KR20090049122A - Manufacturing method of polyethersulfone membrane with highly asymmetric structure and its product - Google Patents
Manufacturing method of polyethersulfone membrane with highly asymmetric structure and its product Download PDFInfo
- Publication number
- KR20090049122A KR20090049122A KR1020070115203A KR20070115203A KR20090049122A KR 20090049122 A KR20090049122 A KR 20090049122A KR 1020070115203 A KR1020070115203 A KR 1020070115203A KR 20070115203 A KR20070115203 A KR 20070115203A KR 20090049122 A KR20090049122 A KR 20090049122A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- membrane
- weight
- polymer solution
- asymmetric
- support
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/66—Polymers having sulfur in the main chain, with or without nitrogen, oxygen or carbon only
- B01D71/68—Polysulfones; Polyethersulfones
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/025—Reverse osmosis; Hyperfiltration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
- B01D67/0002—Organic membrane manufacture
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Abstract
본 발명은 비대칭 폴리에테르술폰 멤브레인의 제조방법 및 그로부터 제조된 비대칭 구조의 폴리에테르술폰 멤브레인에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing an asymmetric polyethersulfone membrane and a polyethersulfone membrane of an asymmetric structure prepared therefrom.
본 발명의 제조방법은 지지체 상에 폴리에테르술폰 수지 8∼20중량%, 용매 30∼60중량%, 비용매 21∼25중량%, 친수성 기공 조절제 10∼15중량% 및 촉매 1∼10중량%로 이루어진 고분자용액을 캐스팅하고, 캐스팅된 고분자용액에 온도 20∼65℃ 및 습도 30∼80%로 유지된 공기로 분사하여 멤브레인의 상층부에 기공을 형성한 후, 응고조에 침지하여 상기 지지체로부터 멤브레인을 박리시켜 제조하되, 상기 지지체와 고분자용액간의 온도차를 이용한 열유도상전이에 의해 멤브레인 하층부에 기공이 형성되는 것이다. 본 발명의 멤브레인의 상층부는 용매유도상전이(SIPS)법에 의해 기공을 치밀하게 형성하고, 멤브레인의 하층부는 지지체와 고분자용액간의 온도차에 의해 순간적으로 기공이 형성되는 열유도상전이(TIPS)법에 의해 상대적으로 다공성이 높은 기공을 형성할 수 있으며, 상기 제조방법으로부터 제조된 폴리에테르술폰 멤브레인은 고비대칭 구조로 인해 고유량이면서 유량 감소 현상이 줄어 사용수명이 향상될 수 있다.The preparation method of the present invention comprises 8 to 20% by weight of polyethersulfone resin, 30 to 60% by weight of solvent, 21 to 25% by weight of nonsolvent, 10 to 15% by weight of hydrophilic pore modifier and 1 to 10% by weight of catalyst. Casting the polymer solution, and spraying the cast polymer with air maintained at a temperature of 20 to 65 ° C. and a humidity of 30 to 80% to form pores in the upper layer of the membrane, and then immersing in a coagulation bath to separate the membrane from the support. The pores are formed in the lower layer of the membrane by thermal induction phase transition using the temperature difference between the support and the polymer solution. The upper layer of the membrane of the present invention is densely formed pores by the solvent induction phase transition (SIPS) method, the lower layer of the membrane by the thermal induction phase transition (TIPS) method in which the pores are instantaneously formed by the temperature difference between the support and the polymer solution It is possible to form pores with relatively high porosity, and the polyethersulfone membrane prepared from the manufacturing method may have a high flow rate and a reduced flow rate due to a high asymmetric structure, thereby improving service life.
비대칭멤브레인, 폴리에테르술폰, 용매유도상전이법, 열유도상전이법 Asymmetric membrane, polyether sulfone, solvent induction phase transition, heat induction phase transition
Description
본 발명은 비대칭 폴리에테르술폰 멤브레인의 제조방법 및 그로부터 제조된 비대칭 구조의 폴리에테르술폰 멤브레인에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 본 발명의 멤브레인의 상층부는 용매유도상전이(SIPS)법에 의해 기공을 치밀하게 형성하고, 멤브레인의 하층부는 지지체와 고분자용액간의 온도차에 의해 순간적으로 기공이 형성되는 열유도상전이(TIPS)법에 의해 상대적으로 다공성이 높은 기공을 형성하게 하여, 멤브레인의 상층부 및 하층부의 기공크기가 비대칭구조인 폴리에테르술폰 멤브레인의 제조방법 및 그로부터 제조된, 고유량이면서 사용수명이 향상된 비대칭 폴리에테르술폰 멤브레인에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preparing an asymmetric polyether sulfone membrane and a polyether sulfone membrane having an asymmetric structure prepared therefrom. More specifically, the upper layer of the membrane of the present invention is dense by pores by solvent induced phase transition (SIPS). And the lower layer of the membrane forms relatively porous pores by the thermal induction phase transition (TIPS) method in which pores are instantaneously formed by the temperature difference between the support and the polymer solution, and thus the pore size of the upper and lower layers of the membrane. The present invention relates to a method for producing a polyether sulfone membrane having an asymmetric structure, and an asymmetric polyether sulfone membrane having a high flow rate and improved service life prepared therefrom.
고분자 멤브레인은 의약, 식품, 반도체, 수처리 분야를 비롯하여 다양하게 적용되고 있다. 특히, 폴리에테르술폰 수지는 높은 열적, 산화 안정성 및 온도에 대한 안정성을 갖고 있으며 친수적인 고분자이기 때문에 수처리에 유리하므로 광범위하게 이용되고 있다. Polymer membranes have been applied to a variety of applications, including medicine, food, semiconductor, water treatment. In particular, polyethersulfone resins have high thermal, oxidative stability and temperature stability, and are widely used because they are hydrophilic polymers and are advantageous for water treatment.
일반적으로, 멤브레인은 그 구조상 대칭성 및 비대칭성 멤브레인으로 나눌 수 있다. 대칭성 멤브레인은 용질의 입자들에 의해 파울링을 일으킴으로써, 투과유량을 감소시키고, 사용수명을 저하시키는 문제가 있다. In general, membranes can be divided into structurally symmetrical and asymmetrical membranes. Symmetric membranes cause fouling by solute particles, thereby reducing the permeate flow rate and reducing the service life.
반면에, 비대칭성 멤브레인은 표면에 아주 얇은 고분자막(0.1∼10㎛)과 그 밑에 다공성 구조를 갖고 있는 층(100∼200㎛)이 있는 멤브레인으로서, 높은 선택성을 갖는 상부 층과 기계적 강도유지를 위한 다공성 지지체로 이루어져 우수한 투과유량을 구현할 수 있다.Asymmetric membranes, on the other hand, are membranes with a very thin polymer membrane (0.1 to 10 µm) on the surface and a porous structure below them (100 to 200 µm). It can be made of a porous support to implement excellent permeate flow rate.
