KR20190024099A - Hollow Fiber Membrane Module and Method for Manufacturing The Same - Google Patents

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Abstract

Disclosed is a hollow fiber membrane module having excellent pullout strength and enhanced fatigue strength, and a method for manufacturing the same. The hollow fiber membrane module of the present invention comprises: a header case having an opening; a fixing layer bonded to an inner surface of the header case to close the opening to form a water collecting space in the header case; a hollow fiber membrane partially potted in the fixing layer to be in fluid communication with the water collecting space; and an adhesive layer interposed between the fixing layer and the hollow fiber membrane.

Description

중공사막 모듈 및 그 제조방법{Hollow Fiber Membrane Module and Method for Manufacturing The Same}Technical Field [0001] The present invention relates to a hollow fiber membrane module,

본 발명은 중공사막 모듈 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 우수한 뽑힘 강도(pullout strength) 및 향상된 피로 강도(fatigue strength)를 갖는 중공사막 모듈 및 그 제조방법에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a hollow fiber membrane module having an excellent pullout strength and an improved fatigue strength, and a method of manufacturing the hollow fiber membrane module.

유체로부터 오염물질을 제거하여 정수하는 수처리 방법으로는 가열이나 상변화를 이용하는 방법과 여과막을 이용하는 방법이 있다.As a water treatment method for purifying contaminants from a fluid, there is a method using heating or phase change or a method using a filtration membrane.

여과막의 세공 크기에 따라 원하는 수질이 안정적으로 얻어질 수 있으므로, 여과막을 이용하는 방법이 가열이나 상변화를 이용하는 방법에 비해 공정의 신뢰도가 높다는 장점이 있다. 또한, 여과막을 이용할 경우 가열 등의 조작이 필요 없기 때문에, 미생물을 이용하는 분리 공정에서 미생물이 열에 의해 영향을 받는 것을 방지할 수 있다.Since the desired quality of water can be stably obtained depending on the pore size of the filtration membrane, the method using the filtration membrane is advantageous in that the reliability of the process is higher than the method using heating or phase change. Further, when a filtration membrane is used, operation such as heating is not required, so that microorganisms can be prevented from being affected by heat in a separation step using microorganisms.

여과막은 그 형태에 따라 평막(flat sheet membrane)과 중공사막(hollow fiber membrane)으로 분류될 수 있다. 평막에 비해 상대적으로 큰 막 면적을 갖는 중공사막 다발을 이용하는 여과장치가 처리 용량의 관점에서 유리하다.The filtration membrane can be classified into a flat sheet membrane and a hollow fiber membrane according to its shape. A filtration apparatus using a hollow fiber membrane bundle having a relatively large membrane area as compared with a flat membrane is advantageous in view of the processing capacity.

처리되어야 할 원수 내에 침지된 상태에서 여과작업을 수행하는 침지식 중공사막 모듈은 한 쌍의 헤더 케이스들과 이들 사이의 중공사막을 포함한다. 상기 중공사막의 양 말단들 각각은 상기 헤더 케이스에 접착되어 있는 고정층에 포팅되어 있다. 상기 한 쌍의 헤더 케이스들 중 적어도 하나에 제공되어 있는 집수 공간(즉, 헤더 케이스와 고정층에 의해 정의된 공간)을 통해 상기 중공사막에 음압(negative pressure)이 제공됨으로써, 슬러지와 같은 고형 성분을 제외한 유체만이 상기 중공사막을 선택적으로 통과하게 되고, 이렇게 얻어진 투과수(permeate)는 상기 집수 공간에 모인 후 상기 헤더 케이스의 배출 포트를 통해 배출된다.A submerged hollow fiber membrane module that performs a filtration operation while immersed in raw water to be treated includes a pair of header cases and a hollow fiber membrane therebetween. And both ends of the hollow fiber membrane are potted to a fixing layer bonded to the header case. A negative pressure is provided to the hollow fiber membrane through a collecting space (that is, a space defined by the header case and the fixing layer) provided in at least one of the pair of header cases, whereby a solid component such as sludge Only the fluid other than the fluid is selectively passed through the hollow fiber membrane, and the permeate thus obtained is collected in the collecting space and then discharged through the discharge port of the header case.

여과작업이 진행됨에 따라 원수 내에 존재하는 불순물이 중공사막의 표면에 달라붙게 되는데, 이와 같은 중공사막 오염은 여과 효율을 저하시킨다. 일반적으로, 중공사막 오염을 억제하기 위하여, 산기 세정이 연속적 또는 주기적으로 수행된다. 즉, 중공사막 모듈 아래에 위치한 산기관으로부터 강하게 분출되는 기포들이 중공사막과 부딪힘으로써 그 표면에 부착된 불순물이 제거될 수 있다. As the filtration process proceeds, impurities existing in the raw water adhere to the surface of the hollow fiber membrane. Such contamination of the hollow fiber membrane deteriorates the filtration efficiency. Generally, in order to suppress the contamination of the hollow fiber membrane, the acid-cleansing is carried out continuously or periodically. That is, bubbles strongly ejected from an air diffuser located below the hollow fiber membrane module collide with the hollow fiber membrane, thereby removing impurities adhering to the surface of the hollow fiber membrane.

이와 같은 산기 세정에 의해 중공사막이 격렬하게 흔들리기 때문에 중공사막과 고정층 사이의 접착 강도가 점진적으로 약화된다. 또한, 산기 세정에도 불구하고 오염된 중공사막을 초기 상태로 회복시키기 위한 화학 세정 등으로 인해 중공사막과 고정층 사이의 계면이 화학 약품에 노출될 경우에도 역시 중공사막과 고정층 사이의 접착 강도가 약화된다. 이러한 접착 강도의 약화가 계속 진행됨에 따라, 어느 순간에는 중공사막이 고정층으로부터 뽑히게 된다.Since the hollow fiber membrane is vigorously shaken by such an acid washing, the bonding strength between the hollow fiber membrane and the fixed layer is gradually weakened. In addition, even if the interface between the hollow fiber membrane and the fixed layer is exposed to the chemical agent due to chemical cleaning or the like to restore the contaminated hollow fiber membrane to the initial state despite the periodic cleaning, the bonding strength between the hollow fiber membrane and the fixed layer is also weakened . As the bonding strength continues to weaken, the hollow fiber membrane is pulled out of the fixed layer at any moment.

또한, 산기 세정 중에 고정층의 상면(upper surface)(원수에 노출된 면)과 그에 대응하는 중공사막 부위의 지속적 마찰로 인해 상기 중공사막 부위의 파열(crack)이 야기된다.In addition, during the acid cleansing, the upper surface of the fixed layer (the surface exposed to the raw water) and the corresponding hollow fiber membrane portion are continuously rubbed to cause a crack in the hollow fiber membrane portion.

고정층으로부터의 중공사막 뽑힘 및 고정층에 인접한 부위에서의 중공사막 파열은 중공사막 모듈 내로의 원수 유입을 야기하게 되고, 중공사막 모듈 내로 유입된 원수는 중공사막을 투과한 여과수(permeate)와 섞여 여과수 수질을 악화시킨다.The removal of the hollow fiber membrane from the fixed bed and the breakage of the hollow fiber membrane adjacent to the fixed layer cause the inflow of raw water into the hollow fiber membrane module and the raw water introduced into the hollow fiber membrane module is mixed with the permeate permeated through the hollow fiber membrane, .

따라서, 본 발명은 위와 같은 관련 기술의 제한 및 단점들에 기인한 문제점들을 방지할 수 있는 중공사막 모듈 및 그 제조방법에 관한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention is directed to a hollow fiber membrane module and a method of manufacturing the hollow fiber membrane module, which can prevent problems due to limitations and disadvantages of the related art.

본 발명의 일 관점은, 우수한 뽑힘 강도 및 향상된 피로 강도를 갖는 중공사막 모듈을 제공하는 것이다.One aspect of the present invention is to provide a hollow fiber membrane module having excellent pull strength and improved fatigue strength.

본 발명의 다른 관점은, 우수한 뽑힘 강도 및 향상된 피로 강도를 갖는 중공사막 모듈을 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.Another aspect of the present invention is to provide a method of manufacturing a hollow fiber membrane module having excellent pull strength and improved fatigue strength.

위에서 언급된 본 발명의 관점 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 설명되거나, 그러한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Other features and advantages of the invention will be set forth in the description which follows, or may be learned by those skilled in the art from the description.

위와 같은 본 발명의 일 관점에 따라, 원수(feed water)를 처리하기 위한 중공사막 모듈로서, 개구(opening)를 갖는 헤더 케이스(header case); 상기 헤더 케이스의 내측면에 접착되어 상기 개구를 폐쇄시킴으로써 상기 헤더 케이스 내부에 집수 공간을 형성하는 고정층(fixing layer); 상기 집수 공간과 유체 연통할 수 있도록 상기 고정층에 일부가 포팅된(potted) 중공사막; 및 상기 고정층과 상기 중공사막 사이에 개재된 접착층(adhesive layer)을 포함하는, 중공사막 모듈이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a hollow fiber membrane module for processing feed water, comprising: a header case having an opening; A fixing layer adhered to an inner surface of the header case to close the opening to form a collection space in the header case; A hollow fiber membrane partially potted in the fixation layer to be in fluid communication with the collection space; And an adhesive layer interposed between the fixing layer and the hollow fiber membrane.

상기 고정층과 상기 접착층 각각은 에스테르계 폴리우레탄 또는 에테르계 폴리우레탄을 포함할 수 있다.Each of the fixed layer and the adhesive layer may include an ester-based polyurethane or an ether-based polyurethane.

상기 고정층과 상기 접착층은 상이한 물질로 형성될 수 있다.The fixed layer and the adhesive layer may be formed of different materials.

본 발명의 중공사막 모듈은, 상기 원수에 노출될 상기 고정층의 상면(top surface)과 상기 중공사막이 직접 접촉하지 않도록 상기 고정층의 상면 부근에서 상기 중공사막을 둘러싸는 보호층(protective layer)을 더 포함할 수 있다.The hollow fiber membrane module of the present invention may further include a protective layer surrounding the hollow fiber membrane in the vicinity of the top surface of the fixing layer so that the top surface of the fixing layer to be exposed to the raw water is not in direct contact with the hollow fiber membrane .

상기 보호층은 상기 고정층의 상면 위로 소정 레벨까지 연장된 것일 수 있다.The protective layer may extend to a predetermined level above the fixed layer.

상기 보호층은 상기 접착층과 직접 연결되어 있을 수 있다.The protective layer may be directly connected to the adhesive layer.

상기 접착층과 상기 보호층은 동일한 물질로 형성될 수 있다.The adhesive layer and the protective layer may be formed of the same material.

상기 접착층 및 상기 보호층 각각의 도포량은 1 내지 30,000 g/m2일 수 있다.The application amount of each of the adhesive layer and the protective layer may be 1 to 30,000 g / m 2 .

본 발명의 다른 관점에 따라, 제1 영역과 그에 인접한 제2 영역을 갖는 중공사막을 준비하는 단계; 상기 제1 영역의 외표면 상에 전처리제(pretreatment agent)를 코팅하는 단계; 및 상기 전처리제로 코팅된 상기 제1 영역의 적어도 일부를 고정층에 포팅하는 단계를 포함하는, 중공사막 모듈 제조방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a hollow fiber membrane, comprising: preparing a hollow fiber membrane having a first region and a second region adjacent thereto; Coating a pretreatment agent on the outer surface of the first region; And potting at least a portion of the first region coated with the pretreatment agent in a fixation layer.

상기 포팅 단계는, 상기 전처리제로 코팅된 상기 제1 영역의 적어도 일부를 액상 폴리머에 침지시키는 단계; 및 상기 액상 폴리머를 경화시키는 단계를 포함할 수 있다.Wherein the potting comprises: dipping at least a portion of the first region coated with the pretreatment agent in a liquid polymer; And curing the liquid polymer.

상기 전처리제는 에스테르계 폴리우레탄 또는 에테르계 폴리우레탄을 포함하는 수분산 폴리우레탄을 포함할 수 있고, 상기 액상 폴리머는 에스테르계 폴리우레탄 또는 에테르계 폴리우레탄을 포함할 수 있다.The pretreatment agent may include an aqueous polyurethane containing an ester-based polyurethane or an ether-based polyurethane, and the liquid-phase polymer may include an ester-based polyurethane or an ether-based polyurethane.

상기 전처리제와 상기 액상 폴리머는 상이할 수 있다.The pretreatment agent and the liquid polymer may be different.

상기 전처리제는 0.1 내지 30 중량%의 고형물을 포함하는 수분산 폴리우레탄일 수 있다.The pretreatment agent may be a water-dispersed polyurethane containing 0.1 to 30% by weight of solids.

상기 전처리제로 코팅된 상기 제1 영역의 적어도 일부가 상기 액상 폴리머에 침지되지 않은 상태에서 상기 액상 폴리머를 경화시킬 수 있다.The liquid polymer can be cured in a state in which at least a part of the first region coated with the pretreatment agent is not immersed in the liquid polymer.

상기 포팅 단계는, 개구를 갖는 제1 서브-케이스 내의 액상 폴리머에 상기 전처리제로 코팅된 상기 제1 영역의 적어도 일부를 침지시키는 단계; 및 상기 액상 폴리머를 경화시킴으로써 상기 고정층을 형성하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 중공사막 모듈 제조방법은, 상기 제1 서브-케이스, 상기 고정층, 및 상기 중공사막을 함께 절단하는 단계; 및 상기 절단 단계를 통해 형성된 상기 중공사막의 개방단이 커버되도록, 상기 절단 단계 후 남아 있는 상기 제1 서브-케이스의 잔존 부분에 제2 서브-케이스를 접합시키는 단계를 포함할 수 있다.Wherein the potting comprises: dipping at least a portion of the first region coated with the pretreatment agent in a liquid polymer in a first sub-case having an opening; And forming the fixed layer by curing the liquid polymer, wherein the method for fabricating the hollow fiber membrane module includes cutting the first sub-case, the fixing layer, and the hollow fiber membrane together; And joining the second sub-case to the remaining portion of the first sub-case remaining after the cutting step such that the open end of the hollow fiber membrane formed through the cutting step is covered.

상기 제1 서브-케이스는, 상기 개구에 대응하는 제1 부분; 및 상기 제1 부분 아래의 제2 부분을 포함하되, 상기 제1 및 제2 부분들은 동일한 물질로 일체로 형성될 수 있고, 상기 제2 부분은 상기 제1 부분보다 얇을 수 있으며, 상기 절단 단계에 의해 상기 제2 부분이 절단될 수 있다.The first sub-case includes a first portion corresponding to the opening; And a second portion below the first portion, wherein the first and second portions may be integrally formed of the same material, the second portion may be thinner than the first portion, The second portion can be cut.

대안적으로, 상기 제1 서브-케이스는, 상기 개구에 대응하는 제1 부분; 및 상기 제1 부분에 체결된 제2 부분을 포함하되, 상기 제1 및 제2 부분들은 상이한 물질로 형성될 수 있고, 상기 제2 부분은 상기 제1 부분보다 높은 절단성(cuttability)을 가질 수 있으며, 상기 절단 단계에 의해 상기 제2 부분이 절단될 수 있다.Alternatively, the first sub-case may include a first portion corresponding to the opening; And a second portion coupled to the first portion, wherein the first and second portions may be formed of different materials, and the second portion may have a cuttability higher than the first portion And the second portion can be cut by the cutting step.

상기 접합 단계는 초음파 융착(ultrasonic welding) 또는 열 융착(heat welding)을 통해 수행될 수 있다.The bonding step may be performed by ultrasonic welding or heat welding.

위와 같은 본 발명에 대한 일반적 서술은 본 발명을 예시하거나 설명하기 위한 것일 뿐으로서, 본 발명의 권리범위를 제한하지 않는다.The foregoing general description of the present invention is intended to be illustrative of or explaining the present invention, but does not limit the scope of the present invention.

본 발명의 중공사막 모듈은 우수한 뽑힘 강도를 갖기 때문에, 중공사막과 고정층 사이의 접착 강도 약화로 인해 중공사막이 고정층으로부터 뽑히는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 중공사막 모듈은 향상된 피로 강도를 갖기 때문에, 산기 세정 중에 고정층의 상면(원수에 노출된 면)과 그에 대응하는 중공사막 부위의 지속적 마찰로 인한 상기 중공사막의 파열(crack)을 방지할 수 있다. 또한, 본원발명은 헤더 케이스와 고정층의 접착 면적을 극대화함으로써 헤더 케이스와 고정층 사이의 접착력을 향상시킬 수 있고, 따라서, 여과 작업 중에 고정층이 헤더 케이스로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다. 결과적으로, 본 발명에 의하면, 중공사막 모듈 내로 원수가 유입되어 여과수 수질이 악화되는 것을 방지할 수 있다.Since the hollow fiber membrane module of the present invention has excellent pull strength, it is possible to prevent the hollow fiber membrane from being pulled out from the fixed layer due to the weakened adhesion strength between the hollow fiber membrane and the fixed layer. Further, since the hollow fiber membrane module of the present invention has an improved fatigue strength, cracks in the hollow fiber membrane due to the continuous friction between the upper surface of the fixed layer (the surface exposed to the raw water) and the corresponding hollow fiber membrane portion during the acid- . In addition, the present invention maximizes the adhesive area between the header case and the fixed layer, thereby improving the adhesive force between the header case and the fixed layer, and thus preventing the fixed layer from being separated from the header case during filtration. As a result, according to the present invention, it is possible to prevent the raw water from flowing into the hollow fiber membrane module and deteriorating the quality of the filtered water.

