Membrane Journal (멤브레인)

The Membrane Society of Korea (한국막학회)
권호 표지

Effect of Propionic Acid Additive on Preparation of Phase Inversion Polysulfone Membrane

폴리설폰 상전환막의 제조에 있어 프로피오닉산 첨가제의 영향

  • Han, Myeong-Jin (Department of Display and Chemical Engineering, Kyungil University) ;
  • Choi, Seung-Rag (Chemical Engineering, Division of Applied Bio-Chemistry, Chungnam National University) ;
  • Park, So-Jin (Chemical Engineering, Division of Applied Bio-Chemistry, Chungnam National University) ;
  • Seo, Bum-Kyoung (Division of Decommissioning Technology Development, Korea Atomic Energy Research Institute) ;
  • Lee, Kune-Woo (Division of Decommissioning Technology Development, Korea Atomic Energy Research Institute) ;
  • Nam, Suk-Tae (Department of Display and Chemical Engineering, Kyungil University)
  • 한명진 (경일대학교 디스플레이화학공학과) ;
  • 최승락 (충남대학교 화학공학과) ;
  • 박소진 (충남대학교 화학공학과) ;
  • 서범경 (한국원자력연구소 제염해체기술연구부) ;
  • 이근우 (한국원자력연구소 제염해체기술연구부) ;
  • 남석태 (경일대학교 디스플레이화학공학과)
  • Published : 2008.12.30
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Abstract

Polysulfone membranes were prepared via the phase inversion process. With propionic acid as a nonsolvent additive, polysulfone casting solutions were solidified in an isopropanol bath. Propionic acid (PA) worked as a thermodynamic enhancer for phase separation and as a rheological suppressor for kinetic hindrance. Morphology of the prepared membranes significantly varied with propionic acid content in the casting solution. The dense skin layer, which was identified in the membrane prepared without PA, almost disappeared in the membrane prepared trom PA 10wt%. With 30wt% PA, the membrane revealed the morphological gradient from a nodular skin structure to a sponge-like substructure, including the finger-like cavity. Water permeability increased with PA content, and polyethylene glycol rejection decreased with the nonsolvent content.

상전환법을 이용하여 폴리설폰 고분자막을 제조하고 막의 형상과 투과특성을 측정하였다. 폴리설폰, n-메틸피롤리돈과 프로피오닉산으로 이루어진 제막용액에서 프로피오닉산은 폴리설폰에 대한 비용매로서 제막용액에 첨가되었으며, 침지용 비용매로는 이소프로필알코올이 사용되었다. 첨가된 프로피오닉산은 제막용액의 열역학적 성질을 변화시켜 열역학적 상분리를 촉진하는 역할을 할 수 있음을 보였으며, 제막용액의 점도는 프로피오닉산의 양에 따라 증가하여 프로피오닉산의 첨가에 따라 유동성이 감소하는 특성을 보였다. 제조된 모든 분리막은 프로피오닉산의 첨가에 따라 뚜렷하게 구분되는 형상을 보였다. 프로피오닉산 없이 제조된 막의 밀집화된 표면층은 프로피오닉산이 10wt% 첨가되었을 때 거의 사라졌으며, 30 wt% 첨가되었을 때 분리막은 알갱이 형태의 표면층으로부터 스폰지 형태의 하부층으로 형상의 차이가 구배를 보이며 나타났다. 물 투과도는 비용매 프로피오닉산의 증가와 함께 증대하였으며 폴리에틸렌글리콜을 사용한 배제율의 경우 프로피오닉산의 증가와 함께 감소하는 것으로 나타났다.

Keywords

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