KR102259132B1 - 전착도료 정제용 필터분리막 모듈의 결함 검사방법 - Google Patents
전착도료 정제용 필터분리막 모듈의 결함 검사방법 Download PDFInfo
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Abstract
전착도료 정제용 필터분리막 모듈의 결함 검사방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 의한 전착도료 정제용 필터분리막 모듈의 결함 검사방법은 (1) 80 ~ 120 NTU의 탁도 및 80 ~ 120 ppm 도료 농도를 가지는 도료 수용액 유입원수를 준비하고 탁도를 측정하는 단계 (2) 상기 유입원수를 필터 장치에 여과시켜 투과수를 얻는 단계 및 (3) 상기 투과수의 탁도를 측정하여, 상기 유입원수와 투과수의 탁도가 하기 수학식 1을 만족하는지 여부를 검사하는 단계를 포함하여 수행된다. 이에 의하면 추가적인 공정 및 설비를 이용하지 않고 실제 현장에서 적용하고자 하는 도료에 대한 누출 및 분리막의 결함 유무를 판단할 수 있기 때문에 전착공정에 대한 효율을 극대화 시킴과 동시에 공정비용을 크게 절약시킬 수 있는 우수한 경제성을 가짐에 따라서 각종 전착도료 정제용 분리막 분야에서 다양하게 응용될 수 있다.
[수학식 1]
0.3 NTU((Nephelometric turbidity units) ≥ 투과수 NTU - 유입원수 NTU
[수학식 1]
0.3 NTU((Nephelometric turbidity units) ≥ 투과수 NTU - 유입원수 NTU
Description
본 발명은 필터분리막 모듈의 결함 검사방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 미세한 결함에 대하여도 정확한 예측이 가능하여 정제공정의 효율성을 제고함과 동시에 추가적인 설비 및 공간을 요하지 않음으로 인해 공정 비용 및 공정 단순화면에서 유리하여 다양한 전착도료 정체용 필터분리막 모듈에 적용이 가능한 필터분리막 모듈의 결함 검사방법에 관한 것이다.
도장은 크게 스프레이 도장, 정전 도장 및 전착 도장 등으로 분류될 수 있다. 상기 스프레이 도장은 스프레이 건으로 피도장물에 도료를 분무하여 도장하는 방법이고 정전 도장은 피도장물을 대전시켜 이온화 시킨 도료를 분무해 도장하는 방법이며, 상기 전착 도장은 피도장물에 전류를 흘려 그 표면에 도막을 형성시키는 도장 방법이다.
이때 상기 전착 도장은 스프레이 도장과 달리 전기량이 일정 시간에 도달 될 경우 부통태가 되어 일정 두께 이상으로 도막이 형성되지 않기 때문에 균일한 두께의 도막을 형성할 수 있고, 다른 도장 공정과 대비하여 도료의 소모량이 현저히 적어 원가를 절감에 도움이 될 수 있으며, 수용성 도료이기 때문에 친환경적일 뿐만 아니라 기타 환경규제에도 유연한 대응이 가능한 장점이 있다. 나아가 방청성, 도막 균일성, 박리성 및 안정성 또한 상대적으로 우수하여 광범위한 산업군에서 이용되고 있다.
한편, 상기 전착공정에 사용되는 도료물질은 상대적으로 고가이기 때문에 이를 분리 및 회수시킴으로써 재사용하는 전차도료 정제용 분리막 모듈이 소개되고 있으며 분리막 모듈에 구비되는 분리막의 기공크기에 따라 정밀 여과막(MF), 한외 여과막(UF), 나노분리막(NF) 또는 역삼투막(RO)이 사용되고 있다.
이때, 상기 분리막 모듈은 전착도료의 정제 및 재사용을 위해 전착도료의 대한 회수율을 정확히 예측하고 설계된 여과 및 재사용율에 부합하도록 전착도료를 정제하고 있는지 여부 및 결함 등에 따른 누출이 없는지를 검지하는 정기적인 분리막 모듈에 대한 검사가 요구된다.
