水处理分离膜、包括其的水处理模块及其制造方法技术

本公开内容涉及水处理膜、包括其的水处理模块以及用于制造其的方法，所述水处理膜包括：多孔支撑体；和在其表面上包含氯的聚酰胺活性层，其中在25℃至80℃下储存30天或更长之后的CIE L*a*b*色坐标值满足本公开内容的方程式1至方程式3。

Water treatment separation membrane, including its water treatment module and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】水处理分离膜、包括其的水处理模块及其制造方法
本申请要求于2018年7月9日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0079514号的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。本说明书涉及水处理膜、包括其的水处理模块和用于制造其的方法。
技术介绍
在通过半透膜分隔的两种溶液之间，溶剂通过所述膜从具有低溶质浓度的溶液向具有高溶质浓度的溶液移动的现象称为渗透现象，在本文中，由于溶剂迁移而作用在具有高溶质浓度的溶液一侧的压力称为渗透压。然而，当施加高于渗透压的外部压力时，溶剂朝着具有低溶质浓度的溶液移动，这种现象称为反渗透。利用反渗透原理，各种盐或有机物质可以以压力梯度为驱动力通过半透膜进行分离。利用这样的反渗透现象的水处理膜在以分子水平分离物质以及从盐水或海水中除去盐之后，已经用于供应家庭、建筑和工业用水。这样的水处理膜的典型实例可以包括基于聚酰胺的水处理膜，基于聚酰胺的水处理膜使用在微孔支撑体上形成聚酰胺活性层的方法来制造。更具体地，基于聚酰胺的水处理膜使用如下方法来制造：在非织造织物上形成聚砜层以形成微孔支撑体，将该微孔支撑体浸入间苯二胺(下文中，mPD)水溶液中以形成mPD层，再将其浸入有机均苯三甲酰氯(TMC)溶剂中，使mPD层与TMC接触，并使所得物界面聚合以形成聚酰胺活性层。聚酰胺活性层对盐截留率和通量(代表基于聚酰胺的水处理膜的性能的指标)具有很大的影响，并且对其的研究一直在持续进行。
技术实现思路
技术问题本说明书旨在提供水处理膜、包括其的水处理模块和用于制造其的方法。技术方案本说明书的一个实施方案提供了水处理膜，其包括：多孔支撑体；和聚酰胺活性层，所述聚酰胺活性层设置在多孔支撑体上、并且在其表面上包含氯，其中在25℃至80℃下储存30天或更长之后的CIEL*a*b*色坐标值满足以下[方程式1]至[方程式3]。[方程式1]91<L*<97[方程式2]-1.5<a*<1.5[方程式3]-1.5<b*<8本说明书的另一个实施方案提供了包括一个或更多个所述水处理膜的水处理模块。本说明书的另一个实施方案提供了用于制造水处理膜的方法，所述方法包括：(a)通过使胺化合物与酰卤化合物界面聚合来在多孔支撑体上形成聚酰胺活性层；(b)通过使聚酰胺活性层与包含水的预处理溶液接触来对聚酰胺活性层进行预处理；以及(c)使浓度为50ppm至450ppm的次氯酸盐溶液与经预处理的聚酰胺活性层接触。本说明书的另一个实施方案提供了用于制造水处理模块的方法，所述方法包括：(a)通过使胺化合物与酰卤化合物界面聚合来在多孔支撑体上形成聚酰胺活性层；(b)通过使聚酰胺活性层与包含水的预处理溶液接触来对聚酰胺活性层进行预处理；(c)通过使浓度为50ppm至450ppm的次氯酸盐溶液与经预处理的聚酰胺活性层接触来制造水处理膜；以及(e)将水处理膜卷绕成一个或更多个层。有益效果根据本说明书的一个实施方案制造的水处理膜具有优异的盐截留率和通量，并且由于变色程度小而具有优异的耐久性的优点。此外，根据本说明书的一个实施方案，具有的优点是，次氯酸盐过程的使用可以通过色坐标值检测。附图说明图1示出了根据本说明书的一个实施方案的水处理膜。图2和图3分别示出根据本申请的实施例1和比较例1的水处理膜上的元素分析结果。[附图标记]100：非织造织物200：多孔支撑体300：聚酰胺活性层400：包含杂质的原水500：纯化水600：浓缩水具体实施方式在下文中，将更详细地描述本说明书。在本说明书中，某一构件位于另一构件“上”的描述不仅包括某一构件与另一构件邻接的情况，而且还包括在这两个构件之间存在又一构件的情况。在本说明书中，某一部分“包括/包含”某些成分的描述意味着能够进一步包括/包含其他成分，并且除非相反地特别指出，否则不排除其他成分。在本说明书中，除非另外提及，否则“在开始时”或“紧接在之后”测量意指在相应步骤完成之后3分钟内测量。