 여과막보다 두껍고 튼튼한 재질로 이루어지며, 물론 여과수가 통과할 수 있도록 여과막의 기공에 비해 훨씬 큰 기공을 가지는 다공성 재질로 이루어진다. 앞서 설명하였듯이 일반적으로 '분리막'이라는 용어는 상술한 바와 같이 여과를 수행하는 멤브레인 단품 자체를 가리키기도 하고, 또는 여과막 및 기저막의 적층체로 이루어지는 제품을 가리키기도 한다. 본 발명에서는 이러한 용어의 혼동을 피하기 위하여, 이하에서 여과를 수행하는 멤브레인 단품 자체는 '여과막'이라 칭하고, 이러한 여과막에 기저막이 적층 결합되어 이루어지는 적층체를 '분리막'이라 칭하는 것으로 함을 미리 밝힌다.Before describing the separator structure of the present invention, the term 'separator' generally refers to a very thin membrane (hereinafter referred to as a 'filtration membrane') that actually performs filtration, or the filtration membrane and basement membrane Or may be one that is laminated and commercialized. The filtration membrane generally has an innumerable pore size of about 0.01 to 0.1 μm and is a very thin membrane having a thickness of about 0.1 to 0.3 mm. When the filtration is performed only by this filtration membrane, the shape is largely deformed due to fluid pressure, The risk of damage such as losing is very high. Due to such a problem, in the case of a productized membrane, it is general that the membrane is supported by supporting a filtration membrane to prevent damage to the membrane. The basement membrane is generally made of a thick and durable material and is made of a porous material having pores much larger than the pores of the filtration membrane so that the filtration water can pass therethrough. As described above, in general, the term 'separator' refers to a single membrane itself which performs filtration as described above, or a product comprising a laminate of a filtration membrane and a basement membrane. In the present invention, in order to avoid the confusion of such terms, it will be described in advance that the membrane itself, which performs filtration, is referred to as a 'filtration membrane', and a laminate in which a base membrane is laminated to the filtration membrane is referred to as a 'membrane.

본 발명의 분리막(100)은, 도 1, 2에 도시된 바와 같이 분리막(100) 표면에 요철 형상이 형성되어 있도록 하는 것이 특징이다. 이 때 이러한 요철 형상이 형성되도록 하기 위하여, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 분리막(100)은 기저막(110), 여과막(120) 그리고 개재물(130)을 포함하여 이루어진다.1 and 2, the separation membrane 100 of the present invention is characterized in that a concave-convex shape is formed on the surface of the separation membrane 100. 1, the separation membrane 100 of the present invention includes a base membrane 110, a filtration membrane 120, and an inclusion 130, as shown in FIG.

상기 기저막(110)은 일반적인 분리막의 기저막으로 사용되는 재질이 그대로 사용될 수 있다. 보다 구체적인 예를 들면, 상기 기저막(110)은 메탈 폼(metal form), 다공성 세라믹, PP(폴리프로필렌) 부직포, PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트) 재질 부직포, PS(폴리술폰), 테프론 등이 될 수 있다.The base film 110 may be a material used as a base film of a general separation membrane as it is. More specifically, the base film 110 may be a metal form, a porous ceramic, a PP (polypropylene) nonwoven fabric, a PET (polyethylene terephthalate) nonwoven fabric, a PS (polysulfone), a Teflon .

상기 여과막(120)은 상기 기저막(110) 상면에 적층 구비되며, 미세한 기공이 형성되어 있음으로써 기공보다 큰 오염 물질은 통과시키지 않고 유체만을 통과시킴으로써 실질적인 오염물의 여과를 수행한다. 상기 여과막(120) 역시 상기 기저막(110)과 마찬가지로, 일반적인 분리막의 여과막으로 사용되는 재질이 그대로 사용될 수 있다. 보다 구체적인 예를 들면, 상기 여과막(120)은 MF(Micro filtration), UF(Ultra filtration), NF(Nano filtration), RO(Reverse Osmosis) 등이 될 수 있다. 이러한 여과막의 종류는 여과막에 형성된 기공의 직경에 의해 분류되는데, MF(정밀여과)막의 공경은 0.1μm 수준, UF(한외여과)막의 공경은 0.01μm 수준, NF(나노여과)막의 공경은 0.001μm 수준, RO(역삼투)막의 공경은 0.0001μm 수준인 것으로 알려져 있다. 특히 역삼투막의 경우 해수의 담수화에 사용되기도 한다.The filtration membrane 120 is laminated on the top surface of the basement membrane 110, and fine pores are formed. Thus, only the fluid is passed without passing pollutants larger than the pores, thereby substantially filtering the contaminants. Like the basement membrane 110, the filtration membrane 120 may be formed of a material used as a filtration membrane of a general separation membrane. More specifically, the filtration membrane 120 may be a micro filtration (MF), an ultrafiltration (UF), a nano filtration (NF), or a reverse osmosis (RO). The pore diameter of the MF (fine filtration) membrane is 0.1 .mu.m, the pore diameter of the UF (ultrafiltration) membrane is 0.01 .mu.m, the pore diameter of the NF membrane is 0.001 .mu.m , And the pore size of the RO (reverse osmosis) membrane is 0.0001 μm. Especially, reverse osmosis membrane is used for seawater desalination.

앞서 설명한 바와 같이 상기 여과막(120)은 매우 얇은 멤브레인 형태로 형성되며, 일반적으로 기존의 분리막 제품에서 여과막의 두께는 0.1 ~ 0.5mm 정도의 두께를 가진다는 것이 잘 알려져 있다. 이러한 여과막을 지지하기 위하여 기존에 사용되는 부직포 등의 기저막은 재질적으로도 강할 뿐 아니라 두께 역시 여과막에 비해 두꺼운데, 기존의 분리막 제품의 경우 0.7 ~ 1mm 정도의 두께를 가지도록 하는 것이 일반적이다. 본 발명의 경우 상기 기저막(110)은 상기 여과막(120)과 더불어 상기 개재물(130)도 지지하여야 하기 때문에 기존과 비슷한 수준이거나 또는 좀더 강성이 높게 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 점을 고려하여 본 발명에서 상기 분리막(100)은, 상기 여과막(120)의 두께 : 상기 기저막(110)의 두께 비가 1 : 2 내지 1 : 10 범위 내로 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.As described above, the filtration membrane 120 is formed in the form of a very thin membrane. In general, it is well known that the thickness of the filtration membrane in conventional separation membrane products is about 0.1-0.5 mm. In order to support such a filtration membrane, a base membrane such as a nonwoven fabric which is conventionally used is not only strong in terms of material but also thicker than a filtration membrane. In the case of a conventional separation membrane product, it is generally made to have a thickness of about 0.7 to 1 mm. In the case of the present invention, the base film 110 is required to support the inclusion 130 in addition to the filtration film 120, so that the base film 110 is preferably formed at a level similar to that of the conventional art, or more rigid. Considering this point, it is preferable that the separation membrane 100 according to the present invention has a thickness ratio of the filtration membrane 120 to the base membrane 110 within a range of 1: 2 to 1:10.

한편, 기존의 분리막 제품에서 여과막의 기공 크기는 (상술한 바와 같은 MF, UF 등 중 무엇이냐에 따라) 일반적으로 0.01 ~ 0.1μm 정도로 형성된다는 것이 알려져 있다. 또한 기존의 분리막 제품에서 기저막의 기공 크기는 (유체의 흐름을 최대한 저해하지 않도록 하기 위해), 여과막의 기공 크기에 비해 훨씬 큰 10μm 정도로 형성된다는 것이 잘 알려져 있다. 본 발명에서도 이와 마찬가지로, 상기 여과막(120)의 평균 기공 크기 : 상기 기저막(110)의 평균 기공 크기 비가 1 : 100 내지 1 : 1000 범위 정도로 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.On the other hand, it is known that the pore size of the filtration membrane in conventional separator products is generally about 0.01 to 0.1 mu m (depending on MF or UF as described above). It is also well known that the pore size of the basement membrane in conventional membrane products is formed to be as large as 10 μm, which is much larger than the pore size of the filtration membrane (so as not to disturb the flow of the fluid as much as possible). Similarly, in the present invention, it is preferable that the average pore size of the filtration membrane 120: the average pore size ratio of the base membrane 110 be in the range of 1: 100 to 1: 1000.

상기 개재물(130)이 바로 일반적인 분리막과 본 발명의 분리막을 구별시켜 주는 것으로서, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 개재물(130)은 상기 기저막(110) 및 상기 여과막(120) 사이에 개재 구비되어 요철을 형성하는 역할을 한다. 이와 같이 상기 개재물(130)이 구비되어 형성되는 요철은, 도 2에 도시되어 있는 바와 같은 원리에 의하여 상기 분리막(100) 상에 누적되는 오염 물질을 효과적으로 떨어낼 수 있다. 보다 상세히 설명하자면 다음과 같다.1, the inclusion 130 separates the general separation membrane and the separation membrane according to the present invention. The inclusion 130 intervenes between the base membrane 110 and the filtration membrane 120, So as to form irregularities. The irregularities formed by the inclusion 130 can effectively remove the contaminants accumulated on the separation membrane 100 by the principle as shown in FIG. More specifically, it is as follows.

일반적인 분리막을 이용한 여과 과정에서, 분리막의 일측에는 오염 물질을 포함하고 있는 원수가 흘러간다. 이 때 분리막에 형성되어 있는 기공을 통해 원수를 구성하는 유체가 통과하여 흘러나가는 반면, 원수에 포함되어 있는 오염 물질은 분리막에 걸려 통과하지 못하기 때문에, 분리막에 의하여 분리되어 있는 공간 중 원수가 흐르는 공간 반대쪽의 공간에는 오염 물질이 걸러진 여과수가 채워져 유통되게 된다. 이와 같이 분리막에 의하여 오염 물질이 걸러지는 과정에서, 분리막의 원수 측 면에는 오염 물질이 필연적으로 축적되게 된다. 물론 (도 2에서 큰 화살표로 표시된 바와 같이) 원수 자체에 큰 흐름이 있기 때문에 이 흐름에 의하여 오염 물질이 어느 정도 분리막 표면으로부터 제거될 수 있기는 하지만, 여과 시간이 길어질수록 축적되는 오염 물질의 양도 늘어나며, 이에 따라 분리막 표면에 밀접해 있는 오염 물질의 경우 원수 흐름으로는 채 제거되지 못하고 남아 있게 된다. 여과 시간이 길어지면 길어질수록 이러한 축적된 오염 물질의 양은 늘어나서 분리막의 기공을 막는 면적이 늘어나며, 결과적으로 (도 2에서 작은 화살표로 분리막을 관통하는 흐름으로서 표시된 바와 같이) 분리막을 통과하여 흘러가는 유체의 흐름 유량을 줄이게 되어 여과 효율을 떨어뜨리는 문제를 일으키게 된다.In the filtration process using a general separation membrane, raw water containing contaminants flows to one side of the separation membrane. At this time, the fluid constituting the raw water flows through the pores formed in the separation membrane, while the contaminants contained in the raw water do not pass through the separation membrane, so that the raw water flows in the space separated by the separation membrane The space on the opposite side of the space is filled with filtered water filtered by pollutants. In the process of filtering contaminants by the separation membrane, contaminants are inevitably accumulated on the raw water side of the separation membrane. Of course, as there is a large flow in the raw water itself (as indicated by the large arrow in FIG. 2), the contaminants may be removed from the membrane surface to some extent by this flow, but the longer the filtration time, So that contaminants that are close to the surface of the membrane remain unremoved by the raw water flow. The longer the filtration time is, the larger the amount of accumulated contaminants increases as the filtration time becomes longer, increasing the area blocking the pores of the separation membrane, and consequently the fluid flowing through the separation membrane (as indicated by the flow through the separation membrane in FIG. Thereby reducing the filtration efficiency.

이 때 본 발명의 분리막(100)은, 여과막(120) 측에 개재물(130)로 인한 요철 구조가 형성되어 있다. 이 요철은, 유체 역학적인 원리에 의하여 도 2에 도시된 바와 같이 요철 후방으로 어느 정도의 영역에 걸쳐 미세한 와류를 발생시킨다. 이러한 와류는 분리막 표면에 밀접하여 기존의 흐름보다 빠르고 강한 흐름을 형성하며, 이에 따라 (앞서 설명한 바와 같이 원수의 큰 흐름으로 제거되지 못하는) 상기 여과막(120)의 표면에 달라붙어 축적되어 있는 오염 물질들을 매우 효과적으로 떨어내어 제거할 수 있다. 즉 이와 같은 요철이 분리막 상에 형성되어 있음으로써, 분리막 표면에 밀착되어 있는 오염 물질 세척 효율이 훨씬 향상될 수 있는 것이다. 물론 이에 따라 궁극적으로는 분리막의 여과 효율 역시 비약적으로 향상될 수 있게 된다.
At this time, the separation membrane 100 of the present invention has a concavo-convex structure due to the inclusions 130 formed on the filtration membrane 120 side. As shown in Fig. 2, the irregularities generate a fine vortex over a certain region to the rear of the concavo-convex portion by the hydrodynamic principle. This vortex forms a flow faster and stronger than the existing flow in close contact with the surface of the separation membrane, and thus the pollutant (which can not be removed by the large flow of raw water as described above) Can be removed and removed very effectively. That is, since the unevenness is formed on the separation membrane, the efficiency of cleaning the contaminants closely attached to the separation membrane surface can be improved. As a result, the filtration efficiency of the membrane can ultimately be dramatically improved.

이와 같은 본 발명의 분리막을 제조하는 방법을 도 5 및 도 6을 통해 설명하면 다음과 같다. 도 5는 본 발명의 와류 발생용 표면 처리 분리막의 제조 방법 흐름도이며, 도 6은 본 발명의 와류 발생용 표면 처리 분리막의 제조 방법 단계를 개략적으로 도시한 것이다.A method of manufacturing the separator of the present invention will now be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. FIG. 5 is a flow chart of a method of manufacturing a surface treatment separation membrane for vortex generation according to the present invention, and FIG. 6 is a schematic view of a method of manufacturing a surface treatment separation membrane for vortex generation according to the present invention.

먼저 베이스막 배치 단계에서는, 도 6(A)에 도시된 바와 같이 분리막의 기본이 되는 상기 기저막(110)이 배치된다. 다음으로 개재물 분포 단계에서는, 도 6(B)에 도시된 바와 같이 상기 기저막(110) 상면에 상기 개재물(130)이 분포 배치된다. 마지막으로 여과막 부착 단계에서는, 도 6(C) 및 도 6(D)에 도시된 바와 같은 과정을 거쳐 상기 개재물(130)이 분포 배치된 상기 기저막(110) 상면에 상기 여과막(120)이 부착되게 된다.First, in the base film arranging step, the base film 110, which is the basis of the separation membrane, is disposed as shown in Fig. 6 (A). Next, in the inclusion distribution step, the inclusions 130 are distributed and arranged on the top surface of the base film 110 as shown in FIG. 6 (B). Finally, in the step of adhering the filtration membrane, the filtration membrane 120 is attached to the upper surface of the base membrane 110 in which the inclusion 130 is distributed through the process as shown in FIGS. 6 (C) and 6 (D) do.

상기 여과막 부착 단계에 대하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 상기 상기 기저막(110)과 상기 여과막(120)을 서로 부착하기 위하여, (기존의 분리막 제조 공정에서와 마찬가지로) 열압착, 접착제, 소성(firing) 등이 사용될 수 있다. 물론 접착제를 사용하면서 열압착을 할 수도 있는 등과 같이, 실질적으로 기존의 분리막 제조 공정에서 사용되는 기저막 - 여과막 부착 공정에 사용되는 그 어떤 공정이든 모두 사용될 수 있다.The filtration film adhering step will be described in more detail as follows. In order to attach the base film 110 and the filtration film 120 to each other, thermal compression, adhesive, firing, or the like may be used (as in the conventional separation membrane manufacturing process). Of course, any process used in the basement membrane-filtration membrane attachment process used in a conventional separation membrane manufacturing process, such as the possibility of using thermosetting while using an adhesive, may be used.

단, 기존의 분리막 제조 공정의 경우 기저막이나 여과막 모두 평탄한 멤브레인 형태로 형성되기 때문에 상대적으로 그 둘 간의 부착이 용이하였으나, 본 발명의 경우 기저막(110)과 여과막(120) 사이에 개재물(130)이 개재 구비되며, 상기 개재물(130)에 의하여 상기 여과막(120)이 상기 개재물(130)의 주변부에서 상기 기저막(110)에 밀착하지 못하고 뜨게 될 수 있는 가능성이 있다. 이와 같이 상기 개재물(130)의 주변부에서 상기 여과막(120)이 상기 기저막(110)에 밀착하지 못할 경우, 요철의 경사가 완만해짐으로써 효과적으로 와류를 발생시키지 못하는 문제가 있고, 또한 상기 여과막(120)이 상기 기저막(110) 또는 상기 개재물(130)에 의해 지지되지 못하고 공간 상에 떠 있는 부분이 생김으로써 해당 부분에 압력이 집중되어 손상이 발생하는 등의 문제가 생길 수 있다.However, since the basement membrane and the filtration membrane are both formed in a flat membrane structure, the adhesion between the two bases is relatively easy. However, in the present invention, the inclusion 130 is formed between the basement membrane 110 and the filtration membrane 120 There is a possibility that the filtration membrane 120 may float in the peripheral portion of the inclusion 130 without being in close contact with the base membrane 110 due to the inclusion 130. When the filtration membrane 120 is not in close contact with the basement membrane 110 at the periphery of the inclusion 130 as described above, the inclination of the concave and convexes becomes gentler, Which is not supported by the base film 110 or the inclusion 130, may float in the space, thereby causing pressure to be concentrated on the corresponding portion and causing damage.

이러한 문제를 방지하기 위하여, 본 발명의 분리막 제조 공정에서는 상기 개재물(130)의 주변부에서 상기 여과막(120)이 뜨지 않도록 밀착시켜 주는 과정이 필요하다. 이에 따라, 도 6(C)에 도시된 바와 같이 상기 개재물(130)이 분포 배치된 기저막(110) 위에 상기 여과막(120)을 배치한 후, 도 6(D)에 도시된 바와 같이 롤러를 사용하여 압착하여 줌으로써 상기 여과막(120)이 상기 개재물(130) 주변부에서 뜨지 않고 밀착될 수 있게 한다. 앞서 설명한 바와 같이, 기저막 - 여과막의 부착은 접착제, 열압착, 소성(firing) 등 다양한 방법을 사용할 수 있다.In order to prevent such a problem, in the separation membrane manufacturing process of the present invention, it is necessary to closely contact the filtration membrane 120 at the peripheral portion of the inclusion 130 so as not to float. 6 (C), after the filtration membrane 120 is disposed on the base membrane 110 in which the inclusions 130 are distributed and arranged, a roller is used as shown in FIG. 6 (D) So that the filtration membrane 120 can be closely adhered to the periphery of the inclusion 130 without being opened. As described above, various methods such as adhesives, thermocompression bonding, and firing can be used to attach the base membrane and the filtration membrane.

접착제를 사용하는 경우 상기 여과막 부착 단계는, 상기 개재물(130)이 분포 배치된 상기 기저막(110) 상면에 접착제가 뿌려지는 단계; 접착제가 뿌려진 상기 기저막(110) 상면에 상기 여과막(120)이 배치되는 단계; 상기 기저막(110) 및 상기 여과막(120)의 적층체가 롤러에 의해 압착되어 부착이 이루어지는 단계; 를 포함하여 이루어질 수 있다. 접착제를 사용하는 방법은 상기 기저막(110)이나 상기 여과막(120)의 재질과 관계없이 적용할 수 있는 방법으로, 가장 일반적으로 널리 사용할 수 있는 방법이다.In the case of using an adhesive, the step of adhering the filtration film may include the step of spraying an adhesive onto the top surface of the base film 110 in which the inclusions 130 are distributed; Disposing the filtration membrane (120) on an upper surface of the base membrane (110) on which an adhesive is sprayed; The laminate of the base membrane 110 and the filtration membrane 120 is pressed and attached by a roller; . ≪ / RTI > The method of using an adhesive is a method that can be applied irrespective of the material of the base film 110 and the filtration film 120, and is the most widely used method.

열압착을 사용하는 경우 상기 여과막 부착 단계는, 상기 개재물(130)이 분포 배치된 상기 기저막(110) 상면에 상기 여과막(120)이 배치되는 단계; 상기 기저막(110) 및 상기 여과막(120)의 적층체가 히팅 롤러에 의해 열압착되어 부착이 이루어지는 단계; 를 포함하여 이루어질 수도 있다. 열압착을 사용하는 방법은 상기 기저막(110)이나 상기 여과막(120)이 열가소성이 좋은 재료인 경우에 적용하는 것이 유리하다. 예를 들어 앞서 설명한 기저막 재질 중 PP, PS, 테프론 등이 그 예가 될 수 있는데, 즉 상기 기저막(110)이 상술한 재질로 이루어지는 경우 열압착을 사용하여 상기 여과막 부착 단계를 수행하는 것이 유리하다.In the case of using thermocompression bonding, the step of adhering the filtration film includes disposing the filtration film 120 on the top surface of the base film 110 in which the inclusions 130 are distributed. (110) and the filtration membrane (120) are thermally pressed and attached by a heating roller; . ≪ / RTI > The method of using thermocompression is advantageous when the base film 110 and the filtration film 120 are made of a thermoplastic material. For example, PP, PS, Teflon, or the like among the base membrane materials described above may be an example. That is, when the base membrane 110 is made of the above-described material, it is advantageous to perform the filtration membrane attaching step using thermocompression bonding.

소성을 사용하는 경우 상기 여과막 부착 단계는, 상기 개재물(130)이 분포 배치된 상기 기저막(110) 상면에 상기 여과막(120)이 배치되는 단계; 상기 기저막(110) 및 상기 여과막(120)의 적층체가 롤러에 의해 압착되는 단계; 상기 기저막(110) 및 상기 여과막(120)의 적층체가 소성(firing)되어 부착이 이루어지는 단계; 를 포함하여 이루어질 수 있다. 소성(firing) 가공이란 원료를 성형 및 건조한 후 가볍게 구워 강도를 주는 공정을 말하는 것으로, 세라믹 재질의 가공에 널리 사용된다. 즉 상기 기저막(110) 재질이 다공성 세라믹 막인 경우 소성 가공에 의하여 기저막 - 여과막 간 부착이 이루어지도록 하면 부착력 및 강도를 강화시킬 수 있다.In the case of using firing, the step of adhering the filtration film includes disposing the filtration film 120 on the top surface of the base film 110 in which the inclusions 130 are distributed. Pressing the laminate of the base film (110) and the filtration membrane (120) by a roller; A step of firing and attaching the laminated body of the base film (110) and the filtration film (120); . ≪ / RTI > Firing is a process in which a raw material is formed and dried and lightly baked to give strength, which is widely used for processing ceramic materials. That is, when the base membrane 110 is a porous ceramic membrane, adhesion between the base membrane and the filtration membrane can be enhanced by plastic working to enhance the adhesion and strength.

한편 도 6(D)에는 상기 기저막(110) 및 상기 여과막(120)을 압착하기 위해 서로 대칭되게 배치되는 한 쌍의 롤러가 사용되는 예시가 도시되었는데, 물론 이와 같이 한 쌍의 롤러를 사용할 수도 있지만 (최종적으로는 요철부가 없이 평탄하게 형성되는) 상기 기저막(110) 쪽에는 평판이, (최종적으로 요철부가 형성되는) 상기 여과막(120) 쪽에는 롤러가 배치되도록 하여 압착이 이루어지게 할 수도 있는 등, 장비의 구성은 적절하게 변경 실시될 수 있다. 또한 부연하자면, 도 6(D)에서는 상기 기저막(110) 및 상기 여과막(120) 사이에 상기 개재물(130)이 배치됨으로서 상기 여과막(120)이 뜨게 되는 것을 강조하여 표현하기 위해 다소 과장되게 도시하였다.
On the other hand, FIG. 6 (D) shows an example in which a pair of rollers symmetrically disposed to press the base film 110 and the filtration film 120 are used, although a pair of rollers may be used as described above A roller may be disposed on the side of the base membrane 110 (on which the concavo-convex part is formed) and on the side of the filtration membrane 120 , The configuration of the equipment can be suitably changed. 6 (D), the inclusion 130 is disposed between the base membrane 110 and the filtration membrane 120 to emphasize that the filtration membrane 120 is floated. .

이와 같이 분리막 상에 요철을 형성하여 세척 효율, 궁극적으로는 여과 효율을 향상시키기 위한 연구가 이전에도 이루어져 왔으며, 기존에는 리소그래피 방식을 이용하여 분리막 표면에 미세 패턴으로서 요철을 형성하거나, 화학 증착 방식을 이용하여 분리막 표면에 코팅을 하고 주름을 형성시키거나 스크래치를 냄으로써 요철을 형성하는 등의 방법이 사용되었다. 그러나 이러한 방법들을 분리막 제조 공정에 적용하고자 할 때, 기존에는 여과막 - 기저막을 결합하는 공정만으로 분리막을 제조할 수 있었던 반면, 리소그래피 장비나 화학 증착 장비 등과 같은 상대적으로 고가의 장비를 추가로 구비하여야만 하며, 또한 리소그래피에 사용되는 포토레지스트, 식각액이나 화학 증착용 재료들 등과 같은 추가 재료들이 사용됨으로써 제조 단가가 크게 올라가게 된다. 뿐만 아니라 이러한 화학 물질들 중에는 유독성을 띠고 있어 인체 및 환경에 매우 유해한 악영향을 끼치는 물질들이 많으며, 따라서 제조 과정에서 환경 오염을 유발할 위험성이 매우 크다.In order to improve the cleaning efficiency and ultimately the filtration efficiency by forming irregularities on the separation membrane as described above, researches have been carried out before, and conventionally, irregularities have been formed as fine patterns on the surface of the separation membrane by lithography or chemical vapor deposition A coating is formed on the surface of the separation membrane, and wrinkles are formed or scratches are formed to form irregularities. However, when these methods are applied to the membrane production process, the separation membrane can be manufactured only by the process of combining the filtration membrane and the basement membrane, but it is required to additionally include relatively expensive equipment such as lithography equipment or chemical vapor deposition equipment , And the use of additional materials such as photoresists, etchants, chemical vapor deposition materials, and the like used in lithography, resulting in a significant increase in manufacturing costs. In addition, many of these chemicals are toxic and have a very harmful effect on the human body and the environment. Therefore, there is a great risk of causing environmental pollution in the manufacturing process.

그러나 본 발명에서는, 기존에 분리막을 생산하는 공정 즉 기저막에 여과막을 적층 결합하는 공정 중간에, (실질적으로 기존에도 기저막 - 여과막 결합 공정 시 접착 공정 또는 압착 공정 등이 이미 사용되므로) 앞서 설명한 바와 같이 단지 개재물을 기저막과 여과막 사이에 개재 분포 배치시키는 공정만이 추가되면 된다. 따라서 본 발명의 분리막을 생산함에 있어서, 기존의 분리막 제조 장비를 그대로 사용하면서 개재물 분포를 위한 부수적인 장비만 추가하면 되기 때문에 설비 변경 비용이 거의 들지 않고, 또한 (이하 보다 상세히 설명하겠으나) 개재물 자체가 포토레지스트나 식각액 등과는 전혀 달리 유독성 물질이거나 고가의 재료가 전혀 아니기 때문에, 환경 오염 악영향이나 재료비 상승 문제가 거의 발생하지 않는다. 즉 본 발명에 의하면, 친환경적이고 경제적이면서도 매우 용이하게 표면에 요철이 형성된 분리막을 제조할 수 있는 큰 효과가 있는 것이다.
However, in the present invention, in the process of producing the separation membrane, that is, in the process of laminating the filtration membrane to the base membrane, since the bonding process or the compression process is already already used in the process of bonding the base membrane and the filtration membrane, Only the step of interposing the inclusions between the base membrane and the filtration membrane may be added. Therefore, in the production of the separation membrane of the present invention, it is necessary to add additional equipment for distribution of inclusions while using the existing separation membrane production equipment as it is. Therefore, it is difficult to change the facility and the inclusion itself (as described in more detail below) Since there is no poisonous substance or expensive material at all, unlike the photoresist, etchant, and the like, the environmental pollution adversely affects and the material cost rise hardly occurs. That is, according to the present invention, it is possible to manufacture a separation membrane which is environmentally friendly, economical, and very easily provided with irregularities on its surface.

이하에서는, 본 발명의 분리막의 세부 구성을 보다 상세히 설명한다.
Hereinafter, the detailed structure of the separator of the present invention will be described in more detail.

먼저 본 발명에 사용되는 개재물의 형상에 대하여 설명한다. 도 3은 본 발명의 와류 발생용 표면 처리 분리막의 개재물의 실시예들을 도시하고 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 사용되는 상기 개재물(130)은, 단면이 원, 타원, 다각형 중 선택되는 어느 하나의 형상으로 이루어지는 봉 또는 쓰레드(thread) 형태, 평판 형태, 요철이 있는 판 형태 등으로 이루어질 수 있다. 도 3(A)에서는 상기 개재물(130)의 단면이 원 형태, 도 3(C)에서는 상기 개재물(130)의 단면이 삼각형 형태인 봉 또는 쓰레드 형태로 된 예시를 각각 도시하고 있다. 여기에서 봉 형태란, 단면이 원, 타원, 다각형 등의 형상으로 되되, 연장 방향으로 벤딩되지 않고 쭉 뻗은 일자 형태를 이루는 경우를 칭한다. 또한 쓰레드 형태란, 단면이 원, 타원, 다각형 등의 형상으로 되되, 연장 방향에 대하여 굴곡이 있는 형태를 이루는 경우를 칭한다. 구체적인 재료를 예시로 들어 설명하자면, 상기 개재물(130)이 봉 형태라고 할 경우 상기 개재물(130)은 매우 가는 철사 등과 같은 것이 될 수 있고, 또는 상기 개재물(130)이 쓰레드 형태라고 할 경우 상기 개재물(130)은 가는 나일론 줄 등과 같은 것이 될 수 있다.First, the shape of the inclusions used in the present invention will be described. Fig. 3 shows embodiments of inclusions of the vortex-generating surface treatment separation membrane of the present invention. As shown in FIG. 3, the inclusions 130 used in the present invention may have a shape of a rod or a thread having any one shape selected from a circle, an ellipse, and a polygon, a plate shape, Plate shape, and the like. 3 (A) shows an example in which the cross section of the inclusion 130 is circular, and FIG. 3 (C) shows an example in which the cross section of the inclusions 130 is a triangle-shaped rod or thread. Here, the rod shape refers to a case in which the cross section is a circle, an ellipse, a polygon, or the like, but has a straight line without bending in the extending direction. The thread shape refers to a case in which the cross section has a shape such as a circle, an ellipse, or a polygon, and has a curved shape in the extending direction. For example, if the inclusion 130 is a rod, the inclusion 130 may be a very thin wire or the inclusions 130 may be in the form of a thread, (130) may be a thin nylon string or the like.

또한 도 3(B)에서는 상기 개재물(130)이 평판 형태, 도 3(D)에서는 상기 개재물(130)이 요철이 있는 판 형태로 형성되는 예시를 각각 도시하고 있다. 여기에서 도 3(B)의 평판 형태는 단면이 사각형 형태의 봉 또는 쓰레드 형태라고 볼 수도 있는데, 사각형 단면을 가진다 하더라도 폭이 두께에 비해 상당히 큰 경우에는 일반 상식적으로 '봉' 또는 '쓰레드'의 형상이라고 말하기 어려우므로, 이러한 경우를 '평판 형태'라고 칭하는 것이다. 도 3(D)의 요철이 있는 판 형태 역시 마찬가지로 설명할 수 있다.3B shows an example in which the inclusions 130 are formed in a plate shape, and FIG. 3D shows an example in which the inclusions 130 are formed in a plate shape having irregularities. Here, the flat plate shape of FIG. 3 (B) can be regarded as a rod or a thread having a rectangular cross-section. Even if the rectangular plate has a width larger than the thickness, it is common sense to use a rod or a thread It is difficult to say that this is a form, so this case is called the 'flat plate form'. The shape of the plate having irregularities in Fig. 3 (D) can be similarly explained.

이 때, 상기 개재물(130)이 봉 또는 쓰레드 형태로 되어 있는 경우, 상기 개재물(130)에 의하여 상기 여과막(120)( 또는 상기 기저막(110))이 가로막히는 영역의 면적이 상대적으로 매우 작다. 이러한 경우에는 상기 개재물(130)이 앞서 간략히 설명한 예시에서와 같이 매우 가는 철사라든가 나일론 줄과 같은 비다공성 재질로 이루어져도 무방하다. 그러나 상기 개재물(130)이 평판 또는 요철이 있는 판과 같이 '판' 형태로 이루어지는 경우, 상기 개재물(130)에 의하여 상기 여과막(120)이 가로막히는 영역의 면적이 상대적으로 늘어나게 되며, 이는 오히려 여과 가능 영역을 저감시켜 여과 효율을 떨어뜨리게 될 우려가 있다.At this time, when the inclusion 130 is in the form of a rod or a thread, the area of the filtration film 120 (or the base film 110) covered by the inclusion 130 is relatively small. In this case, the inclusion 130 may be made of a non-porous material such as a very thin wire or a nylon string as in the above-mentioned briefly illustrated example. However, when the inclusion 130 is in the form of a plate such as a flat plate or an uneven plate, the area of the area where the filtration membrane 120 is intercepted by the inclusion 130 is relatively increased, There is a possibility that the filtration efficiency is lowered by reducing the possible area.

