KR20210095476A - Manufacturing method for water-treatment membrane and the water-treatment membrane manufactured by using same - Google Patents
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Abstract
Description
Translated fromKorean본 발명은 역삼투막의 염제거 성능을 향상시킬수 있는 역삼투막 보호층 형성용 조성물 및 이를 이용한 역삼투막 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for forming a reverse osmosis membrane protective layer capable of improving salt removal performance of a reverse osmosis membrane, and a method for manufacturing a reverse osmosis membrane using the same.
최근 수질환경의 심각한 오염과 물 부족으로 인해 새로운 수자원 공급원을 개발하는 것이 시급한 당면 과제로 대두되고 있다. 수질환경 오염에 대한 연구는 양질의 생활 및 공업용수, 각종 생활하수 및 산업폐수 처리를 목표로 하고 있으며, 에너지 절약의 장점을 지닌 분리막을 이용한 수 처리 공정에 대한 관심이 고조되고 있다. 또한, 가속화되고 있는 환경 규제의 강화는 수처리 분리막 기술의 활성화를 앞당길 것으로 예상된다. 전통적인 수처리 공정으로는 강화되는 규제에 부합하기 힘드나, 수처리 분리막 기술의 경우 우수한 처리효율과 안정적인 처리를 보증하기 때문에 향후 수처리 분야의 주도적인 기술로 자리매김할 것으로 예상된다.Recently, due to severe pollution and water shortage in the water quality environment, the development of new water resources is emerging as an urgent task. Research on water environment pollution aims to treat high-quality living and industrial water, various domestic sewage and industrial wastewater, and interest in water treatment processes using separation membranes with energy-saving advantages is growing. In addition, the accelerating tightening of environmental regulations is expected to accelerate the activation of water treatment membrane technology. Although it is difficult to meet stricter regulations with the traditional water treatment process, the water treatment membrane technology is expected to become a leading technology in the water treatment field in the future because it guarantees excellent treatment efficiency and stable treatment.
액체분리는 막의 기공에 따라 정밀여과(Micro Filtration), 한외여과(Ultra Filtration), 나노여과(Nano Filtration), 역삼투(Reverse Osmosis), 침석, 능동수송 및 전기투석 등으로 분류된다. 그 중에서 역삼투 방법은 물은 투과하지만, 염에 대해서는 불투과성을 보이는 반투막을 사용하여 탈염작업을 하는 공정을 말하는 것으로 염이 녹아 있는 고압수가 반투막의 한쪽 면에 유입될 때, 염이 제거된 순수가 낮은 압력으로 다른 쪽 면으로 나오게 된다.Liquid separation is classified into Micro Filtration, Ultra Filtration, Nano Filtration, Reverse Osmosis, Acupuncture, Active Transport and Electrodialysis according to the pores of the membrane. Among them, the reverse osmosis method refers to a process of desalting using a semi-permeable membrane that permeates water but is impermeable to salt. When high-pressure water with dissolved salt flows into one side of the semi-permeable membrane, comes out on the other side with low pressure.
이러한 역삼투압 분리막 중 폴리아미드계 복합막은, 부직포 위에 폴리설폰층을 형성하여 미세 다공성 지지체를 형성하고, 이 미세 다공성 지지체를 m-페닐렌디아민(m-Phenylene Diamine, 이하, mPD) 수용액에 침지시켜 mPD층을 형성하고, 이를 다시 트리메조일클로라이드(TriMesoyl Chloride, 이하, TMC) 유기용매에 침지 혹은 코팅시켜 mPD층을 TMC와 접촉시켜 계면 중합시킴으로써 폴리아미드층을 형성하는 방법으로 제조되고 있다. 비극성 용액과 극성 용액을 접촉시킴으로써 상기 중합은 그 계면에서만 일어나 매우 두께가 얇은 폴리아미드층을 형성한다. 상기 폴리아미드계 복합막은 기존 셀룰로오스 계열의 비대칭 막에 비하여, pH 변화에 대해 안정성이 높고, 낮은 압력에서 운전 가능하며, 염제거율이 우수하여, 현재 수처리 분리막의 주종을 이루고 있다.Among these reverse osmosis membranes, the polyamide-based composite membrane forms a polysulfone layer on a nonwoven fabric to form a microporous support, and the microporous support is immersed in an aqueous solution of m-phenylenediamine (m-Phenylene Diamine, hereinafter, mPD). The mPD layer is formed, and the polyamide layer is formed by immersing or coating the mPD layer in an organic solvent of TriMesoyl Chloride (TMC), then bringing the mPD layer into contact with TMC and interfacial polymerization. By bringing the nonpolar solution into contact with the polar solution, the polymerization takes place only at that interface to form a very thin polyamide layer. The polyamide-based composite membrane has high stability against changes in pH, can be operated at low pressure, and has excellent salt removal rate, compared to the existing cellulose-based asymmetric membrane, and is currently the main type of water treatment separation membrane.
즉, 투과 유량과 염제거율은 수처리 분리막의 성능을 나타내는 중요한 지표로 사용되며, 이러한 투과 유량과 염제거율은 폴리아미드층을 코팅하고 있는 보호층에 의하여 큰 영향을 받는다.That is, the permeate flow rate and salt removal rate are used as important indicators of the performance of the water treatment membrane, and these permeation flow rates and salt removal rate are greatly affected by the protective layer coating the polyamide layer.
본 발명은 염제거율이 높은 수처리 분리막 및 상기 수처리 분리막의 제조 방법을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a water treatment separation membrane having a high salt removal rate and a method for manufacturing the water treatment separation membrane.
본 발명의 일 실시상태는, 다공성층; 상기 다공성층 상에 구비된 폴리아미드 활성층; 및 상기 폴리아미드 활성층 상에 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 보호층을 포함하는 수처리 분리막을 제공한다.One embodiment of the present invention, a porous layer; a polyamide active layer provided on the porous layer; and a protective layer comprising a compound represented by the following Chemical Formula 1 on the polyamide active layer.
또 다른 본 발명의 일 실시상태는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물; 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol); 및 폴리에틸렌글리콜 디글리시딜에테르를 포함하는 수처리 분리막 보호층 형성용 조성물을 제공한다.Another exemplary embodiment of the present invention is a compound represented by the following formula (1); polyvinyl alcohol; And it provides a composition for forming a water treatment separation membrane protective layer comprising polyethylene glycol diglycidyl ether.
마지막으로, 본 발명의 일 실시상태는 다공성층을 준비하는 단계; 상기 다공성층 상에 다관능성 아민 모노머를 포함하는 수용액을 코팅하는 단계; 상기 코팅된 수용액 상에 다관능성 아실할라이드 모노머를 포함하는 유기용액을 코팅하여 폴리아미드 활성층을 형성하는 단계; 및 상기 폴리아미드 활성층 상에 본 발명에 따른 수처리 분리막 보호층 형성용 조성물 코팅하여 보호층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것인 수처리 분리막의 제조 방법을 제공한다.Finally, an embodiment of the present invention comprises the steps of preparing a porous layer; coating an aqueous solution containing a polyfunctional amine monomer on the porous layer; forming a polyamide active layer by coating an organic solution containing a polyfunctional acyl halide monomer on the coated aqueous solution; and coating the composition for forming a protective layer for a water treatment separation membrane according to the present invention on the polyamide active layer to form a protective layer.
[화학식 1][Formula 1]
상기 화학식 1에서,In Formula 1,
x, y 및 z는 각각 2 내지 500의 정수이다.x, y and z are each an integer from 2 to 500;
본 발명의 실시상태에 따른 수처리 분리막은 염제거율 및 내구성이 우수하다.The water treatment separation membrane according to the exemplary embodiment of the present invention has excellent salt removal rate and durability.
도 1은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 수처리 분리막을 도시한 것이다.1 illustrates a water treatment separation membrane according to an exemplary embodiment of the present specification.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present specification will be described in more detail.
본 명세서에 있어서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 '포함'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.In the present specification, when a part 'includes' a certain component, this means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.
본 명세서에서 어떤 부재가 다른 부재 '상에' 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.In the present specification, when a member is said to be positioned 'on' another member, this includes not only a case in which a member is in contact with another member but also a case in which another member exists between the two members.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 다공성층; 상기 다공성층 상에 구비된 폴리아미드 활성층; 및 상기 폴리아미드 활성층 상에 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 보호층을 포함하는 수처리 분리막을 제공한다.In one embodiment of the present invention, a porous layer; a polyamide active layer provided on the porous layer; and a protective layer comprising a compound represented by the following Chemical Formula 1 on the polyamide active layer.
[화학식 1][Formula 1]
상기 화학식 1에서,In Formula 1,
x, y 및 z는 각각 2 내지 500의 정수이다.x, y and z are each an integer from 2 to 500;
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 양친매성(amphiphilic)구조의 고분자로서, 상기 화합물이 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol, PVA) 및 폴리에틸렌글리콜 디글리시딜에테르(Polyethylene glycol diglycidyl ether, PEGDE)로 구성된 보호층에 포함되는 경우, 높은 분산성을 확보할 수 있게 되어 수처리 분리막의 표면 소수성(hydrophobicity)이 증가하여 수처리 분리막의 염제거율 및 내구성이 향상시킬 수 있다.The compound represented by Formula 1 is a polymer having an amphiphilic structure, and the compound is a protective layer composed of polyvinyl alcohol (PVA) and polyethylene glycol diglycidyl ether (PEGDE). When included in the , it is possible to ensure high dispersibility, the surface hydrophobicity of the water treatment separation membrane increases, so that the salt removal rate and durability of the water treatment separation membrane can be improved.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 구조는 핵자기 공명법으로 확인할 수 있고, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 친수성/소수성 부분의 비율은 열중량분석법과 가스크로마토그래피법으로 확인할 수 있다.The structure of the compound represented by Formula 1 may be confirmed by nuclear magnetic resonance, and the ratio of the hydrophilic/hydrophobic portion of the compound represented by Formula 1 may be confirmed by thermogravimetric analysis and gas chromatography.
도 1은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 수처리 분리막을 도시한 것이다. 구체적으로, 도 1은 다공성층(100), 폴리아미드 활성층(200) 및 보호층(300)이 순차적으로 구비된 수처리 분리막을 도시한 것으로서, 이에 한정되지 않고, 추가의 구성이 더 포함될 수 있다.1 illustrates a water treatment separation membrane according to an exemplary embodiment of the present specification. Specifically, FIG. 1 shows a water treatment separation membrane in which a
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 구성요소를 포함한 수처리 분리막은 정밀 여과막(Micro Filtration), 한외 여과막(Ultra Filtration), 나노 여과막(Nano Filtration) 또는 역삼투막(Reverse Osmosis) 등으로 이용될 수 있으며, 특히 바람직하게는 역삼투막으로 이용될 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present specification, the water treatment separation membrane including the above components may be used as a micro filtration membrane, an ultra filtration membrane, a nano filtration membrane, or a reverse osmosis membrane (Reverse Osmosis), etc., Particularly preferably, it can be used as a reverse osmosis membrane.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 수처리 분리막은 53,000 ppm 농도의 염화나트륨(NaCl)용액을 800 psi 압력으로 통과 시, 초기 염제거율이 97% 이상이고 초기 투과유량이 10 gallon/ft2·day 이상, 30 gallon/ft2·day 이하인 것이 바람직하다.According to an exemplary embodiment of the present specification, the water treatment membrane has an initial salt removal rate of 97% or more and an initial permeation flow rate of 10 gallon/ft2 ·day or more when a 53,000 ppm concentration of sodium chloride (NaCl) solution is passed at 800 psi pressure. , 30 gallon/ft2 ·day or less is preferred.
상기 수처리 분리막의 투과 유량 및 염제거율은 53,000ppm의 NaCl 수용액을 800psi, 4 L/min (LPM)으로 25 ℃에서 1시간 가량 장비 운전을 실시하여 안정화된 것을 확인한 후, 일정 시간 투과되는 물의 양을 측정하여 투과유량을 계산하고 전도도미터 (Conductivity Meter)를 사용하여 투과 전과 후의 이온 농도를 분석하여 이온 제거율을 계산한다.After confirming that the permeation flow rate and salt removal rate of the water treatment separation membrane were stabilized by operating the equipment at 25° C. for about 1 hour at 800 psi, 4 L/min (LPM) of an aqueous NaCl solution of 53,000 ppm, the amount of water permeated for a certain time was measured. Calculate the permeation flow rate by measuring the ion removal rate by analyzing the ion concentration before and after permeation using a conductivity meter.
구체적으로, 본 발명의 일 실시상태에 있어서, 또 다른 본 발명의 일 실시상태는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물; 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol); 및 폴리에틸렌글리콜 디글리시딜에테르를 포함하는 수처리 분리막 보호층 형성용 조성물을 제공한다.Specifically, in one embodiment of the present invention, another embodiment of the present invention is a compound represented by the following formula (1); polyvinyl alcohol; And it provides a composition for forming a water treatment separation membrane protective layer comprising polyethylene glycol diglycidyl ether.
[화학식 1][Formula 1]
상기 화학식 1에서,In Formula 1,
x, y 및 z는 각각 2 내지 500의 정수이다.x, y and z are each an integer from 2 to 500;
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 x, y 및 z는 각각 2 내지 500의 정수이며, 이때 x, y 및 z의 총 합은 50 이상 600 이하일 수 있다.In an exemplary embodiment of the present invention, x, y, and z in Formula 1 are each an integer of 2 to 500, and in this case, the total sum of x, y and z may be 50 or more and 600 or less.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 x, y 및 z는 각각 2 내지 200의 정수이며, 이때 x, y 및 z의 총 합은 100 이상 400 이하일 수 있다.In one embodiment of the present invention, x, y, and z in Formula 1 are each an integer of 2 to 200, and in this case, the total sum of x, y, and z may be 100 or more and 400 or less.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 x, y 및 z는 각각 30 내지 200의 정수이고, 상기 x, y 및 z의 총 합은 90 이상 300 이하일 수 있다.In an exemplary embodiment of the present invention, x, y, and z in Formula 1 are each an integer of 30 to 200, and the sum of x, y, and z may be 90 or more and 300 or less.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 x, y 및 z는 각각 30 내지 120의 정수이고, 상기 x, y 및 z의 총 합은 150 이상 300 이하일 수 있다.In one embodiment of the present invention, x, y, and z in Formula 1 are each an integer of 30 to 120, and the sum of x, y, and z may be 150 or more and 300 or less.
상기 화합물을 보호층 형성용 조성물로 사용하여 수처리 분리막을 제조할 경우, 적절한 투과 유량을 가지면서도 염제거율을 향상시킬 수 있다.When a water treatment separation membrane is manufactured by using the compound as a composition for forming a protective layer, the salt removal rate can be improved while having an appropriate permeation flow rate.
상기 화학식 1의 x, y 및 z는 각 구조 단위의 반복수이다.In Formula 1, x, y, and z are the number of repetitions of each structural unit.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 중량평균분자량은 200 g/mol 내지 200,000 g/mol이며, 바람직하게는 2,000 g/mol 내지 50,000 g/mol, 더욱 바람직하게는 2,000 g/mol 내지 20,000 g/mol 이다. 상기 중량평균분자량의 범위를 만족시킬 때 이온 제거율 및 유량을 더욱 충분히 확보할 수 있다.In an exemplary embodiment of the present invention, the weight average molecular weight of the compound represented by Formula 1 is 200 g/mol to 200,000 g/mol, preferably 2,000 g/mol to 50,000 g/mol, more preferably 2,000 g/mol to 20,000 g/mol. When the range of the weight average molecular weight is satisfied, the ion removal rate and flow rate can be more sufficiently secured.
본 명세서에 있어서, 중량 평균 분자량이란 분자량이 균일하지 않은 고분자 화합물에 있어서, 각각의 고분자 화합물의 분자량을 중량 분율로 평균하여 얻어지는 값이다. 그 단위는 g/mol로 나타낸다.In the present specification, the weight average molecular weight is a value obtained by averaging the molecular weight of each polymer compound by weight fraction in a polymer compound having non-uniform molecular weight. The unit is expressed in g/mol.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 함량은 상기 수처리 분리막 보호층 형성용 조성물 100 wt%를 기준으로 0.006wt% 내지 1 wt%, 바람직하게는 0.007 wt% 내지 0.5 wt% 포함되는 것일 수 있다. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 함량이 상기 범위를 만족시킬 경우, 수처리 분리막의 성능이 더욱 우수할 수 있다.In an exemplary embodiment of the present invention, the content of the compound represented by Formula 1 is 0.006 wt% to 1 wt%, preferably 0.007 wt% to 0.5 wt%, based on 100 wt% of the composition for forming a water treatment separation membrane protective layer % may be included. When the content of the compound represented by Formula 1 satisfies the above range, the performance of the water treatment separation membrane may be more excellent.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 다공성층을 준비하는 단계; 상기 다공성층 상에 다관능성 아민 모노머를 포함하는 수용액을 코팅하는 단계; 상기 코팅된 수용액 상에 다관능성 아실할라이드 모노머를 포함하는 유기용액을 코팅하여 폴리아미드 활성층을 형성하는 단계; 및 상기 폴리아미드 활성층 상에 본 발명에 따른 수처리 분리막 보호층 형성용 조성물 코팅하여 보호층을 형성하는 단계를 포함하는 것인 수처리 분리막의 제조 방법을 제공한다.In one embodiment of the present invention, preparing a porous layer; coating an aqueous solution containing a polyfunctional amine monomer on the porous layer; forming a polyamide active layer by coating an organic solution containing a polyfunctional acyl halide monomer on the coated aqueous solution; and coating the polyamide active layer with the composition for forming a water treatment membrane protective layer according to the present invention to form a protective layer.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 다공성층은 지지층으로서의 역할을 수행할 수 있다.In one embodiment of the present specification, the porous layer may serve as a support layer.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 다공성층은 직접 제조하여 사용하거나, 이미 제조된 다공성층을 사용할 수 있다.In an exemplary embodiment of the present specification, the porous layer may be directly prepared and used, or an already prepared porous layer may be used.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 다공성층은 제1 다공성 지지체 상에 고분자 재료의 코팅층인 제2 다공성 지지체를 형성시킴으로써 제조될 수 있다. 즉, 상기 다공성층은 제1 다공성 지지체 및 제2 다공성 지지체를 포함한다.In one embodiment of the present specification, the porous layer may be prepared by forming a second porous support, which is a coating layer of a polymer material, on the first porous support. That is, the porous layer includes a first porous support and a second porous support.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 다공성 지지체로는 부직포가 사용될 수 있다.In one embodiment of the present specification, a nonwoven fabric may be used as the first porous support.
즉, 본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 다공성층은 부직포 상에 고분자 재료가 캐스팅된 것을 사용할 수 있으며, 상기 부직포 재료로는, 예를 들면, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 미공질 폴리프로필렌, 폴리페닐렌 에테르, 폴리 분화 비닐리덴 등이 사용될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.That is, in one embodiment of the present invention, the porous layer may use a polymer material cast on a nonwoven fabric, and as the nonwoven fabric material, for example, polyester, polycarbonate, microporous polypropylene, poly Phenylene ether, poly differentiated vinylidene, etc. may be used, but is not necessarily limited thereto.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 다공성층의 두께는 100 ㎛ 내지 200 ㎛일 수 있고, 바람직하게는 120 ㎛ 내지 170 ㎛일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 130 ㎛ 내지 140 ㎛일 수 있다. 상기 두께 범위를 만족시킬 경우에 수처리 분리막의 운전시 가해지는 압력을 견디면서도 그 성능을 유지할 수 있다. 즉, 다공성층의 두께가 100 ㎛보다 얇아지면 수처리 분리막 운전시 가해지는 압력을 견딜 수 없기 때문에 수처리 분리막이 손상될 가능성이 높고, 200 ㎛보다 두꺼워지면 표면 거칠기가 커질 가능성 있으며, 또한, 물이 빠져 나올 때, 물이 빠져나오는 통로(pathway)가 길어진다는 점에서 분리막의 성능이 저하될 가능성이 높아질 수 있다.In an exemplary embodiment of the present invention, the thickness of the porous layer may be 100 μm to 200 μm, preferably 120 μm to 170 μm, and more preferably 130 μm to 140 μm. When the thickness range is satisfied, the performance can be maintained while withstanding the pressure applied during operation of the water treatment separation membrane. That is, if the thickness of the porous layer is thinner than 100 μm, the water treatment separation membrane is highly likely to be damaged because it cannot withstand the pressure applied during the operation of the water treatment membrane. In this case, the possibility that the performance of the separation membrane may be deteriorated may increase in that the pathway through which water exits is lengthened.
또한, 본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 부직포 상에 캐스팅되는 고분자 재료로는, 예를 들면, 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리메틸클로라이드 및 폴리비닐리덴플루오라이드 등이 사용될 수 있으나, 반드시 이들로 제한되는 것은 아니다. 이 중에서도 특히 폴리설폰이 바람직하다.In addition, in one embodiment of the present invention, the polymer material cast on the nonwoven fabric is, for example, polysulfone, polyethersulfone, polycarbonate, polyethylene oxide, polyimide, polyetherimide, polyetheretherketone. , polypropylene, polymethylpentene, polymethyl chloride and polyvinylidene fluoride may be used, but is not necessarily limited thereto. Among these, polysulfone is particularly preferable.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 다공성층은 폴리설폰층을 포함하는 것일 수 있다.In an exemplary embodiment of the present invention, the porous layer may include a polysulfone layer.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 다관능성 아민 모노머는 폴리아미드의 중합에 사용될 수 있는 것이라면 제한하지 않으나, 피페라진(PIP), m-페닐렌디아민(mPD), p-페닐렌디아민(PPD), 1,3,6-벤젠트리아민(TAB), 4-클로로-1,3-페닐렌디아민, 6-클로로-1,3-페닐렌디아민, 3-클로로-1,4-페닐렌디아민 또는 이들의 혼합물일 수 있으며, 바람직하게는 피페라진(PIP)일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the polyfunctional amine monomer is not limited as long as it can be used for polymerization of polyamide, but piperazine (PIP), m-phenylenediamine (mPD), p-phenylenediamine (PPD) ), 1,3,6-benzenetriamine (TAB), 4-chloro-1,3-phenylenediamine, 6-chloro-1,3-phenylenediamine, 3-chloro-1,4-phenylenediamine Or it may be a mixture thereof, preferably piperazine (PIP).
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 다공성층 상에 다관능성 아민 모노머 및 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 수용액층을 형성하는 방법은 특별히 한정하지 않으며, 상기 다공성층 위에 수용액층을 형성할 수 있는 방법이라면 본 발명에도 적합하게 사용할 수 있는 것으로서, 예를 들면, 분무, 도포, 침지, 적하 등을 들 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the method of forming an aqueous solution layer including the polyfunctional amine monomer and the compound represented by Formula 1 on the porous layer is not particularly limited, and the aqueous solution layer may be formed on the porous layer. As long as it is a method that can be used, examples that can be suitably used in the present invention include spraying, coating, immersion, and dripping.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 수용액에서 다관능성 아민 모노머 로 표시되는 화합물을 제외한 잔부는 모두 물일 수 있다.In an exemplary embodiment of the present invention, the remainder except for the compound represented by the polyfunctional amine monomer in the aqueous solution may be all water.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 수용액을 코팅하여 수용액층을 형성하는 단계 이후에, 필요에 따라 과잉의 수용액을 제거하는 단계를 추가적으로 거칠 수 있다. 상기 다공성층 상에 코팅된 수용액은 다공성층 상에 존재하는 수용액이 지나치게 많은 경우에 불균일하게 분포할 수 있는데, 수용액이 불균일하게 분포하는 경우 이후의 계면 중합에 의해 불균일한 폴리아미드 활성층이 형성될 수 있다. 따라서, 상기 다공성층 상에 수용액을 코팅한 후 과잉의 수용액을 제거하는 것이 바람직하다. 상기 과잉의 수용액 제거는 특별히 제한되지는 않으나, 예를 들면, 스펀지, 에어나이프, 질소 가스 블로잉, 자연건조, 또는 압축 롤 등을 이용하여 행할 수 있다.In one embodiment of the present invention, after the step of coating the aqueous solution to form an aqueous solution layer, if necessary, the step of removing the excess aqueous solution may be additionally subjected. The aqueous solution coated on the porous layer may be non-uniformly distributed when there is too much aqueous solution on the porous layer. there is. Therefore, it is preferable to remove the excess aqueous solution after coating the aqueous solution on the porous layer. The excess aqueous solution removal is not particularly limited, but, for example, can be performed using a sponge, an air knife, nitrogen gas blowing, natural drying, or a compression roll.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 다관능성 아민 모노머의 함량은 상기 수용액 100 wt%을 기준으로 0.005wt% 내지 15 wt%, 바람직하게는 0.01 wt% 내지 10 wt%, 더욱 바람직하게는 1 wt% 내지 8 wt% 포함되는 것일 수 있다. 상기 다관능성 아민 모노머의 함량이 상기 범위를 만족시킬 경우, 폴리아미드 활성층의 형성 및 수처리 분리막의 성능이 더욱 우수할 수 있다.In an exemplary embodiment of the present invention, the content of the polyfunctional amine monomer is 0.005 wt% to 15 wt%, preferably 0.01 wt% to 10 wt%, more preferably 1 wt% based on 100 wt% of the aqueous solution. % to 8 wt% may be included. When the content of the polyfunctional amine monomer satisfies the above range, the formation of the polyamide active layer and the performance of the water treatment separation membrane may be more excellent.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리아미드 활성층은 표면에 코팅된 다관능성 아민 모노머와 아실 할라이드 화합물이 반응하면서 계면 중합에 의해 폴리아미드를 생성하는 과정을 거쳐, 미세 다공성층에 흡착되면서 박막이 형성된다.In one embodiment of the present invention, the polyamide active layer undergoes a process of generating polyamide by interfacial polymerization while the polyfunctional amine monomer coated on the surface reacts with an acyl halide compound to form a thin film while adsorbed to the microporous layer. is formed
구체적으로 본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리아미드 활성층을 형성하는 단계는 수용액 내의 다관능성 아민 모노머와 유기용액 내의 다관능성 아실할라이드 모노머가 계면중합하는 단계를 의미할 수 있다.Specifically, in an exemplary embodiment of the present specification, the step of forming the polyamide active layer may refer to a step of interfacial polymerization of a polyfunctional amine monomer in an aqueous solution and a polyfunctional acyl halide monomer in an organic solution.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 다관능성 아실할라이드 모노머는 폴리아미드의 중합에 사용될 수 있는 것이라면 제한하지 않으나, 2개 또는 3개의 카르복실산 할라이드를 갖는 방향족 화합물, 예를 들면, 트리메조일클로라이드(TMC), 이소프탈로일클로라이드 및 테레프탈로일클로라이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물이 바람직하게 사용될 수 있으며, 바람직하게는 트리메조일클로라이드(TMC)가 사용될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the polyfunctional acyl halide monomer is not limited as long as it can be used for polymerization of polyamide, but an aromatic compound having two or three carboxylic acid halides, for example, trimesoyl One or a mixture of two or more selected from the group consisting of chloride (TMC), isophthaloyl chloride and terephthaloyl chloride may be preferably used, and preferably trimesoyl chloride (TMC) may be used.
상기 다관능 아실할라이드 모노머의 함량은 상기 유기용액 100 wt%을 기준으로 0.02 wt% 내지 3 wt%, 바람직하게는 0.05 wt% 내지 0.8 wt%, 더욱 바람직하게는 0.08 wt% 내지 0.6 wt%일 수 있다. 다관능성 아실할라이드 모노머의 함량이 상기 범위에 있을 때 더욱 균일한 폴리아미드 층의 제조가 가능하다.The content of the polyfunctional acyl halide monomer may be 0.02 wt% to 3 wt%, preferably 0.05 wt% to 0.8 wt%, more preferably 0.08 wt% to 0.6 wt% based on 100 wt% of the organic solution there is. When the content of the polyfunctional acyl halide monomer is in the above range, it is possible to produce a more uniform polyamide layer.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기용액의 유기용매는 계면중합 반응에 참여하지 않는 것이 바람직하며, 지방족 탄화수소 용매, 예를 들면, 프레온류, 탄소수가 5 내지 12인 알칸 및 알칸 혼합물질인 이소파라핀계 용매로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 헥산, 헵탄, 옥탄, 노난, 데칸, 운데칸, 도데칸, 사이클로헥산, IsoPar(Exxon), IsoPar-G(Exxon), IsoPar-L(Exxon), ISOL-C(SK Chem) 및 ISOL-G(Exxon)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 사용될 수 있으나, 이로써 제한되는 것은 아니다.In one embodiment of the present specification, it is preferable that the organic solvent of the organic solution does not participate in the interfacial polymerization reaction, and an aliphatic hydrocarbon solvent, for example, Freons, alkane having 5 to 12 carbon atoms, and alkane mixtures It may include at least one selected from the group consisting of isoparaffinic solvents. Specifically, hexane, heptane, octane, nonane, decane, undecane, dodecane, cyclohexane, IsoPar (Exxon), IsoPar-G (Exxon), IsoPar-L (Exxon), ISOL-C (SK Chem) and ISOL -G (Exxon) may be used at least one selected from the group consisting of, but is not limited thereto.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기용액 중 다관능성 아실할라이드 모노머를 제외한 잔부는 모두 유기용매일 수 있다.In the exemplary embodiment of the present specification, the remainder of the organic solution other than the polyfunctional acyl halide monomer may be an organic solvent.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 수용액층 상에 아실 할라이드 화합물을 포함하는 유기용액을 접촉하는 방법은 침지, 스프레이 또는 코팅 등의 방법을 통해 폴리아미드 활성층을 형성할 수도 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, in the method of contacting the organic solution containing the acyl halide compound on the aqueous solution layer, the polyamide active layer may be formed through a method such as dipping, spraying, or coating.
또한, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 아실 할라이드 화합물을 포함하는 유기용액은 상기 수용액층 상에 아실 할라이드 화합물을 포함하는 유기용액을 접촉하여 폴리아미드 활성층을 형성하기 전에, 유기용액만을 상온에서 방치하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.In addition, according to an exemplary embodiment of the present invention, before forming the polyamide active layer by contacting the organic solution containing the acyl halide compound with the organic solution containing the acyl halide compound on the aqueous solution layer, only the organic solution is heated at room temperature. A step of leaving may be further included.
구체적으로, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기용액만을 상온에서 방치하는 단계는 10분 내지 100분 동안 수행될 수 있고, 또는 20분 내지 70분 동안 수행될 수 있으며, 보다 바람직하게는 30분 내지 60분 동안 수행될 수 있다.Specifically, according to an exemplary embodiment of the present invention, the step of leaving only the organic solution at room temperature may be performed for 10 minutes to 100 minutes, or may be performed for 20 minutes to 70 minutes, more preferably 30 minutes It may be carried out for minutes to 60 minutes.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기와 같은 방법을 통해 다공성층 상에 폴리아미드 활성층이 형성되면 선택적으로 이를 건조하고 세척하는 과정을 수행할 수 있다. 이때 상기 건조는 45℃ 내지 80℃의 오븐에서 1분 내지 10분 정도 수행되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 세척은, 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, 염기성 수용액에서 세척할 수 있다. 사용 가능한 염기성 수용액은, 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, 탄산나트륨 수용액을 사용할 수 있으며, 구체적으로는, 20℃ 내지 30℃의 탄산나트륨 수용액에서 1시간 내지 24시간 동안 수행되는 것이 바람직하다.According to an exemplary embodiment of the present specification, when the polyamide active layer is formed on the porous layer through the above method, a process of drying and washing the polyamide active layer may be selectively performed. In this case, the drying is preferably performed in an oven at 45° C. to 80° C. for 1 minute to 10 minutes. In addition, the washing is not particularly limited, but may be washed in, for example, a basic aqueous solution. The basic aqueous solution that can be used is not particularly limited, but, for example, an aqueous sodium carbonate solution may be used, and specifically, it is preferably carried out in an aqueous sodium carbonate solution at 20° C. to 30° C. for 1 hour to 24 hours.
한편, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 폴리아미드 활성층의 두께는 100nm 내지 200nm임이 바람직하며, 110nm 내지 180nm가 보다 바람직하며, 130nm 내지 150nm가 가장 바람직하다. 상기 폴리아미드 활성층은 거칠기가 매우 크기 때문에 상기 폴리아미드 활성층의 상기 두께 범위를 만족시킬 경우, 다공성층 전체를 코팅하면서도 폴리아미드 활성층을 더욱 균일하게 형성하여 수처리 분리막의 효과가 더욱 우수할 수 있다.Meanwhile, according to an exemplary embodiment of the present specification, the thickness of the polyamide active layer is preferably 100 nm to 200 nm, more preferably 110 nm to 180 nm, and most preferably 130 nm to 150 nm. Since the polyamide active layer has a very large roughness, when the thickness range of the polyamide active layer is satisfied, the polyamide active layer is formed more uniformly while coating the entire porous layer, so that the effect of the water treatment separation membrane may be more excellent.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 수용액층 상에 다관능성 아실할라이드 모노머를 포함하는 유기용액을 코팅하여 폴리아미드 활성층을 형성하는 단계는 상기 수용액층 상에 유기용액을 코팅하여 수용액과 유기용액을 접촉시킨 후 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 수용액 및 유기용액이 코팅된 다공성층은 건조 단계를 거침으로써, 수용액 내 다관능성 아민 모노머와 유기용액 내 다관능성 아실할라이드 모노머의 계면중합이 이루어지고, 폴리아미드 활성층이 형성된다.In an exemplary embodiment of the present invention, the step of forming a polyamide active layer by coating an organic solution containing a polyfunctional acyl halide monomer on the aqueous solution layer comprises coating an organic solution on the aqueous solution layer to form an aqueous solution and an organic solution. It may further include a step of drying after contacting. The porous layer coated with the aqueous solution and the organic solution is subjected to a drying step, whereby interfacial polymerization of the polyfunctional amine monomer in the aqueous solution and the polyfunctional acyl halide monomer in the organic solution is performed, and a polyamide active layer is formed.
구체적으로, 다공성층 상에 코팅된 수용액 상에 유기용액을 코팅하여 수용액과 유기용액을 접촉시킨 후 건조시키면, 다관능성 아민 모노머와 다관능성 아실할라이드 모노머가 반응하면서 계면중합에 의해 폴리아미드가 생성되고, 다공성층 상에 흡착되어 박막이 형성된다.Specifically, by coating the organic solution on the aqueous solution coated on the porous layer, contacting the aqueous solution with the organic solution and drying, polyamide is produced by interfacial polymerization while the polyfunctional amine monomer and the polyfunctional acyl halide monomer react. , adsorbed on the porous layer to form a thin film.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 건조 단계는 30℃ 내지 100℃에서 30초 내지 10분 동안 수행될 수 있으며, 상기 건조 단계가 이루어지는 동안 잔류 용매가 증발될 수 있다.In an exemplary embodiment of the present specification, the drying step may be performed at 30° C. to 100° C. for 30 seconds to 10 minutes, and the residual solvent may be evaporated during the drying step.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리아미드 활성층을 형성한 후, 표면에 남아있는 잔류 화합물을 물로 세정하여 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.In an exemplary embodiment of the present specification, the method may further include removing the residual compound remaining on the surface by washing with water after forming the polyamide active layer.
상기 잔류 화합물은 예컨대, 폴리아미드 활성층 형성 반응에 참여하지 못하고 남아있는 다관능성 아민 모노머 또는 다관능성 아실할라이드 모노머를 의미한다.The residual compound means, for example, a polyfunctional amine monomer or a polyfunctional acyl halide monomer remaining without participating in the polyamide active layer forming reaction.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리아미드 활성층 상에 보호층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.In an exemplary embodiment of the present specification, the method may further include forming a protective layer on the polyamide active layer.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 보호층은 보호층 형성용 조성물을 상기 폴리아미드 활성층 상에 도포함으로써 형성될 수 있다.In an exemplary embodiment of the present specification, the protective layer may be formed by applying a composition for forming a protective layer on the polyamide active layer.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 보호층 형성용 조성물은 글리세린, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌 글리콜 중 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In one embodiment of the present specification, the composition for forming a protective layer may include one or more selected from glycerin, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, and polyethylene glycol, but is not limited thereto.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 보호층 형성에 사용되는 조성물의 용매는 물이다.In one embodiment of the present specification, the solvent of the composition used to form the protective layer is water.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 폴리아미드 활성층 상에 보호층 형성용 조성물을 코팅하는 단계는 슬롯다이(slot-die)코팅법, 롤링뱅크코팅법, 딥코팅법 및 스프레이법 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In an exemplary embodiment of the present specification, the step of coating the composition for forming a protective layer on the polyamide active layer may include a slot-die coating method, a rolling bank coating method, a dip coating method, and a spray method. However, the present invention is not limited thereto.
본 명세서의 또 하나의 실시상태는 전술한 수처리 분리막을 적어도 하나 이상 포함하는 수처리 모듈에 관한 것이다.Another exemplary embodiment of the present specification relates to a water treatment module including at least one of the aforementioned water treatment separation membranes.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 수처리 모듈의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않으며, 그 예에는 판형(plate & frame) 모듈, 관형(tubular) 모듈, 중공사형(Hollow & Fiber) 모듈 또는 나권형(spiral wound) 모듈 등이 포함된다. 또한, 본 발명의 수처리 모듈은 전술한 본 발명의 수처리 분리막을 포함하는 한, 그 외의 기타 구성 및 제조 방법 등은 특별히 한정되지 않고, 이 분야에서 공지된 일반적인 수단을 제한 없이 채용할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present specification, the specific type of the water treatment module is not particularly limited, and examples thereof include a plate & frame module, a tubular module, a hollow fiber type (Hollow & Fiber) module, or a spiral wound type ( spiral wound) modules, etc. In addition, as long as the water treatment module of the present invention includes the water treatment separation membrane of the present invention described above, other configurations and manufacturing methods are not particularly limited, and general means known in this field may be employed without limitation.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 수처리 모듈은 염제거율 및 투과유량이 우수하며, 화학적 안정성이 우수하여 가정용/산업용 정수 장치, 하수 처리 장치, 해담수 처리 장치 등과 같은 수처리 장치에 유용하게 사용될 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present specification, the water treatment module has excellent salt removal rate and permeate flow rate, and excellent chemical stability, so that it can be usefully used in water treatment devices such as household/industrial water purification devices, sewage treatment devices, sea desalination devices, etc. there is.
상기 수처리 분리막의 제조방법에 있어서, 각각의 구성요소들에 대한 설명은 본 발명의 수처리 분리막, 본 발명의 수처리 분리막을 포함한 수처리 모듈 및 본 발명의 수처리 분리막 보호층 형성용 조성물에도 동일하게 적용될 수 있다.In the method for manufacturing the water treatment separation membrane, the description of each component can be equally applied to the water treatment separation membrane of the present invention, the water treatment module including the water treatment separation membrane of the present invention, and the composition for forming a water treatment separation membrane protective layer of the present invention. .
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
<수처리 분리막의 제조 - 실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 3><Preparation of water treatment membrane - Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 3>
폴리술폰이 코팅된 부직포를 포함하는 다공성층상에 m-페닐렌디아민(m-Phenylene Diamine, 이하, mPD)를 6wt%를 포함한 수용액을 코팅한 후, 과량의 수용액은 제거하였다. 그 다음, 다관능성 아실할라이드 모노머인 트리메조일클로라이드(TMC) 0.275 wt%를 포함한 유기용액을 코팅하였고, 과량의 액상을 오븐에 95℃에서 2분 30초 동안 건조시켜 계면중합함으로써 폴리아미드 활성층을 형성하였다.After coating an aqueous solution containing 6wt% of m-phenylenediamine (hereinafter, mPD) on the porous layer including the polysulfone-coated nonwoven fabric, the excess aqueous solution was removed. Then, an organic solution containing 0.275 wt% of trimesoyl chloride (TMC), a polyfunctional acyl halide monomer, was coated, and the excess liquid was dried in an oven at 95° C. for 2 minutes and 30 seconds for interfacial polymerization to form a polyamide active layer. formed.
상기 폴리아미드 활성층이 형성된 다공성층을 물에 세척한 뒤, 상기 폴리아미드 활성층 상에 폴리비닐알코올 2wt%, 폴리에틸렌글리콜 디글리시딜에테르 0.01wt% 및 하기 표 1에 기재된 양친매성 화합물을 하기 표 1에 기재된 함량으로 포함하는 보호층 형성 조성물을 도포하였으며, 85℃에서 1분 동안 건조시켜 보호층을 형성하여 수처리 분리막(실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 3)을 제조하였다.After washing the porous layer on which the polyamide active layer is formed in water, 2 wt% of polyvinyl alcohol, 0.01 wt% of polyethylene glycol diglycidyl ether, and the amphiphilic compound described in Table 1 below were added to the polyamide active layer in Table 1 The protective layer-forming composition containing the content described in was applied, and dried at 85° C. for 1 minute to form a protective layer to prepare water treatment separation membranes (Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 3).
상기 표 1의 양친매성 화합물은 하기 화학식으로 표시되는 화합물이며, 상기 표 1의 x, y 및 z는 하기 화학식의 x, y 및 z를 의미한다.The amphiphilic compound of Table 1 is a compound represented by the following formula, and x, y and z in Table 1 mean x, y and z of the following formula.
또한, 상기 비교예 3의 경우, 보호층 형성 조성물이 양친매성 화합물을 포함하지 않는 것을 의미한다.In addition, in the case of Comparative Example 3, it means that the composition for forming a protective layer does not include an amphiphilic compound.
<실험예 - 염 제거율 및 투과 유량의 측정><Experimental Example - Measurement of salt removal rate and permeate flow rate>
상기 실시예 및 비교에에 따라 제조된 수처리 분리막의 이온 제거율(%) 및 투고 유량(GFD)을 측정하기 위하여, 평판형 투과 셀과 고압펌프, 저장조 그리고 냉각장치를 포함하여 구성된 수처리 모듈을 이용하였다. 상기 평판형 투과 셀은 크로스-플로우(cross-flow) 방식으로 유효 투과 면적은 28cm2이었다. 상기 수처리 분리막을 투과셀에 설치 한 다음 평가 장비의 안정화를 위하여 3차 증류수를 이용하여 1시간 정도 충분히 에비 운전을 실시하였다.In order to measure the ion removal rate (%) and the feed flow rate (GFD) of the water treatment membranes prepared according to the above Examples and Comparatives, a water treatment module comprising a flat plate type permeation cell, a high pressure pump, a storage tank, and a cooling device was used. . The plate-type permeation cell had an effective permeation area of 28 cm2 in a cross-flow manner. After the water treatment separation membrane was installed in the permeation cell, the preliminary operation was sufficiently performed for about 1 hour using tertiary distilled water to stabilize the evaluation equipment.
이후 53,000ppm NaCl 수용액을 800psi, 4L/min(LPM)의 유량으로 25 ℃에서 1시간 가량 장비 운전을 실시하여 안정화된 것을 확인한 후, 10분 동안 투과 되는 물의 양을 측정하여 투과유량(flux: GFD(gallon/ft2/day))을 계산하였고, 전도도미터(Conductivity Meter)를 사용하여 투과 전과 후의 이온농도를 분석하여 이온 제거율을 계산한 결과를 하기 표 2에 기재하였다.Then, after confirming that the 53,000ppm NaCl aqueous solution was stabilized by operating the equipment at 25°C for about 1 hour at a flow rate of 800psi, 4L/min (LPM), the amount of water permeated for 10 minutes was measured and the permeation flow rate (flux: GFD) (gallon/ft2 /day)) was calculated, and the ion removal rate was calculated by analyzing the ion concentration before and after permeation using a conductivity meter, and the results are shown in Table 2 below.
상기 실험 결과로부터 본 발명의 화합물을 포함하는 보호층 형성용 조성물을 이용한 수처리 분리막은 적절한 투과 유량을 가지면서도 염제거율이 매우 우수함을 확인할 수 있었다.From the above experimental results, it was confirmed that the water treatment separation membrane using the composition for forming a protective layer containing the compound of the present invention had an appropriate permeation flow rate and very excellent salt removal rate.
100: 다공성층
200: 폴리아미드 활성층
300: 보호층100: porous layer
200: polyamide active layer
300: protective layer
Claims (6)
Translated fromKorean상기 다공성층 상에 구비된 폴리아미드 활성층; 및
상기 폴리아미드 활성층 상에 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 보호층을 포함하는 수처리 분리막:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
x, y 및 z는 각각 2 내지 500의 정수이다.porous layer;
a polyamide active layer provided on the porous layer; and
A water treatment separation membrane comprising a protective layer comprising a compound represented by the following formula (1) on the polyamide active layer:
[Formula 1]
In Formula 1,
x, y and z are each an integer from 2 to 500;
상기 화학식 1의 x, y 및 z는 각각 2 내지 200의 정수인 것인 수처리 분리막.The method according to claim 1,
In Formula 1, x, y and z are each an integer of 2 to 200. A water treatment separation membrane.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
x, y 및 z는 각각 2 내지 500의 정수이다.a compound represented by the following formula (1); polyvinyl alcohol; And Polyethylene glycol diglycidyl ether (Polyethylene glycol diglycidyl ether) for forming a water treatment separation membrane protective layer composition comprising:
[Formula 1]
In Formula 1,
x, y and z are each an integer from 2 to 500;
상기 화합물 1로 표시되는 화합물의 함량은 상기 수처리 분리막 보호층 형성용 조성물 100 wt%를 기준으로 0.006 wt% 내지 1 wt%로 포함되는 것인 수처리 분리막 보호층 형성용 조성물.5. The method according to claim 4,
The content of the compound represented by Compound 1 is 0.006 wt% to 1 wt% based on 100 wt% of the composition for forming a water treatment separation membrane protective layer, the composition for forming a water treatment separation membrane protective layer.
상기 다공성층 상에 다관능성 아민 모노머를 포함하는 수용액을 코팅하는 단계;
상기 코팅된 수용액 상에 다관능성 아실할라이드 모노머를 포함하는 유기용액을 코팅하여 폴리아미드 활성층을 형성하는 단계; 및
상기 폴리아미드 활성층 상에 청구항 4 또는 5에 따른 수처리 분리막 보호층 형성용 조성물 코팅하여 보호층을 형성하는 단계를 포함하는 것인 수처리 분리막의 제조 방법.preparing a porous layer;
coating an aqueous solution containing a polyfunctional amine monomer on the porous layer;
forming a polyamide active layer by coating an organic solution containing a polyfunctional acyl halide monomer on the coated aqueous solution; and
A method of manufacturing a water treatment separation membrane comprising the step of forming a protection layer by coating the composition for forming a water treatment separation membrane protection layer according to claim 4 or 5 on the polyamide active layer.
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