이에, 비대칭성 멤브레인의 종래기술로서 미합중국특허 제5,886,059호는 단면구조가 비대칭형으로 표면과 이면의 기공크기가 50:1의 비율로 차이가 있는 멤브레인을 제조하는 방법이 제시되어 있다. 상기 방법에 따르면 폴리에테르술폰과 용매를 잘 혼합한 후, 비용매를 첨가하여 균일하게 고분자 용액을 준비하고, 상기 용액을 공기에 노출시킨 조건하에서 지지체 위에 캐스팅하여 응고조에서 기공형성을 한다. 이에, 상부 층의 기공은 치밀(dense)하게 형성되고, 하부 층의 기공은 다공성이 높은 비대칭형 멤브레인을 얻을 수 있다고 기술하고 있다.Accordingly, US Pat. No. 5,886,059, which is a prior art of asymmetric membranes, proposes a method for producing a membrane having a pore size of 50: 1 with asymmetric cross-sectional structure at a ratio of 50: 1. According to the above method, the polyether sulfone and the solvent are well mixed, and then a non-solvent is added to uniformly prepare a polymer solution, and the solution is cast on a support under conditions exposed to air to form pores in a coagulation bath. Thus, it is described that the pores of the upper layer are densely formed, and the pores of the lower layer can obtain an asymmetric membrane with high porosity.
또한 미합중국특허 제5,906,742호는 비대칭의 필수적인 술폰폴리머와 친수성폴리머를 혼합하여 캐스팅 한 후, 미세 다공성을 가지는 비대칭형 구조의 멤브레인을 제조하는 방법을 제시하고 있다. 이에 따르면 멤브레인의 평균기공크기는 0.1∼10㎛ 범위이고 술폰계 폴리머로서 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리아릴술폰을 사용하고 친수성 폴리머로서 폴리비닐피롤리돈을 사용한다. 캐스팅 조성을 살펴보면 술폰 폴리머 농도는 8∼17%, 친수성 폴리머의 농도는 3∼15%로 균일하게 혼합하여 캐스 팅을 한다. 캐스팅된 필름은 상대습도 50∼80%에서 2∼20 초간 공기에 노출시킨다. 이후 20∼70℃ 온도 범위에서 응고시킨 후, 표면의 높은 다공성을 지닌 비대칭형 구조의 멤브레인을 얻을 수 있다고 기술하고 있다.In addition, U. S. Patent No. 5,906, 742 discloses a method for preparing a membrane having an asymmetric structure having a fine porosity after mixing and casting an asymmetric essential sulfone polymer and a hydrophilic polymer. According to this, the average pore size of the membrane is in the range of 0.1 to 10 μm, and polyether sulfone, polysulfone, polyaryl sulfone is used as the sulfone polymer and polyvinylpyrrolidone is used as the hydrophilic polymer. In the casting composition, the concentration of sulfone polymer is 8 to 17% and the concentration of hydrophilic polymer is 3 to 15%. The cast film is exposed to air for 2-20 seconds at a relative humidity of 50-80%. After coagulation in the temperature range of 20 ~ 70 ℃, it is described that a membrane of asymmetric structure with a high porosity of the surface can be obtained.
미합중국특허 제4,933,081호에 기술된 멤브레인의 제조방법은 건식-습식 방법에 기초한 것으로, 폴리술폰 폴리머와 N-메틸-2-피롤리돈과 잘 혼합한 후 친수성 폴리머인 폴리비닐피롤리돈을 첨가한 후 비용매로서 물을 균일하게 혼합한다. 캐스팅된 필름은 온도 40℃, 상대습도 60%인 조건 하에서 단계별로 2∼30초 사이로 공기에 노출시킨다. 이후 20℃ 온도에서 응고시킨 후, 건조를 통해 미세 다공성 비대칭 구조의 멤브레인을 얻을 수 있다고 기술하고 있다.The method for preparing the membrane described in US Pat. No. 4,933,081 is based on a dry-wet method, in which polysulfone polymer and N-methyl-2-pyrrolidone are mixed well and polyvinylpyrrolidone, which is a hydrophilic polymer, is added. After mixing the water uniformly as a non-solvent. The cast film is exposed to air for 2-30 seconds step by step under conditions of a temperature of 40 ° C. and a relative humidity of 60%. After coagulation at 20 ° C., it is described that a membrane of microporous asymmetric structure can be obtained by drying.
미합중국특허 제6,565,782호는 앞서 상기 미합중국특허 제5,906,742호에 기술된 방법과 거의 유사한 기술로서, 기공크기가 표면과 이면이 5∼1000배의 비율차이가 나는 0.1∼10㎛의 평균기공을 가지는 비대칭형 멤브레인의 제조방법에 관하여 공지하고 있다.US Pat. No. 6,565,782 is a technique very similar to the method previously described in US Pat. No. 5,906,742. The asymmetric type has an average pore size of 0.1 to 10 μm with a pore size of 5 to 1000 times the difference between the surface and the back surface. Known methods for producing membranes are known.
이에, 본 발명자들은 비대칭형 멤브레인을 얻기 위한 일련의 실험으로서, 비대칭 구조의 멤브레인의 제조공정 중 최적조건을 탐색한 결과, 지지체 상에 고분자 용액을 캐스팅함으로써, 상기 지지체와 고분자 용액간의 온도 구배 차이를 둔 새로운 캐스팅 공정으로 열유도상전이(TIPS)법에 의해 다공성이 큰 하층부를 형성하고, 상기 캐스팅된 고분자용액에 공기 분사하여, 용매유도상전이(SIPS)법에 의해 표면 상층부에 밀집된(dense) 기공을 형성함으로써, 상층부 및 하층부의 기공크기가 비대칭구조인 폴리에테르술폰 멤브레인을 제조하고, 상기 멤브레인이 고유량이면서 유 량감소현상이 감소되어 사용수명을 개선 또는 연장할 수 있음을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors, as a series of experiments to obtain an asymmetric membrane, by searching the optimum conditions of the manufacturing process of the membrane of the asymmetric structure, by casting a polymer solution on a support, the difference in temperature gradient between the support and the polymer solution In the new casting process, a porous layer having a high porosity is formed by a thermal induction phase transition (TIPS) method, and air is injected into the cast polymer solution to form dense pores on the upper surface layer by a solvent induction phase transition (SIPS) method. By forming a polyether sulfone membrane having an asymmetric pore size of the upper layer and the lower layer, and confirming that the membrane has a high flow rate and a reduction in flow rate, thereby improving or extending the service life. Completed.
본 발명의 목적은 멤브레인의 상층부 및 하층부의 기공크기를 용이하게 조절할 수 있는 비대칭 폴리에테르술폰 멤브레인의 제조방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method for producing an asymmetric polyether sulfone membrane which can easily control the pore size of the upper and lower layers of the membrane.
