일반기술

티타니아 코팅에 의한 내화학성, 내미생물성 및 내오염성 비대칭 분리막의 제조방법

*원리 및 구성본 발명은 고유량 폴리아미드 나노복합막 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다관능성 아민화합물을 함유한 수용액과, 아민 반응성 화합물이 함유된 유기용액을, 다공성 지지체 상에 계면중합하여 폴리아미드 나노복합막을 제조할 때, 상기 수용액과 유기용액 각각에 표면 거칠기를 증가시키는 특성을 가지는 특정 첨가제를 일정량 함유시켜 계면중합함으로써 형성된 나노복합막의 투수량을 월등하게 향상시킨 폴리아미드 나노복합막과 이의 제조방법에 관한 것이다.*배경일반적으로 한외여과막은 폴리술폰, 폴리에테르술폰 및 셀룰로오스아세테이트 등을 고분자 소재로 하여 상전환법에 의해서 제조된다. 이러한 비대칭막은 다공성 지지층과 선택적 분리를 가능하게 하는 스킨층이 하나의 소재로 이루어진 통합형 비대칭 구조로 이루어진 구조를 가진다. 그러나, 셀룰로오스아세테이트로 제조된 한외여과막 이외의 대부분 막은 표면의 소수성으로 인하여 막오염이 심하게 일어난다. 그리고, 막오염이 적은 셀룰로오스아세테이트 막은 pH에 대하여 민감하여 낮거나 높은 pH에서 고분자가 심하게 분해되는 단점을 가지고 있어 반드시 원수의 전처리를 필요로 한다. 또한 미생물에 의해서 쉽게 분해되는 단점을 가지고 있어서 원수의 염소의 전처리를 필요로 한다. 이러한 단점에도 불구하고 셀룰로오스아세테이트 막이 막오염 저항성이 우수하여 널리 사용이 되고 있다. 폴리술폰계 비대칭막은 pH와 미생물에 대한 저항성이 우수하여 막오염을 줄이기 위한 연구가 많이 진행되어 왔으나, 큰 진척을 보이지 않고 있다.한편, 나노복합막으로 널리 사용되는 폴리아마이드 막은 pH가 높을 경우에 고분자의 안정성에 문제가 있으며 특히 염소의 존재시 고분자가 분해되는 문제점을 안고 있다. 일반적으로 상전환법에 의해서 제조되는 한외여과막은 기공크기를 크게 할 수 있지만 기공크기를 줄일 경우 기공도의 감소와 소수성으로 인하여 투과속도가 급격히 감소하게 된다. 반면에 계면중합법에 의해서 분리막을 제조할 경우, 기공크기를 크게 하는 데 많은 어려움이 따르는 것으로 알려져 있다.*제조방법 상의 특징본 발명은 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리아크릴로니트릴 및 폴리이미드 중에서 선택된 고분자용액을 부직포 위에 도포하여 한외여과막을 제조한 후, 상기 한외여과막 위에 티타니아 졸을 고분자에 대해 0.0001 ∼ 1 몰% 농도로 코팅하여 제조하는 비대칭 분리막의 제조방법을 그 특징으로 한다.*특징 및 장점1)계면 중합시에 수용액과 유기용액에 각각 아민염, 인계, 알콜류 및 케톤계 유기물 등의 특정의 첨가제를 사용하여 제조도니 폴리아미드 나노 복합막으로 종래의 나노복합막에 비하여 투과량이 월등하게 향상되어 산업적으로 광범위한 분야에 유용2)막오염이 적게 일어나므로 막오염이 심하게 일어나는 폐수처리 및 식품분리 적용