이러한 전착도장용 분리막 모듈의 결함을 검사하는 방법으로는 누출되는 염료를 형광으로 검지하거나, 막 모듈을 wetting한 후 원수 라인 또는 생산수 라인으로부터 기체를 가압 또는 감압하여 압력의 변화 및 기체의 흐름 정도를 확인함으로써 막 모듈의 결함을 확인하는 방법이 있다.
그러나 이러한 종래 분리막 모듈 결함검사 방법은 형광으로 검출되는 염료에 대한 한정적인 검사만이 가능하고, 누출되는 양에 따라서 검출의 정확성이 떨어지는 문제점을 가지고 있다. 또한 감압, 가압법의 결함검사 방법은 막에 발생한 미세한 결함에 대한 검출력이 낮으며, 원수로 적용하고자 하는 원료 물질에 대한 정확한 누출의 현상을 예측하기 어려워 감압, 가압방법으로 정상 통과한 모듈이 실제 원료 적응 시 원료가 누출되는 등의 문제가 발생할 수 있다. 더욱이, 상기의 방법은 작은 사이즈의 모듈에서는 결함 검사를 수행하데 충분한 효과를 가지나 대형 모듈의 경우 복수의 분리막을 내부에 가지고 있어 결함의 유무를 검사할 때 충분한 효과를 기대하기 어려운 문제가 있다.
따라서 분리막 모듈의 결함을 정확하고 신속하게 검출함과 동시에 추가적인 공정 및 장비를 부가하지 않음으로써 효율적이고 경제적인 전착도료 정제용 분리막 모듈의 결함 검사방법에 대한 연구가 시급한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 간단한 방법으로 분리막 모듈의 결함을 검사하여 전착공정의 효율성을 제고할 수 있는 전착도료 정제용 필터분리막 모듈의 결함 검사방법을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 실제 전착공정에서 사용되는 분리막 모듈에 적용하여 실제 투입되는 전착도료에 대한 검사를 실시함으로써, 전착공정 중 별도의 설비를 통해 검사를 실시함으로써 소요되는 시간과 비용을 절약할 수 있는 전착도료 정제용 필터분리막 모듈의 결함 검사방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
더불어, 본 발명은 분리막 모듈에 실제 적용될 도료를 일정 농도와 압력, 회수율 조건에서 투과 시켜 배출된 투과액 중에 포함된 도료를 분석하여 결함의 유무를 판단하는 간단한 방법을 통하여 다양한 산업분야에서 응용될 수 있는 전착도료 정제용 필터분리막 모듈의 결함 검사방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 전착도료 정제용 필터분리막 모듈의 결함 검사방법에 있어서, (1) 80 ~ 120 NTU의 탁도 및 80 ~ 120 ppm 도료 농도를 가지는 도료 수용액 유입원수를 준비하고 탁도를 측정하는 단계 및 (2) 상기 유입원수를 필터분리막 모듈에 여과시켜 투과수를 얻는 단계 및 (3) 상기 투과수의 탁도를 측정하여, 상기 유입원수와 투과수의 탁도가 하기 수학식 1을 만족하는지 여부를 검사하는 단계를 포함하는 전착도료 정제용 필터분리막 모듈의 결함 검사방법을 제공한다.
[수학식 1]
0.3 NTU ≥ 투과수 탁도 NTU - 유입원수 탁도 NTU
또한 상기 (2) 단계는, 40~60 %의 회수율 및 10~400 psi의 압력 조건으로 상기 유입원수를 필터분리막 모듈에 여과시켜 투과수를 얻는 단계일 수 있다.
또한, 상기 필터분리막 모듈은 분리막을 포함하고, 상기 분리막은 한외 여과막(UF) 또는 정밀 여과막(MF)일 수 있다.
또한, 상기 분리막의 평균 공경은 0.01 ~ 10 μm일 수 있다.
또한, 상기 분리막은 폴리술폰계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리에스테르계, 올레핀계, 불화계, 폴리벤조이미다졸 및 폴리아크릴로니트릴로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나 이상의 고분자 물질을 포함할 수 있다.