본 발명의 다른 목적은 멤브레인의 상층부는 용매유도상전이(SIPS)법에 의해 기공을 형성하고, 멤브레인의 하층부는 열유도상전이(TIPS)법에 의해 기공을 형성하여, 상기 상층부 및 하층부의 기공크기비율이 높은 고비대칭성의 폴리에테르술폰 멤브레인의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is that the upper layer of the membrane forms pores by the solvent induction phase transition (SIPS) method, the lower layer of the membrane forms pores by the thermal induction phase transition (TIPS) method, the pore size ratio of the upper layer and the lower layer It is to provide a method for producing this highly asymmetric polyether sulfone membrane.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 제조방법으로 제조된 사용수명이 향상된 고비대칭성의 폴리에테르술폰 멤브레인을 제공하는 것이다.Yet another object of the present invention is to provide a highly asymmetric polyether sulfone membrane with improved service life prepared by the above method.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 지지체 상에 폴리에테르술폰 수지 8∼20중량%, 용매 30∼60중량%, 비용매 21∼25중량%, 친수성 기공 조절제 10∼15중량% 및 촉매 1∼10중량%로 이루어진 고분자용액을 캐스팅하고, 캐스팅된 고분자용액에 온도 20∼65℃ 및 습도 30∼80%로 유지된 공기로 분사하여 멤브레인의 상층부에 기공을 형성한 후, 응고조에 침지하여 상기 지지체로부터 멤브레인을 박리시켜 제조하되, 상기 지지체 상에 고분자용액을 캐스팅할 때, 지지체와 고분자용액간의 온도차에 의해 멤브레인 하층부에 기공을 형성하는 것으로 이루어진, 비대칭 폴리에테 르술폰 멤브레인의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is 8 to 20% by weight of polyether sulfone resin, 30 to 60% by weight of solvent, 21 to 25% by weight of non-solvent, 10 to 15% by weight of hydrophilic pore modifier and catalyst 1 to Casting a polymer solution composed of 10% by weight, spraying the cast polymer solution with air maintained at a temperature of 20 to 65 ℃ and a humidity of 30 to 80% to form pores in the upper layer of the membrane, and then immersed in a coagulation bath to support The present invention provides a method for preparing an asymmetric polyether sulfone membrane, wherein the membrane is prepared by peeling the membrane from the membrane, and when the polymer solution is cast on the support, pores are formed in the lower layer of the membrane by a temperature difference between the support and the polymer solution. .
본 발명의 제조방법은 상기 박리된 멤브레인을 수세조에 침지하여 멤브레인 매트릭스 내부에 함유되어 있는 잔여 용매성분을 추출하여 기공을 형성하는 후공정이 더 수행된다.The manufacturing method of the present invention is further carried out by immersing the exfoliated membrane in a washing tank to extract the residual solvent components contained in the membrane matrix to form pores.
상기에서 상층부의 기공크기는 0.01 내지 1.0㎛이고, 하층부의 기공크기는 0.45 내지 10㎛이다.In the above, the pore size of the upper layer is 0.01 to 1.0 μm, and the pore size of the lower layer is 0.45 to 10 μm.
상기에서 지지체는 8 내지 12℃를 만족하는 금속소재가 바람직하며, 고분자용액의 온도는 실온 내지 40℃가 바람직하다.The support is preferably a metal material satisfying 8 to 12 ℃, the temperature of the polymer solution is preferably from room temperature to 40 ℃.
또한, 온도 20∼65℃ 및 습도 30∼80%로 유지된 공기분사는 공기 분사속도 1∼20m/min으로 수행되며, 이때 공기 노출시간은 5초 내지 10분 동안 수행되는 것이다.In addition, the air spray maintained at a temperature of 20 to 65 ℃ and humidity 30 to 80% is carried out at an air injection speed of 1 to 20m / min, wherein the air exposure time is performed for 5 seconds to 10 minutes.
상기 고분자용액 중, 용매는 N-메틸-2-피롤리돈, 디메틸포름아마이드, 디메틸설사이드 및 디메틸아세트아마이드로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 30∼60중량% 함유한다. In the polymer solution, the solvent contains 30 to 60% by weight of one or more selected from the group consisting of N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylformamide, dimethylsulfide and dimethylacetamide.
또한, 상기 고분자용액 중, 폴리에테르술폰에 대한 비용매는 에틸아세테이트, 2-메톡시에탄올, 2-에톡시에탄올, 프로피온산, t-아밀알코올로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용한다.In the polymer solution, the non-solvent for polyether sulfone may be any one selected from the group consisting of ethyl acetate, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, propionic acid and t- amyl alcohol.
본 발명의 고분자용액는 폴리비닐피롤리돈, 폴리에틸렌글리콜 및 실리카로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 친수성 기공 조절제를 함유할 수 있으며, 이때, 바람직한 친수성 기공 조절제는 폴리에틸렌글리콜을 사용하는 것이다. 더욱 바람 직하게는 상기 친수성 기공 조절제가 분자량 400 내지 1000의 범위를 가지는 폴리에틸렌글리콜을 사용하는 것이다.The polymer solution of the present invention may contain one or more hydrophilic pore modifiers selected from the group consisting of polyvinylpyrrolidone, polyethylene glycol and silica, wherein the preferred hydrophilic pore modifier is to use polyethylene glycol. More preferably, the hydrophilic pore control agent uses polyethylene glycol having a molecular weight in the range of 400 to 1000.
나아가, 상기 고분자용액은 아세테이트 화합물, 알코올 화합물 및 에스테르 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 촉매 1∼10중량%를 함유할 수 있다.Furthermore, the polymer solution may contain 1 to 10% by weight of one or more catalysts selected from the group consisting of acetate compounds, alcohol compounds and ester compounds.
본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조되되, 상층부의 기공크기는 0.01 내지 1.0㎛이고, 하층부의 기공크기는 0.45 내지 10㎛인 비대칭구조의 폴리에테르술폰 멤브레인을 제공한다.The present invention provides a polyether sulfone membrane having an asymmetric structure prepared by the above method, wherein the pore size of the upper layer is 0.01 to 1.0 μm, and the pore size of the lower layer is 0.45 to 10 μm.
본 발명은 멤브레인의 상층부 및 하층부의 기공크기를 제어할 수 있는 비대칭 폴리에테르술폰 멤브레인의 제조방법을 제공하고, 상기 제조방법에 의해 제조된, 고유량이면서 멤브레인의 상층부 및 하층부의 기공크기가 상이한 비대칭구조로 인해 유량 감소 현상을 줄일 수 있으므로 사용 수명이 연장된 비대칭 폴리에테르술폰 멤브레인을 제공할 수 있다. The present invention provides a method for producing an asymmetric polyethersulfone membrane capable of controlling the pore size of the upper and lower layers of the membrane, and the asymmetric, different in pore size of the upper and lower layers of the membrane produced by the manufacturing method The structure can reduce flow rate reduction, thereby providing an asymmetric polyethersulfone membrane with an extended service life.
이하, 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명은 지지체 상에 폴리에테르술폰 수지 8∼20중량%, 용매 30∼60중량%, 비용매 21∼25중량%, 친수성 기공 조절제 10∼15중량% 및 촉매 1∼10중량%로 이루어진 고분자용액을 캐스팅하고, 캐스팅된 고분자용액에 온도 20∼65℃ 및 습도 30∼80%로 유지된 공기로 분사하여 멤브레인의 상층부에 기공을 형성한 후, 응고조에 침지하여 상기 지지체로부터 멤브레인을 박리시켜 제조하되, The present invention is a polymer solution consisting of 8 to 20% by weight of polyether sulfone resin, 30 to 60% by weight of solvent, 21 to 25% by weight of non-solvent, 10 to 15% by weight of hydrophilic pore modifier and 1 to 10% by weight of catalyst. After casting to form a pore in the upper layer of the membrane by spraying with air maintained at a temperature of 20 to 65 ℃ and humidity 30 to 80% to the cast polymer solution, and then immersed in a coagulation bath to remove the membrane from the support ,
상기 지지체 상에 고분자용액을 캐스팅할 때, 지지체와 고분자용액간의 온도차를 이용한 열유도상전이에 의해 멤브레인 하층부에 기공을 형성하는 것으로 이루어진, 비대칭 폴리에테르술폰 멤브레인의 제조방법을 제공한다.When casting a polymer solution on the support, it provides a method for producing an asymmetric polyether sulfone membrane consisting of forming pores in the lower layer of the membrane by the heat induced phase transition using the temperature difference between the support and the polymer solution.
본 발명의 비대칭 폴리에테르술폰 멤브레인의 제조방법은 상기 박리된 멤브레인을 수세조에 침지하여 멤브레인 매트릭스 내부에 함유되어 있는 잔여 용매성분을 추출하여 멤브레인 매트릭스 전체에 기공을 형성하는 후공정을 더 수행할 수 있다.In the method for producing an asymmetric polyether sulfone membrane of the present invention, the exfoliated membrane is immersed in a washing tank to extract residual solvent components contained in the membrane matrix to further carry out a post process of forming pores in the entire membrane matrix. have.
본 발명의 비대칭 폴리에테르술폰 멤브레인의 제조방법은 지지체 상에 고분자용액을 캐스팅한 것을 특징으로 하며, 이때, 지지체와 고분자용액간의 온도차에 의해 순간적으로 기공이 형성되는 열유도상전이(TIPS)법을 이용하여 기공을 형성한다.The method for producing an asymmetric polyether sulfone membrane of the present invention is characterized by casting a polymer solution on a support, wherein a thermally induced phase transition (TIPS) method is used in which pores are instantaneously formed by a temperature difference between the support and the polymer solution. To form pores.
이때, 지지체는 8 내지 12℃를 만족하는 금속소재가 바람직하며, 그의 일례로는 스테인리스 스틸, 알루미늄, 구리합금 등이 있다. 본 발명의 실시예에서는 스테인리스 스틸을 이용하여 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.At this time, the support is preferably a metal material satisfying 8 to 12 ℃, examples thereof include stainless steel, aluminum, copper alloy and the like. In the embodiment of the present invention has been described using stainless steel, but is not limited thereto.
지지체의 온도가 8℃ 미만이면, 접촉하는 고분자용액간의 온도차가 커져 균일한 도포가 어려워 멤브레인 형성을 못하며, 12℃를 초과하면, 고분자용액간의 온도차가 작아져 열유도상전이법에 의한 기공의 구조를 조절하기 비효율적이다.If the temperature of the support is less than 8 ° C, the temperature difference between the polymer solutions to contact becomes large, so that it is difficult to uniformly apply the membrane to form a membrane. Inefficient to adjust.
상기 지지체 상에 캐스팅되는 고분자용액의 온도는 상기 지지체 온도보다 높은 온도로 유지하되, 바람직하게는 실온 내지 40℃이며, 바람직하게는 35 내지 40℃로 유지한다.The temperature of the polymer solution cast on the support is maintained at a temperature higher than the support temperature, preferably from room temperature to 40 ℃, preferably maintained at 35 to 40 ℃.
이때, 본 발명의 폴리에테르술폰 멤브레인의 하층부는 0.45 내지 10㎛의 기공크기 로 형성된다.At this time, the lower layer of the polyether sulfone membrane of the present invention is formed with a pore size of 0.45 to 10㎛.
이후, 본 발명의 비대칭 폴리에테르술폰 멤브레인의 제조방법에서, 캐스팅된 고분자용액에 온도 20∼65℃ 및 습도 30∼80%로 유지된 공기로 분사함으로써, 멤브레인의 상층부에 기공을 형성한다.Then, in the method for producing the asymmetric polyethersulfone membrane of the present invention, by spraying the cast polymer solution with air maintained at a temperature of 20 to 65 ℃ and humidity 30 to 80%, pores are formed in the upper layer of the membrane.
즉, 멤브레인의 상층부는 용매유도상전이(SIPS)법에 의해 기공이 형성되는 것으로서, 캐스팅된 고분자용액에 공기(air)를 분사함으로써, 고분자용액 중, 용매와 공기간의 교환반응이 진행되는 과정에서 기공이 형성되며 상대적으로 치밀한 기공을 형성할 수 있으며, 공기 분사속도에 따라 기공크기를 용이하게 조절할 수 있다.That is, the upper layer of the membrane is formed by the pores of the solvent induction phase transition (SIPS) method, by injecting air (air) to the cast polymer solution, the pores in the process of the exchange reaction between the solvent and air in the polymer solution It is formed and can form relatively dense pores, the pore size can be easily adjusted according to the air injection speed.
이때, 바람직한 공기분사의 조건은 온도 20∼65℃ 및 습도 30∼80%로 유지된 공기를 분사하는 것이며, 이때 공기분사속도의 영향으로 기공 크기가 달라지는데 상기 멤브레인의 경우 1∼20m/min 범위의 속도로 공급되며, 이때, 멤브레인은 70 내지 80% 이상의 기공도를 가지는 것이 특징이다.At this time, the preferred condition of the air spray is to inject air maintained at a temperature of 20 to 65 ℃ and humidity of 30 to 80%, at which time the pore size is changed by the effect of the air spray rate, the membrane is in the range of 1 to 20m / min Supplied at a rate, wherein the membrane has a porosity of at least 70-80%.
상기 공기분사속도가 1m/min 미만이면, 공정 컨트롤의 문제가 있고, 20m/min를 초과하는 속도로 수행되면, 멤브레인 표면에 흠집을 발생하여 기공형성에 영향을 주기 때문에 바람직하지 않다.If the air spraying speed is less than 1m / min, there is a problem of process control, and if carried out at a speed exceeding 20m / min, it is not preferable because the scratch on the membrane surface affects the pore formation.
또한, 공기분사 시, 공기 노출시간은 5초 내지 10분 동안 수행되는 것이 바람직하며, 이때, 5초 미만이면, 표면의 기공형성이 미흡하므로, 응고시키기 위한 체류시간을 충분하게 제어하도록 하는 것이 바람직하다. In addition, during air injection, the air exposure time is preferably carried out for 5 seconds to 10 minutes, and if less than 5 seconds, the pore formation on the surface is insufficient, it is preferable to sufficiently control the residence time for solidification. Do.
