• 제목/요약/키워드: Hollow fiber membranes

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Membrane contactor and Carbon Dioxide Separation

  • 이규호
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 2002년도 제10회 하계 Workshop
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    • pp.59-101
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    • 2002
  • PVDF is good material for a hollow fiber membrane with high porosity and excellent hydrophobicity. Asymmetric PVDF hollow fiber membranes were prepared by the Loeb-Sourirajan phase inversion method. Asymmetric PVDF hollow fiber membranes could be controlled in pore size and porosity using various additives(LiCl, ZnCl$_2$) and internal coagulants (water, EtOH/water, and DMAc/water mixture). $CO_2$removal efficiency of asymmetric PVDF hollow fiber membranes was 1.2 times high than that of commercialized PP hollow fiber membranes at MEA 5wt% solution. $CO_2$flux of asymmetric PVDF hollow fiber membranes was 2.5 times higher than that of commercialized PP hollow fiber membranes. $CO_2$removal efficiency and absorption rate of asymmetric PVDF hollow fiber membranes were 30 times higher than those of packed column at absorbent $H_2O$. $CO_2$flux of asymmetric PVDF hollow fiber membranes at MEA 5wt% solution was 48 times higher than that of pure water. In the case of MEA 5wt% solution used as an absorbent, the $CO_2$absorption rate and removal efficiency of PVDF hollow fiber membrane were 2.3 times higher than that of a packed column.

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Effect of High-Temperature Spinning and PVP Additive on the Properties of PVDF Hollow Fiber Membranes for Microfiltration

  • Cha, Bong-Jun;Yang, Jung-Mok
    • Macromolecular Research
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    • 제14권6호
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    • pp.596-602
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    • 2006
  • The effect of high-temperature spinning and poly(vinyl pyrrolidone) (PVP) additive on poly(vinylidene fluoride) (PVDF) hollow fiber membranes was investigated using differential scanning calorimetry, X-ray diffraction measurement, and scanning electron microscopy, together with the corresponding microfiltration performances such as water flux, rejection rate, and elongational strength. Using high-temperature spinning, porous hollow fiber membranes with particulate morphology were prepared through PVDF crystallization. The particulate structure of the membranes was further modified by the addition of miscible PVP with PVDF. Due to these effects, the rejection rate and strength of the fibers were increased at the expense of reduced water flux and mean pore size, which indicates that high-temperature spinning and PVP addition are vary effective to control the morphology of PVDF hollow fiber membranes for microfiltration.

플라즈마 중합 처리된 중공사 막의 혈액 적합성 (Blood Compatibility of Hollow Fiber Membranes Treated with Plasma Polymerization)

  • 권오성;이삼철
    • 한국재료학회지
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    • 제15권8호
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    • pp.521-527
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    • 2005
  • Surface modification of polypropylene hollow fiber membranes was peformed in order to develop blood-compatible biomaterials for use in the blood contacting and oxygenation membranes of a lung-assist device(LAD). Blood compatibility was determined by using anticoagulation blood and evaluating formation of blood clots on their surfaces as well as activation of plasma coagulation cascade, platelet adhesion, and aggregation. It was verified that the number of platelets on the silicone coated fibers was significantly lower than those on polypropylene. It was also found that the polypropylene hollow fiber membranes using plasma treatment exhibited suppression of complement activation in blood compatibility test.

알루미나 중공사막 제조 및 특성 분석 (Preparation and Characterization of α-alumina Hollow Fiber Membrane)

  • 채진웅;이홍주;박정훈
    • 멤브레인
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    • 제26권3호
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    • pp.212-219
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    • 2016
  • 알루미나 분말이 분산된 고분자용액을 비용매 유도 상전이법으로 방사 및 소결하여 알루미나 중공사막을 제조하였다. 용매-비용매의 상호작용 속도에 따른 중공사막 기공 구조 형성을 확인하고, 특성을 분석하기 위해 dimethylsulfoxide (DMSO), dimethylacetamide (DMAc), triethylphosphite (TEP) 용매를 사용하여 방사액을 제조하였으며, 고분자 바인더로는 polyethersulfone (PESf), 첨가제로는 polyvinylpyrrolidone (PVP)를 사용하였다. 알루미나 중공사막의 기공 구조 변화를 확인하기 위해 SEM으로 중공사막 단면을 분석하였다. DMSO, DMAc 용매를 사용할 경우 지상 구조(finger-like structure)와 망상 구조(sponge-like structure)가 복합된 기공 구조가 나타났으며, TEP 용매를 사용할 경우 전체적으로 망상 구조를 가졌다. 기공 구조에 따른 중공사막의 특성을 확인하기 위해 기체투과도, 기공도 및 기계적 강도를 측정하였다. 망상 구조를 갖는 중공사막은 높은 기체 투과특성을 보였으며 지상 구조가 증가할수록 기체투과도가 감소하였다. 반대로 기계적 강도는 지상 구조가 발달할수록 증가하였다.

플라즈마 중합 처리된 중공사 막의 혈액 적합성 (Blood Compatibility of Hollow Fiber Membranes Treated by Plasma Polymerization)

  • 이삼철;권오성
    • 멤브레인
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    • 제15권3호
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    • pp.233-240
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    • 2005
  • 유용하고 중요한 의료기기인 폐 보조 장치(LAD)의 혈액 접촉 표면과 인공 폐 막에 사용하기 위한 혈액 적합성 생체 재료를 개발하기 위해 폴리프로필렌 중공사 막의 표면 개질을 수행하였다. 재료의 혈액적합성은 항응고 처리된 혈액을 사용하였고 플라스마 응고 형성, 혈소판 접착 및 플라스마 응고 활성화, 그들의 표면 혈전 형성을 평가하여 결정하였다. 실험 결과는 실리콘 코팅 중공사들에 부착한 혈소판 수가 우수한 혈액 적합성을 나타내는 폴리프로필렌에 부착한 혈소판 수보다도 상당히 더 낮았음이 확인되었다. 또한, 상대적으로 플라스마 표면 처리한 폴리프로필렌 중공사 막이 혈액 적합성 평가에서 보체 활성화 억제를 보였음이 확인되었다.

유기용매 저항성 Polyketone 중공사 분리막의 제조 (Fabrication of Organic Solvent Resistant Polyketone Hollow Fiber Membranes)

  • 박예지;장원기;최진원;우윤하;후건;전성일;변홍식
    • 멤브레인
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    • 제31권5호
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    • pp.363-370
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    • 2021
  • 본 연구에서는 유기용매에 저항성이 뛰어난 소재인 polyketone 고분자를 사용하여 열유도 상분리법(TIPS)으로 유기용매 저항성 중공사 분리막을 제조하였다. 희석제는 green solvent로 알려진 PEG300, DMSO2, glycerine을 사용하였으며, 이때 사용된 diluent에 따라 나타나는 구정형 구조를 가지는 고-액 상분리와 bicontinuous한 구조를 가지는 액-액 상분리를 관찰하였다. 전반적인 분리막의 특성은 SEM, 수투과도, 기계적 강도, 내화학실험을 사용하여 고찰하였으며, 본 연구에서는 다양한 희석제가 적용된 polyketone 중공사 분리막의 제조와 그 상호관계에 대해 심도 있게 연구하였다.

중공사막 외부표면의 제타전위 측정방법 고찰 (Measurements and methods for analyzing zeta potential of the external surface of hollow fiber membranes)

  • 이태섭;이상엽;이주희;홍승관
    • 상하수도학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.353-362
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    • 2009
  • A new method and equipment for measuring the zeta potential of the external surface of hollow fiber (HF) membranes is reported. An existing commercial streaming potential analyzer in conjunction with home-made test cells was used to determine the electrokinetic surface characteristics of various HF membranes. It was shown that measurements of the external surface of HF membrane using the home-made test cells designed in this study were easy and reliable. The zeta potential values were quite accurate and reproducible. By varying the physical shape of the test cells to adjust hydrodynamics inside the test cells, several upgrade versions of home-made test cells were obtained. It was shown that the zeta potential of the external surface of HF membranes was most influenced by membrane materials as well as the way of surface modification. However, the overall surface charge of tested HF membranes were much less than that of commercial polyamide thin-film-composite (TFC) reverse osmosis (RO) membranes due to the lack of surface functional groups. For the HF membranes with the same material, the effect of pore size on the zeta potential was not significant, implying the potential of accurate zeta potential measurements for various HF membranes. The results obtained in this study are expected to be useful for better understating of electrokinetic surface characteristics of the external surface of HF membranes.

초극세 중공사형 세라믹 정밀여과막 제조 (Preparation of a ultrathin hollow fiber ceramic microfiltration membrane)

  • Park, In-Hwan;Kim, In-Chul;Lee, Kew-Ho
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 2004년도 춘계 총회 및 학술발표회
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    • pp.144-146
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    • 2004
  • Various polymeric hollow fiber membranes have been prepared and been used widely due to their high surface area per unit volume and high permselectivity. However, the organic materials are only limited to mild operating conditions because of their weak thermal stability and ease of fouling.(omitted)

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올레핀 배가스의 분리를 위한 중공사형 복합막의 개발 (Development of Composite Hollow Fiber Membranes for Olefin Off-gas Recovery)

  • 김정훈;최승학;이수복
    • 멤브레인
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    • 제15권2호
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    • pp.157-164
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    • 2005
  • 본 연구에서는 폴리올레핀산업에서 배출되는 배가스 내에 존재하는 미반응 올레핀 단량체를 분리${\cdot}$회수를 위한 막분리 공정 개발에 관한 연구로 중공사형 복합막의 개발에 관한 연구 결과이다. 중공사형 복합막의 제조를 위해 먼저 고분자 용액의 조성과 내부응고제의 조성을 변화시켜 다양한 구조와 투과도를 갖는 중공사 지지체를 제조하였으며, 그 위에 올레핀 단량체를 선택적으로 투과${\cdot}$분리시킬 수 있는 고무상 고분자(폴리디메틸실록산) 선택층을 코팅 용액의 농도를 조절하여 두께를 조절해 가며 중공사형 복합막을 제조하였다. 제조되어진 중공사 지지체와 복합막의 구조 및 코팅 두께는 전자주사현미경(SEM)을 통하여 확인하였으며, 올레핀(에틸렌, 프로필렌, 부텐) 및 질소 등의 기체에 대한 단일가스 투과도를 측정하여 그 분리성능을 평가하였다. 최적화된 중공사 복합막의 코팅 두께는 약 $10\;{\mu}m$이였으며, 올레핀의 투과도는 에틸렌의 경우 75 GPU, 프로필렌과 부텐의 경우 각각 200과 1,120 GPU로 조사되었다. 그리고 질소대비 올레핀의 이상 선택도는 에틸렌/질소가 6.4, 프로필렌/질소, 부텐/질소가 각각 17과 97로 선택층으로 사용한 폴리디메틸실록산의 고유한 선택도와 유사한 값을 보였다. 이러한 결과로 보아 올레핀 배가스의 분리회수를 위한 새로운 중공사형 복합막이 성공적으로 제작되었음을 알 수 있었다.

Preparation of PVDF/PEI double-layer composite hollow fiber membranes for enhancing tensile strength of PVDF membranes

  • Yuan, Jun-Gui;Shi, Bao-Li;Ji, Ling-Yun
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제5권2호
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    • pp.109-122
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    • 2014
  • Polyvinylidene fluoride (PVDF) hollow fiber membrane is widely used for water treatment. However, the weak mechanical strength of PVDF limits its application. To enhance its tensile strength, a double-layer composite hollow fiber membrane, with PVDF and polyetherimide as the external and inner layers, respectively, was successfully prepared through phase inversion technique. The effects of additive content, air gap distance, N,N-dimethyl-acetamide content in the inner core liquid, and the temperature of external coagulation bath on the membrane structure, permeation flux, rejection, tensile strength, and porosity were determined. Experimental results showed that the optimum preparation conditions for the double-layer composite hollow fiber membrane were as follows: PEG-400 and PEG-600, 5 wt%; air gap distance, 10 cm; inner core liquid and the external coagulation bath should be water; and temperature of the external coagulation bath, 40 C. A single layer PVDF hollow fiber membrane (without PEI layer) was also prepared under optimum conditions. The double-layer composite membrane remarkably improved the tensile strength compared with the single-layer PVDF hollow fiber membrane. The permeation flux, rejection, and porosity were also slightly enhanced. High-tensile strength hollow fiber PVDF ultrafiltration membrane can be fabricated using the proposed technique.