또한 본 발명은 80 ~ 120 NTU의 탁도 및 80 ~ 120 ppm 도료 농도를 가지는 도료 수용액 유입원수와 투과수의 탁도가 하기 수학식 1을 만족하는지 여부를 검사하는 전착도료 정제용 필터분리막 모듈을 제공한다.
[수학식 1]
0.3 NTU ≥ 투과수 탁도 NTU - 유입원수 탁도 NTU
또한, 본 발명에 일 실시예에 의하면 상기 필터분리막은 나권형 모듈(spiral wound module)인 전착도료 정제용 필터분리막 모듈.
또한, 상기 필터분리막 모듈은 분리막을 포함하고, 상기 필터 분리막은 한외 여과막(UF) 또는 정밀 여과막(MF)일 수 있다.
또한 본 발명은 상술한 필터분리막 모듈을 포함하는 필터 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 추가적인 공정 및 설비를 이용하지 않고 실제 현장에서 적용하고자 하는 도료에 대한 누출 및 분리막의 결함 유무를 판단할 수 있기 때문에 전착공정에 대한 효율을 극대화 시킴과 동시에 공정비용을 크게 절약시킬 수 있는 우수한 경제성을 가짐에 따라서 각종 전착도료 정제용 분리막 분야에서 다양하게 응용될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전착도료 정제용 분리막 모듈의 결함 검사방법의 순서도이고,
도 2는 본 발명에 따른 분리막 모듈을 포함하는 필터장치를 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 분리막 모듈을 포함하는 필터장치를 나타내는 모식도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1에 도시된 것과 같이 본 발명에 따른 전착도료 정제용 필터분리막 모듈의 결함 검사방법은 (1) 80 ~ 120 NTU의 탁도 및 80 ~ 120 ppm 도료 농도를 가지는 도료 수용액 유입원수를 준비하고 탁도를 측정하는 단계 (2) 상기 유입원수를 필터분리막 모듈에 여과시켜 투과수를 얻는 단계를 포함하여 수행된다.
한편 일반적인 전착공정에서 발생하는 폐수에는 고점도의 난분해성 콜로이드 상태의 도료성분을 함유하고 있어 생물학적 처리공정이나 멤브레인 여과공정의 적용이 어렵다. 그러나 전착공정에서 발생하는 폐수에는 상당량의 전착도료를 포함하고 있기 때문에 이를 그대로 폐기 처분하는 것은 매우 비경제적일 뿐만 아니라 친환경적인 면에서 바람직하지 않다. 따라서 전착도료 정제용 분리막을 이용하여 전착공정에서 발생하는 폐수를 여과시켜 고가의 도료물질을 분리 회수하고 정제수를 재이용할 수 있는 기술에 대한 연구가 진행되고 있다.
이때, 이러한 정제공정을 통하여 연속된 공정 중에서 정제된 전착도료를 재사용하는 공정을 이용하기 위해서는 전착도료 정제용 분리막에 대한 정기적이고 정확한 검사가 함께 병행되어야 한다. 즉 전착도료를 포함하는 유입원수 및 투과수에 대한 정확한 예측을 통해 투과수에 대한 정제공정의 효율성을 제고할 수 있는 전착도료 정제용 필터분리막 모듈에 검사가 반드시 필요하다.
그러나 기존의 전착도료 정제용 필터분리막 모듈에 대한 검사방법은 별도의 설비 및 공간을 요하거나, 공정 비용의 상승 및 공정 단순화면에서 불리한 문제가 있을 수 있으며, 특히 유입원수 및 투과수에 대한 미세하고 정확한 예측이 어려워 필터분리막에 정기적인 검사를 통해 정제공정의 효율성을 향상시키는데 제한이 따르고 있다.
이에 본 발명에 따른 전착도료 정제용 필터분리막 모듈의 결함 검사방법은 투과수의 탁도를 측정하여, 상기 유입원수와 투과수의 탁도가 하기 수학식 1을 만족하는지 여부를 검사하는 (3) 단계를 포함하여 수행함으로써 추가적인 공정 및 설비를 이용하지 않고 실제 현장에서 적용하고자 하는 도료에 대한 누출 및 분리막의 결함 유무를 판단할 수 있기 때문에 전착공정에 대한 효율을 극대화 시킴과 동시에 공정비용을 크게 절약시킬 수 있다.
