Was ist der Unterschied zwischen einer nicht unterstützten Filtermembran und einer unterstützten Fil

Nicht unterstützte Membranen und unterstützte Membranen sind zwei Arten von Membranmaterialien mit unterschiedlichen strukturellen Eigenschaften. Trägerlose Filtermembranen, auch reine Membranen genannt, bestehen vollständig aus aktiven Filtermaterialien ohne darunter liegende Stützstruktur. Sie werden „rein“ genannt, weil sie nur Filtermaterial und kein zusätzliches Stützmaterial enthalten. Diese Membranen sind im Allgemeinen dünner und flexibler, was zu einer höheren Durchlässigkeit und einer besseren Filtrationseffizienz führen kann. Nicht unterstützte Membranen können jedoch zerbrechlicher sein und leicht beschädigt werden, insbesondere wenn sie unter hohem Druck oder in Anwendungen mit erheblicher mechanischer Beanspruchung verwendet werden.

Gestützte Verbundfiltermembranen werden durch Laminierungs- oder Beschichtungsverfahren hergestellt und bestehen hauptsächlich aus Filterschichten, die an porösen Trägerstrukturen befestigt sind. Diese Stützschicht verleiht der Membran zusätzliche Festigkeit und Stabilität, wodurch sie weniger wahrscheinlich beschädigt oder während des Gebrauchs reißt. Stützstrukturen können aus verschiedenen Materialien wie Polymeren oder Fasern bestehen und unterschiedliche Porengrößen und -formen aufweisen. Gestützte Membranen werden häufig in Hochdruck- oder mechanisch anspruchsvollen Anwendungen eingesetzt, bei denen die Membranfestigkeit ein kritischer Faktor ist.

Der Hauptunterschied zwischen nicht unterstützten und unterstützten Membranen kann aus den folgenden Punkten verstanden werden:

1. Zusammensetzung: Die nicht unterstützte Filtermembran besteht vollständig aus aktiven Filtermaterialien, die für eine relativ stabile Filtrationsumgebung unter niedrigem Druck geeignet sind, während die unterstützte Filtermembran zusätzlich zur Filterschicht eine Stützstruktur enthält, die die Eigenschaften von hat hohe Zugfestigkeit und kann angewendet werden Es ist häufiger in der industriellen Produktion.

2. Festigkeit und Stabilität: Gestützte Filtermembranen sind in der Regel stärker und stabiler als nicht unterstützte Membranen, wodurch sie für Anwendungen mit hohem Druck oder hohen mechanischen Anforderungen geeignet sind. Die Stütze schützt gewissermaßen die Filtermembran. Einerseits hat der Support auch Filterfähigkeit; Andererseits erhöht die Haftung zwischen der Trägerschicht und der Filterschicht die Zähigkeit und Festigkeit der gesamten Verbundmembran.

3. Durchlässigkeit und Filtrationseffizienz: Die nicht unterstützte reine Filtermembran hat auch ihre einzigartigen Vorteile, die aufgrund ihrer dünneren und flexibleren Struktur eine höhere Durchlässigkeit und eine bessere Filtrationseffizienz aufweisen können.

Die Wahl zwischen nicht unterstützten und unterstützten Filtrationsmembranen hängt von den spezifischen Bedürfnissen und Anforderungen der Filtrationsanwendung ab, wie z. B. Druck und Durchflussrate, mechanischer Belastung und gewünschter Filtrationseffizienz. Am Beispiel des Filtrationsdrucks werden nicht unterstützte Membranen unter Druck leichter beschädigt und verformt, sodass sie niedrigere Filtrationsdrücke benötigen als unterstützte Membranen. Der empfohlene Filtrationsdruckbereich für nicht unterstützte Membranen beträgt typischerweise 1 bis 10 bar (14,5 bis 145 psi), abhängig vom spezifischen Membranmaterial und der Porengröße. Gestützte Membranen können aufgrund ihrer verstärkten Struktur höheren Filtrationsdrücken standhalten, und der empfohlene Druck kann höher sein, typischerweise 5 bis 20 bar (72,5 bis 290 psi), abhängig vom spezifischen Membranmaterial und der Stützstruktur. Das Überschreiten des empfohlenen Filtrationsdrucks kann zu Membranfouling, Beschädigung und reduzierter Membranleistung führen. Daher muss der geeignete Filtrationsdruck entsprechend den Membranspezifikationen und Betriebsbedingungen sorgfältig ausgewählt werden, um die Membranleistung und -lebensdauer zu maximieren.

Zitat

1.Rautenbach, R., & Vrouwenvelder, J. S. (2013). Membrane filtration: pressure-driven processes. In Encyclopedia of Membrane Science and Technology (pp. 1-26). John Wiley & Sons, Inc.

2.Baker, R. W. (2012). Membrane technology and applications. John Wiley & Sons.

3.Mulder, M. (1996). Basic principles of membrane technology. Kluwer Academic Publishers.

4.Chung, T. S., & Weber, M. (2002). Recent advances in polymeric membranes for membrane reactors. Advances in Polymer Technology, 21(4), 299-315.