• 제목/요약/키워드: phase inversion

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The effect of thermodynamic stability of casting solution on the membrane inversion process morphology and permeation properties in phase inversion process

  • Kim, Jeong-Hoon;Lee, Kew-Ho
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1995년도 춘계 총회 및 학술발표회
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    • pp.26-27
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    • 1995
  • Most of synthetic polymeric membranes used in ultrafiltration, reverse osmosis and microfiltration processes are prepared by phase inversion(or phase separation) technique. In this technique, a homogeneous polymer solution is cast into thin film or hollow fiber shape and then immersed into a nonsolvent coagulant bath. The exchange of solvent and nonsolvent across the interface between casting solution and coagu!ant can make the casting solution phase-separate and form a membrane with a symmetric or asymmetric structure. Because of importance of this technique in membrane field, many investigations have been dedicated to elucidate the mechanism of membrane formation by phase inversion technique.[1-10] These investigation have suggested that the structure formation and permeation properties of phase inversion membrane depend on the variables such as the nature and content of casting solution and coagulant, temperature of casting solution and coagulant, and the diffusional exchange rate of solvent and nonsolvent etc. which can be related to the thermodynamic and kinetic properties of the casting system. The variables such as the nature and content of casting solution can also be the important factor affecting the structure formation and permeation property of the phase inversion membrane.

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Membrane Morphology: Phase Inversion to Electrospinning

  • Chanunpanich N.;Byun Hongsik;Kang Inn-Kyu
    • 멤브레인
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    • 제15권2호
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    • pp.85-104
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    • 2005
  • Recently, membrane can be prepared by two methods, phase inversion and electrospinning techniques. Phase inversion technique is a conventional but commercially preparation membrane. The most versatile of preparation in this technique is immersion of the cast film into nonsolvent bath, causing dense top layer with a finger-like pattern in the sub layer membrane. The membrane pore size getting from phase inversion is in the range of micro or submicrometer. As a result, it can be used as microfiltration and ultrafiltration applications. A new technique, electrospinning, is introduced for membrane preparation. Nonwoven nanofibrous mat or nanofibrous membrane is obtained. In this technique, electrostatic charge is introduced to the solution jet, causing a thin fiber with high surface area; hence it can be used in the applications where high surface area-to-volume or length-to-diameter ratios are required. Moreover, the pore size can be controlled by controlling the time of electrospinning. Hence, it can be used as a filter for filtering microparticles as well as nanoparticles.

에멀젼 변환과 에멀젼 전이 (Emulsion Inversion and Emulsion Transition)

  • 임경희
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.267-273
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    • 2004
  • 에멀젼 구조가 변하는 에멀젼 변환은 이미 40년 전에 알려졌다. 에멀젼 변환에서는 O/W 에멀젼이 W/O 에멀젼으로, 또는 이와 반대로 구조가 변하므로 연석상과 분산상이 서로 바뀌게 된다. 그러나 3상 에멀젼에서는 이와 같은 에멀젼 변환뿐만 아니라 어떤 특정한 온도에서 연속상은 변하지 않고 분산상의 구조가 바뀌는 현상이 관찰되었다. 이 현상을 에멀젼이라고 불렀으며 에멀젼 전이가 일어나는 온도를 에멀젼 전이 온도라고 하였다. 에멀젼 전이는 이론적인 고찰의 결과이었으며 양친매성 분자/기름/물의 두 3성분계에 대해서 실험적으로 관찰하였다. 이는 이제까지 보고되지 않았던 새로운 현상이다. 본 논문에서는 에멀젼 전이와 에멀젼 전이를 비교 분석하였다.

Mass Transfer Modelling of Asymmetric Membrane Formation by Phase Inversion

  • 김제영;이환광;백기전;김성철
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1997년도 추계 총회 및 학술발표회
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    • pp.81-82
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    • 1997
  • 1. Introduction : The growth of membrane science was initiated by the invention of asymmetric membrane which can be formed by the technique known as phase inversion. The basic procedure of phase inversion involves casting a thin film of polymer solution onto a suitable substrate followed by immersion in a coagulation bath (quench step). Therefore, events occurring during the quench period, at which time solvent-nonsolvent exchange and eventual polymer precipitation take place, can play a controlling role in the determination of ultimate membrane structure.

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Preparation and characterization of polyethersulfone microfiltration membrane by 2-methoxy ethanol nonsolvent additive

  • Shin, Se-Jong;Kim, Hyung-Sik;Min, Byoung-Ryul
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 2004년도 Proceedings of the second conference of aseanian membrane society
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    • pp.166-169
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    • 2004
  • Microfiltration membranes were prepared from aromatic polyethersulfone (PES) polymer, using aprotic solvent (N-methyl-2-pyrrolidone, NMP) and non-solvent additive (2-methoxy ethanol, 2-ME) by the phase inversion co-process of the vapor-induced phase inversion (VIPI) and the nonsolvent-induced phase inversion (NIPI). According to the change of the additive amount, the solvent amount and the relative humidity, membrane characterization was studied. The non-solvent additive in casting solution played an important role in membrane morphology. During the vapor-induced phase inversion, the relative humidity led to water sorption on the surface of casting dope at which pore formation was generated. The prepared membranes were characterized by scanning electron microscope observations, measurements of capillary flow porometer and pure water flux (PWP). Also the thermodynamic and kinetic properties of membrane-forming system were studied through coagulation value, light transmittance and viscosity.

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O/W 에멀젼 입자의 크기에 미치는 Direct 유화법과 Invert유화법의 효과 (Effect of Direct Emulsification Method and Invert Emulsification Method On Droplet Size of O/W Emulsion)

  • 김철훈;박재길
    • 대한화장품학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.64-81
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    • 1994
  • 유화제로 polyoxyethylene(20)sorbitan monostearate, sorbitan sesquioleate을 혼합 사용하고, 분산상으로 liquid paraffin, 연속상으로 deionized water를 원료로 사용하여 Direct유화법을 이용한 전상법과 Invert유화법을 3가지 단계의 제조방법으로 나누어서 O/W에멀젼을 제조하였고, 각 단계 전상유화법에서 첨가되는 물의 양에 따른 최종 O/W에멀젼의 입자크기변화를 관찰하였다. Direct유화법을 이용한 2단계 전상유화법을 사용하여 제조한 결과, 미세하고 균일한 입자를 갖는 O/W에멀젼은 W/O에서 (W/O)W 이중에멀젼으로의 전환 단계를 거쳐야만 생성됨을 알 수 있었다. Invert유화법을 사용한 3단계전상유화법은 W/O 에서 일종의 Pseudomicroemulsion gel상을 거쳐 미세하고 균일한 O/W유화 입자가 얻어졌다. 3단계 전상법이 2단계 전상법보다 더 미세하고 균일한 입자를 생성하였다. 실험에서 사용한 모든 유화법에서 혼합유화제의 HLB가 10.0 - 10.8 영역에서 가장 미세한 에멀젼입자가 형성되었다. 이 HLB영역에서 혼합유화제가 용해되어있는 오일상에 첨가되어 가용화되는 물의 양이 최대로 많았으며, 최대 가용화 물양을 갖는 유화제의 조성에서 가장 미세하고 균일한 입자가 얻어졌다.

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비이온성 계면활성제, 비극성 오일을 포함한 계에서의 극성 성분의 Phase Inversion Temperature에 대한 영향 (Effect of Polar Components on Phase Inversion Temperatures in Systems Containing Nonionic Surfactants and Nonpolar Oils)

  • 임종주;후유히코 모리
    • 공업화학
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    • 제5권2호
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    • pp.274-284
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    • 1994
  • 비이온성 계면활성제 $C_{12}E_5$, 비극성 오일 n-hexadecane, 물을 포함한 계에 oleyl alcohol 혹은 oleic acid 같은 극성 성분을 첨가했을 때의 Phase Inversion Temperature (PIT)를 측정한 결과, 첨가한 극성성분은 친유성 첨가제와 같이 PIT를 급격히 감소시킴을 알 수 있었다. PIT에서의 microemulsion phase의 surfactant film 조성 계산에 의하면 surfactant film에서의 극성 성분/계면활성제 비율이 증가할수록 PIT는 감소하였다. 또한 극성 성분의 첨가는 PIT에서의 microemulsion phase의 부피와 오일, 물의 solubilization parameter에도 큰 영향이 있었다. PIT의 감소에 따라, 예를 들면 극성 성분의 첨가량을 증가시킴에 따라, microemulsion phase의 부피는 급격히 증가하였으며 아울러 오일, 물 모두의 microemulsion phase에 대한 solubilization parameter가 급격히 증가하였다. 본 연구 결과를 비교할 수 있는 세척력 실험결과는 현재 없지만 PIT의 측정은 middle-phase microemulsion phase가 형성되는, 즉 많은 양의 오일을 제거할 수 있는 조건을 예측할 수 있는 유용한 방법임을 알 수 있었다.

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상호 위상 변조에 의해 왜곡된 WDM 신호의 Mid-Span Spectral Inversion을 이용한 보상 (Compensation of Distorted WDM signals due to Cross Phase Modulation Effects using Mid-Span Spectral Inversion)

  • 이성렬
    • 한국항행학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.128-134
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    • 2003
  • 광섬유의 색 분산과 자기 위상 변조 외에 상호 위상 변조 효과에 의해 왜곡된 WDM 채널 신호가 MSSI(Mid-Span Spectral Inversion) 기법을 통해 전송 거리에 따라 보상되는 정도를 다양한 광섬유 분산 계수를 고려하여 분석해 보았다. 본 연구에서 고려된 시스템은 전체 전송로의 중간에 비선형 매질로 HNL-DSF (Highly nonlinear dispersion shifted fiber)를 갖는 광 위상 공액기를 두고, 광 위상 공액기를 중심으로 첫 번째 전송 구간에서의 평균 강도와 두 번째 전송 구간에서의 평균 강도를 같게 하는 PAIA (Path Averaged Intensity Approximation) 방식의 MSSI 기법을 채택한 $3{\times}40$ Gbps 강도 변조 직접 검파 방식의 WDM 시스템이다. XPM에 의한 왜곡의 보상 측면에서 광섬유의 분산 계수가 비교적 큰 WDM 시스템일수록 MSSI 기법이 더욱 효과적으로 적용되어 전송 거리를 신장시킬 수 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한 색 분산, SPM 외에 XPM의 영향을 받아 왜곡된 채널 신호는 MSSI 기법을 통해 광섬유의 분산 계수가 큰 시스템에서 더욱 안정되게 보상된다는 것을 알 수 있었다.

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물의 밀도 역전 현상을 고려한 수평 배관내의 자연대루 및 상변화 현상의 수치적 해석 (Numerical analysis of phase change inside horizontal pipe with consideration of density inversion effect of water)

  • 정기호;정수인;김귀순;하만영
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.1201-1206
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    • 2004
  • This paper deals with the numerical analysis of natural convection flow induced by the density inversion effect of water inside horizontal pipe. The numerical method is based on SIMPLE/PWIM in general coordinate for its wide applicabilities. The numerical tool was validated through the comparison with the previous results concerning the density inversion effect of water It is shown that the developed numerical tool could predict the flow pattern and the heat transfer phenomena qualitatively And it is also found that the density inversion effect of water has significant effects on the flow pattern.

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광 펄스 왜곡의 보상을 위해 Mid-Span Spectral Inversion 기법을 채택한 120 Gbps WDM 시스템에서 채널간 상호 위상 변조 현상의 영향 (Cross Phase Modulation Effects on 120 Gbps WDM Transmission Systems with Mid-Span Spectral Inversion for Compensation of Distorted Optical Pulse)

  • 이성렬;권순녀;이윤현
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권7호
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    • pp.741-749
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    • 2003
  • 광섬유의 색 분산과 자기 위상 변조 외에 상호 위상 변조 효과에 의해 왜곡된 WDM 채널 신호가 MSSI (Mid-Span Spectral Inversion) 기법을 통해 보상되는 정도를 다양한 광섬유 분산 계수를 고려하여 분석해 보았다. 본 연구에서 고려된 시스템은 120 Gbps (3$\times$40 Gbps) 강도 변조 직접 검파 방식의 WDM 시스템이다. 또한 전체 전송로의 중간에 비선형 매질로 HNL-DSF(Highly nonlinear dispersion shifted fiber)를 갖는 광 위상 공액기를 두고, 광 위상 공액기를 중심으로 첫 번째 전송 구간에서의 평균 강도와 두 번째 전송 구간에서의 평균 강도를 같게 하는 PAIA(Path Averaged Intensity Approximation) 방식 의 MSSI 기법을 채택한 시스템이다. 채널별 보상 특성의 분석은 1 dB 기준 눈 열림 패널티(Eye Opening Penalty)를 이용했다. 색 분산과 비선형 효과에 의한 채널 신호 왜곡이 유도될 수 있는 장거리 WDM 시스템에 MSSI 기법을 적용하면 전송 거리와 전송 품질을 단일 채널 전송 이상으로 개선시킬 수 있고, 상호 위상 변조에 의한 왜곡의 보상 측면에서 MSSI 기법은 광섬유의 분산 계수가 비교적 큰 WDM 시스템에 더욱 유효하다는 것을 확인할 수 있었다.