KR101572734B1 - Non-woven fabric for forward osmosis membrane scaffold and using thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명의 정삼투막 지지체용 부직포를 포함하는 정삼투막은 저압에서도 현저하게 많은 유량, 높은 염제거율 및 역삼투 방향으로 유도용액의 용질의 역 확산을 최소화시킬 수 있다. The osmosis membranes comprising the nonwoven fabric for the positive osmotic membrane support of the present invention can minimize the despreading of the solute of the derivatized solution in the reverse osmosis direction and at significantly higher flow rates, higher salt removal rates and at lower pressures.

Description

정삼투막 지지체용 부직포 및 이를 포함하는 정삼투막{Non-woven fabric for forward osmosis membrane scaffold and using thereof}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a nonwoven fabric for a non-woven fabric for forward osmosis membrane scaffold,

본 발명은 정삼투막 지지체용 부직포 및 이를 포함하는 정삼투막에 관한 것으로, 보다 상세하게는 종래의 정삼투막 지지체용 부직포에 비하여 저압에서도 현저하게 많은 유량, 높은 염제거율 및 역삼투 방향으로 유도용액의 용질의 역 확산을 최소화시킬 수 있는 정삼투막 지지체용 부직포 및 이를 포함하는 정삼투막에 관한 것이다.
The present invention relates to a nonwoven fabric for a positively charged osmosis membrane support and a positively charged osmosis membrane comprising the same. More specifically, the present invention relates to a nonwoven fabric for a positively charged osmosis membrane support which exhibits remarkably high flow rate, high salt removal rate, The present invention relates to a nonwoven fabric for a positive osmosis membrane support and a positive osmosis membrane containing the same, which can minimize reverse diffusion of a solute of a solution.

해수 또는 하폐수로부터 담수 또는 중수를 획득하기 위해서는 용존되어 있거나 부유하는 성분들을 음용수 기준에 적합하도록 제거해야 한다. 현재, 해수 또는 하폐수를 담수화 또는 중수화하는 방법으로 역삼투막(reverse osmosis)을 이용한 수처리 방법이 널리 이용되고 있다. 역삼투막을 이용한 수처리 방법에 있어서, 염(NaCl)과 같은 용존 성분을 물과 분리하기 위해서는 용존 성분에 의해 유발되는 삼투압에 상응하는 압력을 원수에 가해야 한다. 예를 들어, 해수 내에 용존되어 있는 염의 농도는 30,000~45,000ppm이고 이로부터 유발되는 삼투압은 20~30 기압 정도인데, 원수로부터 담수를 생산하기 위해서는 20~30 기압 이상의 압력을 원수에 가해야 하며, 해수로부터 1m의 담수를 생산하기 위해서 통상, 6~10kW/m 의 에너지를 필요로 한다.To obtain fresh or heavy water from seawater or wastewater, dissolved or suspended components must be removed to meet drinking water standards. At present, a water treatment method using reverse osmosis is widely used as a method of desalinating or dehydrating seawater or wastewater. In the water treatment method using reverse osmosis membrane, in order to separate dissolved components such as salt (NaCl) from water, a pressure corresponding to the osmotic pressure caused by the dissolved component should be applied to the raw water. For example, the concentration of salt dissolved in seawater is 30,000 ~ 45,000ppm, and the osmotic pressure caused by it is about 20 ~ 30 atm. In order to produce fresh water from raw water, pressure of 20 ~ 30 atm or higher should be applied to raw water, In order to produce 1m of fresh water from seawater, an energy of 6 to 10 kW / m is usually required.

최근에는 역삼투 공정에 사용되는 에너지를 절감하기 위한 에너지 회수장치가 개발되어 적용되고 있으나, 이 경우에도 고압펌프의 모터를 구동하기 위해 약 3kW/m이상의 에너지가 필요하다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 최근 정삼투막(forward osmosis)을 이용한 수처리 공법이 대안으로 제시되고 있다. 정삼투막 공법은 낮은 농도의 용액이 높은 농도의 용액 쪽으로 이동함으로써 막 분리를 하는 것으로서, 자연적인 삼투막 현상을 이용함으로 인해, 압력이 요구되지 않아 역삼투막 공법에 대비하여 매우 경제적이다. 따라서 최근 정삼투막 개발에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 역삼투(reverse osmosis)와 반대의 개념인 정삼투막은 제조 또한 역삼투막과는 구별되는 특징이 있다.
In recent years, an energy recovery device has been developed and applied to reduce the energy used in the reverse osmosis process. However, in this case, energy of about 3 kW / m or more is required to drive the motor of the high-pressure pump. In order to solve such problems, a water treatment method using a forward osmosis has recently been proposed as an alternative. The osmosis membrane method separates membrane by moving a low concentration solution toward a high concentration solution, and since it uses a natural osmosis membrane, pressure is not required and it is very economical in preparation for reverse osmosis membrane processing. Therefore, researches on the development of the positive osmosis membrane have been actively conducted recently, and the positive osmosis membrane, which is a concept opposite to the reverse osmosis, is also distinguished from the reverse osmosis membrane.

정삼투막 분리는 두 용액 간의 농도 차에 의해 발생된 삼투압을 구동력으로 이용하여, 막을 통해 낮은 농도 용액의 용매가 높은 농도의 용액 쪽으로 이동함으로써 막 분리를 하는 것이다. The forward osmosis membrane separation utilizes the osmotic pressure generated by the difference in concentration between the two solutions as a driving force and separates the membrane by moving the solvent of the low concentration solution toward the high concentration solution through the membrane.

따라서 정삼투막은 막을 통해 원수에서 유도용액으로 물의 유입이 잘 되게 하고, 반대로 유도용질의 농도를 일정하게 유지시킴과 동시에 높은 삼투압을 유지시켜야 한다. 이를 위해 정삼투막은 삼투방향으로의 높은 수투과성을 가져야하고 역삼투 방향으로 유도용액의 용질이 확산되지 않게 설계하는 것이 가장 중요하다. 또한, 막 오염이 적은 정삼투막 제조가 선행되어야 한다. 이하, 정삼투막이 갖추어야 할 특징을 정리하면 다음과 같다.Therefore, the osmosis membrane should allow water to flow from the raw water to the inducing solution through the membrane, while maintaining a constant concentration of the inducing solute while maintaining a high osmotic pressure. For this purpose, it is most important that the osmosis membrane has high water permeability in the osmotic direction and that the solute of the inducing solution is not diffused in the reverse osmosis direction. In addition, the manufacture of the osmosis membrane having less membrane contamination should be preceded. Hereinafter, the characteristics of the osmosis membrane should be summarized as follows.

첫째, 내부 농도 분극(internal concentration polarization)을 최소화시켜 내오염성을 높이기 위해서는 정삼투막 내 지지층의 기공도는 높아야 하고, 기공의 굴곡도는 낮아야 한다. First, in order to minimize the internal concentration polarization and increase the stain resistance, the porosity of the support layer in the quasi-osmosis membrane should be high and the pore bending degree should be low.

둘째, 투과하는 물의 유량을 높이기 위하여, 정삼투막 두께는 최소화되어야 한다. Second, in order to increase the flow rate of permeated water, the thickness of the osmosis membrane should be minimized.

셋째, 물과의 투과 저항을 최소화하기 위해서는 친수성 소재를 사용한다. Third, a hydrophilic material is used to minimize permeation resistance to water.

