[发明专利]功能性膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及功能性膜，更详细地涉及功能性膜及其制备方法，该 功能性膜可增大过滤效率，可改善污染(fouling)特性，可过滤重金属、 细菌及病毒，且可实现超薄型。

背景技术

当前，因工业化急速进行，人口持续增加，地球的各个角落发生缺 水现象。

在存在于地球的水中，97％以上的水为不可直接利用的海水或冰 河，从而很难使用于工业及饮水。

进行了很多用于解决如上所述的缺水现象的研究，并活跃地进行将 海水淡化的淡化研究，还持续地进行再利用已用于工业及生活用水的水 或将地下水及地表面上的淡水使用为饮水的水处理研究。

另一方面，膜用作水处理用分离膜，通过膜过滤水中的其他杂质。

作为这种膜的一种的高分子膜选择适当的高分子和溶剂来制备高 分子溶液，并浇注上述高分子溶液来形成薄片后，沉积成固体状来制备， 从而用于过滤用途。

在韩国公开特许公报第10-2012-0077266号中公开了过滤用膜，上 述过滤用膜的特征在于，包括：多孔性支撑体，包括气孔大小为0.002 至3μm的多孔性无纺布基材，上述多孔性无纺布基材由纤度为50μm以 下的热塑性高分子纳米纤维集合体构成，且交联纳米纤维集合体而成； 以及非对称膜，层叠于上述多孔性支撑体上。但是，在这种过滤用膜中， 多孔性支撑体为维持强度并具有多孔性的无纺布网，非对称膜为能够让 水通过，但不让离子通过的反渗透膜，因而单独的无纺布网只发挥使比 包括于水中的气孔的大小大的粒子过滤的功能，从而需要为了过滤离子 而层叠的反渗透膜。

因而，韩国公开特许公报第10-2012-0077266号中的过滤用膜存在 厚度厚且需要很多制备费用的问题，由于亲水性不优秀，因而在增加通 过流量方面受限制。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：韩国公开特许公报第10-2012-0077266号

发明内容

本发明考虑如上所述的问题而提出，本发明的目的在于，提供功能 性膜及其制备方法，可由累积有包含多巴胺的纳米纤维的纳米纤维网构 成膜，来使亲水性优秀，增大过滤效率、改善污染(fouling)特性。

本发明的再一目的在于，提供功能性膜及其制备方法，可由包含有 多巴胺且附着有官能团的纳米纤维网构成膜，来过滤重金属、细菌及病 毒。

本发明的另一目的在于，提供功能性膜及其制备方法，可制备由单 一层结构发挥多功能的膜，从而可实现超薄型，且可减少制备费用。

用于达成上述目的的本发明一实施例的功能性膜的特征在于，由纳 米纤维累积而成且形成有多个气孔的纳米纤维网形成，其中，上述纳米 纤维是利用由多巴胺单体或多巴胺聚合物、溶剂及高分子物质混合而成 的纺丝溶液进行电纺丝而成的。

并且，在本发明一实施例的功能性膜中，在上述纳米纤维上可附着 有官能团，上述官能团可以为带负电荷的官能团或带正电荷的官能团。

并且，在本发明一实施例的功能性膜中，上述纳米纤维的直径可以 为0.1～2μm，上述气孔的大小可以为3μm以下。

并且，在本发明一实施例的功能性膜中，还可包括与上述纳米纤维 网贴合的无纺布。

用于达成本发明目的的功能性膜的制备方法包括：混合多巴胺单体 或多巴胺聚合物、溶剂及高分子物质来制备纺丝溶液的步骤；形成累积 有利用上述纺丝溶液进行电纺丝而成的纳米纤维且形成有多个气孔的 纳米纤维网的步骤；以及进行在上述纳米纤维网附着官能团的后处理工 序的步骤。

用于达成本发明再一目的的功能性膜的制备方法包括：混合高分子 物质及溶剂来制备纺丝溶液的步骤；形成累积有利用上述纺丝溶液进行 电纺丝而成的纳米纤维且形成有多个气孔的纳米纤维网的步骤；对上述 纳米纤维网涂敷多巴胺的步骤；以及进行在上述纳米纤维网附着官能团 的后处理工序的步骤。

用于达成本发明另一目的的功能性膜的制备方法包括：进行在多巴 胺聚合物附着官能团的工序，来制备功能性多巴胺聚合物的步骤；混合 上述功能性多巴胺聚合物、溶剂及高分子物质来制备纺丝溶液的步骤； 以及形成累积有利用上述纺丝溶液进行电纺丝而成的纳米纤维且形成 有多个气孔且附着有官能团的纳米纤维网的步骤。

根据本发明，具有可由累积有包含多巴胺的纳米纤维的纳米纤维网 实现亲水性优秀的功能性膜的优点。