이때, 본 발명의 폴리에테르술폰 멤브레인의 상층부에 형성된 기공의 크기는 0.01 ∼1.0㎛이다. At this time, the size of the pores formed in the upper layer of the polyether sulfone membrane of the present invention is 0.01 ~ 1.0㎛.
또한, 지지체 상에 고분자용액을 캐스팅할 때, 멤브레인의 막 두께는 100∼130㎛가 바람직하다. In addition, when casting a polymer solution on a support, the membrane thickness of the membrane is preferably 100 to 130 µm.
상기에서 고분자용액은 폴리에테르술폰 수지 8∼20중량%, 용매 30∼60중량%, 비용매 21∼25중량%, 기공조절제 10∼15중량% 및 촉매 1∼10중량%로 이루어진다.The polymer solution is composed of 8 to 20% by weight of polyether sulfone resin, 30 to 60% by weight of solvent, 21 to 25% by weight of non-solvent, 10 to 15% by weight of pore regulator and 1 to 10% by weight of catalyst.
폴리에테르술폰 수지는 -SO2 그룹 주변의 방향족 그룹사이의 공명전자에 의한 정전기적 인력에 의해 매우 안정적인 특징을 가지기 때문에 넓은 온도 범위에서의 안정성, 내화학성, 다양한 기공크기를 가질 수 있으며 기계적 강도가 우수하다. 이때, 폴리에테르술폰 수지는 분자량이 100,000 내지 300,000범위의 수지를 사용한다.Polyethersulfone resins have very stable characteristics due to electrostatic attraction by resonance electrons between aromatic groups around -SO 2 group, so they can have stability, chemical resistance, various pore sizes, and mechanical strength over a wide temperature range. great. At this time, the polyether sulfone resin uses a resin having a molecular weight in the range of 100,000 to 300,000.
폴리에테르술폰 수지는 펠렛 또는 분말형태로 사용가능하며, 이러한 술폰계 멤브레인 제조 시, 이용하는 바람직한 용매는 N-메틸-2-피롤리돈(NMP), 디메틸포름아마이드(DMF), 디메틸설폭사이드(DMSO), 디메틸아세트아마이드(DMAc) 또는 이들의 혼합액이 바람직하다. 용매유도상전이법 상, 용매는 고분자와 균일한 단일상(Single-Phase)을 제조하는데 중요한 역할을 하며, 기공크기를 조절할 수 있다. 상기 과정에서, 폴리에테르술폰 수지를 상기 용매에 용해시켜 불투명하고 점도가 높은 액상으로 제조한다. 상기에서 언급한 용매는 고분자용액에 30∼60중량% 비율로 혼합하는 것이 바람직하다. Polyethersulfone resins are available in pellet or powder form, and the preferred solvents used in the preparation of such sulfone-based membranes are N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), dimethylformamide (DMF) and dimethyl sulfoxide (DMSO). ), Dimethylacetamide (DMAc) or a mixture thereof. In the solvent induction phase transition method, the solvent plays an important role in preparing the polymer and a single single phase, and can control the pore size. In the above process, the polyether sulfone resin is dissolved in the solvent to prepare an opaque, high viscosity liquid phase. It is preferable that the above-mentioned solvent is mixed with the polymer solution in 30 to 60% by weight.
상기 고분자용액 중, 폴리에테르술폰에 대한 비용매는 물의 침투성을 향상시키는 기능을 수행하며, 바람직한 일례로는 에틸아세테이트, 2-메톡시에탄올, 2-에톡시에탄올, 프로피온산 또는 t-아밀알코올이 있다.In the polymer solution, the non-solvent for the polyether sulfone performs a function of improving the permeability of water, and preferred examples thereof include ethyl acetate, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, propionic acid or t -amyl alcohol.
본 발명에 따르면 고분자용액 조성 중, 내부 기공을 형성하기 위한 조성으로 친수성 기공 조절제를 사용하는데, 상기 용매와 잘 혼합되는 것이라면 사용 가능한, 친수성 기공 조절제를 10∼15중량% 함유한다. 이때, 바람직한 기공 조절제의 일례로는 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 실리카(SiO2) 등을 이용할 수 있다.According to the present invention, a hydrophilic pore control agent is used as a composition for forming internal pores in the polymer solution composition, and if mixed with the solvent, the hydrophilic pore control agent may contain 10 to 15% by weight. In this case, examples of the preferred pore control agent may be polyvinylpyrrolidone (PVP), polyethylene glycol (PEG), silica (SiO 2 ) and the like.
더욱 바람직한 기공 조절제는 분자량 400 내지 1000의 범위를 가지는 폴리에틸렌글리콜을 사용하는 것이다.More preferred pore control agent is to use polyethylene glycol having a molecular weight in the range of 400 to 1000.
본 발명에 따르면, 고분자용액 조성 중, 화학적으로 균일하게 혼합되면서 쉽게 분리되지 않는 촉매를 사용하는데, 그의 바람직한 일례로는 아세테이트 화합물, 알코올 화합물 및 에스테르 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 촉매 1∼10중량%를 함유한다.According to the present invention, in the polymer solution composition, a catalyst which is not easily separated while being chemically uniformly mixed is used. As a preferred example thereof, at least one catalyst 1 to 10 selected from the group consisting of an acetate compound, an alcohol compound and an ester compound is used. Contains% by weight.
이후, 공기에 노출된 고분자용액이 도포된 지지체를 고분자용액을 용해시키지 않는 응고조에 통과시킴으로써, 멤브레인을 고화시키고 고화된 멤브레인은 상기 지지체로부터 박리된다. 이때, 상기 응고조는 이소프로필알코올 및 물의 혼합용액이 바람직하나 이에 한정되지 않는다. Thereafter, the support coated with the polymer solution exposed to air is passed through a coagulation bath which does not dissolve the polymer solution, thereby solidifying the membrane and the solidified membrane is peeled off from the support. At this time, the coagulation bath is preferably a mixed solution of isopropyl alcohol and water, but is not limited thereto.
또한, 본 발명의 비대칭 폴리에테르술폰 멤브레인의 제조방법은 상기 박리된 멤브레인을 수세조에 침지하여 멤브레인 매트릭스 내부에 함유되어 있는 잔여 용매성분을 추출하여 기공을 형성하는 후공정을 더 수행할 수 있다.In addition, the method for producing an asymmetric polyether sulfone membrane of the present invention may further perform a post-process to form pores by immersing the exfoliated membrane in a water bath to extract the residual solvent components contained in the membrane matrix.
즉, 온도 및 습도 구배 조절장치를 통해 응고된 멤브레인을 수세조(물)에 침지하여 박리시킨 후 멤브레인 내부에 함유되어 있는 잔여 용매성분인 용매, 기공 조절제, 촉매를 제거함으로써, 매트릭스 전체에 차지하고 있는 공간에 기공이 형성된다.That is, the membrane solidified through the temperature and humidity gradient control device is immersed in a washing tank (water) to be peeled off, and then the remaining solvent components such as solvents, pore regulators and catalysts contained in the membrane are removed to occupy the entire matrix. Pores are formed in the space.
따라서, 본 발명의 비대칭 폴리에테르술폰 멤브레인의 제조방법은 멤브레인의 상층부는 용매유도상전이(SIPS)법에 의해 기공을 치밀(dense)하게 형성하고, 멤브레인의 하층부는 지지체 상에 고분자용액을 캐스팅함으로써, 지지체와 고분자용액간의 온도차에 의해 순간적으로 기공이 형성되는 열유도상전이(TIPS)법에 의해 상대적으로 다공성(porosity)이 더 큰 구조를 가지는 기공을 형성하게 한다. Therefore, in the method of manufacturing the asymmetric polyether sulfone membrane of the present invention, the upper layer of the membrane is densely formed pores by the solvent induction phase transition (SIPS) method, the lower layer of the membrane by casting a polymer solution on the support, The thermally induced phase transition (TIPS) method in which pores are instantaneously formed by the temperature difference between the support and the polymer solution allows formation of pores having a relatively larger porosity structure.
또한, 본 발명의 제조방법은 지지체 상에 고분자용액을 캐스팅하여 순간 온도차이를 이용한 열유도상전이법에 의해 하층부에 큰 기공을 형성하게 하고, 고분자용액의 수지농도 및 공기분사시의 분사속도 등을 조절함으로써, 상층부의 기공크기를 치밀하게 형성할 수 있으며, 그 제어가 용이하다. In addition, the production method of the present invention by casting the polymer solution on the support to form a large pores in the lower layer by the thermal induction phase transition method using the instantaneous temperature difference, the resin concentration of the polymer solution and the injection speed during the air injection By adjusting, the pore size of an upper layer part can be formed precisely, and the control is easy.
이에, 본 발명의 멤브레인의 상층부의 기공크기는 0.01 내지 1.0㎛이고, 하층부의 기공크기는 0.45 내지 10㎛이다. 따라서, 본 발명의 제조방법은 고비대칭성의 폴리에테르술폰 멤브레인을 제조할 수 있다.Thus, the pore size of the upper layer of the membrane of the present invention is 0.01 to 1.0㎛, the pore size of the lower layer is 0.45 to 10㎛. Therefore, the production method of the present invention can produce a highly asymmetric polyether sulfone membrane.
또한, 본 발명은 상기 제조방법으로 제조된, 비대칭성의 폴리에테르술폰 멤브레인을 제공한다.The present invention also provides an asymmetric polyether sulfone membrane prepared by the above method.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 비대칭 폴리에테르술폰 멤브레인의 제조방법에 따라 제조된 멤브레인의 단면을 500배 확대하여 도시한 것으로서, 상층부 및 하층부의 기공비율이 큰 고비대칭성의 폴리에테르술폰 멤브레인을 확인할 수 있다. 1 to 4 are enlarged by 500 times the cross-section of the membrane prepared according to the method for producing an asymmetric polyethersulfone membrane of the present invention, a high asymmetric polyethersulfone membrane having a large porosity of the upper layer and the lower layer Can be.
또한, 지지체에 고분자용액을 캐스팅하여 제조된 본 발명의 멤브레인은 지지체를 사용하지 않고 동일한 조건으로 수행되어 제조된 멤브레인의 경우보다, 고유량이면서 유량 감소 현상을 줄일 수 있다[표 1]. 따라서, 본 발명의 비대칭 폴리에테르술폰 멤브레인은 사용 수명을 연장시킬 수 있다. In addition, the membrane of the present invention prepared by casting a polymer solution on the support can be carried out under the same conditions without using the support, compared to the case of the prepared membrane, it is possible to reduce the flow rate reduction phenomenon with a high flow rate [ Table 1 ]. Thus, the asymmetric polyethersulfone membrane of the present invention can extend the service life.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. This embodiment is intended to illustrate the present invention in more detail, and the scope of the present invention is not limited to these examples.
<실시예 1> <Example 1>
폴리에테르술폰 수지(H2000, 솔베이사 제조)를 18중량%, N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 40중량%, 부틸아세테이트 22중량%, 폴리에틸렌글리콜(분자량 400) 15중량% 및 촉매제로 에폭시계 화합물 5중량%로 이루어진 고분자 용액을 제조하여 35℃로 유지하면서 기포를 제거하였다. 상기 고분자 용액을 8℃의 스테인리스 스틸 지지체 위에 두께가 100 ∼ 120㎛ 되도록 균일하게 0.2m/min 속도로 코팅하였다. 온도 범위 20∼65℃, 습도 범위 30∼80% 구배 장치를 이용하여 공기(Air)에 노출시켜 코팅된 액 을 처리하여 상층부의 기공을 조절하고 이소프로필알코올(IPA)/물의 조성비가 일정하게 유지되어 있는 혼합용액 응고조를 통과시켜 고화시켰다. 이후 멤브레인을 지지체로부터 박리시키고, 수세조에서 멤브레인 내부에 함유되어 있는 잔여 용매성분을 추출하고, 80℃의 공기로 건조시켜 멤브레인을 제조하였다. 18% by weight of polyethersulfone resin (H2000, manufactured by Solvay), 40% by weight of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), 22% by weight of butyl acetate, 15% by weight of polyethylene glycol (molecular weight 400) and a catalyst A polymer solution composed of 5 wt% of an epoxy compound was prepared to remove bubbles while maintaining at 35 ° C. The polymer solution was uniformly coated at a rate of 0.2 m / min on a stainless steel support at 8 ° C. so as to have a thickness of 100 to 120 μm. Exposure to air using a temperature range of 20-65 ° C and a humidity range of 30-80% gradient controls the coated liquid to control pores in the upper layer, while maintaining a constant composition ratio of isopropyl alcohol (IPA) / water It was solidified by passing through a mixed solution coagulation bath. Thereafter, the membrane was peeled off from the support, and the remaining solvent component contained in the membrane was extracted in a washing tank, and dried to air at 80 ° C. to prepare a membrane.
<실시예 2> <Example 2>
폴리에테르술폰 수지 14%, N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 40%, 부틸아세테이트 22%, 폴리에틸렌글리콜(분자량 400) 15% 및 촉매제 9%를 혼합한 고분자 용액을 사용하여 제조하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 멤브레인을 제조하였다.Prepared using a polymer solution containing 14% polyethersulfone resin, 40% N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), 22% butyl acetate, 15% polyethylene glycol (molecular weight 400) and 9% catalyst Except that was prepared in the same manner as in Example 1 to prepare a membrane.
<실시예 3> <Example 3>
폴리에테르술폰 수지 10%, N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 48%, 부틸아세테이트 22%, 폴리에틸렌글리콜(분자량 800) 15% 및 촉매제 5%를 혼합한 고분자 용액을 사용하여 제조하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 멤브레인을 제조하였다.Prepared using a polymer solution containing 10% polyethersulfone resin, 48% N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), 22% butyl acetate, 15% polyethylene glycol (molecular weight 800) and 5% catalyst Except that was prepared in the same manner as in Example 1 to prepare a membrane.
<실시예 4> <Example 4>
폴리에테르술폰 수지 8%, N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 48%, 부틸아세테이트 20%, 폴리에틸렌글리콜(분자량 800) 15% 및 촉매제 9%를 혼합한 고분자 용액을 사용하여 제조하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 멤브레인을 제조하였다.Prepared using a polymer solution containing 8% polyethersulfone resin, 48% N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), 20% butyl acetate, 15% polyethylene glycol (molecular weight 800) and 9% catalyst Except that was prepared in the same manner as in Example 1 to prepare a membrane.
<비교예 1∼4><Comparative Examples 1-4>
지지체인 스테인리스 스틸을 사용하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 1 내지 4와 동일한 방법을 수행하여 멤브레인을 제조하였다. A membrane was prepared in the same manner as in Examples 1 to 4, except that stainless steel, which was a support, was not used.
<실험예 1>Experimental Example 1
상기 실시예 1 내지 4에서 제조된 멤브레인과 지지체인 스테인리스 스틸을 사용하지 않고 제조된 비교예 1 내지 4에서 제조된 멤브레인에 대하여, 평막 평가기((주) 새한 제작)를 통해 일정한 압력(10Kgf/㎠)으로 단위면적 및 분당 통과유량을 측정하였다.The membrane prepared in Examples 1 to 4 and the membranes prepared in Comparative Examples 1 to 4 prepared without using the stainless steel as the support, were subjected to a constant pressure (10Kgf / Unit area and flow rate per minute were measured.
특히, DHC(Dirty Holding Capacity)는 멤브레인에 유입된 오염물의 양으로 정의될 수 있으며, 대용 특성치로써 유량 감소추이를 확인할 수 있는 방법이다. 상기 DHC 측정방법은 더스트(dust) 표준용액을 조제하여 일정한 압력(10Kgf/㎠)으로 멤브레인 유량을 측정함으로써 유량의 감소를 확인할 수 있다.In particular, DHC (Dirty Holding Capacity) can be defined as the amount of contaminants introduced into the membrane, it is a method that can determine the flow rate decrease trend as a surrogate characteristic value. In the DHC measuring method, a decrease in the flow rate may be confirmed by preparing a dust standard solution and measuring the membrane flow rate at a constant pressure (10 Kgf / cm 2).
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 실시예 1 내지 4의 경우, 폴리에테르술폰 수지의 농도가 증가할수록 멤브레인의 기공크기가 감소하였으며, 지지체인 스테인리스 스틸을 사용하지 않고 제조된 비교예 1 내지 4의 경우보다, 유량 및 DHC 측정수치가 월등히 높은 결과를 보였다.As shown in Table 1, in Examples 1 to 4, as the concentration of the polyether sulfone resin increased, the pore size of the membrane decreased, and in the case of Comparative Examples 1 to 4 manufactured without using stainless steel as a support. Rather, the flow rate and DHC measurement values were much higher.
또한, 도 1 내지 도 4는 상기 실시예 1 내지 4에서 제조된 멤브레인의 단면구조를 나타내는 것으로, 상층부 및 하층부의 기공 크기가 현저히 다르며, 특히, 하층부가 보다 큰 기공크기를 갖는 비대칭성의 폴리에테르술폰 멤브레인의 제조를 확인하였다.In addition, Figures 1 to 4 show the cross-sectional structure of the membrane prepared in Examples 1 to 4, the pore size of the upper layer and the lower layer is significantly different, in particular, asymmetric polyether sulfone having a larger pore size The preparation of the membrane was confirmed.
따라서, 본 발명에서 제조된 비대칭성의 폴리에테르술폰 멤브레인은 고유량이면서, 유량 감소 현상을 줄일 수 있음을 확인함으로써, 사용 수명을 연장시킬 수 있다. Therefore, the asymmetric polyethersulfone membrane produced in the present invention can be extended at a high flow rate, by reducing the flow rate reduction phenomenon, thereby extending the service life.
또한, 고분자 용액에 함유되어 있는 폴리에테르술폰 수지의 농도변화 및 지지체와 고분자 용액이 접촉 시, 공기분사속도의 조건변화를 통하여, 기공크기를 제어할 수 있다. In addition, the pore size can be controlled by changing the concentration of the polyether sulfone resin contained in the polymer solution and the condition of the air injection rate when the support and the polymer solution contact each other.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 멤브레인의 상층부는 용매유도상전이(SIPS)법에 의해 기공을 치밀(dense)하게 형성하고, 멤브레인의 하층부는 열유도상전이(TIPS)법에 의해 상대적으로 다공성이 높은 기공을 형성하게 한, 비대칭 폴리에테르술폰 멤브레인의 제조방법을 제공하였다. As described above, in the present invention, the upper layer of the membrane is densely formed pores by the solvent induction phase transition (SIPS) method, and the lower layer of the membrane is relatively high in porosity by the thermal induction phase transition (TIPS) method. Provided is a method for preparing an asymmetric polyethersulfone membrane that allows the formation of pores.
본 발명의 비대칭 폴리에테르술폰 멤브레인의 제조방법은 멤브레인의 상층부 및 하층부의 기공크기를 용이하게 제어할 수 있다. The method for producing an asymmetric polyether sulfone membrane of the present invention can easily control the pore size of the upper layer and the lower layer of the membrane.
또한, 본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조되되, 고유량이면서 멤브레인의 상층부 및 하층부의 기공크기가 상이한 비대칭구조로 인한 유량 감소 현상을 줄일 수 있으므로 사용 수명이 연장된 비대칭 폴리에테르술폰 멤브레인을 제공하였다. In addition, the present invention provides an asymmetric polyethersulfone membrane, which is manufactured by the above method, but has a high flow rate and a reduction in flow rate due to asymmetric structure having different pore sizes of the upper and lower layers of the membrane. .
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다. Although the present invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the technical scope of the present invention, and such modifications and modifications are within the scope of the appended claims.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1실시형태로 제조된 고비대칭성의 폴리에테르술폰 멤브레인의 단면구조를 나타낸 것이고, 1 shows a cross-sectional structure of a highly asymmetric polyether sulfone membrane prepared according to a first preferred embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 바람직한 제2실시형태로 제조된 고비대칭성의 폴리에테르술폰 멤브레인의 단면구조를 나타낸 것이고, 2 shows a cross-sectional structure of a highly asymmetric polyethersulfone membrane prepared according to a second preferred embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 바람직한 제3실시형태로 제조된 고비대칭성의 폴리에테르술폰 멤브레인의 단면구조를 나타낸 것이고, 3 shows a cross-sectional structure of a highly asymmetric polyethersulfone membrane prepared according to a third preferred embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 바람직한 제4실시형태로 제조된 고비대칭성의 폴리에테르술폰 멤브레인의 단면구조를 나타낸 것이다. Fig. 4 shows a cross-sectional structure of a highly asymmetric polyether sulfone membrane prepared according to a fourth preferred embodiment of the present invention.