[수학식 1]
0.3 NTU((Nephelometric turbidity units) ≥ 투과수 NTU - 유입원수 NTU
먼저 본 발명의 (1) 단계로, 도료 수용액 유입원수를 준비하는 단계를 수행한다.
상기 유입원수는 자동차, 가전기기 또는 관련 부품 등의 전착도장 공정에서 사용되는 전착도료를 포함하는 원수이며, 특히 자동차 전착도장 공정에서 사용되는 전착도료를 포함하는 유입원수 일 수 있다. 또한 상기 유입원수는 80~120 NTU의 탁도를 가질 수 있고 상기 전착도료를 80~120 ppm 농도로 포함될 수 있다. 다만 이는 상술한 전착도장 공정에 따라 적절히 선택될 수 있는 수치이며, 만일 본 발명의 일 예에 따라 상기 전착공정이 자동차에 적용되는 경우, 상기 유입원수는 85 ~ 110 NTU의 탁도 및 90~110 ppm 농도의 전착도료를 포함할 수 있다. 만일 상기 유입원수의 탁도가 80 NTU 미만이거나 상기 유입원수에 포함된 전착도료의 농도가 80 ppm 미만일 경우 불량인 모듈을 통과한 투과수의 탁도가 기준치보다 낮게 측정되어 검사에 대한 신뢰성이 저하되는 문제가 있을 수 있으며, 만일 상기 유입원수의 탁도가 120 NTU를 초과하거나 상기 유입원수에 포함된 전착도료의 농도가 120 ppm 을 초과한다면 반대로 정상인 모듈을 통과한 투과수의 탁도가 기준치보다 높게 측정되어 검사에 대한 신뢰성이 저하되는 문제가 있을 수 있다.
다음, 본 발명의 (2) 단계로, 상기 유입원수를 필터분리막 모듈에 여과시켜 투과수를 얻는 단계를 수행한다.
상기 필터분리막 모듈(100)은 유출관(100a) 및 분리막(100b)을 포함하며, 도 2에 도시된 것과 같이 하우징(170)에 포함되어 원수탱크(110), 제1배관(120), 유입원수 펌프(130), 제2배관(140), 제1밸브(150), 압력게이지(160), 제2밸브(10) 및 배출구(190)를 포함하는 필터 장치(10)를 통하여 유입원수가 필터분리막 모듈에 여과되어 투과수를 얻을 수 있다.
상기 원수탱크(100)에서는 전착공정 운전 중 실제 사용되는 전착도료를 유입원수로 포함하고 있으며, 상술한 것과 같이 전착공정에 따라 전착도료의 종류 및 전착됴료의 탁도 등이 적절히 선택될 수 있으므로 크기 및 형상에 대하여는 특별히 제한하지 않는다.
상기 원수탱크(100)에서 제1배관(120)을 통해 유입원수 펌프(130)에 접속되어 있으며 제2배관(140)을 통해 유입원수를 분리막 (100b)에 일정 압력으로 공급할 수 있다. 이때, 상기 분리막 (100b)에 유입원수를 공급하는 공급 압력은 필터 장치(10)의 사용 압력을 고려하여 10~40 psi의 범위 내에서 적절히 선택될 수 있으며 바람직하게는 10~30 psi의 범위일 수 있다. 만일 상기 공급 압력이 10 psi 미만일 경우 불량인 모듈을 통과한 투과수의 탁도가 기준치 보다 낮게 측정될 수 있는 문제가 있을 수 있으며, 또한 만일 상기 공급 압력이 40 psi를 초과하는 경우 정상인 모듈을 통과한 투과수의 탁도가 기준치 보다 높게 측정될 수 있는 문제가 있을 수 있다.
