막의 형태에서 중공사막은 평막대비 높은 막면적을 확보할 수 있고 오염물의 제거가 쉬운 장점을 가지고 있고 PVDF(polyvinylidene fluoride)는 타 고분자 소재에 비해 가공성이 우수하고 내화학성 및 내열성이 우수하여 PVDF중공사막이 분리막으로서 매우 각광을 받고 있다. 하지만 PVDF 소재 자체의 ...
막의 형태에서 중공사막은 평막대비 높은 막면적을 확보할 수 있고 오염물의 제거가 쉬운 장점을 가지고 있고 PVDF(polyvinylidene fluoride)는 타 고분자 소재에 비해 가공성이 우수하고 내화학성 및 내열성이 우수하여 PVDF중공사막이 분리막으로서 매우 각광을 받고 있다. 하지만 PVDF 소재 자체의 소수성으로 막오염에 취약한 단점을 가지고 있다. PVDF중공사막을 친수화시키는 방법 중 본 연구에서는 공정의 추가가 필요없는 친수성 고분자 블랜딩 방법을 통해 막표면을 친수화하여 중공사막을 제조하였다. 높은 인장강도의 중공사막을 제막할 수 있는 TIPS(Thermally induced phase separation) 제막 방법으로 혼합가소제를 적용하여 비교적 높은 인장강도를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 기공형성제 및 계면활성제를 첨가함으로서 수투과도가 우수한 중공사막을 얻을 수 있었다. 친수성이 낮은 PVDF의 단점을 극복하기 위해 친수성 고분자의 블랜딩을 통해 PVDF중공사막 대비 높은 친수화도를 갖는 친수성 PVDF중공사막을 얻을 수 있었다. 본 연구에서는 친수성이 우수한 중공사막을 제조하기 위해 PMMA, S-PSf, EVOH등 친수성이 우수한 고분자를 선정하여 PVDF와 블랜딩하여 PVDF중공사막의 표면 친수화도에 미치는 영향을 조사하였다. 중공사막을 제조하기 위하여 용융방사 장치를 이용하였으며 고분자, 가소제, 첨가제를 용융 혼합 후 상분리 온도 이하로 냉각시켜 중공사막을 제조하였다. 공경측정기(PMI)와 인장시험기를 이용하여 제조된 중공사막의 평균공경의 크기와 인장강도를 측정하였고, SEM을 이용하여 단면의 구조를 분석하였다. 미니모듈을 제작하여 수투과도를 조사하였으며 DCA를 사용하여 중공사막의 접촉각을 측정하여 친수화도 변화를 조사하였다.
막의 형태에서 중공사막은 평막대비 높은 막면적을 확보할 수 있고 오염물의 제거가 쉬운 장점을 가지고 있고 PVDF(polyvinylidene fluoride)는 타 고분자 소재에 비해 가공성이 우수하고 내화학성 및 내열성이 우수하여 PVDF중공사막이 분리막으로서 매우 각광을 받고 있다. 하지만 PVDF 소재 자체의 소수성으로 막오염에 취약한 단점을 가지고 있다. PVDF중공사막을 친수화시키는 방법 중 본 연구에서는 공정의 추가가 필요없는 친수성 고분자 블랜딩 방법을 통해 막표면을 친수화하여 중공사막을 제조하였다. 높은 인장강도의 중공사막을 제막할 수 있는 TIPS(Thermally induced phase separation) 제막 방법으로 혼합가소제를 적용하여 비교적 높은 인장강도를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 기공형성제 및 계면활성제를 첨가함으로서 수투과도가 우수한 중공사막을 얻을 수 있었다. 친수성이 낮은 PVDF의 단점을 극복하기 위해 친수성 고분자의 블랜딩을 통해 PVDF중공사막 대비 높은 친수화도를 갖는 친수성 PVDF중공사막을 얻을 수 있었다. 본 연구에서는 친수성이 우수한 중공사막을 제조하기 위해 PMMA, S-PSf, EVOH등 친수성이 우수한 고분자를 선정하여 PVDF와 블랜딩하여 PVDF중공사막의 표면 친수화도에 미치는 영향을 조사하였다. 중공사막을 제조하기 위하여 용융방사 장치를 이용하였으며 고분자, 가소제, 첨가제를 용융 혼합 후 상분리 온도 이하로 냉각시켜 중공사막을 제조하였다. 공경측정기(PMI)와 인장시험기를 이용하여 제조된 중공사막의 평균공경의 크기와 인장강도를 측정하였고, SEM을 이용하여 단면의 구조를 분석하였다. 미니모듈을 제작하여 수투과도를 조사하였으며 DCA를 사용하여 중공사막의 접촉각을 측정하여 친수화도 변화를 조사하였다.
Among various membrane types, the hollow fiber membrane is popular owing to its many advantages: higher membrane area than the flat sheet, easier removal of the contaminants, etc. On the other hand, the PVDF (polyvinylidene fluoride) is popular, too, due to its higher machinability, stronger chemica...
Among various membrane types, the hollow fiber membrane is popular owing to its many advantages: higher membrane area than the flat sheet, easier removal of the contaminants, etc. On the other hand, the PVDF (polyvinylidene fluoride) is popular, too, due to its higher machinability, stronger chemical and thermal resistance compared to other materials. Thus, the PVDF hollow fiber membrane is very spotlighted as a separation membrane, but it is vulnerable to the fouling of the membrane because the material PVDF is hydrophobic. With such problems in mind, this study was aimed at enhancing the hydrophilicity of the PVDF hollow fiber membrane. To this end, a hydrophilic polymer blending that requires no additional process was used to produce a PVDF hollow fiber membrane. The TIPS (thermally induced phase separation) that would allow for production of a higher tensile hollow fiber membrane was applied, while a blended plasticizer was used. As a result, a comparably higher tensile strength could be warranted. Furthermore, a pore former and a surfactant were added to enhance the flux of the hollow fiber membrane. In addition, in order to solve the problem of the lower hydrophilicity of the PVDF, a hydrophilic polymer blending was applied to enhance the hydrophilicity of the PVDF hollow fiber membrane. In particular, in order to produce a higher hydrophilic hollow fiber membrane, such hydrophilic polymers as PMMA, S-PSf and EVOH were blended with PVDF, and thereby, the enhancement of the hydrophilicity of the PVDF hollow fiber membrane was tested. Besides, a melting and spinning device was used to melt and blend the polymer, the plasticizer and the additives, and thereby, the blended materials were frozen below the temperature for the phase separation. On the other hand, the PMI and a tension tester were applied to measure the average size of the pores and the tensile strength, while the SEM was used to analyze the sectional structure. After all, a mini module was produced to check the hydrophilicity. Besides, the DCA was used to measure the contact angle of the hollow fiber membrane in order to check the change of the hydrophilicity.
Among various membrane types, the hollow fiber membrane is popular owing to its many advantages: higher membrane area than the flat sheet, easier removal of the contaminants, etc. On the other hand, the PVDF (polyvinylidene fluoride) is popular, too, due to its higher machinability, stronger chemical and thermal resistance compared to other materials. Thus, the PVDF hollow fiber membrane is very spotlighted as a separation membrane, but it is vulnerable to the fouling of the membrane because the material PVDF is hydrophobic. With such problems in mind, this study was aimed at enhancing the hydrophilicity of the PVDF hollow fiber membrane. To this end, a hydrophilic polymer blending that requires no additional process was used to produce a PVDF hollow fiber membrane. The TIPS (thermally induced phase separation) that would allow for production of a higher tensile hollow fiber membrane was applied, while a blended plasticizer was used. As a result, a comparably higher tensile strength could be warranted. Furthermore, a pore former and a surfactant were added to enhance the flux of the hollow fiber membrane. In addition, in order to solve the problem of the lower hydrophilicity of the PVDF, a hydrophilic polymer blending was applied to enhance the hydrophilicity of the PVDF hollow fiber membrane. In particular, in order to produce a higher hydrophilic hollow fiber membrane, such hydrophilic polymers as PMMA, S-PSf and EVOH were blended with PVDF, and thereby, the enhancement of the hydrophilicity of the PVDF hollow fiber membrane was tested. Besides, a melting and spinning device was used to melt and blend the polymer, the plasticizer and the additives, and thereby, the blended materials were frozen below the temperature for the phase separation. On the other hand, the PMI and a tension tester were applied to measure the average size of the pores and the tensile strength, while the SEM was used to analyze the sectional structure. After all, a mini module was produced to check the hydrophilicity. Besides, the DCA was used to measure the contact angle of the hollow fiber membrane in order to check the change of the hydrophilicity.
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