Effects of Cross-linking Agents on the Acetic Acid Dehydration Behaviors of PVA-PAN Composite Hollow Fiber Membranes

가교제 종류가 PVA-PAN 복합 중공사 분리막의 초산 탈수 거동에 미치는 영향

The polyacrylonitrile (PAN) hollow fiber composite membranes were prepared and their pervaporation performance was tested to concentrate the acetic acid aqueous solution. The coating of the composite membranes were confirmed by SEM images and the coating thickness was averagely $3.85{\mu}m$. As the crosslinking agent and the crosslinking temperature increase, the permeability decreases while the separation factor increases. Typically, the permeability $250g/m^2{\cdot}hr$ and the separation factor 13 were obtained for glutaraldehyde 13 wt% as the crosslinking agent and crosslinking temperature $140^{\circ}C$. And for the use of another crosslinking agent, poly (acrylic acid) 9 wt% and crosslinking temperature $140^{\circ}C$, the permeability $330g/m^2{\cdot}hr$ and separation factor 9 were obtained.

고농도의 초산수용액을 분리 농축하기 위해 polyacrylonitrile (PAN) 중공사 복합막을 제조한 후 투과증발 분리실험을 통해 제조된 복합막의 분리성능을 확인하였다. 제조된 중공사 복합막의 코팅여부를 알아보고자 SEM 사진을 측정하였으며 코팅두께가 $3.85{\mu}m$로 균일하게 코팅된 것을 확인할 수 있었다. 또한 막의 투과성능평가 실험을 수행한 결과 가교제의 농도와 가교온도가 증가함에 따라 투과도는 감소하고 선택도는 증가하는 경향을 나타내었고, 대표적인 결과로 가교제인 glutaraldehyde 농도 13 wt%, 가교온도 $140^{\circ}C$에서 투과도 $250g/m^2{\cdot}hr$, 선택도 13의 결과를 얻을 수 있었으며, 또 다른 가교제로서 poly (acrylic acid) 농도 9 wt%, 가교온도 $140^{\circ}C$일 때 투과도 $330g/m^2{\cdot}hr$, 선택도 9의 값을 얻을 수 있었다.