본 발명의 제조방법에 의하면, 고정층 형성을 위한 액상 폴리머가 집수 공간으로 흘러 들어가 투과수 유로가 좁아지거나 폐쇄되는 것을 방지함으로써 제품 불량률을 낮출 수 있고, 액상 폴리머를 붓고 경화시키는 포팅 공정을 단 1회만 수행하면 되기 때문에 제조 공정을 단순화하여 생산성을 향상시킬 수 있다.According to the manufacturing method of the present invention, the liquid polymer for forming the fixed layer flows into the collecting space and the permeate flow path is prevented from being narrowed or closed so that the product defective rate can be lowered and the potting process for pouring and hardening the liquid polymer is performed only once It is possible to simplify the manufacturing process and improve the productivity.

첨부된 도면은 본 발명의 이해를 돕고 본 명세서의 일부를 구성하기 위한 것으로서, 본 발명의 실시예들을 예시하며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리들을 설명한다.
도 1의 (a) 및 (b)는 수평형 여과장치 및 수직형 여과장치에 각각 이용되는 본 발명의 중공사막 모듈을 개략적으로 보여주는 사시도들이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중공사막 모듈의 개략적 단면도이고,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 중공사막 모듈의 개략적 단면도이고,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 중공사막 모듈의 개략적 단면도이고,
도 5의 (a) 내지 (e)는 본 발명의 일 실시예에 따른 중공사막 모듈 제조방법을 보여주는 단면도들이고,
도 6의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 중공사막 모듈 제조방법을 보여주는 단면도들이고,
도 7의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 중공사막 모듈 제조방법을 보여주는 단면도들이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.
1 (a) and 1 (b) are perspective views schematically showing a hollow fiber membrane module of the present invention used for a horizontal filtration apparatus and a vertical filtration apparatus, respectively,
2 is a schematic cross-sectional view of a hollow fiber membrane module according to an embodiment of the present invention,
3 is a schematic cross-sectional view of a hollow fiber membrane module according to another embodiment of the present invention,
4 is a schematic cross-sectional view of a hollow fiber membrane module according to another embodiment of the present invention,
5 (a) to 5 (e) are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a hollow fiber membrane module according to an embodiment of the present invention,
6 (a) to 6 (c) are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a hollow fiber membrane module according to another embodiment of the present invention,
7 (a) to (c) are cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a hollow fiber membrane module according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 예시적 실시예들을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1(a) 및 도 1(b)에 예시된 바와 같이, 본 발명의 중공사막 모듈(100)은 중공사막들(120)이 여과 작업 중에 원수의 수면과 실질적으로 평행하게 배열되는(즉, 산기세정을 위한 기포의 상승 방향과 실질적으로 수직으로 배열되는) 수평형 여과장치는 물론이고, 중공사막들(120)이 여과 작업 중에 원수의 수면과 실질적으로 수직으로 배열되는(즉, 산기세정을 위한 기포의 상승 방향과 실질적으로 평행하게 배열되는) 수직형 여과장치에 이용될 수 있다.As illustrated in Figures 1 (a) and 1 (b), the hollow fiber membrane module 100 of the present invention is configured such that the hollow fiber membranes 120 are arranged substantially parallel to the water surface of the raw water during the filtration operation The hollow fiber membranes 120 are arranged substantially perpendicular to the water surface of the raw water during the filtration operation (that is, arranged in a direction substantially perpendicular to the upward direction of the bubbles for the acid-cleansing) (Which is arranged substantially parallel to the rising direction of the bubbles for the bubbles).

본 발명의 일 실시예에 따른 중공사막 모듈(100)은 제1 및 제2 헤더 케이스들(110)과 이들 사이의 중공사막들(120)을 포함한다. 중공사막들(120) 각각의 양 말단들이 고정층들(130)에 각각 포팅됨으로써 중공사막들(120)이 제1 및 제2 헤더 케이스들(110)과 고정층들(130)에 의해 형성된 집수 공간들(보이지 않음)과 유체 연통한다. 따라서, 중공사막들(120)을 투과한 여과수는 상기 집수 공간들로 유입된 후 배출 포트(OP)를 통해 중공사막 모듈(100) 밖으로 배출된다.The hollow fiber membrane module 100 according to an embodiment of the present invention includes first and second header cases 110 and hollow fiber membranes 120 therebetween. The hollow fiber membranes 120 are respectively connected to the fixed layers 130 by both ends of the hollow fiber membranes 120 so that the hollow fiber membranes 120 are formed in the water collecting spaces 130 formed by the first and second header cases 110 and the fixed layers 130. [ (Not visible). Thus, the filtered water passing through the hollow fiber membranes 120 flows into the collecting spaces and is discharged through the discharge port OP to the outside of the hollow fiber membrane module 100.

본 발명의 중공사막 모듈(100)은 중공사막(120)의 일단만을 통해 여과수가 얻어지는 중공사막 모듈일 수 있다. 이 경우, 고정층(130)을 통해 헤더 케이스(110)에 고정되지 않은 중공사막(120)의 타단은 실링됨으로써 중공사막(120) 내로 원수가 유입되는 것을 방지한다.The hollow fiber membrane module 100 of the present invention may be a hollow fiber membrane module in which filtered water is obtained only through one end of the hollow fiber membrane 120. In this case, the other end of the hollow fiber membrane 120 not fixed to the header case 110 through the fixed layer 130 is sealed to prevent the raw water from flowing into the hollow fiber membrane 120.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중공사막 모듈의 개략적 단면도이다.2 is a schematic cross-sectional view of a hollow fiber membrane module according to an embodiment of the present invention.

도 2에 예시된 바와 같이, 본 발명의 중공사막 모듈(100)은 개구를 갖는 헤더 케이스(110), 상기 헤더 케이스(110)의 내측면에 접착되어 상기 개구를 폐쇄시킴으로써 그 하면(bottom surface)(130b)과 상기 헤더 케이스(110) 내면에 의해 정의되는 집수 공간(CS)을 상기 헤더 케이스(110)의 내부에 형성하는 고정층(130), 상기 집수 공간(CS)과 유체 연통할 수 있도록 상기 고정층(130)에 일부가 포팅된 중공사막(120), 및 상기 고정층(130)과 상기 중공사막(120) 사이에 개재된 접착층(141)을 포함한다.2, the hollow fiber membrane module 100 of the present invention includes a header case 110 having an opening, a bottom surface bonded to an inner surface of the header case 110 to close the opening, (130) for forming a water collecting space (CS) defined by an inner surface of the header case (110) and an inner surface of the header case (110b) A hollow fiber membrane 120 partially potted in the fixed layer 130 and an adhesive layer 141 interposed between the fixed layer 130 and the hollow fiber membrane 120.

상기 고정층(130)은 상기 헤더 케이스(110)의 외부와 내부[즉, 집수공간(CS)]를 결정하는 구성으로 중공사막 모듈(100)의 중요한 부품들 중 하나이다. 따라서, 상기 고정층(130)은 물리적, 화학적 및 기계적 측면에서 높은 내구성을 가져야 한다. 상기 고정층(130)은 1~3액형 소재의 혼합 및 경화 과정을 통해 형성될 수 있다.The fixed layer 130 is one of important components of the hollow fiber membrane module 100 in a configuration that determines the outside and inside (i.e., the collecting space CS) of the header case 110. Therefore, the pinning layer 130 should have high durability in terms of physical, chemical and mechanical properties. The fixed layer 130 may be formed by mixing and curing one to three liquid materials.

상기 접착층(141)은 고정층(130)과 중공사막(120) 사이에 높은 접착 강도를 확보하기 위한 것으로서, 중공사막 모듈(100)의 뽑힘 강도를 향상시켜 중공사막(120)이 고정층(130)으로부터 뽑히는 것을 방지한다. 따라서, 상기 접착층(141)에 있어서는, 물리적, 화학적 및 기계적 측면에서의 내구성보다는 접착 강도와 두께가 더 중요한 물성들이다. 특히, 상기 접착층(141)의 두께가 너무 얇을 경우 균일한 접착 강도를 구현할 수 없다. 다만, 상기 접착층(141)의 두께가 너무 두꺼울 경우 상기 고정층(130)에 비해 상대적으로 내구성이 약한 접착층(141)이 중공사막 모듈(100) 전체에 있어서 내구성 취약 부위가 될 가능성이 매우 높다. 예를 들어, 접착층(141)이 두껍게 형성된 중공사막 모듈(100)은 적절한 두께의 접착층(141)을 갖는 중공사막 모듈(100)에 비해 낮은 뽑힘 강도를 나타냈으며, 중공사막(120)이 고정층(130)으로부터 뽑힌 후에 상기 중공사막(120)과 상기 고정층(130) 모두의 표면 상에 접착층(141) 물질이 잔존하는 것이 발견되었다. 상기 접착층(141)을 적절한 두께로 형성하기 위해서는, 중량 고형물 농도가 낮은 분산액 또는 용액을 적절한 두께로 중공사막(120) 상에 코팅하는 것이 바람직하다. 또한, 중공사막(120)에 미치는 영향을 최소화하기 위해서 상기 분산액의 분산매 및 상기 용액의 용매는 물인 것이 바람직하다.The adhesive layer 141 is used for securing a high adhesive strength between the fixing layer 130 and the hollow fiber membrane 120. The adhesive layer 141 improves the pulling strength of the hollow fiber membrane module 100 so that the hollow fiber membrane 120 is separated from the fixed layer 130 It prevents being pulled out. Therefore, in the adhesive layer 141, adhesive strength and thickness are more important properties than physical, chemical and mechanical durability. Particularly, when the thickness of the adhesive layer 141 is too thin, uniform adhesive strength can not be realized. However, if the thickness of the adhesive layer 141 is too thick, the adhesive layer 141 having a relatively low durability as compared with the fixing layer 130 is very likely to be a durable part of the hollow fiber membrane module 100 as a whole. For example, the hollow fiber membrane module 100 in which the adhesive layer 141 is formed thick has a lower pull strength than the hollow fiber membrane module 100 having the adhesive layer 141 having an appropriate thickness, 130, the adhesive layer 141 material remains on the surfaces of both the hollow fiber membrane 120 and the fixed layer 130. In order to form the adhesive layer 141 with an appropriate thickness, it is preferable to coat the hollow fiber membrane 120 with a dispersion or a solution having a low concentration of solid solids at an appropriate thickness. In order to minimize the influence on the hollow fiber membrane 120, the dispersion medium of the dispersion and the solvent of the solution are preferably water.

상기 고정층(130)과 상기 접착층(141)은 동일한 물질 또는 상이한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 고정층(130)과 접착층(141)은 에스테르계 폴리우레탄 또는 에테르계 폴리우레탄을 포함할 수 있다.The fixed layer 130 and the adhesive layer 141 may be formed of the same material or different materials. For example, the fixed layer 130 and the adhesive layer 141 may include an ester-based polyurethane or an ether-based polyurethane.

상기 중공사막(120)은, 도 2에 예시된 바와 같이, 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 설폰화폴리설폰, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리아크릴로니트릴, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 및 폴리에테르이미드 중 적어도 하나로 형성된 단일막일 수 있다.The hollow fiber membrane 120 may be formed of a material selected from the group consisting of polysulfone, polyethersulfone, sulfonated polysulfone, polyvinylidene fluoride (PVDF), polyacrylonitrile, polyimide, polyamideimide, and And a polyetherimide.

대안적으로, 도 3에 예시된 바와 같이, 본 발명의 중공사막(120)은 관형 편물(tubular braid)(121) 및 상기 관형 편물(121)의 외표면 상의 고분자막(polymer film)(122)을 포함하는 복합막일 수 있다. 상기 관형 편물(121)은 복수의 원사들로 제조되고, 상기 원사들 각각은 다수의 멀티필라멘트들을 포함하며, 상기 멀티필라멘트를 구성하는 다수의 필라멘트들은 폴리올레핀, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 및 폴리아미드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 고분자막(122)은 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 설폰화폴리설폰, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리아크릴로니트릴, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 및 폴리에테르이미드 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 3, the hollow fiber membrane 120 of the present invention includes a tubular braid 121 and a polymer film 122 on the outer surface of the tubular fabric 121, And the like. The tubular knitted fabric 121 is made of a plurality of yarns, each of the yarns including a plurality of multifilaments, and the plurality of filaments constituting the multifilament are formed of at least one of polyolefin, polyethylene terephthalate, and polyamide . ≪ / RTI > The polymer membrane 122 may be formed of at least one of polysulfone, polyethersulfone, sulfonated polysulfone, polyvinylidene fluoride (PVDF), polyacrylonitrile, polyimide, polyamideimide, and polyetherimide .

본 발명의 접착층(141)은 고정층(130)과 중공사막(120) 사이의 접착 강도를 향상시킴으로써, 중공사막 모듈(100)의 뽑힘 강도를 상기 관형 편물(121)과 고분자막(122) 사이의 박리강도 또는 그 이상으로 증가시킬 수 있다.The adhesive layer 141 of the present invention improves the adhesive strength between the fixing layer 130 and the hollow fiber membrane 120 so that the pull strength of the hollow fiber membrane module 100 can be improved by peeling between the tubular knitted fabric 121 and the polymer membrane 122 Strength or more.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 중공사막 모듈(100)의 개략적 단면도이다.4 is a schematic cross-sectional view of a hollow fiber membrane module 100 according to another embodiment of the present invention.

도 4에 예시된 바와 같이, 중공사막 모듈(100)은 여과 작업 중에 원수에 노출될 고정층(130)의 상면(130a)과 상기 중공사막(120)이 직접 접촉하지 않도록 상기 고정층(130)의 상면(130a) 부근에서 상기 중공사막(120)을 둘러싸는 보호층(142)을 더 포함할 수 있다.4, the hollow fiber membrane module 100 has a structure in which the upper surface 130a of the fixed layer 130 to be exposed to the raw water during the filtration operation is separated from the upper surface 130a of the fixed layer 130, And a protective layer 142 surrounding the hollow fiber membrane 120 in the vicinity of the hollow fiber membrane 130a.

상기 보호층(142)은 상기 고정층(130)의 상면 위로 소정 레벨까지 연장될 수 있으며, 중공사막 모듈(100)의 피로 강도를 향상시킴으로써 산기 세정 중에 고정층(130)의 상면(130a)과의 지속적 마찰로 인한 중공사막(120)의 파열을 방지할 수 있다.The protective layer 142 may extend to a predetermined level on the upper surface of the fixed layer 130 and may improve the fatigue strength of the hollow fiber membrane module 100 so that the continuous layer 130a of the fixed layer 130, The rupture of the hollow fiber membrane 120 due to friction can be prevented.

상기 보호층(142)은 상기 접착층(141)과 직접 연결되어 있을 수 있으며, 상기 접착층(141)과 동일한 물질로 형성될 수 있다.The protective layer 142 may be directly connected to the adhesive layer 141 and may be formed of the same material as the adhesive layer 141.

상기 접착층(141)과 상기 보호층(142)은 각각 고정층(130)과 중공사막(120) 간의 접착강도 향상 및 중공사막(120)의 피로강도 향상을 그 목적으로 하므로, 이들의 도포량은 각각의 목적에 부합하기 위하여 상이할 수 있다. 예를 들어, 상기 접착층(141) 및 상기 보호층(142) 각각의 도포량은 1 내지 30,000 g/m2, 바람직하게는 10 내지 30,000 g/m2일 수 있다. 상기 도포량이 1 g/m2 미만이면 중공사막 모듈(100)의 뽑힘 강도 및 피로 강도의 유의미한 향상을 기대할 수 없다. 또한, 상기 도포량이 30,000 g/m2을 초과하는 경우에도 역시 코팅의 균일성이 저하되어 중공사막 모듈(100)의 뽑힘 강도 및 피로 강도의 유의미한 향상이 나타나지 않는다.The adhesive layer 141 and the protective layer 142 are formed for the purpose of improving the bonding strength between the fixing layer 130 and the hollow fiber membrane 120 and improving the fatigue strength of the hollow fiber membrane 120, Can be different to meet purpose. For example, the application amount of each of the adhesive layer 141 and the protective layer 142 may be 1 to 30,000 g / m 2 , preferably 10 to 30,000 g / m 2 . If the coating amount is less than 1 g / m < 2 >, a significant improvement in the pull strength and fatigue strength of the hollow fiber membrane module 100 can not be expected. Also, even when the applied amount exceeds 30,000 g / m 2 , the uniformity of the coating is also lowered so that the pull strength and the fatigue strength of the hollow fiber membrane module 100 are not significantly improved.

도면으로 예시되지는 않았지만, 복합막 형태의 중공사막(120)을 이용하는 중공사막 모듈(100)에서도 접착층(141)과 함께 상기 보호층(142)이 적용될 수 있다.Although not illustrated in the drawings, the protective layer 142 may be applied to the hollow fiber membrane module 100 using the composite membrane type hollow fiber membrane 120 together with the adhesive layer 141.

이하에서는, 본 발명의 실시예들에 따른 중공사막 제조방법을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a method for manufacturing a hollow fiber membrane according to embodiments of the present invention will be described in detail.

본 발명의 중공사막 제조방법은, 제1 영역과 그에 인접한 제2 영역을 갖는 중공사막(120)을 준비하는 단계, 상기 제1 영역의 전체 외표면 상에 전처리제를 코팅하는 단계 및 상기 전처리제로 코팅된 상기 제1 영역의 적어도 일부를 고정층(130)에 포팅하는 단계를 포함한다.The method of manufacturing a hollow fiber membrane of the present invention includes the steps of preparing a hollow fiber membrane 120 having a first region and a second region adjacent thereto, coating a pretreatment agent on the entire outer surface of the first region, And potting at least a portion of the coated first region to the fixation layer (130).

상기 포팅 단계는, 상기 전처리제로 코팅된 상기 제1 영역의 적어도 일부를 액상 폴리머에 침지시키는 단계 및 상기 액상 폴리머를 경화시켜 고정층(130)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.The potting step may include immersing at least a portion of the first region coated with the pretreatment agent in a liquid polymer and curing the liquid polymer to form the fixation layer 130.

상기 전처리제는 에스테르계 폴리우레탄 또는 에테르계 폴리우레탄을 포함하는 수분산 폴리우레탄을 포함할 수 있고, 상기 액상 폴리머는 에스테르계 폴리우레탄 또는 에테르계 폴리우레탄을 포함할 수 있다. 상기 전처리제의 폴리우레탄과 상기 액상 폴리머의 폴리우레탄은 상이할 수 있다.The pretreatment agent may include an aqueous polyurethane containing an ester-based polyurethane or an ether-based polyurethane, and the liquid-phase polymer may include an ester-based polyurethane or an ether-based polyurethane. The polyurethane of the pretreatment agent and the polyurethane of the liquid polymer may be different.

상기 전처리제는 0.1 내지 30 중량%, 바람직하게는 1 내지 30 중량%의 고형물을 포함하는 수분산 폴리우레탄일 수 있다. 상기 고형물의 농도가 0.1 중량% 미만이면 중공사막 모듈(100)의 뽑힘 강도 및 피로 강도의 유의미한 향상을 기대할 수 없다. 또한, 상기 고형물의 농도가 30 중량%를 초과하는 경우에도 역시 코팅의 균일성이 저하되어 중공사막 모듈(100)의 뽑힘 강도 및 피로 강도의 유의미한 향상이 나타나지 않는다.The pretreatment agent may be a water-dispersed polyurethane comprising 0.1 to 30% by weight, preferably 1 to 30% by weight, of solids. If the concentration of the solid matter is less than 0.1 wt%, a significant improvement in the pull strength and the fatigue strength of the hollow fiber membrane module 100 can not be expected. In addition, even when the concentration of the solid matter exceeds 30% by weight, the uniformity of the coating is also lowered, so that the pull strength and the fatigue strength of the hollow fiber membrane module 100 are not significantly improved.

상기 전처리제로 코팅된 상기 제1 영역 전체를 상기 액상 폴리머에 침지시키고 상기 액상 폴리머를 경화시킬 경우, 중공사막(120)과 고정층(130) 사이에 접착층(141)을 갖지만 상기 고정층(130)의 상면(130a) 부근에서 상기 중공사막(120)을 둘러싸는 보호층(142)은 갖지 않는 중공사막 모듈(100)이 얻어진다.The adhesive layer 141 is sandwiched between the hollow fiber membrane 120 and the fixed layer 130 when the whole of the first region coated with the pretreatment agent is immersed in the liquid polymer and the liquid polymer is cured, The hollow fiber membrane module 100 having no protective layer 142 surrounding the hollow fiber membrane 120 is obtained in the vicinity of the hollow fiber membrane module 130a.

대안적으로, 상기 전처리제로 코팅된 상기 제1 영역의 적어도 일부가 상기 액상 폴리머에 침지되지 않은 상태에서 상기 액상 폴리머를 경화시킴으로써 접착층(141)과 보호층(142)을 모두 갖는 중공사막 모듈(100)을 얻을 수 있다.Alternatively, a hollow fiber membrane module 100 (100) having both the adhesive layer (141) and the protective layer (142) by curing the liquid polymer in a state in which at least a portion of the first region coated with the pretreatment agent is not immersed in the liquid polymer ) Can be obtained.

이하에서는 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 중공사막 모듈 제조방법을 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing a hollow fiber membrane module according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

설명의 편의상, 전처리제로 코팅된 제1 영역 전체를 액상 폴리머에 침지시키고 상기 액상 폴리머를 경화시키는 실시예들을 이용하여 포팅 공정을 설명하지만, 상기 전처리제로 코팅된 상기 제1 영역의 적어도 일부가 상기 액상 폴리머에 침지되지 않은 상태에서 상기 액상 폴리머를 경화시킴으로써 접착층(141)과 보호층(142) 모두를 형성할 수 있음은 앞에서 설명한 바와 같다.For convenience of description, the potting process is described using embodiments in which the entire first region coated with the pretreatment agent is immersed in the liquid polymer and the liquid polymer is cured, but at least a portion of the first region coated with the pretreatment agent It is possible to form both the adhesive layer 141 and the protective layer 142 by curing the liquid polymer without being immersed in the polymer as described above.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 도 5(a)에 예시되어 있는 바와 같이, 포팅 지그(10)에 들어 있는 액상 폴리머에 전처리제(140)로 코팅된 중공사막(120)의 제1 영역의 일부를 침지시킨 상태에서 상기 액상 폴리머를 경화시켜 폴리머층(131)을 형성하는 1차 포팅 공정을 수행한다. 상기 제1 영역의 일부를 액상 폴리머에 침지시킬 때 액상 폴리머가 중공사막(120)의 중공(lumen)으로 유입되는 것을 방지하기 위하여, 상기 제1 영역에 포함되어 있는 중공사막(120)의 말단은 파라핀 등의 실링제(20)로 채워진 폐쇄단(closed end)이다.According to one embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5 (a), the first region of the hollow fiber membrane 120 coated with the pretreatment agent 140 is coated on the liquid polymer contained in the potting jig 10 A first potting process is performed in which the polymer layer 131 is formed by curing the liquid polymer in a partially immersed state. In order to prevent the liquid polymer from entering the lumen of the hollow fiber membrane 120 when the portion of the first region is immersed in the liquid polymer, the end of the hollow fiber membrane 120 included in the first region And a closed end filled with a sealing agent 20 such as paraffin.

이어서, 도 5의 (b) 및 (c)에 예시된 바와 같이, 상기 포팅 지그(10)를 제거한 후, 폴리머층(131) 및 중공사막들(120)을 A-A' 라인을 따라 절단한다. 상기 중공사막들(120)은 실링제(20)로 채워진 폐쇄단으로부터 충분히 떨어진 곳에서 절단되기 때문에, 절단된 중공사막들(120)은 절단된 폴리머층(이하, “제1 서브-고정층”)(131')에 포팅되어 있는 개방단(open end)을 갖게 된다.Next, as shown in FIGS. 5B and 5C, after the potting jig 10 is removed, the polymer layer 131 and the hollow fiber membranes 120 are cut along the line A-A '. Since the hollow fiber membranes 120 are cut sufficiently far away from the closed ends filled with the sealing agent 20, the cut hollow fiber membranes 120 are separated from the cut polymer layer (hereinafter referred to as " first sub- Lt; RTI ID = 0.0 > 131 '. ≪ / RTI >

이어서, 도 5의 (d) 및 (e)에 예시된 바와 같이, 상부가 개방되어 있는 헤더 케이스(110)의 내측면에 형성되어 있는 걸림턱 상에 상기 제1 서브-고정층(131')을 안치한 후, 상기 전처리제로 코팅된 상기 제1 영역의 나머지 부분이 제2 액상 폴리머에 침지되도록 상기 제1 서브-고정층(131') 상에 제2 액상 폴리머를 가하고 경화시킴으로써 제2 서브-고정층(132)을 형성하는 2차 포팅 공정을 수행한다. 2차 포팅 공정을 통해 형성된 제2 서브-고정층(132)을 통해 상기 제1 서브-고정층(131') 및 중공사막들(120)이 상기 헤더 케이스(110)에 고정되고, 상기 헤더 케이스(110)와 제1 서브-고정층(131')에 의해 정의되는 집수 공간(CS)이 형성된다.5 (d) and 5 (e), the first sub-pinned layer 131 'is formed on the engaging jaw formed on the inner surface of the header case 110 which is opened at the top, After the application, the second liquid polymer is applied and cured on the first sub-fixation layer 131 'so that the remaining portion of the first region coated with the pre-treatment agent is immersed in the second liquid polymer, ) Is formed on the surface of the substrate. The first sub-fixing layer 131 'and the hollow fiber membranes 120 are fixed to the header case 110 through the second sub-fixing layer 132 formed through the secondary potting process, and the header case 110 ) And the first sub-pinned layer 131 'are formed.

