Com a configuració crucial en la separació de membranes, les membranes tubulars d'ultrafiltració, amb el seu disseny estructural únic i els avantatges del canal de fluids, demostren una excel·lent adaptabilitat i estabilitat en la manipulació de sòlids en suspensió d'alta-viscositat-alta i aliments fàcilment contaminats. El seu principi bàsic és utilitzar una capa de membrana amb mides de porus que van des dels nanòmetres fins als micròmetres sota pressió per tamisar i retenir macromolècules, col·loides, partícules en suspensió i microorganismes a la solució, aconseguint així la clarificació, la concentració i el fraccionament de l'alimentació.
L'estructura bàsica d'una membrana tubular d'ultrafiltració consta d'un tub de suport porós i una membrana de separació de polímer recoberta a la seva paret interior o exterior. Els materials comuns inclouen polisulfona, polietersulfona, polipropilè i ceràmica. L'alimentació flueix a gran velocitat de manera transversal-dins o fora del tub. Sota pressió, el dissolvent i els soluts de molècules petites-permeen a través de la paret de la membrana cap al costat del permeat, mentre que les partícules sòlides i els polímers retinguts es descarreguen amb el concentrat. A causa del seu ampli canal de flux i de l'alta velocitat d'alimentació, les membranes tubulars d'ultrafiltració suprimeixen eficaçment la polarització de la concentració i l'encrasament de la membrana, fent-les especialment adequades per a sistemes complexos que contenen oli, floculants, alt contingut de sòlids o alta viscositat.
En comparació amb les membranes tradicionals d'ultrafiltració-enrotllades en espiral o de fibra buida, les membranes d'ultrafiltració tubulars ofereixen avantatges importants pel que fa a les capacitats antiincrustantes fortes i la facilitat de neteja i manteniment. L'ampli canal de flux redueix el risc d'obstrucció de partícules i, fins i tot si es produeix una incrustació, el flux es pot restaurar ràpidament mitjançant un esbandit físic o una neteja química, allargant la vida útil de la membrana. A més, l'estructura tubular té requisits relativament més baixos per al pretractament de l'alimentació i pot funcionar de manera estable en condicions amb grans fluctuacions en la concentració de sòlids en suspensió.
En aplicacions, les membranes tubulars d'ultrafiltració s'utilitzen àmpliament per a la clarificació i concentració a la indústria alimentària i de begudes, com ara sucs, productes lactis i extractes de plantes; en tractament d'aigües residuals i reutilització d'aigües regenerades, per a la depuració profunda d'efluents bioquímics o aigües residuals industrials; en l'àmbit biofarmacèutic, per a la clarificació de brous de fermentació, concentració i separació de proteïnes; i en les indústries química i minera, per a la recuperació de pigments, colorants, catalitzadors i concentració de purins.
Amb els avenços en la tecnologia dels materials i l'optimització del disseny modular, les membranes d'ultrafiltració tubulars s'estan expandint cap a un major rendiment, una resistència a la corrosió més forta i una resistència a la temperatura més alta. La seva posició en tasques de separació difícils és cada cop més estable, cosa que els converteix en una de les tecnologies clau que donen suport a la producció industrial neta i l'ús eficient dels recursos.