또한 상기 (2) 단계에서 회수되는 투과수는 유입원수 대비 40 ~ 60%의 회수율을 가질 수 있다. 만일 상기 투과수가 유입원수 대비 40% 미만으로 회수되는 경우 마찬가지로 불량인 모듈을 통과한 투과수의 탁도가 기준치 보다 낮게 측정될 수 있는 문제가 있을 수 있으며 또한 만일 상기 투과수가 유입원수 대비 60%를 초과하는 회수 조건을 가진다면 정상인 모듈을 통과한 투과수의 탁도가 기준치 보다 높게 측정될 수 있는 문제가 있을 수 있다.
이때 상기 분리막(100b)은 폴리술폰계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리에스테르계, 올레핀계, 불화계, 폴리벤조이미다졸 및 폴리아크릴로니트릴로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나 이상의 고분자 물질을 포함하는 분리막을 구비할 수 있으며 특히 상기 분리막(100b)이 자동차 전착도장에 사용되는 경우 폴리아크릴로니트릴, 폴리술폰계 및 불화계 중 적어도 어느 하나 이상의 고분자화합물을 포함하는 분리막을 구비할 수 있다.
이때 상기 분리막은 전착공정에서 정제용 필터 분리막(100b)으로 사용하는 공지의 분리막(100b)인 정밀 여과막(MF), 한외 여과막(UF), 나노분리막(NF) 또는 역삼투막(RO)이 사용될 수 있으며 보다 바람직하게는 한외 여과막(UF) 또는 정밀 여과막(MF)일 수 있다.
이때, 상기 분리막(100b)의 평균 공경은 0.01 ~ 10 μm일 수 있으며 보다 바람직하게는 0.1 ~ 2 μm일 수 있다. 만일 상기 분리막의 평균 공경이 0.01 μm미만일 경우 불량인 모듈을 통과한 투과수의 탁도가 기준치 보다 낮게 측정될 수 있는 문제가 있을 수 있으며 10 μm를 초과하는 경우 정상인 모듈을 통과한 투과수의 탁도가 기준치 보다 높게 측정될 수 있는 문제가 있을 수 있다.
다음, 본 발명에 (3) 단계로써, 상기 투과수의 탁도를 측정하여, 상기 유입원수와 투과수의 탁도가 하기 수학식 1을 만족하는지 여부를 검사하는 단계를 수행한다.
[수학식 1]
0.3 NTU((Nephelometric turbidity units) ≥ 투과수 NTU - 유입원수 NTU
상기 (3) 단계는 실제 전착공정에서 사용되는 전착도료를 유입원수로 하여, 이에 대한 탁도를 측정하고 회수되는 투과수의 탁도를 측정하고 이들의 탁도 차를 검사함으로써 필터분리막 모듈의 결함을 검지하는 단계이다.
즉, 상기 (3) 단계는 분리막 모듈을 제작할 때 막과 막 또는 막과 분리막을 접합하는 공정에서 접합 불량이 발생하여 유입원수 등이 유출될 수 있는 라인 리크, CP 리크 또는 막에 발생한 스크래치, 접힘, 핀홀 불량 등의 막결함(defeat)을 간단하고 단순한 수학식 1에 대입하여 수치를 비교함으로써 판단할 수 있어, 별도의 설비 또는 공간으로 요하는 공지 기술 대비 경제적일 뿐만 아니라 공정 단순화에 크게 기여할 수 있다.
다만 상기 탁도를 표현하는 NTU 값은 유입수의 농도, 공정 압력 또는 회수율 조건에 따라 달라질 수 있으므로, 상기 조건을 미리 설계하고 (3) 단계를 수행해야 한다. 보다 구체적으로 분리막의 결함이 발생하지 않은 정상 분리막의 일 예로써, 상기 수학식 1의 값이 100 ppm의 유입원수 농도, 20 psi의 압력 및 50%의 회수율 조건에서 0.3 NTU 이하의 값을 나타내며, 보다 바람직하게는 0.2 이하의 값을 나타낼 수 있다.
또한 상기 분리막에 결함이 발생한 것의 일 예로써, 분리막과 분리막 사이의 접합 불량으로 라인리크 불량이 발생한 경우, 100 ppm의 유입원수 농도, 20 psi의 압력 및 50%의 회수율 조건에서 상기 수학식 1의 값이 0.5 ~ 0.7의 값을 나타낼 수 있다.