전술한 바와 같이, 상기 전처리제로 코팅된 상기 제1 영역의 적어도 일부가 상기 제2 액상 폴리머에 침지되지 않은 상태에서 상기 제2 액상 폴리머를 경화시켜 제2 서브-고정층(132)을 형성함으로써 접착층(141)과 보호층(142) 모두를 형성할 수도 있다.As described above, the second liquid-phase polymer is cured to form the second sub-fixing layer 132 in a state where at least a part of the first region coated with the pretreatment agent is not immersed in the second liquid-phase polymer, 141 and the protective layer 142 may be formed.

상술한 포팅 공정은, (i) 제2 액상 폴리머가 제1 서브-고정층((131')과 헤더 케이스(110) 사이의 미세한 틈을 통해 집수 공간(CS)으로 흘러 들어가 경화됨으로써 투과수 유로(permeate path)를 좁게 만들거나 심지어는 폐쇄시킬 위험이 있고, (ii) 제1 서브-고정층(131')은 이미 경화된 상태로 헤더 케이스(110)의 걸림턱 상에 안치되기 때문에, 헤더 케이스(110)와 고정층(130) 사이의 접착 결합에 직접적으로 기여하는 것은 오직 제2 서브-고정층(132)만이어서 헤더 케이스(110)와 고정층(130) 사이의 충분한 접착 내구성이 확보될 수 없으며, (iii) 1차 포팅 공정, 포팅 지그 제거 공정, 커팅 공정, 및 2차 포팅 공정을 순차적으로 수행할 것이 요구되기 때문에, 포팅 공정이 복잡하고 생산성이 저하되는 문제가 있다.(I) the second liquid polymer flows into the water collecting space CS through the fine gap between the first sub-fixation layer 131 'and the header case 110 and hardens, (ii) since the first sub-pinned layer 131 'is placed on the jaw jaw of the header case 110 in a state of being already cured, Only sufficient adhesion durability between the header case 110 and the pinning layer 130 can be ensured by only the second sub-pinning layer 132 contributing directly to the adhesive bond between the pinning layer 110 and the pinning layer 130, iii) Since it is required to perform the primary potting process, the potting jig removing process, the cutting process, and the secondary potting process sequentially, there is a problem that the potting process is complicated and the productivity is lowered.

도 6은 이와 같은 문제점을 해결할 수 있는 본 발명의 다른 실시예에 따른 중공사막 모듈 제조방법을 보여주는 단면들이다.FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a hollow fiber membrane module according to another embodiment of the present invention.

먼저, 도 6(a)에 예시된 바와 같이, 개구를 갖는 제1 서브-케이스(111) 내의 액상 폴리머에 상기 전처리제로 코팅된 상기 중공사막(120)의 제1 영역을 침지시킨 상태에서 상기 액상 폴리머를 경화시킴으로써 고정층(130)을 형성한다.First, as illustrated in FIG. 6 (a), the first region of the hollow fiber membrane 120 coated with the pretreatment agent is immersed in the liquid polymer in the first sub-case 111 having an opening, The fixed layer 130 is formed by curing the polymer.

제1 서브-케이스(111)는 상기 개구에 대응하는 제1 부분(111a) 및 상기 제1 부분(111a)에 체결된 제2 부분(111b)을 포함한다. 상기 제1 및 제2 부분들(111a, 111b)은 상이한 물질로 형성될 수 있고, 상기 제2 부분(111b)은 상기 제1 부분(111a)보다 높은 절단성(cuttability)을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 부분(111a)은 폴리염화비닐(PVC) 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지, 또는 이들의 혼합물로 형성될 수 있고, 상기 제2 부분(111b)은 폴리에틸렌(PE) 수지, 폴리프로필렌(PP) 수지, 또는 이들의 혼합물로 형성될 수 있다.The first sub-case 111 includes a first portion 111a corresponding to the opening and a second portion 111b fastened to the first portion 111a. The first and second portions 111a and 111b may be formed of different materials and the second portion 111b may have a higher cuttability than the first portion 111a. For example, the first portion 111a may be formed of a polyvinyl chloride (PVC) resin, an acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) resin, or a mixture thereof, A polyethylene (PE) resin, a polypropylene (PP) resin, or a mixture thereof.

상기 제1 영역을 액상 폴리머에 침지시킬 때 상기 액상 폴리머가 중공사막(120)의 중공으로 유입되는 것을 방지하기 위하여, 중공사막의 상기 제1 부분에 포함된 말단을 파라핀 등과 같은 실링제(20)로 미리 채울 수 있다.In order to prevent the liquid polymer from entering the hollow of the hollow fiber membrane 120 when the first region is immersed in the liquid polymer, the end included in the first portion of the hollow fiber membrane is sealed with a sealing agent 20 such as paraffin, As shown in FIG.

전술한 바와 같이, 접착층(141)과 보호층(142) 모두를 형성하기 위하여, 전처리제로 코팅된 상기 중공사막(120)의 제1 영역의 일부만을 액상 폴리머에 침지시킨 상태에서 상기 액상 폴리머를 경화시켜 고정층(130)을 형성할 수도 있다.As described above, in order to form both the adhesive layer 141 and the protective layer 142, only the part of the first region of the hollow fiber membrane 120 coated with the pretreatment agent is immersed in the liquid polymer, and the liquid polymer is cured The fixed layer 130 may be formed.

이어서, 도 6(a)의 B-B'라인을 따라 상기 제1 서브-케이스(111)의 제2 부분(111b), 상기 고정층(130), 및 상기 중공사막(120)을 함께 절단함으로써, 도 6(b)에 예시된 바와 같이 고정층(130)에 개방단이 포팅되어 있는 중공사막(120)을 얻는다. 상대적으로 더 높은 절단성을 갖는 상기 제2 부분(111b)을 절단함으로써 절단 공정이 용이하게 수행될 수 있다.Subsequently, the second portion 111b of the first sub-case 111, the fixing layer 130, and the hollow fiber membrane 120 are cut together along line B-B 'in FIG. 6 (a) A hollow fiber membrane 120 having an open end ported to the fixed layer 130 is obtained as illustrated in Fig. 6 (b). The cutting process can be easily performed by cutting the second portion 111b having a relatively higher cuttability.

이어서, 도 6(c)에 예시된 바와 같이, 상기 절단 단계를 통해 형성된 상기 중공사막(120)의 개방단이 커버되도록, 상기 절단 단계 후 남아 있는 제1 서브-케이스의 잔존 부분(111')에 제2 서브-케이스(112)를 접합시킨다. 상기 고정층(130)의 하면(130b)과 제2 서브-케이스(112)는 집수 공간(CS)을 정의하며, 상기 중공사막(120)은 상기 집수 공간(CS)과 유체연통한다.Then, as shown in Fig. 6 (c), the residual portion 111 'of the first sub-case remaining after the cutting step is removed so that the open end of the hollow fiber membrane 120 formed through the cutting step is covered. The second sub-case 112 is joined to the second sub- The lower surface 130b of the fixed layer 130 and the second sub-case 112 define a collecting space CS and the hollow fiber membrane 120 is in fluid communication with the collecting space CS.

상기 제2 서브-케이스(112)는 상기 제1 서브-케이스(111)의 제1 부분(111a)과 마찬가지로 폴리염화비닐(PVC) 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지, 또는 이들의 혼합물로 형성될 수 있다.The second sub-case 112 may be made of a polyvinyl chloride (PVC) resin, an acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) resin, or a combination thereof such as a first portion 111a of the first sub- ≪ / RTI >

상기 제1 서브-케이스의 잔존 부분(111')에 제2 서브-케이스(112)를 접합하는 방법은 특별히 제한되지는 않으나 초음파 융착(ultrasonic welding) 또는 열 융착(heat welding)을 통해 수행될 수 있다.The method of joining the second sub-case 112 to the remaining portion 111 'of the first sub-case is not particularly limited, but may be performed by ultrasonic welding or heat welding. have.

전술한 본 발명의 제조방법에 의하면, 고정층(130) 형성을 위한 액상 폴리머가 중공사막 모듈(100)의 집수 공간(CS)으로 흘러 들어가 투과수 유로가 좁아지거나 폐쇄되는 것을 방지함으로써 제품 불량률을 낮출 수 있다. 또한, 고정층(130) 전체가 헤더 케이스(110)와 접착되기 때문에 헤더 케이스(110)와 고정층(130) 사이의 충분한 접착 내구성이 확보될 수 있다. 또한, 액상 폴리머를 붓고 경화시키는 포팅 공정을 단 1회만 수행하면 되기 때문에 제조 공정을 단순화할 수 있고 생산성을 향상시킬 수 있다.According to the manufacturing method of the present invention described above, the liquid polymer for forming the fixing layer 130 flows into the collecting space CS of the hollow fiber membrane module 100 to prevent the permeate flow path from being narrowed or closed, . Since the entire fixed layer 130 is adhered to the header case 110, sufficient adhesion durability between the header case 110 and the fixed layer 130 can be secured. In addition, since the potting process for pouring and hardening the liquid polymer can be performed only once, the manufacturing process can be simplified and the productivity can be improved.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 중공사막 모듈 제조방법을 보여주는 단면들이다.7 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a hollow fiber membrane module according to another embodiment of the present invention.

먼저, 도 7(a)에 예시된 바와 같이, 개구를 갖는 제1 서브-케이스(111) 내의 액상 폴리머에 상기 전처리제로 코팅된 상기 중공사막(120)의 제1 영역을 침지시킨 상태에서 상기 액상 폴리머를 경화시킴으로써 고정층(130)을 형성한다.First, as illustrated in Fig. 7 (a), a first region of the hollow fiber membrane 120 coated with the pretreatment agent is immersed in a liquid polymer in a first sub-case 111 having an opening, The fixed layer 130 is formed by curing the polymer.

제1 서브-케이스(111)는 상기 개구에 대응하는 제1 부분(111a) 및 상기 제1 부분(111a)에 체결된 제2 부분(111b)을 포함한다. 상기 제1 및 제2 부분들(111a, 111b)은 동일한 물질로 일체로 형성될 수 있고, 상기 제2 부분(111b)은 상기 제1 부분(111a)보다 얇을 수 있다. 즉, 상기 제1 및 제2 부분들(111a, 111b)은 사출 등의 방법을 통해 동일한 물질[예를 들어, 폴리염화비닐(PVC) 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지, 또는 이들의 혼합물]로 일체로 형성되되, 상기 제2 부분(111b)이 상기 제1 부분(111a)보다 얇을 수 있다.The first sub-case 111 includes a first portion 111a corresponding to the opening and a second portion 111b fastened to the first portion 111a. The first and second portions 111a and 111b may be integrally formed of the same material and the second portion 111b may be thinner than the first portion 111a. That is, the first and second parts 111a and 111b may be formed of the same material (for example, a polyvinyl chloride (PVC) resin, an acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) And the second portion 111b may be thinner than the first portion 111a.

중공사막의 상기 제1 부분에 포함된 말단을 파라핀 등과 같은 실링제(20)로 미리 채움으로써 포팅 공정 중에 상기 액상 폴리머가 중공사막(120)의 중공으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.It is possible to prevent the liquid polymer from flowing into the hollow of the hollow fiber membrane 120 during the potting process by pre-filling the end of the hollow fiber membrane with the sealing agent 20 such as paraffin.

전술한 바와 같이, 접착층(141)과 보호층(142) 모두를 형성하기 위하여, 전처리제로 코팅된 상기 중공사막(120)의 제1 영역의 일부만을 액상 폴리머에 침지시킨 상태에서 상기 액상 폴리머를 경화시켜 고정층(130)을 형성할 수도 있다.As described above, in order to form both the adhesive layer 141 and the protective layer 142, only the part of the first region of the hollow fiber membrane 120 coated with the pretreatment agent is immersed in the liquid polymer, and the liquid polymer is cured The fixed layer 130 may be formed.

이어서, 도 7(a)의 C-C'라인을 따라 상기 제1 서브-케이스(111)의 제2 부분(111b), 상기 고정층(130), 및 상기 중공사막(120)을 함께 절단함으로써, 도 7(b)에 예시된 바와 같이 고정층(130)에 개방단이 포팅되어 있는 중공사막(120)을 얻는다. 상대적으로 더 얇은 제1 서브-케이스(111)의 제2 부분(111b)을 절단함으로써 절단 공정이 용이하게 수행될 수 있다.Then, the second portion 111b of the first sub-case 111, the fixing layer 130, and the hollow fiber membrane 120 are cut together along the line C-C 'of FIG. 7 (a) A hollow fiber membrane 120 having an open end ported to the fixed layer 130 is obtained as illustrated in FIG. 7 (b). The cutting process can be easily performed by cutting the second portion 111b of the first sub-case 111 which is relatively thinner.

이어서, 도 7(c)에 예시된 바와 같이, 상기 절단 단계를 통해 형성된 상기 중공사막(120)의 개방단이 커버되도록, 상기 절단 단계 후 남아 있는 제1 서브-케이스의 잔존 부분(111')에 제2 서브-케이스(112)를 접합시킨다. 상기 고정층(130)의 하면(130b)과 제2 서브-케이스(112)는 집수 공간(CS)을 정의하며, 상기 중공사막(120)은 상기 집수 공간(CS)과 유체연통한다.Then, as illustrated in Fig. 7 (c), the residual portion 111 'of the first sub-case remaining after the cutting step is removed so that the open end of the hollow fiber membrane 120 formed through the cutting step is covered. The second sub-case 112 is joined to the second sub- The lower surface 130b of the fixed layer 130 and the second sub-case 112 define a collecting space CS and the hollow fiber membrane 120 is in fluid communication with the collecting space CS.

상기 제2 서브-케이스(112)는 상기 제1 서브-케이스(111)와 마찬가지로 폴리염화비닐(PVC) 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지, 또는 이들의 혼합물로 형성될 수 있다.The second sub-case 112 may be formed of a polyvinyl chloride (PVC) resin, an acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) resin, or a mixture thereof, similar to the first sub- .

상기 제1 서브-케이스의 잔존 부분(111')에 제2 서브-케이스(112)를 접합하는 방법은 특별히 제한되지는 않으나 초음파 융착 또는 열 융착을 통해 수행될 수 있다.The method of joining the second sub-case 112 to the remaining portion 111 'of the first sub-case is not particularly limited, but may be performed by ultrasonic welding or heat welding.

전술한 본 발명의 제조방법에 의하면, 고정층(130) 형성을 위한 액상 폴리머가 중공사막 모듈(100)의 집수 공간(CS)으로 흘러 들어가 투과수 유로가 좁아지거나 폐쇄되는 것을 방지함으로써 제품 불량률을 낮출 수 있다. 또한, 고정층(130) 전체가 헤더 케이스(110)와 접착되기 때문에 헤더 케이스(110)와 고정층(130) 사이의 충분한 접착 내구성이 확보될 수 있다. 또한, 액상 폴리머를 붓고 경화시키는 포팅 공정을 단 1회만 수행하면 되기 때문에 제조 공정을 단순화할 수 있고 생산성을 향상시킬 수 있다.According to the manufacturing method of the present invention described above, the liquid polymer for forming the fixing layer 130 flows into the collecting space CS of the hollow fiber membrane module 100 to prevent the permeate flow path from being narrowed or closed, . Since the entire fixed layer 130 is adhered to the header case 110, sufficient adhesion durability between the header case 110 and the fixed layer 130 can be secured. In addition, since the potting process for pouring and hardening the liquid polymer can be performed only once, the manufacturing process can be simplified and the productivity can be improved.

100: 중공사막 모듈 110: 헤더 케이스
111: 제1 서브-케이스 112: 제2 서브-케이스
120: 중공사막 130: 고정층
141: 접착층 142: 보호층100: Hollow fiber membrane module 110: Header case
111: first sub-case 112: second sub-case
120: Hollow fiber membrane 130: Fixed layer
141: adhesive layer 142: protective layer

Claims (18)

원수(feed water)를 처리하기 위한 중공사막 모듈에 있어서,
개구(opening)를 갖는 헤더 케이스(header case);
상기 헤더 케이스의 내측면에 접착되어 상기 개구를 폐쇄시킴으로써 상기 헤더 케이스 내부에 집수 공간을 형성하는 고정층(fixing layer);
상기 집수 공간과 유체 연통할 수 있도록 상기 고정층에 일부가 포팅된(potted) 중공사막; 및
상기 고정층과 상기 중공사막 사이에 개재된 접착층(adhesive layer)을 포함하는,
중공사막 모듈.A hollow fiber membrane module for treating feed water,
A header case having an opening;
A fixing layer adhered to an inner surface of the header case to close the opening to form a collection space in the header case;
A hollow fiber membrane partially potted in the fixation layer to be in fluid communication with the collection space; And
And an adhesive layer interposed between the fixed layer and the hollow fiber membrane.
Hollow Fiber Membrane Module. 제1항에 있어서,
상기 고정층과 상기 접착층 각각은 에스테르계 폴리우레탄 또는 에테르계 폴리우레탄을 포함하는 것을 특징으로 하는,
중공사막 모듈.The method according to claim 1,
Wherein the fixing layer and the adhesive layer each comprise an ester-based polyurethane or an ether-based polyurethane.
Hollow Fiber Membrane Module. 제2항에 있어서,
상기 고정층과 상기 접착층은 상이한 물질로 형성된 것을 특징으로 하는,
중공사막 모듈.3. The method of claim 2,
Wherein the fixed layer and the adhesive layer are formed of different materials.
Hollow Fiber Membrane Module. 제3항에 있어서,
상기 원수에 노출될 상기 고정층의 상면(top surface)과 상기 중공사막이 직접 접촉하지 않도록 상기 고정층의 상면 부근에서 상기 중공사막을 둘러싸는 보호층(protective layer)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
중공사막 모듈.The method of claim 3,
Further comprising a protective layer surrounding the hollow fiber membrane in the vicinity of the top surface of the fixation layer so that the top surface of the fixation layer exposed to the raw water does not directly contact the hollow fiber membrane.
Hollow Fiber Membrane Module. 제4항에 있어서,
상기 보호층은 상기 고정층의 상면 위로 소정 레벨까지 연장된 것을 특징으로 하는,
중공사막 모듈.5. The method of claim 4,
Wherein the protective layer extends to a predetermined level above the fixed layer.
Hollow Fiber Membrane Module. 제5항에 있어서,
상기 보호층은 상기 접착층과 직접 연결되어 있는 것을 특징으로 하는,
중공사막 모듈.6. The method of claim 5,
Characterized in that the protective layer is directly connected to the adhesive layer.
Hollow Fiber Membrane Module. 제6항에 있어서,
상기 접착층과 상기 보호층은 동일한 물질로 형성된 것을 특징으로 하는,
중공사막 모듈.The method according to claim 6,
Wherein the adhesive layer and the protective layer are formed of the same material.
Hollow Fiber Membrane Module. 제7항에 있어서,
상기 접착층 및 상기 보호층 각각의 도포량은 1 내지 30,000 g/m2인 것을 특징으로 하는,
중공사막 모듈.8. The method of claim 7,
Wherein the application amount of each of the adhesive layer and the protective layer is 1 to 30,000 g / m 2 .
Hollow Fiber Membrane Module. 제1 영역과 그에 인접한 제2 영역을 갖는 중공사막을 준비하는 단계;
상기 제1 영역의 외표면 상에 전처리제(pretreatment agent)를 코팅하는 단계; 및
상기 전처리제로 코팅된 상기 제1 영역의 적어도 일부를 고정층에 포팅하는 단계를 포함하는,
중공사막 모듈 제조방법.Preparing a hollow fiber membrane having a first region and a second region adjacent thereto;
Coating a pretreatment agent on the outer surface of the first region; And
And potting at least a portion of the first region coated with the pretreatment agent in a fixation layer.
A method for manufacturing a hollow fiber membrane module. 제9항에 있어서,
상기 포팅 단계는,
상기 전처리제로 코팅된 상기 제1 영역의 적어도 일부를 액상 폴리머에 침지시키는 단계; 및
상기 액상 폴리머를 경화시키는 단계를 포함하는,
중공사막 모듈 제조방법.10. The method of claim 9,
Wherein the porting step comprises:
Immersing at least a portion of the first region coated with the pretreatment agent in a liquid polymer; And
And curing the liquid polymer.
A method for manufacturing a hollow fiber membrane module. 제10항에 있어서,
상기 전처리제는 에스테르계 폴리우레탄 또는 에테르계 폴리우레탄을 포함하는 수분산 폴리우레탄을 포함하고,
상기 액상 폴리머는 에스테르계 폴리우레탄 또는 에테르계 폴리우레탄을 포함하는 것을 특징으로 하는,
중공사막 모듈 제조방법.11. The method of claim 10,
Wherein the pretreatment agent comprises an aqueous polyurethane comprising an ester-based polyurethane or an ether-based polyurethane,
Wherein the liquid polymer comprises an ester-based polyurethane or an ether-based polyurethane.
A method for manufacturing a hollow fiber membrane module. 제11항에 있어서,
상기 전처리제와 상기 액상 폴리머는 상이한 것을 특징으로 하는,
중공사막 모듈 제조방법.12. The method of claim 11,
Wherein the pretreatment agent and the liquid polymer are different.
A method for manufacturing a hollow fiber membrane module. 제11항에 있어서,
상기 전처리제는 0.1 내지 30 중량%의 고형물을 포함하는 수분산 폴리우레탄인 것을 특징으로 하는,
중공사막 모듈 제조방법.12. The method of claim 11,
Characterized in that the pretreatment agent is a water-dispersed polyurethane comprising from 0.1 to 30% by weight of solids.
A method for manufacturing a hollow fiber membrane module. 제10항에 있어서,
상기 전처리제로 코팅된 상기 제1 영역의 적어도 일부가 상기 액상 폴리머에 침지되지 않은 상태에서 상기 액상 폴리머를 경화시키는 것을 특징으로 하는,
중공사막 모듈 제조방법.11. The method of claim 10,
And curing the liquid polymer in a state in which at least a part of the first region coated with the pretreatment agent is not immersed in the liquid polymer.
A method for manufacturing a hollow fiber membrane module. 제9항에 있어서,
상기 포팅 단계는,
개구를 갖는 제1 서브-케이스 내의 액상 폴리머에 상기 전처리제로 코팅된 상기 제1 영역의 적어도 일부를 침지시키는 단계; 및
상기 액상 폴리머를 경화시킴으로써 상기 고정층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 중공사막 모듈 제조방법은,
상기 제1 서브-케이스, 상기 고정층, 및 상기 중공사막을 함께 절단하는 단계; 및
상기 절단 단계를 통해 형성된 상기 중공사막의 개방단이 커버되도록, 상기 절단 단계 후 남아 있는 상기 제1 서브-케이스의 잔존 부분에 제2 서브-케이스를 접합시키는 단계를 포함하는,
중공사막 모듈 제조방법.10. The method of claim 9,
Wherein the porting step comprises:
Immersing at least a portion of the first region coated with the pretreatment agent in a liquid polymer in a first sub-case having an opening; And
And forming the fixed layer by curing the liquid polymer,
The hollow fiber membrane module manufacturing method includes:
Cutting the first sub-case, the fixing layer, and the hollow fiber membrane together; And
And joining the second sub-case to the remaining portion of the first sub-case remaining after the cutting step so that the open end of the hollow fiber membrane formed through the cutting step is covered.
A method for manufacturing a hollow fiber membrane module. 제15항에 있어서,
상기 제1 서브-케이스는,
상기 개구에 대응하는 제1 부분; 및
상기 제1 부분 아래의 제2 부분을 포함하되,
상기 제1 및 제2 부분들은 동일한 물질로 일체로 형성되고,
상기 제2 부분은 상기 제1 부분보다 얇으며,
상기 절단 단계에 의해 상기 제2 부분이 절단되는 것을 특징으로 하는,
중공사막 모듈 제조방법.16. The method of claim 15,
The first sub-
A first portion corresponding to said opening; And
And a second portion below the first portion,
Wherein the first and second portions are integrally formed of the same material,
Wherein the second portion is thinner than the first portion,
Characterized in that the second portion is cut by the cutting step.
A method for manufacturing a hollow fiber membrane module. 제15항에 있어서,
상기 제1 서브-케이스는,
상기 개구에 대응하는 제1 부분; 및
상기 제1 부분에 체결된 제2 부분을 포함하되,
상기 제1 및 제2 부분들은 상이한 물질로 형성되고,
상기 제2 부분은 상기 제1 부분보다 높은 절단성(cuttability)을 가지며,
상기 절단 단계에 의해 상기 제2 부분이 절단되는 것을 특징으로 하는,
중공사막 모듈 제조방법.16. The method of claim 15,
The first sub-
A first portion corresponding to said opening; And
And a second portion coupled to the first portion,
Wherein the first and second portions are formed of different materials,
Wherein the second portion has a cuttability higher than the first portion,
Characterized in that the second portion is cut by the cutting step.
A method for manufacturing a hollow fiber membrane module. 제15항에 있어서,
상기 접합 단계는 초음파 융착(ultrasonic welding) 또는 열 융착(heat welding)을 통해 수행되는 것을 특징으로 하는,
중공사막 모듈 제조방법.16. The method of claim 15,
Characterized in that the bonding step is performed by ultrasonic welding or heat welding.
A method for manufacturing a hollow fiber membrane module.
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