Claims (14)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070115203A KR100950931B1 (en) | 2007-11-13 | 2007-11-13 | Manufacturing method of polyethersulfone membrane with highly asymmetric structure and its product |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070115203A KR100950931B1 (en) | 2007-11-13 | 2007-11-13 | Manufacturing method of polyethersulfone membrane with highly asymmetric structure and its product |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20090049122A true KR20090049122A (en) | 2009-05-18 |
| KR100950931B1 KR100950931B1 (en) | 2010-04-01 |
Family
ID=40857916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020070115203A KR100950931B1 (en) | 2007-11-13 | 2007-11-13 | Manufacturing method of polyethersulfone membrane with highly asymmetric structure and its product |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100950931B1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101156942B1 (en) * | 2009-12-31 | 2012-06-20 | 웅진케미칼 주식회사 | Fouling resistant polysulfone membrane using sulfonated polysulfone polymer, its preparation method and manufcturing method of sulfonated polysulfone polymer |
| KR101217478B1 (en) * | 2010-07-15 | 2013-01-02 | 웅진케미칼 주식회사 | Manufacturing Method of Polyamideimide-Based Porous Membrane and Porous Membrane Thereby |
| KR101230842B1 (en) * | 2010-06-17 | 2013-02-15 | 웅진케미칼 주식회사 | Manufacturing method of porous asymmetric membrane with various pore size and its product manufactured thereby |
| KR101240953B1 (en) * | 2009-12-31 | 2013-03-08 | 웅진케미칼 주식회사 | Method for manufacturing porous membrane and asymmetric porous membrane thereby |
| KR101335950B1 (en) * | 2011-12-23 | 2013-12-03 | 웅진케미칼 주식회사 | Menufacturing Method of Meta-Aramid Based Porous Membrane for Secondary Battery and Porous Membrane thereby |
| KR20140072709A (en) * | 2012-12-05 | 2014-06-13 | 도레이케미칼 주식회사 | Polusulfones sterization membrane and manufacturing method thereof |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101296110B1 (en) * | 2011-09-30 | 2013-08-19 | 웅진케미칼 주식회사 | Manufacturing method of porous asymmetric polysulfonated membrane and membrane manufactured thereby |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0676510B2 (en) | 1986-06-26 | 1994-09-28 | 富士写真フイルム株式会社 | Polysulfone porous membrane |
| US7229665B2 (en) * | 2001-05-22 | 2007-06-12 | Millipore Corporation | Process of forming multilayered structures |
| KR100656805B1 (en) * | 2005-03-18 | 2006-12-20 | 학교법인연세대학교 | Method of Preparing Polyethersulfone Membrane using Vapor Induced Phase Inversion and Nonsolvent Induced Phase Inversion |
| KR100850116B1 (en) * | 2006-03-06 | 2008-08-04 | 웅진케미칼 주식회사 | Method for manufacturing Polyethersulfone membrane by air coagulation |
-
2007
- 2007-11-13 KR KR1020070115203A patent/KR100950931B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101156942B1 (en) * | 2009-12-31 | 2012-06-20 | 웅진케미칼 주식회사 | Fouling resistant polysulfone membrane using sulfonated polysulfone polymer, its preparation method and manufcturing method of sulfonated polysulfone polymer |
| KR101240953B1 (en) * | 2009-12-31 | 2013-03-08 | 웅진케미칼 주식회사 | Method for manufacturing porous membrane and asymmetric porous membrane thereby |
| KR101230842B1 (en) * | 2010-06-17 | 2013-02-15 | 웅진케미칼 주식회사 | Manufacturing method of porous asymmetric membrane with various pore size and its product manufactured thereby |
| KR101217478B1 (en) * | 2010-07-15 | 2013-01-02 | 웅진케미칼 주식회사 | Manufacturing Method of Polyamideimide-Based Porous Membrane and Porous Membrane Thereby |
| KR101335950B1 (en) * | 2011-12-23 | 2013-12-03 | 웅진케미칼 주식회사 | Menufacturing Method of Meta-Aramid Based Porous Membrane for Secondary Battery and Porous Membrane thereby |
| KR20140072709A (en) * | 2012-12-05 | 2014-06-13 | 도레이케미칼 주식회사 | Polusulfones sterization membrane and manufacturing method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100950931B1 (en) | 2010-04-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100950931B1 (en) | Manufacturing method of polyethersulfone membrane with highly asymmetric structure and its product | |
| KR101491782B1 (en) | Polymer resin composition for preparing of microfilter membrane or ultrafilter membrane, preparation method of polymer filter membrane, and polymer filter membrane | |
| KR101240953B1 (en) | Method for manufacturing porous membrane and asymmetric porous membrane thereby | |
| KR101305798B1 (en) | Porous Separation Membrane and Preparation Method thereof | |
| CN112044291A (en) | Compact separation membrane | |
| KR101418064B1 (en) | Polymer resin composition for preparing of microfilter membrane or ultrafilter membrane, preparation method of polymer filter membrane, and polymer filter membrane | |
| KR101096536B1 (en) | Microfilter and method for preparing the same | |
| CN112044290A (en) | Polysulfone-based block copolymer separation membrane | |
| KR101002597B1 (en) | Method for Manufacturing Porous membrane | |
| KR101230842B1 (en) | Manufacturing method of porous asymmetric membrane with various pore size and its product manufactured thereby | |
| KR100851342B1 (en) | Microfiltration manufacturing method | |
| KR102525810B1 (en) | Porous fluorine resin membrane and method for preparing the same | |
| KR101296110B1 (en) | Manufacturing method of porous asymmetric polysulfonated membrane and membrane manufactured thereby | |
| KR101198646B1 (en) | Manufacturing method of asymmetric porous membrane and asymmetric porous membrane thereby | |
| KR101779889B1 (en) | Composite membrane comprising polyamide coating layer and preparation method thereof | |
| KR100850167B1 (en) | PVDF membrane with high porosity and permeation and method for manufacturing the same | |
| JP2004105804A (en) | Polysulfone microporous membrane and its manufacturing method | |
| JPH03258330A (en) | Porous hollow fiber membrane | |
| KR100850116B1 (en) | Method for manufacturing Polyethersulfone membrane by air coagulation | |
| KR20110076333A (en) | Method for manufacturing microfiltration membrane and high flux microfiltration membrane manufactured therefrom | |
| KR101292398B1 (en) | Symmetric membrane containing polysulfonated polymer and manufacturing method thereof | |
| KR100418859B1 (en) | Composition for producing polyethersulfone membrane and method for preparing microfilteration membrane using the same | |
| KR100426183B1 (en) | A composition for producing microporous polyethersulfone membrane and a method for preparing microporous membrane using the same | |
| KR100855664B1 (en) | Manufacturing method of porous membrane, porous membrane produced thereby and microfiltration pleated membrane filer using the same | |
| JP2022538578A (en) | Reactive additives in NMP-based membranes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130314 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140326 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160328 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170309 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |