El rendiment de les membranes d'ultrafiltració de fibra buida es basa en mètodes científics de composició i control precís del procés. L'essència del seu procés de preparació és transformar les matèries primeres polimèriques en morfologia de fibres buides amb característiques específiques de separació i distribució de la mida dels porus, i garantir l'estabilitat estructural i la fiabilitat funcional mitjançant un control de diversos passos.
La preparació es basa normalment en solucions de polímers, utilitzant la inversió de fase com a procés central. Primer, el polímer seleccionat es dissol en un dissolvent adequat per formar una solució de fosa homogènia i s'afegeixen additius adequats per ajustar la viscositat i la porositat. Aleshores, el prototip de fibra buida es forma per extrusió a través d'una filera, i la separació de fases es produeix en un bany de gel específic, permetent l'intercanvi de dissolvents i no -dissolvents, afavorint la solidificació del polímer i la formació d'una estructura microporosa. La temperatura, la concentració, el cabal i les condicions de gelificació en aquesta etapa afecten directament el diàmetre interior de la fibra, el gruix de la paret i la uniformitat de la mida dels porus, que són crucials per determinar la precisió i el flux de la separació.
Per optimitzar el rendiment, el tractament de modificació sovint es realitza després de la formació de la membrana. La modificació hidròfila superficial és un mètode comú que s'aconsegueix mitjançant el tractament amb plasma, l'empelt UV o el recobriment amb recobriments hidròfils, per reduir l'adhesió dels contaminants i millorar les capacitats antifouling. Per a aplicacions que requereixen una resistència química o a la temperatura especials, es poden introduir nanopartícules o mescles de resines-resistents a la intempèrie a la solució de filatura per formar una estructura composta i millorar la durabilitat general.
El muntatge de components també és una part crucial del procés. Un gran nombre de fibres buides simples s'encapsulen en una closca amb una densitat i disposició específiques, amb els dos extrems segellats amb resina i els ports d'entrada proporcionats, formant una unitat modular. Una densitat raonable d'embalatge i un disseny del canal de flux poden equilibrar la distribució hidràulica, reduir la polarització de la concentració i, per tant, mantenir un funcionament de flux-alt-a llarg termini.
En general, el mètode de composició de les membranes d'ultrafiltració de fibra buida integra la ciència dels materials, l'enginyeria de filatura i el control de la interfície. Controlant amb precisió els paràmetres de cada pas, s'aconsegueix una optimització sinèrgica de l'estructura i el rendiment, establint una base sòlida per a la seva aplicació estable i eficient en el tractament d'aigües, l'alimentació i els camps farmacèutics.
