일반기술

물/알콜 분리용 분리막

본 발명은 물/알콜 분리용 분리막에 관한 것으로서, 키토산(Chitosan)과 폴리비닐알콜 등의 친수성 고분자를 이용한 알콜분리용 분리막 제조에 있어서 화학식 1로 표시된 가교제를 이용함으로써, 높은 친수성을 유지할 수 있을 뿐만 아니라 자유용적(Free Volume)의 저하를 방지할 수 있어 알콜 수용액에 대한 높은 투과도와 분리선택도를 갖는 물/알콜 분리용 분리막에 관한 것이다.일반적으로 투과증발법에 의한 물-알콜 분리에 사용되는 분리막으로는 여러 가지가 있으나, 그 중에서도 알콜의 정제를 위한 탈수를 위해서는 친수성이 좋은 분리막들이 많이 제조되어 사용되어 왔다. 그 대표적인 예로는 독일 GFT사에 의해서 개발된 폴리비닐알콜막을 들 수가 있는데, 이 분리막은 말레익 무수물을 폴리비닐알콜의 가교제로 사용하여 개발된 분리막인데 이는 투과도 및 분리선택도에 있어서 바람직한 값을 얻을 수 없어 이에 대한 개선 필요성이 있었다.본 발명은 상대적으로 벌키도가 높고 다가의 카르복실기와 같은 관능기들을 지닌 가교제를 사용하여 고분자를 가교시켜 분리막을 제조함으로써, 분리막의 높은 친수성 뿐만 아니라 자유용적의 저하를 방지할 수 있어 높은 투과도 및 분리선택도를 나타낼 수 있는 물/알콜 분리막을 제공한다.본 발명에 따른 물/알콜 분리막은 높은 친수성을 유지하여 높은 분리특성을 나타내며, 자유용적(Free Volume)의 저하를 방지할 수 있어 알콜 수용액에 대한 높은 투과량과 선택도를 갖는다.본 발명에 따른 분리막은 넓은 에탄올 조성영역에서 좋은 투과성능을 나타내고 있으며 넓은 공급용액 조성내의 에탄올 조성과 이로부터 결과된 투과액내의 에탄올 조성을 비교하여 보면, 이들의 값이 매우 낮으며 또한 이들을 종래의 분리막에 비하여 성능이 매우 월등하다..본 발명에 따른 분리막을 이용하여 분리된 투과액내의 에탄올 조성은 0.6%를 넘지 않으며, 이는 이미 널리 알려진 PVA 분리막이나 이온컴플렉스(Ion-complex) 분리막의 값인 5%에 비하여 매우 낮은 결과이다. 즉, 본 발명에 따른 분리막은 넓은 공급용액 조성에서 높은 투과도를 나타내면서도 높은 선택도를 나타낸다.