넷째, 유도용액을 높은 농도로 유지하기 위하여, 높은 농도의 용액에서 낮은 농도의 용액으로 용질이 확산되지 않아야 한다.
Fourth, in order to maintain the induction solution at a high concentration, the solute should not diffuse into the low concentration solution in the high concentration solution.

한편, 정삼투막은 역삼투막에 비하여 최근 개발된 기술이므로 정삼투막의 지지체로 사용되는 부직포는 종래 역삼투막에 사용되는 부직포의 스펙을 두께만 조금 줄인 상태에서 거의 그대로 사용하는 경향이 있었다. 그러나 정삼투막은 역삼투막과는 달리 압력이 없는 상태에서 삼투현상이 발생하여야 하는데 종래 역삼투막에 사용되던 부직포는 압력의 존재하에 최적화된 것이므로 이를 정삼투막에 적용할 경우 유량이 현저하게 낮아지는 치명적인 문제가 있었다.On the other hand, since the forward osmosis membrane is a recently developed technology compared to the reverse osmosis membrane, the nonwoven fabric used as the support of the osmosis membrane tends to use the specification of the nonwoven fabric used in the conventional reverse osmosis membrane almost intact in a state where the thickness thereof is only slightly reduced. However, unlike the reverse osmosis membrane, the osmosis membrane should generate osmosis in the absence of pressure. The nonwoven fabric used in the conventional reverse osmosis membrane is optimized in the presence of pressure. Therefore, when the osmosis membrane is applied to the osmosis membrane, there was.

이에 한국등록특허 제1258431호에서는 2cc/㎠ㆍsec 이상의 공기 투과량을 가지는 부직포를 포함하는 정삼투막을 제시하여 고유량 및 낮은 염 역확산의 물성을 추구하였으나 여전히 이들 물성을 모두 만족하기 어려운 문제가 있었다.
Korean Patent No. 1258431 proposes a positive osmosis membrane including a nonwoven fabric having an air permeation rate of 2 cc / cm 2 sec or more to pursue properties of a high flow rate and low salt back diffusion, but still has a problem that it is difficult to satisfy all of these properties .

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 해결하려는 과제는 종래의 정삼투막 지지체용 부직포에 비하여 저압에서도 현저하게 많은 유량, 높은 염제거율 및 역삼투 방향으로 유도용액의 용질의 역 확산을 최소화시킬 수 있는 정삼투막 지지체용 부직포 및 이를 포함하는 정삼투막을 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a nonwoven fabric for a positive osmosis membrane support, which has remarkably high flow rate, high salt removal rate, And to provide a nonwoven fabric for a positive osmosis membrane support capable of minimizing reverse diffusion of solute and a positive osmosis membrane containing the same.

상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 하기 (1) ~ (3)의 조건을 모두 만족하는 정삼투막 지지체용 부직포를 제공한다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a nonwoven fabric for a positive osmosis membrane support which satisfies all the following conditions (1) to (3).

(1) 평량 : 40 g/㎡ 이하 (1) Basis weight: 40 g / ㎡ or less

(2) 두께 : 30 ~ 80 ㎛(2) Thickness: 30 to 80 占 퐉

(3) 밀도 : 0.2 ~ 0.5 g/㎤ (3) Density: 0.2 to 0.5 g / cm < 3 >

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 부직포는 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 나일론, 폴리에틸렌 및 셀룰로오스로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 섬유를 포함할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the nonwoven fabric may include any one or more fibers selected from the group consisting of polyester, polypropylene, nylon, polyethylene and cellulose.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 평량은 13 ~ 25g/㎡일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the basis weight may be 13-25 g / m 2.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 두께는 40 ~ 75㎛일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the thickness may be 40 to 75 占 퐉.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 밀도는 0.25 ~ 0.4 g/㎤ 일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the density may be 0.25 to 0.4 g / cm < 3 >.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 밀도는 0.25 ~ 0.32 g/㎤ 일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the density may be 0.25 to 0.32 g / cm < 3 >.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 평량은 17 ~ 22g/㎡이고, 두께는 65 ~ 75㎛이며, 밀도는 0.25 ~ 0.32g/㎤일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the basis weight is 17 to 22 g / m 2, the thickness is 65 to 75 탆, and the density may be 0.25 to 0.32 g / cm 3.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상술한 본 발명의 정삼투막 지지체용 부직포를 포함하는 정삼투막을 제공하며, 이 때 상기 정삼투막은 2M NaCl수용액을 유도용액으로 하고 증류수를 원수로 하였을 때, 유량이 13gfd 이상, 염의 역 확산이 0.8 (㎲/cm)/min이하일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, there is provided a quasi-osmosis membrane including a nonwoven fabric for a quasi-osmosis membrane support according to the present invention, wherein the quasi-osmosis membrane comprises an aqueous 2M NaCl solution as an inducing solution, , The flow rate may be 13 gfd or more, and the despreading of the salt may be 0.8 (占 퐏 / cm) / min or less.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면 상술한 본 발명의 정삼투막 지지체용 부직포; 상기 부직포의 적어도 일면에 형성된 고분자 지지층; 및 상기 고분자 지지층 상에 형성된 폴리아미드층;을 포함하는 정삼투막을 제공한다.According to another preferred embodiment of the present invention, there is provided a nonwoven fabric for a positive osmosis membrane support according to the present invention, A polymeric support layer formed on at least one side of the nonwoven fabric; And a polyamide layer formed on the polymer support layer.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 고분자 지지층은 폴리술폰계 고분자, 폴리아미드계 고분자, 폴리이미드계 고분자, 폴리에스테르계 고분자, 올레핀계 고분자, 폴리벤조이미다졸 고분자, 폴리비닐리덴플루오라이드 및 폴리아크릴로니트릴로 구성되는 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the polymer support layer may be formed of a polymer such as polysulfone polymer, polyamide polymer, polyimide polymer, polyester polymer, olefin polymer, polybenzimidazole polymer, polyvinylidene fluoride And polyacrylonitrile. ≪ IMAGE >

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 고분자 지지층은 하기 화학식 1로 표시되는 술폰화된 폴리술폰계 중합체를 0.1 내지 10중량% 포함할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the polymer support layer may contain 0.1 to 10% by weight of a sulfonated polysulfone-based polymer represented by the following formula (1).

[화학식1][Chemical Formula 1]

Figure 112013119860283-pat00001
Figure 112013119860283-pat00001

상기에서 m/(n+m)은 0.2 내지 0.7이고, x는 50 내지 2,300이다.Where m / (n + m) is 0.2 to 0.7 and x is 50 to 2,300.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 정삼투막은 2M NaCl수용액을 유도용액으로 하고 증류수를 원수로 하였을 때, 유량이 13gfd 이상, 염의 역 확산이 0.8 (㎲/cm)/min이하일 수 있다.
According to another preferred embodiment of the present invention, the forward osmosis membrane may have a flow rate of 13 gfd or more and a salt despreading of 0.8 (μs / cm) / min or less when 2 M NaCl aqueous solution is used as an inductive solution and distilled water is used as raw water .

본 발명의 정삼투막 지지체용 부직포를 포함하는 정삼투막은 저압에서도 현저하게 많은 유량, 높은 염제거율 및 역삼투 방향으로 유도용액의 용질의 역 확산을 최소화시킬 수 있다.
The osmosis membrane comprising the nonwoven fabric for a positive osmotic membrane support of the present invention can minimize the despreading of the solute of the derivatized solution in the direction of reverse osmosis and at a significantly high flow rate, high salt removal rate and low pressure.

도1은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 정삼투막의 단면도이다.FIG. 1 is a cross-sectional view of a positive osmosis membrane according to a preferred embodiment of the present invention.

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

상술한 바와 같이 정삼투막은 역삼투막과는 달리 압력이 없는 상태에서 삼투현상이 발생하여야 하는데 종래 역삼투막에 사용되던 부직포는 압력의 존재하에 최적화된 것이므로 이를 정삼투막에 적용할 경우 유량이 현저하게 낮아지는 치명적인 문제가 있었다. 이에, 이러한 문제를 극복하기 위한 다양한 구성이 개시되었지만 여전히 고유량 및 염확산 방지 물성을 동시에 만족하기 어려운 문제가 있었다.
As described above, the osmosis membrane is required to generate osmosis in the absence of pressure, unlike the reverse osmosis membrane. However, since the nonwoven fabric used in the conventional reverse osmosis membrane is optimized in the presence of pressure, when the osmosis membrane is applied to the osmosis membrane, There was a fatal problem. Accordingly, although various compositions for overcoming such problems have been disclosed, there has been a problem that it is difficult to simultaneously satisfy high flow rate and salt diffusion preventive properties.

이에 본 발명에서는 하기 (1) ~ (3)의 조건을 모두 만족하는 정삼투막 지지체용 부직포를 제공하여 상술한 문제의 해결을 모색하였다. 그 결과 본 발명의 정삼투막 지지체용 부직포를 포함하는 정삼투막은 저압에서도 현저하게 많은 유량, 높은 염제거율 및 역삼투 방향으로 유도용액의 용질의 역 확산을 최소화시킬 수 있다.Accordingly, the present invention provides a nonwoven fabric for a quasi-osmosis membrane support satisfying all of the following conditions (1) to (3), thereby solving the above-mentioned problem. As a result, the ortho-osmotic membrane comprising the nonwoven fabric for a positive osmotic membrane support of the present invention can minimize the despreading of the solute of the derivatized solution in the direction of reverse osmosis and at a significantly higher flow rate, high salt removal rate and low pressure.

(1) 평량 : 40 g/㎡ 이하 (1) Basis weight: 40 g / ㎡ or less

(2) 두께 : 30 ~ 80 ㎛(2) Thickness: 30 to 80 占 퐉

(3) 밀도 : 0.2 ~ 0.5 g/㎤ (3) Density: 0.2 to 0.5 g / cm < 3 >

먼저 본 발명의 정삼투막 지지체용 부직포를 설명한다. 본 발명의 정삼투막 지지체용 부직포는 상술한 (1) ~ (3)의 조건을 모두 만족하여야 한다. 첫번째 조건인 평량은 반드시 40 g/㎡ 이하여야 하며 보다 바람직하게는 상기 평량은 13 ~ 25g/㎡ 일 때 우수한 물성을 나타내었다. 만일 평량이 30을 초과하면 발명의 목적을 달성하기 어렵다.(표 1) 참조First, the nonwoven fabric for a hydrogel supporting membrane of the present invention will be described. The nonwoven fabric for a quasi-osmosis membrane support of the present invention should satisfy all the conditions (1) to (3) described above. The first condition, the basis weight, must be 40 g / m 2 or less, and more preferably, the basis weight is 13 g / m 2 to 25 g / m 2. If the basis weight exceeds 30, the object of the invention is difficult to achieve (see Table 1).

두번째로 부직포의 두께는 30 ~ 80 ㎛를 만족하여야 하며, 보다 바람직하게는 40 ~ 75㎛일 때 우수한 물성을 나타내었다(표 1 참조). 만일 두께가 30㎛ 이하이면 강도가 너무 약해 부직포 제조 시 리크가 발생할 수 있고, 분리막 제조 후 취급 용이성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 지지체 두께 감소로 인해 유량과 염역확산 수치가 모두 증가하는 문제가 발생할 수 있다. 80 ㎛를 초과하면 지지체 두께 증가로 인한 저항이 많이 발생하여 유량이 현저하게 감소하는 문제가 발생할 수 있다.Secondly, the nonwoven fabric should have a thickness of 30 to 80 탆, more preferably 40 to 75 탆 (see Table 1). If the thickness is 30 탆 or less, the strength is too weak to cause leakage during the production of the nonwoven fabric, and the handling easiness after manufacture of the separation membrane may become poor. Also, the decrease of the support thickness can lead to an increase in both the flow rate and the diffusion coefficient. If the thickness exceeds 80 탆, resistance due to an increase in the thickness of the support may be increased, and the flow rate may be significantly reduced.

세번째 조건으로서 부직포의 밀도는 0.2 ~ 0.5 g/㎤을 만족하여야 하며, 보다 바람직하게는 상기 밀도는 0.25 ~ 0.4 g/㎤ 일 수 있고, 가장 바람직하게는 0.25 ~ 0.32 g/㎤일 수 있다(표 1 참조).As a third condition, the density of the nonwoven fabric should satisfy 0.2 to 0.5 g / cm3, more preferably the density may be 0.25 to 0.4 g / cm3, and most preferably 0.25 to 0.32 g / cm3 1).

한편 가장 바람직하게는 부직포가 평량은 17 ~ 22g/㎡이고, 두께는 65 ~ 75㎛이며, 밀도는 0.25 ~ 0.32g/㎤일 때 정삼투막은 2M NaCl수용액을 유도용액으로 하고 증류수를 원수로 하였을 때, 유량이 13gfd 이상, 염의 역 확산이 0.8 (㎲/cm)/min이하의 조건을 만족하는데 매우 유리하다.(표 1 참조)
Most preferably, the nonwoven fabric has a basis weight of 17 to 22 g / m 2, a thickness of 65 to 75 탆, a density of 0.25 to 0.32 g / cm 3, and the quasi-osmosis membrane uses an aqueous solution of 2M NaCl as an inducing solution and distilled water as a raw water It is very advantageous to satisfy the condition that the flow rate is 13 gfd or more and the despreading of the salt is 0.8 (/ / cm) / min or less (see Table 1).

상기 부직포는 통상적으로 정삼투막의 지지체로 사용되는 재질이면 제한없이 사용될 수 있으며 바람직하게는 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 나일론, 폴리에틸렌 및 셀룰로오스로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 섬유를 포함할 수 있다. 부직포의 종류는 상술한 조건을 만족하면 제한없이 사용될 수 있으며 바람직하게는 습식부직포, 건식부직포, 스펀레이스부직포, 스펀본드 부직포, 멜트블로운 부직포, 니들펀치 부직포 또는 스테치본드 부직포일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
The nonwoven fabric may be used as a material for a support of a normal osmosis membrane, and may include any one or more of fibers selected from the group consisting of polyester, polypropylene, nylon, polyethylene, and cellulose. The type of nonwoven fabric can be used without limitation as long as the above-mentioned conditions are satisfied. The nonwoven fabric may be a wet nonwoven fabric, a dry nonwoven fabric, a spun lace nonwoven fabric, a spunbond nonwoven fabric, a meltblown nonwoven fabric, a needle punch nonwoven fabric or a stitch- Do not.

다음 본 발명의 부직포를 채용하는 정삼투막의 제조방법을 설명하나 이에 제한되는 것은 아니다.
Hereinafter, a method for producing a quasi-osmosis membrane employing the nonwoven fabric of the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto.

먼저 (1)단계는 본 발명의 부직포층 상에 고분자 용액을 도핑하여 고분자 지지층을 형성한다. 상기 부직포층 상에 도핑하여 고분자 지지층을 형성하는 고분자 용액에 사용되는 용매는, 상온 내지 150℃ 이하의 온도에서 고분자 및 첨가제를 침전물 형성 없이 균일하게 완전히 용해시킬 수 있는 것이라면 특별한 제한은 없으나, 보다 바람직하게는 N-메틸-2-피롤리돈(NMP), 디메틸포름아마이드(DMF), 디메틸설폭사이드(DMSO) 또는 디메틸아세트아마이드(DMAc) 등의 단독 또는 혼합 형태일 수 있다. First, in step (1), a polymer solution is doped on the nonwoven fabric layer of the present invention to form a polymer support layer. The solvent used for the polymer solution forming the polymer support layer by doping on the nonwoven fabric layer is not particularly limited as long as it can completely dissolve the polymer and the additive uniformly without forming precipitates at a temperature of from room temperature to 150 ° C or less, (NMP), dimethylformamide (DMF), dimethylsulfoxide (DMSO), or dimethylacetamide (DMAc) may be used alone or in combination.

상기 고분자 및 첨가제를 용해시키기 위한 용매의 온도는 20 ℃ 내지 90℃인 것이 바람직한데, 20℃ 미만일 경우 고분자의 용해가 이루어지지 않아 막의 제조가 불가능할 수 있으며, 90℃를 초과할 경우 고분자 용액의 점도가 너무 묽어져 막 제조가 어려울 수 있다.The temperature of the solvent for dissolving the polymer and the additive is preferably 20 ° C to 90 ° C. When the temperature is lower than 20 ° C, the polymer may not be dissolved and the film may not be able to be manufactured. When the temperature exceeds 90 ° C, May be too thin to make the film.

상기 고분자 용액을 형성하는 고분자는 통상적으로 정삼투막을 형성할 수 있는 것이라면 특별한 제한은 없으나, 기계적 강도를 고려하기 위해 평량평균분자량이 50,000 내지 1,000,000범위인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 바람직한 일례로는 폴리술폰계 고분자, 폴리아미드계 고분자, 폴리이미드계 고분자, 폴리에스테르계 고분자, 올레핀계 고분자, 폴리벤조이미다졸 고분자, 폴리비닐리덴플루오라이드 또는 폴리아크릴로니트릴로 등의 단독 또는 혼합 형태일 수 있으며, 폴리술폰계 고분자의 일례로는 폴리술폰, 폴리에테르술폰 또는 폴리알릴에테르술폰 등의 단독 또는 이들 중합체의 공중합체 또는 개질물 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다.
The polymer forming the polymer solution is not particularly limited as long as it is capable of forming a normal osmosis membrane. However, in consideration of mechanical strength, it is preferable to use a polymer having a weight average molecular weight in the range of 50,000 to 1,000,000. Based polymer, polyimide-based polymer, polyester-based polymer, olefin-based polymer, polybenzimidazole polymer, polyvinylidene fluoride or polyacrylonitrile, Examples of the polysulfone-based polymer include polysulfone, polyether sulfone, polyallyl ether sulfone, etc., copolymers or modifications of these polymers, or mixtures thereof.

또한, 폴리아크릴로니트릴(PAN)과 친수성 관능기를 가지는 고분자가 공중합된 합성고분자를 사용할 수 있다. 이때, 상기 친수성 관능기를 가진 고분자는 폴리아크릴로니트릴과 상용성이 있는 고분자이어야 하며 하이드록시기, 술폰화기, 카르보닐기, 아세테이트기 및 에스테르기 중에서 선택되는 어느 하나의 관능기를 가지는 고분자일 수 있다. 합성고분자의 바람직한 일례로는 PAN-비닐아세테이트 공중합체, PAN-아크릴릭에스테르 공중합체 등이 있을 수 있다.
Further, a synthetic polymer in which polyacrylonitrile (PAN) and a polymer having a hydrophilic functional group are copolymerized can be used. In this case, the polymer having hydrophilic functional group should be a polymer having compatibility with polyacrylonitrile, and may be a polymer having any one functional group selected from a hydroxyl group, a sulfonate group, a carbonyl group, an acetate group and an ester group. Preferable examples of the synthetic polymer include PAN-vinyl acetate copolymer, PAN-acrylic ester copolymer, and the like.

상기 고분자 용액은 바람직하게는 고분자를 10 내지 30중량% 포함할 수 있다. 고분자 물질이 10중량% 미만일 경우 고분자 용액의 점도가 약해지고, 제조된 다공성 막의 강도 및 물리적 특성이 감소하는 경향이 있으며, 30중량%를 초과할 경우 점도가 강해져서 제막이 어려워지고, 제조된 막의 두께가 증가하고 평균공경이 감소하는 문제가 있을 수 있다.The polymer solution may preferably contain 10 to 30% by weight of the polymer. When the amount of the polymeric substance is less than 10% by weight, the viscosity of the polymer solution is weakened, and the strength and physical properties of the prepared porous film tend to decrease. When the amount exceeds 30% by weight, And the average pore size may decrease.

또한, 상기 방사원액은 친수화 첨가제를 더 포함할 수 있는데, 친수화 첨가제는 하기 화학식 1로 표시되는 술폰화된 폴리술폰계 중합체일 수 있다.In addition, the spinning solution may further include a hydrophilizing additive. The hydrophilizing additive may be a sulfonated polysulfone-based polymer represented by the following formula (1).

[화학식1][Chemical Formula 1]

Figure 112013119860283-pat00002
Figure 112013119860283-pat00002

(상기에서 m/(n+m)은 0.2 내지 0.7이고, x는 50 내지 2,300이다.)
(Where m / (n + m) is 0.2 to 0.7 and x is 50 to 2,300).

바람직한 친수화 첨가제로는 술폰화된 폴리술폰, 술폰화된 폴리에테르술폰 또는 술폰화된 폴리알릴에테르술폰 등의 단독 또는 혼합 형태일 수 있다. 이때, 친수화 첨가제는 바람직하게는 고분자 용액 전체 중에 0.01 내지 5중량%를 함유되는 것이 바람직한데, 그 함량이 0.01중량% 미만이면 지지체의 친수성 효과가 미비하고, 5중량%를 초과하면 막의 강도 및 물리적 특성이 감소할 수 있다.Preferred hydrophilizing additives include sulfonated polysulfone, sulfonated polyether sulfone, or sulfonated polyallyl ether sulfone, alone or in combination. In this case, the hydrophilic additive preferably contains 0.01 to 5% by weight in the entire polymer solution. If the content is less than 0.01% by weight, the hydrophilic effect of the support is insufficient. If the content is more than 5% by weight, Physical properties may be reduced.

상기 (2)단계는 상기 고분자 지지층을 다관능성 아민을 포함하는 수용액에 침지한 후 다관능성 산할로겐화합물을 포함하는 유기용액에 접촉시켜 폴리아미드층을 형성한다. In the step (2), the polymer support layer is immersed in an aqueous solution containing a polyfunctional amine and then contacted with an organic solution containing a polyfunctional acid halide compound to form a polyamide layer.

본 발명의 폴리아미드층은 그 소재의 고유물성으로부터 내오염성 및 내화학성이 확보되는 동시에 고분자 사슬 사이의 free volume을 통한 원수용액들의 확산에 의해 용질들이 제거되는 메커니즘으로, 염의 역확산을 최소화할 수 있다. The polyamide layer of the present invention is a mechanism in which the stain resistance and chemical resistance are secured from the inherent properties of the material and the solutes are removed by the diffusion of the raw aqueous solutions through the free volume between the polymer chains, have.

구체적으로, 상기 다관능성 아민은 단량체 당 2~3개 아민 관능기를 갖는 물질로 1급 아민 또는 2급 아민을 포함하는 폴리아민일 수 있다. 이때, 다관능성 아민으로는 메타페닐렌디아민, 파라페닐렌디아민, 오르소페닐디아민 및 치환체로 방향족 1급 디아민이 사용될 수 있으며, 또 다른 예로 알리파틱 1급 디아민, 사이클로헥센디아민과 같은 사이클로알리파틱 1급 디아민, 피페라진과 같은 사이클로알리파틱 2급아민, 아로마틱 2급아민 등을 사용할 수 있다. 더욱 바람직하게는 상기 다관능성 아민 중 아로마틱 1급 디아민인 메타페닐렌디아민 또는 사이클로알리파틱 2급 디아민인 피페라진을 사용할 수 있다.Specifically, the polyfunctional amine may be a polyamine having two or three amine functional groups per monomer, and may include a primary amine or a secondary amine. As the polyfunctional amine, an aromatic primary diamine may be used as the metaphenylenediamine, paraphenylenediamine, orthophenyldiamine and a substituent. As another example, aliphatic primary diamine, cyclic aliphatic diamine such as cyclohexenediamine, Cyclic aliphatic secondary amines such as piperazine, primary amines, piperazine, and aromatic secondary amines. More preferably, mephenylenediamine, which is an aromatic primary diamine among the above-mentioned polyfunctional amines, or piperazine, which is a cycloaliphatic secondary diamine, can be used.

다관능성 아민 수용액은 주로 0.1~20 중량%의 농도로 사용될 수 있고, 보다 바람직하게는 0.5~8 중량% 폴리아민 수용액이 사용될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 메타페닐렌디아민이 0.1 내지 2중량% 함유된 수용액을 사용할 수 있다.  The polyfunctional amine aqueous solution may be used in a concentration of 0.1 to 20% by weight, more preferably 0.5 to 8% by weight of a polyamine aqueous solution, more preferably 0.1 to 2% by weight of a metaphenylenediamine Aqueous solution may be used.

다관능성 아민 수용액의 pH는 7~10의 영역을 가지는 것이 바람직하며, 이때 pH는 염기성 물질을 넣어서 조절이 가능하지만, 다관능성 아민 수용액에 1개 이상의 아민기가 산 받게(acid acceptor)로 작용할 수 있는 아민염을 포함하는 경우는 염기성 물질을 첨가할 필요는 없다. The pH of the polyfunctional amine aqueous solution is preferably in the range of 7 to 10, and the pH can be adjusted by adding a basic substance. However, since one or more amine groups may act as an acid acceptor in the polyfunctional amine aqueous solution When an amine salt is included, it is not necessary to add a basic substance.

상기 아민염은 강산과 3급 폴리아민과의 반응물로, 여기서 3급 폴리아민은 n개의 3급 아민기를 가지고 있으며 강산과 반응 시 몰비로 1:1 이상 그리고 1:n이하로 반응할 수 있다. The amine salt is a reaction product of a strong acid and a tertiary polyamine, wherein the tertiary polyamine has n tertiary amine groups and can react at a molar ratio of 1: 1 or higher and 1: n or lower when reacted with strong acid.

상기 3급 폴리아민염은 폴리아미드막의 기공형성 역할을 수행함으로써, 유량을 향상시켜 주며, 계면반응 중 생성된 산의 산 받게(acid acceptor) 작용을 함으로써 계면반응을 촉진시켜 주는 역할을 할 수 있다. The tertiary polyamine salt acts as a pore-forming agent of the polyamide membrane, thereby improving the flow rate and acting as an acid acceptor of the acid generated during the interfacial reaction, thereby promoting the interfacial reaction.

상기 강산의 예로는 아로마틱 술포닉 에시드, 알리파틱 술포닉 에시드, 시클로 알리파틱 술포닉 에시드, 트리플루오로아세틱 에시드, 니트릭 에시드, 히드로클로릭 에시드, 술포닉 에시드와 그것들의 혼합물일 수 있으며, 사용되는 3급 폴리아민으로는 1,4-디아 자비시클로[2,2,2,]옥탄(DABCO), 1,8-디아자비시클로[5,4,0]운덱-7-엔(DBU), 1,5-디아자 비시클로[4,3,0]논-5-엔(DBN), 1,4-디메틸피페라진, 4-[2-(디메틸아미노)에틸]모포린, N,N,N',N',-테트라메틸에틸렌디아민, N,N,N',N',-테트라메틸-1,3-부탄디아민, N,N',N' ,-테트라메틸-1,4-부탄디아민(TMBD), N,N,N',N',-테트라메틸-1,3-프로판디아민, N,N,N',N',-테트라메틸-1,6-헥산디아민(TMHD), 1,1,3,3,-테트라메틸구아니딘(TMGU), N,N,N',N',-펜타메틸디에틸렌트리아민과 이들의 혼합물일 수 있다. Examples of such strong acids may be aromatic sulphonic acid, aliphaticsulphonic acid, cycloalipathic sulphonic acid, trifluoroacetic acid, nitric acid, hydrochloric acid, sulfonic acid and mixtures thereof, Examples of the tertiary polyamines to be used include 1,4-diazabicyclo [2,2,2] octane (DABCO), 1,8-diazabicyclo [5,4,0] undec-7-ene (DBU) N, N, N-diethylaminopyridine, 1,5-diazabicyclo [4,3,0] non-5-ene (DBN), 1,4- N, N ', N', N'-tetramethylethylenediamine, N, N, N ', N', -tetramethyl-1,3-butanediamine, Diamine (TMBD), N, N, N ', N', -tetramethyl-1,3-propanediamine, N, N, N ' 1,1,3,3-tetramethylguanidine (TMGU), N, N, N ', N', - pentamethyldiethylenetriamine and mixtures thereof.

상기의 다관능성 아민 수용액에 3급 폴리아민염 이외에도 1종 또는 2종 이상의 극성용매를 더욱 첨가하여 제조할 수 있는데, 극성 용매로는 에틸렌글리콜 유도체, 프로필렌글리콜 유도체, 1,3-프로판디올 유도체, 술폭사이드 유도체, 술폰 유도체, 니트릴 유도체, 케톤 유도체, 우레아 유도체 및 이들의 혼합물 등이 있으며, 이들 역시 생성된 막의 유량을 증가시키는 작용을 할 수 있다.In addition to the tertiary polyamine salt, one or more polar solvents may be added to the aqueous solution of the polyfunctional amine. As the polar solvent, an ethylene glycol derivative, a propylene glycol derivative, a 1,3-propanediol derivative, Side derivatives, sulfone derivatives, nitrile derivatives, ketone derivatives, urea derivatives, and mixtures thereof, which may also act to increase the flow rate of the resulting film.

상기 에틸렌글리콜 유도체의 예로는 2-메톡시에탄올, 2-에톡시에탄올, 2-프로폭시에탄올, 2-부톡시에탄올, 디(에틸렌글리콜)-t-부틸메틸 에테르, 디(에틸렌글리콜)헥실 에테르, (2-메톡시 에틸)에테르, (2-에톡시에틸)에테르 등이 있으며, 1,3-프로판 디올의 예로는 1,3-헵탄디올, 2-에틸-1,1-헥산디올, 1,3-헥산디올, 1,3,-펜탄디올 등 일 수 있다. Examples of the ethylene glycol derivative include 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 2-propoxyethanol, 2-butoxyethanol, di (ethylene glycol) -t-butylmethylether, di (ethylene glycol) (2-methoxyethyl) ether, and (2-ethoxyethyl) ether. Examples of the 1,3-propanediol include 1,3-heptanediol, 2-ethyl-1,1-hexanediol, , 3-hexanediol, 1,3, -pentanediol, and the like.

상기 술폭사이드 유도체로는 디메틸술폭사이드, 테트라메틸렌술폭사이드, 부틸 술폭사이드, 그리고 메틸페닐술폭사이드 등이 유용하며, 술폰유도체로는 디메틸술폰, 테트라메틸렌 술폰, 부틸 술폰 등이 유용하다.Examples of the sulfoxide derivative include dimethyl sulfoxide, tetramethylene sulfoxide, butyl sulfoxide, and methylphenyl sulfoxide, and examples of the sulfone derivative include dimethyl sulfone, tetramethylene sulfone, and butyl sulfone.

상기 니트릴 유도체는 아세토니트릴과 프로피온니트릴로 이루어진 그룹에서 선택하여 사용하는 것이 바람직하며, 우레아 유도체로는 1,3-디메틸-2-이미다졸리딘넌이 있으며, 케톤 유도체로는 아세톤, 2-부타논, 2-헥사논, 3-헥사논, 3-펜타논, 시클로헥사논, 시클로 펜타논 등 일 수 있다.The nitrile derivative is preferably selected from the group consisting of acetonitrile and propionitrile. Examples of the urea derivative include 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone. Examples of the ketone derivative include acetone, 2-butanone , 2-hexanone, 3-hexanone, 3-pentanone, cyclohexanone, cyclopentanone, and the like.

이러한 극성용매의 단독 또는 2 이상 혼합의 수용액에서의 총 함량은 0.01∼1중량%, 더욱 바람직하게는 0.05∼0.5중량% 범위일 수 있다.The total content of such a polar solvent alone or in a mixture of two or more thereof in an aqueous solution may be in the range of 0.01 to 1% by weight, more preferably 0.05 to 0.5% by weight.

본 발명의 폴리아미드층 형성 시, 1분 이상 12시간 이하의 시간 동안 다공성 지지체 상에 상기 다관능성 아민 함유수용액을 도포하거나, 다공성 지지체를 다관능성 아민 함유수용액에 침지하는 것이 바람직하며, 이때 1분 미만이면 지지체 상에 아민 수용액이 충분히 결합되지 않아 계면 중합이 불균일하게 일어날 수 있으며, 12시간을 초과하면 아민 수용액이 공기 중에 반응이 진행되어 물성이 현저하게 떨어지게 되어 바람직하지 않다.
When forming the polyamide layer of the present invention, it is preferable to apply the aqueous solution containing the polyfunctional amine on the porous support for 1 minute to 12 hours or less, or immerse the porous support in the aqueous solution containing the polyfunctional amine, , The amine aqueous solution is not sufficiently bonded on the support, so that the interfacial polymerization may occur unevenly. If it exceeds 12 hours, the amine aqueous solution proceeds in the air and the physical properties thereof are remarkably lowered, which is not preferable.

또한, 본 발명의 폴리아미드층 형성 시 사용되는 상기 다관능성 아민과 반응하는 물질은 다관능성 산할로겐 화합물 즉, 다관능성 아실할라이드, 다관능성 설포닐할라이드, 다관능성 이소시아네이트 등이다. 바람직하게는 트리메조일클로라이드, 이소프탈로일클로라이드, 테레프탈로일클로라이드, 1,3,5-시클로헥산트리카보닐클로라이드 또는 1,2,3,4-시클로헥산테트라카보닐클로라이드 등의 단독 또는 혼합형태로 사용할 수 있다. 이때, 혼합형태 사용이 염 제거율 측면에서 가장 바람직하다. 상기 다관능성 산할로겐 화합물은 일반적으로 물과 섞이지 않는 유기용매에 0.005~5 중량%(더욱 바람직하게는 0.01~0.5 중량%)로 용해시켜 사용될 수 있다. 상기 유기용매는 계면중합 반응에 참가하지 않고 아실할라이드와 화학적 결합이 없어야 하며, 지지체에 손상을 입히지 않는 것으로, 바람직하게는 탄소수 5∼12개인 n-알칸과 탄소수 8개인 포화 또는 불포화 탄화 수소의 구조 이성질체를 혼합 사용하거나 또는 탄소수 5∼7개의 고리탄화수소를 사용할 수 있으며, 프레온류와 같은 할로게네이티드 하이드로카본 등을 사용할 수 있다.
The material that reacts with the polyfunctional amine used in forming the polyamide layer of the present invention is a polyfunctional acid halide, that is, a polyfunctional acyl halide, a polyfunctional sulfonyl halide, a polyfunctional isocyanate, and the like. Preferably, it is used alone or in admixture with trimesoyl chloride, isophthaloyl chloride, terephthaloyl chloride, 1,3,5-cyclohexanetricarbonyl chloride or 1,2,3,4-cyclohexanetetracarbonyl chloride. Can be used. At this time, the use of the mixed form is most preferable in terms of the salt removal rate. The polyfunctional acid halide compound is generally used in an amount of 0.005 to 5% by weight (more preferably 0.01 to 0.5% by weight) in an organic solvent which is immiscible with water. The organic solvent does not participate in the interfacial polymerization reaction and has no chemical bond with the acyl halide and does not damage the support. Preferably, the organic solvent has a structure of n-alkane having 5 to 12 carbon atoms and saturated or unsaturated hydrocarbon having 8 carbon atoms Isomers, or cyclic hydrocarbons having 5 to 7 carbon atoms can be used. Halogenated hydrocarbons such as freons can be used.

상술한 제조방법을 통해 제조된 분리막을 설명한다. 구체적으로, 도1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 정삼투막의 단면도로서 이를 중심으로 설명하면, 본 발명의 일구현예에 따른 정삼투막(200)은 부직포층(210), 상기 부직포층 상에 형성되는 고분자 지지층(220) 및 상기 고분자 지지층 상에 형성되는 폴리아미드층(230)을 포함한다.  The separator produced through the above-described production method will be described. 1 is a cross-sectional view of a quasi-osmosis membrane according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a quasi-osmosis membrane 200 according to an embodiment of the present invention includes a nonwoven fabric layer 210, And a polyamide layer 230 formed on the polymer support layer.

본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 정삼투막(200)은 2M NaCl수용액을 유도용액으로 하고 증류수를 원수로 하였을 때, 유량이 10gfd 이상, 염의 역 확산이 염의 역 확산 값이 0.8 (㎲/cm)/min일 수 있으며, 보다 더 바람직하게는 유량이 13gfd 이상, 염의 역 확산 값이 0.8 (㎲/cm)/min 이하일 수 있고 더울 바람직하게는 유량이 14gfd 이상, 염의 역 확산 값이 0.75 (㎲/cm)/min 이하일 수 있다.
The forward osmosis membrane 200 according to a preferred embodiment of the present invention is characterized in that when 2 M NaCl aqueous solution is used as the inducing solution and distilled water is used as the raw water, the flow rate is 10 gfd or more, the desalination of the salt is desirably 0.8 ) / min. More preferably, the flow rate may be 13 gfd or more, the despread value of the salt may be 0.8 (占 퐏 / cm) / min or less, preferably the flow rate is 14 gfd or more, the salt despread value is 0.75 / cm) / min.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하지만, 하기 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the following examples should not be construed as limiting the scope of the present invention, and should be construed to facilitate understanding of the present invention.

<실시예1>&Lt; Example 1 >

평량 12g/㎡, 두께 43㎛이고 밀도가 0.28 g/㎤인 폴리에스터 정삼투 습식부직포를 준비하였다. 이후, 용매 메틸-2-피롤리돈(NMP) 82중량% 및 폴리술폰(PSf) 18중량%를 포함하는 고분자 용액을 제조하였다. 이를 부직포 상에 100μm 두께로 도포한 후, 상온의 비용매인 물에서 상전이시켜 고분자 지지층을 형성하였다. 이후, 형성된 고분자 지지층을 초순수에 하루 정도 보관하여 용매를 추출하였다. 고분자 지지층을 2중량%의 메타페닐렌다이아민(MPD) 및 98중량%의 물로 혼합된 아민 수용액에 1시간 동안 침지한 후, 꺼내어 표면의 과량의 아민 수용액을 제거하였다. 이후 0.1중량%의 트리메조일클로라이드(TMC)가 99.9중량%의 n-헵탄에 혼합 조제된 유기용액에 침지한 후 공기 중에 1분간 건조하여 계면중합에 의해 폴리아미드층을 형성하였다. A polyester positive osmosis wet-laid nonwoven fabric having a basis weight of 12 g / m 2, a thickness of 43 μm and a density of 0.28 g / cm 3 was prepared. Thereafter, a polymer solution containing 82 wt% of solvent methyl-2-pyrrolidone (NMP) and 18 wt% of polysulfone (PSf) was prepared. This was coated on a nonwoven fabric to a thickness of 100 탆, and phase transformation was carried out in water at room temperature to form a polymer support layer. Then, the formed polymer support layer was stored in ultrapure water for one day to extract the solvent. The polymer support layer was immersed in an aqueous amine solution mixed with 2% by weight of metaphenylene diamine (MPD) and 98% by weight of water for 1 hour, and then taken out to remove excess amine aqueous solution on the surface. Thereafter, 0.1% by weight of trimesoyl chloride (TMC) was immersed in an organic solution mixed and prepared in 99.9% by weight of n-heptane, followed by drying in air for 1 minute to form a polyamide layer by interfacial polymerization.

상기에서 얻어진 막을 상온 하에서 0.2중량%의 소듐카보네이트 염기수용액에 2시간 침지시킨 후 증류수로 수세하여 정삼투막을 제조하였다.
The membrane thus obtained was immersed in an aqueous solution of sodium carbonate at 0.2 wt% for 2 hours at room temperature, and then washed with distilled water to prepare a purified osmosis membrane.

<실시예2 ~ 4>&Lt; Examples 2 to 4 >

표 1과 같은 조건의 부직포를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 정삼투막을 제조하였다.A normal osmosis membrane was prepared in the same manner as in Example 1, except that a nonwoven fabric having the same conditions as in Table 1 was used.

<실시예7>&Lt; Example 7 >

용매 메틸-2-피롤리돈(NMP) 81중량% 및 폴리술폰(PSf) 18중량%, 술폰화된 폴리술폰계 중합체 1중량%를 포함하는 고분자 용액을 제조하여 고분자 지지층을 형성한 것을 제외하고는 실시예3과 동일하게 실시하여 정삼투막을 제조하였다.
Except that a polymer solution containing 81% by weight of solvent methyl-2-pyrrolidone (NMP) and 18% by weight of polysulfone (PSf) and 1% by weight of a sulfonated polysulfone polymer was prepared to form a polymer support layer Was prepared in the same manner as in Example 3 to prepare a purified osmosis membrane.

<비교예 1 ~ 4>&Lt; Comparative Examples 1 to 4 >

표 1과 같은 조건의 부직포를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 정삼투막을 제조하였다.
A normal osmosis membrane was prepared in the same manner as in Example 1, except that a nonwoven fabric having the same conditions as in Table 1 was used.

<실험예><Experimental Example>

1. 막의 유량측정1. Measurement of membrane flow

상기에서 제조된 막을 사이에 두고 원수에서 유도용액방향으로 물의 흐름을 유도하여, 시간에 따른 유도용액의 전후 무게를 측정하여 시간 당 물의 양을 측정하였다. 이때, 유도용액은 2M NaCl를 사용하고, 원수로 초순수(삼투압 약100 atm)를 사용하였다.
The flow of water in the direction of the inducing solution from the raw water was induced between the membranes prepared above, and the amount of water per hour was measured by measuring the weight of the inducing solution with respect to time. At this time, 2 M NaCl was used as the induction solution, and ultrapure water (osmotic pressure of about 100 atm) was used as raw water.

2. 염 역 확산변화 측정2. Measurement of salt back diffusion change

상기에서 제조된 막에 대하여, 원수로 초순수(삼투압 약 100 atm)를 사용하고, 유도용액으로는 염수(2M NaCl)를 사용하고, 유도용액에서 원수측(초순수)으로 유입된 염들의 전기전도도 변화를 전도도측정기(conductivity meter)를 이용하여 일정 막 면적에서 거리 1cm의 전극 사이에 있는 용액의 전도도를 측정하여 분당 전도도(μS/cm) 변화량의 단위로 역 확산 정도를 평가하였다[물속에 용해된 고형분의 값은 μS/cm×0.5∼0.6 = TDS(Total Dissolved Solids, ㎎/L)로 표기하였다.
(2M NaCl) was used as the induction solution and the electric conductivity change of the salts introduced into the raw water side (ultrapure water) in the induction solution was measured by using ultrapure water (osmotic pressure of about 100 atm) as the raw water, The conductivity of the solution between electrodes having a distance of 1 cm from a certain membrane area was measured using a conductivity meter to evaluate the degree of despreading in terms of the change in conductivity per minute (μS / cm) [Solids dissolved in water Was expressed as μS / cm × 0.5 to 0.6 = TDS (Total Dissolved Solids, mg / L).

평량(g/㎡)Basis weight (g / ㎡) 두께(㎛)Thickness (㎛) 밀도(g/㎤)Density (g / cm3) 유량(gfd)Flow rate (gfd) 염역확산
(㎲/cm)/min Widespread diffusion
(/ / Cm) / min 실시예 1Example 1 1212 4343 0.280.28 15.9315.93 3.323.32 실시예 2Example 2 1414 4141 0.350.35 10.2010.20 0.680.68 실시예 3Example 3 2020 7272 0.280.28 14.5614.56 0.690.69 실시예 4Example 4 2323 6060 0.380.38 9.699.69 0.690.69 실시예 5Example 5 2121 7272 0.290.29 15.5015.50 0.680.68 비교예 1Comparative Example 1 9090 100100 0.880.88 1.651.65 0.670.67 비교예 2Comparative Example 2 5050 7676 0.480.48 7.27.2 3.573.57 비교예 3Comparative Example 3 1111 4141 0.150.15 17.2417.24 4.174.17 비교예 4Comparative Example 4 3838 4141 0.610.61 5.25.2 0.710.71

표 1에서 알 수 있듯이 본 발명의 (1) ~ (3)의 조건을 모두 만족하는 실시예 1 ~ 5의 정삼투막이 이들 중 어느 하나 이상을 만족하지 못하는 비교예들에 비하여 현저하게 우수한 물성을 나타내었다. 또한 평량은 17 ~ 22g/㎡이고 밀도는 0.25 ~ 0.32 g/㎤ 이고 두께는 65 ~ 75㎛인 실시예 3이 실시예 1, 2 및 4에 비하여 매우 우수한 물성을 보였다. 나아가 친수화 고분자를 첨가한 실시예 5가 실시예 3에 비하여 더욱 우수한 물성을 나타내었다.As can be seen from Table 1, the osmosis membranes of Examples 1 to 5, which satisfied all the conditions (1) to (3) of the present invention, exhibited remarkably superior physical properties as compared with Comparative Examples in which none or more of them Respectively. In addition, Example 3 having a basis weight of 17 to 22 g / m 2, a density of 0.25 to 0.32 g / cm 3, and a thickness of 65 to 75 탆 showed excellent physical properties as compared with Examples 1, 2 and 4. Furthermore, Example 5 in which a hydrophilic polymer was added exhibited better physical properties than Example 3.

Claims (14)

하기 (1) ~ (3)의 조건을 모두 만족하는 정삼투막 지지체용 부직포를 포함하고, 2M NaCl수용액을 유도용액으로 하고 증류수를 원수로 하였을 때, 유량은 13gfd 이상이며 NaCl 유도용액의 역 확산 값이 0.8 (㎲/cm)/min 이하인 것을 특징으로 하는 정삼투막:
(1) 평량 : 17 ~ 22 g/㎡
(2) 두께 : 65 ~ 75 ㎛
(3) 밀도 : 0.25 ~ 0.32 g/㎤ . A nonwoven fabric for a positively charged osmosis membrane support which satisfies all of the following conditions (1) to (3), wherein when 2M NaCl aqueous solution is used as an inducing solution and distilled water used as raw water, the flow rate is 13 gfd or more, Wherein the value is 0.8 (占 퐏 / cm) / min or less.
(1) Basis weight: 17 ~ 22 g / ㎡
(2) Thickness: 65 to 75 탆
(3) Density: 0.25 to 0.32 g / cm3 . 제1항에 있어서,
상기 부직포는 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 나일론, 폴리에틸렌 및 셀룰로오스로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 정삼투막.The method according to claim 1,
Wherein the nonwoven fabric comprises at least one fiber selected from the group consisting of polyester, polypropylene, nylon, polyethylene and cellulose. 제1항에 있어서,
상기 평량은 13 ~ 25g/㎡인 것을 특징으로 하는 정삼투막.The method according to claim 1,
Wherein the basis weight is 13-25 g / m 2. 제1항에 있어서,
상기 두께는 40 ~ 75㎛인 것을 특징으로 하는 정삼투막.The method according to claim 1,
Wherein the thickness is 40 to 75 占 퐉. 제1항에 있어서,
상기 밀도는 0.25 ~ 0.4 g/㎤ 인 것을 특징으로 하는 정삼투막.The method according to claim 1,
Wherein the density is 0.25 to 0.4 g / cm &lt; 3 &gt;. 제1항에 있어서,
상기 밀도는 0.25 ~ 0.32 g/㎤ 인 것을 특징으로 하는 정삼투막.The method according to claim 1,
Wherein the density is 0.25 to 0.32 g / cm &lt; 3 &gt;. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 하기 (1) ~ (3)의 조건을 모두 만족하는 정삼투막 지지체용 부직포;
상기 부직포의 적어도 일면에 형성된 고분자 지지층; 및
상기 고분자 지지층 상에 형성된 폴리아미드층;을 포함하고,
2M NaCl수용액을 유도용액으로 하고 증류수를 원수로 하였을 때, 유량은 13gfd 이상이며 NaCl 유도용액의 역 확산 값이 0.8 (㎲/cm)/min 이하인 것을 특징으로 하는 정삼투막:
(1) 평량 : 17 ~ 22 g/㎡
(2) 두께 : 65 ~ 75 ㎛
(3) 밀도 : 0.25 ~ 0.32 g/㎤ . A nonwoven fabric for a positive osmosis membrane support which satisfies all of the following conditions (1) to (3);
A polymeric support layer formed on at least one side of the nonwoven fabric; And
And a polyamide layer formed on the polymer support layer,
Wherein the flow rate is 13 gfd or more and the despread value of the NaCl-derived solution is 0.8 (占 퐏 / cm) / min or less when 2 M NaCl aqueous solution is used as the induction solution and distilled water is used as the raw water.
(1) Basis weight: 17 ~ 22 g / ㎡
(2) Thickness: 65 to 75 탆
(3) Density: 0.25 to 0.32 g / cm3 . 제10항에 있어서,
상기 고분자 지지층은 폴리술폰계 고분자, 폴리아미드계 고분자, 폴리이미드계 고분자, 폴리에스테르계 고분자, 올레핀계 고분자, 폴리벤조이미다졸 고분자, 폴리비닐리덴플루오라이드 및 폴리아크릴로니트릴로 구성되는 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 층간접착력이 우수한 정삼투막.11. The method of claim 10,
Wherein the polymer support layer is selected from the group consisting of polysulfone-based polymers, polyamide-based polymers, polyimide-based polymers, polyester-based polymers, olefin-based polymers, polybenzimidazole polymers, polyvinylidene fluoride and polyacrylonitrile Wherein the at least one of the first and second layers has an excellent interlaminar bond strength. 제11항에 있어서,
상기 고분자 지지층은 폴리술폰계 고분자인 것을 특징으로 하는 층간접착력이 우수한 정삼투막.12. The method of claim 11,
Wherein the polymer support layer is a polysulfone-based polymer. 제12항에 있어서,
상기 고분자 지지층은 하기 화학식 1로 표시되는 술폰화된 폴리술폰계 중합체를 0.1 내지 10중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 층간접착력이 우수한 정삼투막.
[화학식1]
Figure 112013119860283-pat00003

상기에서 m/(n+m)은 0.2 내지 0.7이고, x는 50 내지 2,300이다.13. The method of claim 12,
Wherein the polymer support layer comprises 0.1 to 10% by weight of a sulfonated polysulfone-based polymer represented by the following general formula (1).
[Chemical Formula 1]
Figure 112013119860283-pat00003

Where m / (n + m) is 0.2 to 0.7 and x is 50 to 2,300. 삭제delete
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