อะไรคือความแตกต่างระหว่างเยื่อกรองที่ไม่รองรับกับเยื่อกรองที่รองรับ?

เมมเบรนที่ไม่รองรับและเมมเบรนที่รองรับเป็นวัสดุเมมเบรนสองประเภทที่มีลักษณะโครงสร้างต่างกัน เยื่อกรองที่ไม่รองรับหรือที่เรียกว่าเยื่อบริสุทธิ์ประกอบด้วยวัสดุกรองแบบแอคทีฟทั้งหมดโดยไม่มีโครงสร้างรองรับใดๆ พวกเขาเรียกว่า "บริสุทธิ์" เพราะมีเพียงวัสดุกรองและไม่มีวัสดุสนับสนุนเพิ่มเติม เมมเบรนเหล่านี้โดยทั่วไปจะบางกว่าและยืดหยุ่นกว่า ซึ่งสามารถนำไปสู่การซึมผ่านที่สูงขึ้นและประสิทธิภาพการกรองที่ดีขึ้น อย่างไรก็ตาม เมมเบรนที่ไม่รองรับอาจเปราะบางและเสียหายได้ง่ายกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ภายใต้แรงดันสูงหรือในการใช้งานที่มีความเค้นเชิงกลสูง

เมมเบรนกรองที่รองรับคอมโพสิตผลิตโดยกระบวนการเคลือบหรือเคลือบ และส่วนใหญ่ประกอบด้วยชั้นตัวกรองที่ติดอยู่กับโครงสร้างรองรับที่มีรูพรุน ชั้นรองรับนี้ให้ความแข็งแรงและความมั่นคงเป็นพิเศษแก่เมมเบรน ทำให้มีโอกาสน้อยที่จะเสียหายหรือแตกระหว่างการใช้งาน โครงสร้างรองรับสามารถทำจากวัสดุหลายชนิด เช่น โพลิเมอร์หรือไฟเบอร์ และสามารถมีขนาดและรูปร่างของรูพรุนที่แตกต่างกันได้ เมมเบรนที่รองรับมักใช้ในการใช้งานที่มีแรงดันสูงหรือต้องใช้กลไก ซึ่งความแข็งแรงของเมมเบรนเป็นปัจจัยสำคัญ

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเมมเบรนที่ไม่รองรับและเมมเบรนที่รองรับสามารถเข้าใจได้จากประเด็นต่อไปนี้:

1. องค์ประกอบ: เมมเบรนกรองที่ไม่รองรับนั้นทำจากวัสดุกรองแบบแอคทีฟทั้งหมด ซึ่งเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมการกรองที่ค่อนข้างคงที่ภายใต้แรงดันต่ำ ในขณะที่เมมเบรนกรองที่รองรับมีโครงสร้างรองรับนอกเหนือจากชั้นกรอง ซึ่งมีลักษณะเฉพาะของ ทนแรงดึงได้สูงและสามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้ทั่วไปในการผลิตทางอุตสาหกรรม

2. ความแข็งแรงและความเสถียร: เมมเบรนกรองที่รองรับมักจะแข็งแรงและเสถียรกว่าเมมเบรนที่ไม่รองรับ ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีแรงดันสูงหรือความต้องการเชิงกลสูง ส่วนรองรับช่วยปกป้องเมมเบรนของตัวกรองในระดับหนึ่ง ในด้านหนึ่ง การสนับสนุนยังมีความสามารถในการกรอง ในทางกลับกัน การยึดเกาะระหว่างชั้นรองรับและชั้นกรองจะเพิ่มความเหนียวและความแข็งแรงของเมมเบรนคอมโพสิตโดยรวม

3. ความสามารถในการซึมผ่านและประสิทธิภาพการกรอง: เยื่อกรองบริสุทธิ์ที่ไม่รองรับยังมีข้อดีเฉพาะตัว ซึ่งอาจมีการซึมผ่านได้สูงกว่าและประสิทธิภาพการกรองที่ดีกว่า เนื่องจากโครงสร้างที่บางและยืดหยุ่นกว่า

ทางเลือกระหว่างเยื่อกรองที่ไม่รองรับและเยื่อกรองที่รองรับจะขึ้นอยู่กับความต้องการและข้อกำหนดเฉพาะของการใช้งานการกรอง เช่น ความดันและอัตราการไหล ความเค้นเชิงกล และประสิทธิภาพการกรองที่ต้องการ ยกตัวอย่าง ความดันในการกรอง เยื่อที่ไม่รองรับจะเสียหายและเปลี่ยนรูปได้ง่ายกว่าภายใต้ความดัน ดังนั้นพวกเขาจึงต้องการความดันในการกรองต่ำกว่าเยื่อที่รองรับ ช่วงความดันการกรองที่แนะนำสำหรับเมมเบรนที่ไม่รองรับโดยทั่วไปคือ 1 ถึง 10 บาร์ (14.5 ถึง 145 psi) ขึ้นอยู่กับวัสดุเมมเบรนเฉพาะและขนาดรูพรุน เมมเบรนที่รองรับสามารถทนต่อแรงดันการกรองที่สูงขึ้นได้เนื่องจากโครงสร้างเสริม และแรงดันที่แนะนำอาจสูงกว่า โดยทั่วไปคือ 5 ถึง 20 บาร์ (72.5 ถึง 290 psi) ขึ้นอยู่กับวัสดุเมมเบรนและโครงสร้างรองรับเฉพาะ ความดันการกรองสูงเกินที่แนะนำ เยื่อกรองอาจก่อให้เกิดคราบสกปรก ความเสียหายและประสิทธิภาพของเยื่อกรองลดลง ดังนั้นจึงต้องเลือกแรงดันการกรองที่เหมาะสมอย่างระมัดระวังตามข้อกำหนดของเมมเบรนและสภาวะการทำงาน เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของเมมเบรนให้สูงสุด

การอ้างอิง

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.