상기 분리막에 결함이 발생한 것 다른 예로, 분리막과 CP사이에 접합불량으로 CP 리크 불량이 발생한 경우 100 ppm의 유입원수 농도, 20 psi의 압력 및 50%의 회수율 조건에서 상기 수학식 1의 값이 0.7 ~ 0.9의 값을 나타낼 수 있다.
상기 분리막에 결함이 발생한 것 또 다른 예로, 분리막 자체에 스크레치, 접힘, 핀홀 불량 등의 막결함(defeat)가 발생한 경우 100 ppm의 유입원수 농도, 20 psi의 압력 및 50%의 회수율 조건에서 상기 수학식 1의 값이 0.4 ~ 0.6의 값을 나타낼 수 있다.
또한, 본 발명은 도료수용액에 대한 유입원수와 투과수의 탁도가 하기 수학식 1을 만족하는지 여부를 검사하는 전착도료 정제용 필터분리막 모듈을 제공한다. [수학식 1]
0.3 NTU ≥ 투과수 NTU - 유입원수 NTU
이때, 상기 필터분리막은 전착도장에 사용될 수 있는 공지의 형상일 수 있으나 바람직하게는 나권형 모듈(spiral wound module)일 수 있다. 상기 필터분리막 모듈의 구성은 전술한 필터분리막 모듈의 결함 검사방법에 대한 설명과 동일하므로 중복되는 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다.
또한 본 발명은 상기 필터분리막 모듈을 포함하는 필터 장치를 제공한다. 이때 상기 필터 장치는 유입원수가 저장되는 원수탱크, 상기 원수탱크에 접속되어 유입원수를 이동시키는 제1배관, 상기 유입원수를 일정한 압력으로 이동시키는 유입원수 펌프, 상기 유입 펌프에 접속된 제2배관, 제1밸브, PG 및 분리막 모듈을 포함할 수 있다.
이하, 본 발명을 하기 실시예들을 통해 보다 상세하게 설명한다. 하기 실시예들은 본 발명을 예시하기 위하여 제시된 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 하기 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니다.
[
실시예
]
실시예
1. 분리막 모듈의 제조 및 탁도 측정
평균기공이 4.81 cc/cm2/sec인 PET 소재의 부직포로 이루어진 지지체에 폴리아크릴로니트릴 고분자를 박막형태의 일정한 두께로 도포한 후 순수에 세정하여 두께가 150㎛ 이고, 평균 기공이 0.1 ~ 2 μm 이며, 분획분자량은 200,000 ~ 300,000Da인 제1 및 제2분리막을 제조하였다.
이후 상기 제1 및 제2 분리막을 가로, 세로 길이 1000mm로 재단하고 투과수 유로(트리코트), 유입수 유로(메쉬)를 동일한 크기로 재단하여 제1분리막-투과수 유로(트리코트)-제2분리막-유입수 유로(메쉬)의 순서로 샌드위치 방식으로 적층하였다. 이때 분리막의 고분자 층이 바깥으로 향하도록 하며 제1분리막-투과수 유로(트리코트)-제 2 분리막의 가장자리 3면을 본드를 사용하여 20 mm두께로 접합시켰다. 그 위에 유입수 유로(메쉬)를 적층하여 본드로 접합하지 않은 면을 시작으로 투과수 유출관(CP)에 롤(roll) 형태로 감고, 본드로 접합하지 않은 면의 양 끝단과 유출관을 다시 본드로 접합하여 분리막 모듈을 제작하였다.
이후 도 2에 도시된 것과 같이, 100 ppm의 유입원수 농도, 20 psi의 압력 및 50%의 회수율의 조건을 가지고 상기 분리막 모듈을 포함하는 필터 장치를 제조하였다.
실시예
2, 3,
비교예
1 내지 8
실시예 1과 동일하게 실시하여 분리막 모듈을 제조하되 상기 분리막 모듈이 표 1에 조건을 가지도록 제조하였다.
| 구분 | 분리막 모듈 | |||
| 유입원수 | 압력(psi) | 회수율(%) | ||
| 농도(ppm) | 탁도(NTU) | |||
| 실시예 1 | 100 | 100 | 20 | 50 |
| 실시예 2 | 100 | 100 | 30 | 50 |
| 실시예 3 | 100 | 100 | 20 | 40 |
| 비교예 1 | 150 | 100 | 20 | 50 |
| 비교예 2 | 300 | 100 | 20 | 50 |
| 비교예 3 | 50 | 100 | 20 | 50 |
| 비교예 4 | 100 | 100 | 50 | 50 |
| 비교예 5 | 100 | 100 | 5 | 50 |
| 비교예 6 | 100 | 100 | 100 | 50 |
| 비교예 7 | 100 | 100 | 20 | 30 |
| 비교예 8 | 100 | 100 | 20 | 70 |
[
실험예
]
실험예
1. 라인
리크
실시예 및 비교예에서 제조된 필터장치에 구비된 분리막 모듈에 라인 리크를 발생시키고 유입원수 및 투과수의 탁도를 측정하여 이를 표 2에 나타내었다. 상기 라인 리크는 제1분리막-투과수 유로(트리코트)-제2분리막의 가장자리 3면을 본드로 접합하는 단계에 있어서 일면의 본드라인에 1~2mm의 본드 미접합부를 만듬으로써 리크를 발생시켰다.
실험예
2. CP
리크
실시예 및 비교예에서 제조된 필터장치에 구비된 분리막 모듈에 CP 리크를 발생시키고 유입원수 및 투과수의 탁도를 측정하여 이를 표 2에 나타내었다. 상기 CP 리크는 본드 접합하지 않은 면의 양 끝단과 유출관을 본드로 접합하는 단계에 있어서 1~2mm의 본드 미접합부를 만듬으로써 리크를 발생시켰다.
실험예
3.
막결함
(defect)
실시예 및 비교예에서 제조된 필터장치에 구비된 분리막 모듈에 막결함을 발생시키고 유입원수 및 투과수의 탁도를 측정하여 이를 표 2에 나타내었다. 상기 막결함은 송곳을 이용하여 제1 및 제2 분리막에 약 1.5 cm의 스크래치를 만듬으로써 막결함을 발생시켰다.
| 구분 | 정상 | 라인리크 | CP 리크 | 막결함 |
| 실시예 1 | 0.12 | 0.58 | 0.78 | 0.51 |
| 실시예 2 | 0.13 | 0.65 | 0.81 | 0.55 |
| 실시예 3 | 0.11 | 0.55 | 0.71 | 0.46 |
| 비교예 1 | 0.13 | 0.42 | 0.58 | 0.21 |
| 비교예 2 | 0.1 | 0.48 | 0.55 | 0.16 |
| 비교예 3 | 0.08 | 0.13 | 0.18 | 0.24 |
| 비교예 4 | 0.48 | 0.77 | 0.81 | 0.62 |
| 비교예 5 | 0.09 | 0.15 | 0.27 | 0.42 |
| 비교예 6 | 0.61 | 0.84 | 0.95 | 0.66 |
| 비교예 7 | 0.1 | 0.45 | 0.51 | 0.15 |
| 비교예 8 | 0.45 | 0.65 | 0.68 | 0.95 |
단위: NTU
상기 표 1 및 표 2를 참조하면, 분리막 모듈이 본 발명의 수치범위 이내의 조건을 가지는 실시예 1 내지 3의 경우, 분리막이 정상일 경우 상기 수학식 1의 값이 0.3 이하의 값을 만족하며, 라인 리크, CP 리크, 막결함이 발생하였을 때 상기 수학식 1의 값이 0.3을 초과하는 값을 나타내었다. 따라서 실시예 1 내지 3의 경우 상기 수학식 1을 통해 분리막의 결합을 검지할 수 있음을 알 수 있다.
이에 반하여, 분리막 모듈이 본 발명의 수치범위 밖의 조건을 가지는 비교예 1 내지 8의 경우 분리막의 결함이 발생함에도 상기 수학식 1의 값이 0.3 이하의 값을 가지거나 또는 분리막의 결함이 발생하지 않아도 0.3을 초과하는 값을 나타내어 상기 수학식 1을 통해 분리막의 결함을 검사할 수 없음을 알 수 있다.
구체적으로, 본 발명에 따른 분리막 모듈에 유입되는 유입원수의 농도가 본 발명의 수치범위 밖에 값을 가지는 비교예 1 내지 3의 경우 분리막에 결함이 나타남에도 상기 수학식 1의 값이 0.3 이하의 값을 나타내어 본 발명의 검지 방법으로 분리막의 결함을 검지하지 못함을 알 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 분리막 모듈의 압력이 본 발명의 수치범위 밖에 값을 가지는 비교예 4 내지 6의 경우, 정상인 분리막에서 상기 수학식 1의 값이 0.3을 초과하는 값을 나타내거나(비교예 4, 6), 분리막에 결함이 나타남에도 상기 수학식 1의 값이 0.3 이하의 값(비교예 5)을 나타냄으로 인해 본 발명의 검지 방법으로 분리막의 결함을 검지하지 못함을 알 수 있다.
이와 유사하게 본 발명에 따른 분리막 모듈의 회수율이 본 발명의 수치범위 밖에 값을 가지는 비교예 7 및 8의 경우 또한, 정상인 분리막에서 상기 수학식 1의 값이 0.3을 초과하는 값을 나타내거나(비교예 8), 분리막에 결함이 나타남에도 상기 수학식 1의 값이 0.3 이하의 값(비교예 9)을 나타냄으로 인해 본 발명의 검지 방법으로 분리막의 결함을 검지하지 못함을 알 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (9)
- 전착도료 정제용 필터분리막 모듈의 결함 검사방법에 있어서,
(1) 80 ~ 120 NTU의 탁도 및 80 ~ 120 ppm 도료 농도를 가지는 도료 수용액 유입원수를 준비하고 탁도를 측정하는 단계;
(2) 상기 유입원수를 40~60%의 회수율 조건 및 10~40 psi의 압력 조건으로 필터분리막 모듈에 여과시켜 투과수를 얻는 단계; 및
(3) 상기 투과수의 탁도를 측정하여, 상기 유입원수와 투과수의 탁도가 하기 수학식 1을 만족하는지 여부를 검사하는 단계; 를 포함하는 전착도료 정제용 필터분리막 모듈의 결함 검사방법.
[수학식 1]
0.3 NTU((Nephelometric turbidity units) ≥ |투과수 NTU - 유입원수 NTU| - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 필터분리막 모듈은 분리막을 포함하고,
상기 분리막은 한외 여과막(UF) 또는 정밀 여과막(MF)인 전착도료 정제용 필터분리막 모듈의 결함 검사방법. - 제3항에 있어서,
상기 분리막의 평균 공경은 0.01 ~ 10 μm인 전착도료 정제용 필터분리막 모듈의 결함 검사방법. - 제3항에 있어서,
상기 분리막은 폴리술폰계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리에스테르계, 올레핀계, 불화계, 폴리벤조이미다졸 및 폴리아크릴로니트릴로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나 이상의 고분자 물질을 포함하는 전착도료 정제용 필터분리막 모듈의 결함 검사방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 유입원수가 저장되는 원수탱크; 상기 원수탱크에 접속되어 유입원수를 이동시키는 제1배관; 상기 유입원수를 일정한 압력으로 이동시키는 유입 원수 펌프; 상기 유입 펌프에 접속된 제2배관; 제1밸브; 필터분리막 모듈; 압력게이지; 제2밸브; 및 배출구;를 포함하며,
상기 필터분리막 모듈은 한외 여과막(UF) 또는 정밀 여과막(MF)을 포함하고,
상기 유입원수는 80 ~ 120 NTU의 탁도 및 80 ~ 120 ppm의 도료 농도를 가지는 도료 수용액을 포함하며,
상기 제2배관을 통해 공급압력 10 ~ 40 psi로 상기 유입원수를 필터분리막 모듈에 공급 및 여과시키며,
상기 배출구로부터 40 ~ 60%의 회수율로 투과수를 수득하는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
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