Proces formování ultrafiltračních membrán z dutých vláken je zásadním krokem určujícím jejich mikrostrukturu, separační výkon a provozní stabilitu. Jeho jádro spočívá v přeměně polymerních materiálů na morfologii vlákna s pravidelnou dutou strukturou a regulovatelnou velikostí pórů. Současný průmyslový mainstream využívá metodu fázové inverze kombinovanou s technologií přesného zvlákňování, čímž se dosahuje vysoce-výkonné přípravy membrány prostřednictvím více-koordinace parametrů.
Formování začíná přípravou licího roztoku, což vyžaduje pečlivý výběr typů polymerů a systémů rozpouštědel, aby byla zajištěna homogenita roztoku a vhodný rozsah viskozity. Na základě toho se vytlačování provádí prostřednictvím dvou-složkové nebo více{2}}kanálové zvlákňovací trysky, přičemž se současně vytváří dutá dutina a vnější tok polymeru, čímž se získá počáteční prototyp vlákna. Během tohoto procesu musí být rychlost vytlačování, složení kapalného jádra a teplota přesně přizpůsobeny, aby se zabránilo nerovnoměrné tloušťce stěny nebo zborcení dutiny, což přímo ovlivňuje mechanickou pevnost vlákna a distribuci toku.
Následný proces fázové inverze je jádrem strukturální finalizace. Poté, co vlákna vstoupí do gelové lázně, podstoupí rozpouštědlo a nerozpouštědlo v lázni obousměrnou difúzi, která iniciuje separaci polymerní fáze a postupně vytvoří mikroporézní síť. Teplota želatinace, doba a složení lázně určují velikost pórů, poréznost a konektivitu, a tak definují přesnost retence a permeační výkon membrány. Pomalá gelovatění při nízkých-teplotách usnadňuje tvorbu-prstovitých struktur pórů, čímž se zvyšuje tok; vysoká-rychlá gelovatění při vysoké teplotě snadno vytváří houbovité{7}}póry, čímž se zvyšuje retenční stabilita.
Pro další zlepšení ochrany proti znečištění a trvanlivosti membrány lze po formování provést úpravy povrchové úpravy, jako je plazmové leptání, UV roubování nebo hydrofilní povlak, aby se optimalizovala povrchová energie a úhel kontaktu s vodou, čímž se snižuje pravděpodobnost přilnutí kontaminantů.
Zapouzdření modulu je také začleněno do formovacího systému. Velké množství jednotlivých vláken je zabaleno do tlakově -odolné skořepiny podle předem nastavené hustoty a uspořádání, přičemž oba konce jsou utěsněny pryskyřicí, aby vytvořily průtokové kanály, které zajišťují rovnoměrnou hydraulickou distribuci a kontrolovatelné ztráty tlaku během provozu. Celkový proces klade důraz na integrovaný návrh materiálů, procesů a struktury; odchylky v jakémkoli spojení ovlivní konzistenci a spolehlivost konečné membrány.
Přesný proces formování membrány ultrafiltrací z dutých vláken nejen dosahuje přesné konstrukce mikrostruktury, ale také poskytuje pevnou podporu pro rozsáhlé-aplikace technologie membránové separace za složitých provozních podmínek.