이러한 문제를 피하기 위해, 상기 개재물(130)이 판 형태로 이루어지는 경우에는, 상기 개재물(130)은 다공성 재질로 이루어지도록 할 수 있다. 앞서, 기존에도 기저막 - 여과막의 적층체에서 기저막이 유체가 통과하는 흐름을 최대한 저해하지 않도록 하기 위해 상기 여과막(120)의 평균 기공 크기 : 상기 기저막(110)의 평균 기공 크기 비가 1 : 100 내지 1 : 1000 범위 정도로 형성되도록 한다는 점을 설명하였다. 상기 개재물(130) 역시 이와 마찬가지로, 상기 여과막(120)의 평균 기공 크기 : 상기 개재물(130)의 평균 기공 크기 비가 1 : 100 내지 1 : 1000 범위 내로 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 경우 상기 개재물(130)은 상기 기저막(110)과 유사하게 메탈 폼(metal form), 다공성 세라믹, PP(폴리프로필렌) 부직포, PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트) 재질 부직포 등의 재질로 이루어질 수 있다. 물론 상기 기저막(110)의 평균 기공 크기와 상기 개재물(130)의 평균 기공 크기가 반드시 동일하게 이루어져야 할 필요는 없으나, 물론 동일하게 이루어져도 무방하고, 필요에 따라 서로 다르게 이루어져도 무방하다.
In order to avoid such a problem, when the inclusions 130 are formed in a plate shape, the inclusions 130 may be made of a porous material. The average pore size of the filtration membrane 120 is preferably in the range of 1: 100 to 1: 1, more preferably in the range of 1: 100 to 1: 1, in order to prevent the flow of the fluid through the base membrane in the laminate of the base membrane- : ≪ / RTI > 1000 range. Similarly, the inclusion 130 preferably has an average pore size of the filtration membrane 120: the ratio of the average pore size of the inclusion 130 to the range of 1: 100 to 1: 1000. In this case, the inclusion 130 may be made of a material such as a metal foam, a porous ceramic, a PP (polypropylene) nonwoven fabric, or a PET (polyethylene terephthalate) nonwoven fabric similarly to the base film 110. Of course, the average pore size of the base film 110 and the average pore size of the inclusions 130 do not necessarily have to be the same, but may be the same or different.

도 3을 통해 상기 개재물(130) 자체의 형상에 대하여 설명하였으며, 이후 도 4를 통해서는 상기 개재물(130)이 상기 분리막(100) 상에 어떻게 분포 배치되는지에 대하여 상세히 설명한다. 도 4는 본 발명의 와류 발생용 표면 처리 분리막의 개재물 분포의 실시예들을 도시하고 있다.The shape of the inclusion 130 itself has been described with reference to FIG. 3. In FIG. 4, how the inclusion 130 is distributed on the separation membrane 100 will be described in detail. Fig. 4 shows embodiments of the inclusion distribution of the vortex-generating surface treatment separator of the present invention.

먼저 도 4(A)의 실시예를 보면, 도 4(A)의 분리막은 원수의 주요 흐름이 (도면을 기준으로 할 때) 좌측에서 우측으로 일정하게 흐르는 형태로 되어 있다. 이러한 원수 흐름에 있어서 흐름 방향에 대해 상기 분리막(100) 전체 면적에 걸쳐 원수 유속 등의 역학적 조건이 모두 동일하다고 할 수 있다. 이러한 경우, 상기 개재물(130)은 도 4(A)에 도시된 바와 같이, 원수 흐름 방향에 대하여 수직을 이루는 방향으로 배치되는 직선 형태로 형성되어, (미리 이론적으로 계산되거나 경험적으로 얻은 수치에 따라) 미리 결정된 소정의 간격으로 일정하게 이격 배치되도록 이루어질 수 있다.First, referring to the embodiment of Fig. 4 (A), the separation membrane of Fig. 4 (A) is formed such that the main flow of raw water flows constantly from the left to the right (with reference to the drawing). It can be said that the dynamic conditions such as the raw water flow rate and the like are all the same over the entire area of the separation membrane 100 with respect to the flow direction in the raw water flow. In this case, as shown in FIG. 4A, the inclusions 130 are formed in a straight line shape arranged in a direction perpendicular to the raw water flow direction (in accordance with numerical values previously obtained theoretically or empirically ) May be spaced apart from each other at predetermined intervals.

한편 도 4(B)의 실시예는 도 4(A)에서와는 전혀 상이한 흐름을 보여 주고 있다. 도 4(B)에서는, 분리막(100)이 상면에서 볼 때 원형으로 형성되고, 분리막(100) 상측에 블레이드(도 4(B)에서 흐릿한 선으로 표시됨)가 구비되어 유체의 흐름을 유발시키는 경우를 도시하고 있다. 이러한 경우, 회전하는 블레이드의 외곽 측으로 갈수록 유속이 빨라지며, 블레이드 중심부 측으로 갈수록 상대적으로 유속이 느려진다. 이에 따라, 블레이드 외곽 측의 분리막 영역에서는 미세 와류를 발생시키지 않아도 원수 자체의 흐름에 있어서 상대적으로 유속이 높기 때문에 오염 물질의 축적이 덜 일어나는 반면, 블레이드 중심부 측의 분리막 영역에서는 원수 자체의 흐름 유속이 상대적으로 작아서 오염 물질이 보다 잘 축적되는 현상이 일어난다. 따라서 블레이드 중심부 측으로 갈수록 (상술한 바와 같은) 요철 구조에 의한 미세 와류 발생의 필요성이 높아진다. 이러한 경우에는, 상기 개재물(130)이 전체 영역에 걸쳐 균일하게 분포되도록 하는 것보다는, 도 4(B)에 도시되어 있는 바와 같이 블레이드 외곽 측으로 갈수록 상기 개재물(130)의 밀도가 줄어들고, 블레이드 중심부 측으로 갈수록 상기 개재물의 밀도가 늘어나는 식으로 분포 비율이 불균일하게 이루어지도록 하는 것이 훨씬 유리하다.On the other hand, the embodiment of FIG. 4 (B) shows a totally different flow than that of FIG. 4 (A). 4B shows a case where the separation membrane 100 is formed in a circular shape when viewed from the top and a blade (indicated by a line blurred in FIG. 4B) is provided above the separation membrane 100 to cause the flow of the fluid Respectively. In this case, the flow velocity increases toward the outer side of the rotating blade, and the flow velocity becomes slower toward the center of the blade. Accordingly, even if fine vortices are not generated in the separation membrane area on the outer side of the blade, the contaminants are less accumulated because the flow rate is relatively high in the flow of the raw water itself, while in the separation membrane area on the blade center side, The relatively small size results in a better accumulation of contaminants. Therefore, the necessity of micro vortex generation due to the concavo-convex structure (as described above) increases toward the center of the blade. 4B, the density of the inclusions 130 decreases toward the outer side of the blade, and the density of the inclusions 130 decreases toward the center of the blade as shown in FIG. 4 (B), as compared with the case where the inclusions 130 are uniformly distributed over the entire area. It is much more advantageous that the distribution ratio is made non-uniform in such a manner that the density of the inclusions increases more and more.

이처럼 상기 개재물(130)은, 도 4(A)에 도시된 바와 같이 상기 분리막(100)의 전체 면적에 걸쳐 균일하게 분포되거나, 또는 도 4(B)에 도시된 바와 같이 미리 결정된 분포 비율에 따라 불균일하게 분포되도록 할 수 있다.The inclusions 130 are uniformly distributed over the entire area of the separation membrane 100 as shown in FIG. 4 (A), or may be uniformly distributed over a predetermined distribution ratio as shown in FIG. 4 (B) It can be distributed unevenly.

한편, 도 4(A)의 예시에서는 상기 개재물(130)이 직선형으로 연장되어 일정 간격으로 이격되어 정렬 배치되는 형태를 보이고 있으며, 도 4(B)의 예시에서는 상기 개재물(130)이 무작위적인 형태를 가지는 쓰레드 형상으로 형성되어 상기 분리막(100) 상에 역시 무작위적으로 뿌려져 배치되는 형태를 보이고 있다. 이처럼 상기 개재물(130)은 미리 결정된 패턴 형상에 따라 정렬 배치되거나, 또는 무작위적으로 배치되도록 할 수 있다.In the example of FIG. 4A, the inclusions 130 are linearly extended and spaced apart from each other at regular intervals. In the example of FIG. 4B, the inclusions 130 are randomly formed And is also randomly scattered on the separator 100. As shown in FIG. In this way, the inclusions 130 can be arranged in a predetermined pattern shape or randomly arranged.

한편 앞서 도 4(A)는 원수 흐름이 전체적으로 균일한 조건을 형성하는 경우라고 설명하였는데, 이러한 경우 상기 개재물이 반드시 도 4(A)에서처럼 미리 결정된 패턴 형상에 따라 정렬 배치되어야만 하는 것은 아니다. 즉 상기 개재물(130)이 상기 분리막(100)의 전체 면적에 걸쳐 균일하게 분포되되, 도 4(B)의 예시에서처럼 무작위적인 형태를 가지는 쓰레드 형상으로 되어 무작위적으로 뿌려져 배치되도록 할 수도 있는 것이다. 반대로 도 4(B)는 원수 흐름이 위치에 따라 다른 조건을 형성하는 경우라고 설명하였으며, 상기 개재물(130)이 미리 결정된 분포 비율에 따라 불균일하게 분포되도록만 한다면 반드시 도 4(B)와 같은 무작위적인 형태로 형성되지 않아도 무방하다. 즉 예를 들자면, 이 경우에도 역시 도 4(A)의 예시에서처럼 상기 개재물(130)이 어떤 미리 결정된 패턴 형상에 따라 정렬 배치되도록 하되, 다만 영역별로 상기 개재물(130)이 배치되는 패턴 형상이 다르도록 하거나, 또는 (예를 들어 다수 개의 상기 개재물(130)이 봉 형상으로 형성되어 방사상으로 연장되는 형태로 배치되는 형태 등과 같이) 영역에 따라 상기 개재물(130)의 밀도가 달라지게 형성되도록 할 수 있는 등, 다양한 변경 실시가 가능하다.
On the other hand, FIG. 4A shows that the raw water flow forms a uniform condition as a whole. In this case, the inclusions do not necessarily have to be arranged according to a predetermined pattern shape as shown in FIG. 4A. That is, the inclusions 130 may be uniformly distributed over the entire area of the separation membrane 100, but randomly scattered and arranged in the form of a thread having a random shape as in the example of FIG. 4 (B). In contrast, FIG. 4 (B) illustrates that the raw water flow forms a different condition depending on the position, and if the inclusions 130 are uniformly distributed according to the predetermined distribution ratio, It is not necessary to be formed in a form of a shape. For example, in this case as well, the inclusions 130 are arranged and arranged according to a predetermined pattern shape as in the example of FIG. 4A, but the pattern shapes in which the inclusions 130 are arranged are different (For example, a plurality of the inclusions 130 are formed in a bar shape and radially extended), the density of the inclusions 130 may be varied depending on the region And so on.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It goes without saying that various modifications can be made.

100: (본 발명의) 분리막 110: 기저막
120: 여과막 130: 개재물100: separator 110 (of the present invention): base membrane
120: filtration membrane 130: inclusion

Claims (15)

기저막(110);
상기 기저막(110) 상면에 적층 구비되는 여과막(120);
상기 기저막(110) 및 상기 여과막(120) 사이에 개재 구비되어 요철을 형성하는 다수 개의 개재물(130);
을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 와류 발생용 표면 처리 분리막.
A base film 110;
A filtration membrane 120 laminated on the top surface of the base membrane 110;
A plurality of inclusions (130) interposed between the base membrane (110) and the filtration membrane (120) to form irregularities;
And a surface treatment film for vortex generation.
제 1항에 있어서, 상기 개재물(130)은
단면이 원, 타원, 다각형 중 선택되는 어느 하나의 형상으로 이루어지는 봉 또는 쓰레드(thread) 형태, 평판 형태, 요철이 있는 판 형태 중 선택되는 적어도 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 와류 발생용 표면 처리 분리막.
The method of claim 1, wherein the inclusion (130)
Wherein at least one selected from the group consisting of a rod, a thread, a plate, and a plate having a concavo-convex shape is used, the cross-section being any one of a circle, an ellipse and a polygon.
제 1항에 있어서, 상기 개재물(130)은
상기 분리막(100)의 전체 면적에 걸쳐 균일하게 분포되거나, 또는 미리 결정된 분포 비율에 따라 불균일하게 분포되는 것을 특징으로 하는 와류 발생용 표면 처리 분리막.
The method of claim 1, wherein the inclusion (130)
Is uniformly distributed over the entire area of the separator (100), or is nonuniformly distributed according to a predetermined distribution ratio.
제 1항에 있어서, 상기 개재물(130)은
미리 결정된 패턴 형상에 따라 정렬 배치되거나, 또는 무작위적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 와류 발생용 표면 처리 분리막.
The method of claim 1, wherein the inclusion (130)
Characterized in that the vortex generating surface treatment membrane is arranged in a predetermined pattern shape or randomly arranged.
제 1항에 있어서, 상기 개재물(130)은
다공성 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 와류 발생용 표면 처리 분리막.
The method of claim 1, wherein the inclusion (130)
A surface treatment separation membrane for vortex generation, characterized by comprising a porous material.
제 1항에 있어서, 상기 여과막(120)은
MF(Micro filtration), UF(Ultra filtration), NF(Nano filtration), RO(Reverse Osmosis) 중 선택되는 적어도 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 와류 발생용 표면 처리 분리막.
The filter according to claim 1, wherein the filtration membrane (120)
Wherein at least one selected from the group consisting of microfiltration (MF), ultra filtration (UF), nano filtration (NF) and reverse osmosis (RO) is used.
제 1항에 있어서, 상기 기저막(110)은
메탈 폼(metal form), 다공성 세라믹, PP(폴리프로필렌) 부직포, PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트) 재질 부직포, PS(폴리술폰), 테프론 중 선택되는 적어도 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 와류 발생용 표면 처리 분리막.
2. The method of claim 1, wherein the base film (110)
Characterized in that it is made of at least one selected from a metal foam, a porous ceramic, a PP (polypropylene) nonwoven fabric, a PET (polyethylene terephthalate) nonwoven fabric, PS (polysulfone) and Teflon .
제 1항에 있어서, 상기 분리막(100)은
상기 여과막(120)의 두께 : 상기 기저막(110)의 두께 비가 1 : 2 내지 1 : 10 범위 내로 이루어지는 것을 특징으로 하는 와류 발생용 표면 처리 분리막.
The method of claim 1, wherein the separation membrane (100)
Wherein the thickness of the filtration membrane (120): the thickness ratio of the base membrane (110) is in the range of 1: 2 to 1:10.
제 1항에 있어서, 상기 분리막(100)은
상기 여과막(120)의 평균 기공 크기 : 상기 기저막(110)의 평균 기공 크기 비가 1 : 100 내지 1 : 1000 범위 내로 이루어지는 것을 특징으로 하는 와류 발생용 표면 처리 분리막.
The method of claim 1, wherein the separation membrane (100)
Wherein the average pore size of the filtration membrane (120): the average pore size ratio of the base membrane (110) is in the range of 1: 100 to 1: 1000.
제 5항에 있어서, 상기 분리막(100)은
상기 여과막(120)의 평균 기공 크기 : 상기 기저막(110)의 평균 기공 크기 비가 1 : 100 내지 1 : 1000 범위 내로 이루어지며,
상기 여과막(120)의 평균 기공 크기 : 상기 개재물(130)의 평균 기공 크기 비가 1 : 100 내지 1 : 1000 범위 내로 이루어지는 것을 특징으로 하는 와류 발생용 표면 처리 분리막.
6. The method of claim 5, wherein the separation membrane (100)
The average pore size of the filtration membrane 120: the average pore size ratio of the base membrane 110 is in the range of 1: 100 to 1: 1000,
Wherein the average pore size of the filtration membrane (120): the average pore size ratio of the inclusions (130) is in the range of 1: 100 to 1: 1000.
제 1항에 있어서, 상기 분리막(100)은
상기 기저막(110) 및 상기 여과막(120)이 열압착, 접착제, 소성(firing) 중 선택되는 적어도 어느 하나에 의하여 서로 부착되는 것을 특징으로 하는 와류 발생용 표면 처리 분리막.
The method of claim 1, wherein the separation membrane (100)
Wherein the base film (110) and the filtration film (120) are attached to each other by at least one selected from thermocompression bonding, adhesive, and firing.
제 1항에 의한 와류 발생용 표면 처리 분리막을 제조하는 방법에 있어서,
상기 기저막(110)이 배치되는 베이스막 배치 단계;
상기 기저막(110) 상면에 상기 개재물(130)이 분포 배치되는 개재물 분포 단계;
상기 개재물(130)이 분포 배치된 상기 기저막(110) 상면에 상기 여과막(120)이 부착되는 여과막 부착 단계;
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 와류 발생용 표면 처리 분리막의 제조 방법.
A method of producing a surface treatment separation membrane for vortex generation according to claim 1,
A base film disposing step of disposing the base film (110);
An inclusion distribution step in which the inclusions (130) are distributed and arranged on an upper surface of the base film (110);
A filtration membrane attaching step of attaching the filtration membrane 120 to an upper surface of the base membrane 110 in which the inclusions 130 are distributed;
Wherein the surface treatment film is formed on the surface of the substrate.
제 12항에 있어서, 상기 여과막 부착 단계는
상기 개재물(130)이 분포 배치된 상기 기저막(110) 상면에 접착제가 뿌려지는 단계;
접착제가 뿌려진 상기 기저막(110) 상면에 상기 여과막(120)이 배치되는 단계;
상기 기저막(110) 및 상기 여과막(120)의 적층체가 롤러에 의해 압착되어 부착이 이루어지는 단계;
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 와류 발생용 표면 처리 분리막의 제조 방법.
13. The method according to claim 12, wherein the step
An adhesive is sprayed on the top surface of the base film 110 in which the inclusions 130 are distributed;
Disposing the filtration membrane (120) on an upper surface of the base membrane (110) on which an adhesive is sprayed;
The laminate of the base membrane 110 and the filtration membrane 120 is pressed and attached by a roller;
Wherein the surface treatment film is formed on the surface of the substrate.
제 12항에 있어서, 상기 여과막 부착 단계는
상기 개재물(130)이 분포 배치된 상기 기저막(110) 상면에 상기 여과막(120)이 배치되는 단계;
상기 기저막(110) 및 상기 여과막(120)의 적층체가 히팅 롤러에 의해 열압착되어 부착이 이루어지는 단계;
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 와류 발생용 표면 처리 분리막의 제조 방법.
13. The method according to claim 12, wherein the step
Disposing the filtration membrane (120) on an upper surface of the base membrane (110) in which the inclusions (130) are distributed;
(110) and the filtration membrane (120) are thermally pressed and attached by a heating roller;
Wherein the surface treatment film is formed on the surface of the substrate.
제 12항에 있어서, 상기 여과막 부착 단계는
상기 개재물(130)이 분포 배치된 상기 기저막(110) 상면에 상기 여과막(120)이 배치되는 단계;
상기 기저막(110) 및 상기 여과막(120)의 적층체가 롤러에 의해 압착되는 단계;
상기 기저막(110) 및 상기 여과막(120)의 적층체가 소성(firing)되어 부착이 이루어지는 단계;
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 와류 발생용 표면 처리 분리막의 제조 방법.13. The method according to claim 12, wherein the step
Disposing the filtration membrane (120) on an upper surface of the base membrane (110) in which the inclusions (130) are distributed;
Pressing the laminate of the base film (110) and the filtration membrane (120) by a roller;
A step of firing and attaching the laminated body of the base film (110) and the filtration film (120);
Wherein the surface treatment film is formed on the surface of the substrate.
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