Microfiltration membranes are used in sterilization and pretreatment processes in the bio industry, and demand is
increasing as the industrial scale is rapidly growing. The microfiltration membrane with high water permeability with an optimized pore size is used to improve the productivity of the process. Poly(ethersulfone) is suitable as a membrane material because of its excellent mechanical properties and thermal properties, but due to its weak hydrophobicity, organic fouling occurs when the membrane is operated in liquid phase. In this study, fabrication method of porous poly(ethersulfone) microfiltration membrane using vapor-induced phase separation and hydrophilic modification of the surface were described. The pore size of microfiltration membrane was optimized by controlling the composition of the dope solution and the vapor exposure time. By combining non-solventinduced phase separation and vapor-induced phase separation, symmetric and asymmetric structure membranes were prepared and their properties were compared. The membrane prepared by the vapor-induced phase separation method had high water permeability and mechanical strength. The fouling resistance of the membrane was improved by surface modification using atom transfer radical polymerization of hydrophilic molecules.
정밀여과막은 바이오 산업 분야의 제균 및 전처리 공정에 사용되며, 산업 규모가 급속도로 성장함과 동시에 수요가 증가하고 있다. 공정의 생산성 향상을 위해 최적화된 기공 크기에서 높은 투수성을 갖는 정밀여과막이 사용된다. 폴리에테르술폰은 기계적 물성과 열적 특성이 우수해 분리막 소재로 적합하지만 약한 소수성을 띄어 분리막을 수계 운전할 때 유기물에 의한 오염이 발생한다. 본 학위논문에는 증기 유도 상 분리를 이용한 다공성 폴리에테르술폰 정밀여과막의 제조 방법과 표면 친수성 개질 방법을 기술했다. 조액 조성과 증기 노출 시간을 조절해 정밀여과막 기공 크기를 최적화하였고, 비용매 유도 상 분리와 증기 유도 상 분리를 결합해 대칭 구조와 비대칭 구조 분리막을 제조해 특성을 비교하였다. 증기 유도 상 분리법을 통해 제조된 분리막은 높은 수투과도와 기계적 강도를 가졌다. 친수성 분자의 원자 이동 라디칼 중합을 통해 표면을 개질해 분리막의 내오염성을 향상시켰다.