在本说明书中，紧接在特定步骤之后测量的“水处理膜的水分含量”意指直到相应步骤完成的样品的水分含量。例如，紧接在步骤(a)之后测量的水处理膜的水分含量意指直到在多孔支撑体上形成聚酰胺活性层的过程恰好完成的样品的水分含量。在本说明书的一个实施方案中，用于制造水处理膜的方法包括，(a)通过使胺化合物与酰卤化合物界面聚合来在多孔支撑体上形成聚酰胺活性层；(b)通过使聚酰胺活性层与包含水的预处理溶液接触来对聚酰胺活性层进行预处理；以及(c)使浓度为50ppm至450ppm的次氯酸盐溶液与经预处理的聚酰胺活性层接触。当用包含水的溶液、或者根据本说明书的一个实施方案的包含水和盐的溶液对聚酰胺活性层进行预处理时，在预处理过程期间引起活性层的溶胀作用，这对提高通量是有效的。此外，根据本说明书的一个实施方案，当使次氯酸盐溶液与经预处理的聚酰胺活性层接触时，氯离子键合在活性层中，最终提高了水处理膜的盐截留率和通量。[(a)在多孔支撑体上形成聚酰胺活性层]在本说明书的一个实施方案中，多孔支撑体可以通过在非织造织物上涂覆聚合物材料来制备，并且非织造织物的类型、厚度和孔隙率可以根据需要不同地变化。聚合物材料的实例可以包括聚砜、聚醚砜、聚碳酸酯、聚环氧乙烷、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚甲基氯、聚偏二氟乙烯等，但不限于此。在本说明书的一个实施方案中，聚合物材料可以是聚砜。在本说明书的一个实施方案中，聚酰胺活性层的形成可以通过使胺化合物与酰卤化合物界面聚合来进行，并且具体地，可以包括：在多孔支撑体上形成包含胺化合物的水溶液层；以及使包含酰卤化合物和有机溶剂的有机溶液与其上的水溶液层接触。在使有机溶液与水溶液层接触时，在涂覆在多孔支撑体表面上的胺化合物与酰卤化合物反应时，通过界面聚合产生聚酰胺，并且聚酰胺吸附在微孔支撑体上以形成薄膜。作为接触的方法，可以使用浸渍、喷洒、涂覆等的方法。根据本说明书的一个实施方案，在制备多孔支撑体之后并且在该多孔支撑体上形成聚酰胺活性层之前(即，在支撑体上涂覆包含胺化合物的水溶液之前)，还可以包括涂覆添加剂例如樟脑磺酸三乙铵(TEACSA)。在本说明书的一个实施方案中，用于在多孔支撑体上形成包含胺化合物的水溶液层的方法没有特别限制，并且可以没有限制地使用能够在支撑体上形成水溶液层的方法。具体地，可以使用喷洒、涂覆、浸渍、滴落等。在本说明书的一个实施方案中，胺化合物没有限制，只要其可以用于聚酰胺聚合即可，然而，其实例可以包括间苯二胺(mPD)、对苯二胺(PPD)、1,3,6-苯三胺(TAB)、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水处理膜，包括：/n多孔支撑体；和/n聚酰胺活性层，所述聚酰胺活性层设置在所述多孔支撑体上，并且在其表面上包含氯，/n其中在25℃至80℃下储存30天或更长之后的CIE L*a*b*色坐标值满足以下[方程式1]至[方程式3]：/n[方程式1]/n91<L*<97/n[方程式2]/n-1.5<a*<1.5/n[方程式3]/n-1.5<b*<8。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180709 KR 10-2018-00795141.一种水处理膜，包括：
多孔支撑体；和
聚酰胺活性层，所述聚酰胺活性层设置在所述多孔支撑体上，并且在其表面上包含氯，
其中在25℃至80℃下储存30天或更长之后的CIEL*a*b*色坐标值满足以下[方程式1]至[方程式3]：
[方程式1]
91<L*<97
[方程式2]
-1.5<a*<1.5
[方程式3]
-1.5<b*<8。


2.根据权利要求1所述的水处理膜，还包括在所述聚酰胺活性层上的包含甘油的保护层。


3.根据权利要求1所述的水处理膜，其中在所述水处理膜的表面上进行元素分析时，氯元素含量大于0原子％且小于或等于3原子％。


4.一种水处理模块，包括一个或更多个根据权利要求1至3中任一项所述的水处理膜。


5.一种用于制造水处理膜的方法，所述方法包括：
(a)通过使胺化合物与酰卤化合物界面聚合来在多孔支撑体上形成聚酰胺活性层；
(b)通过使所述聚酰胺活性层与包含水的预处理溶液接触来对所述聚酰胺活性层进行预处理；以及
(c)使浓度为50ppm至450ppm的次氯酸盐溶液与经预处理的聚酰胺活性层接触。


6.根据权利要求5所述的用于制造水处理膜的方法，还包括，在(c)之...

【专利技术属性】
技术研发人员：边恩庆，李暎周，全亨濬，申荣俊，申程圭，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR