هالو فایبر ممبران [Hollow fiber membrane]

هالو فایبر ممبران (هالو فایبر غشایی)

غشاهای فیبر توخالی (HFMs) دسته ای از غشاهای مصنوعی هستند که حاوی یک مانع نیمه تراوا به شکل فیبر توخالی هستند. غشاهای فیبر توخالی که در ابتدا در دهه 1960 برای کاربردهای اسمز معکوس توسعه یافتند، از آن زمان در تصفیه آب، نمک‌زدایی، کشت سلول، پزشکی و مهندسی بافت رایج شده‌اند. اکثر هالو فایبر ممبران تجاری در کارتریج هایی بسته بندی، در انواع جداسازی مایع و گاز مورد استفاده قرار می گیرند. قیمت انواع هالو فایبر ها را از طبیب شیمی جویا شوید.

تولید هالو فایبر ممبرین

استخراج هالو فایبر (HFM ها) معمولا با استفاده از پلیمرهای مصنوعی تولید می شوند. روش های تولید خاص درگیر به شدت به نوع پلیمر مورد استفاده و وزن مولکولی آن بستگی دارد. تولید HFM که معمولاً به عنوان “چرخش” شناخته می شود، به چهار نوع کلی تقسیم می شود :

1. Melt Spinning، که در آن یک پلیمر ترموپلاستیک ذوب و از طریق یک اسپینر به هوا اکسترود می شود. متعاقباً سرد می شود.
2. Dry Spinning، که در آن یک پلیمر در یک حلال مناسب حل و از طریق یک اسپینر به هوا اکسترود می شود.
3. ریسندگی مرطوب جت خشک، که در آن یک پلیمر در یک حلال مناسب حل و به هوا و یک ماده منعقد کننده بعدی (معمولاً آب) اکسترود می شود.
4. ریسندگی مرطوب، که در آن یک پلیمر حل شده و مستقیماً در یک ماده منعقد کننده (معمولاً آب) اکسترود می شود.

مشترک در هر یک از این روش ها استفاده از اسپینر است، وسیله ای حاوی سوزنی که از طریق آن حلال اکسترود می شود و حلقوی که از طریق آن محلول پلیمری اکسترود می شود. همانطور که پلیمر از طریق حلقۀ اسپینر اکسترود می شود، شکل استوانه ای توخالی را حفظ می کند.

هنگامی که پلیمر از اسپینر خارج می‌شود، از طریق فرآیندی به نام وارونگی فاز در غشا جامد می‌شود. خواص غشا – مانند متوسط ​​قطر منافذ و ضخامت غشاء – را می توان با تغییر ابعاد اسپینر، دما و ترکیب محلول های “دوپ” (پلیمر) و “محلول” (حلال)، طول شکاف هوا تنظیم کرد.

اکستروژن پلیمر و حلال از طریق اسپینر می تواند از طریق استفاده از اکستروژن گاز یا پمپ اندازه گیری انجام شود. برخی از پلیمرهایی که بیشتر برای ساخت HFM استفاده می شوند عبارتند از استات سلولز، پلی سولفون، پلی اتر سولفون و پلی وینیلیدین فلوراید.

کاربرد و موارد استفاده هالو فایبر ممبران

• در فرآیند بیوراکتور غشایی برای تصفیه آب استفاده می شود.
• غشاهای فیبر توخالی همه جا در جداسازی های صنعتی، به ویژه فیلتر کردن آب آشامیدنی استفاده می شوند.

فیلترهای آب صنعتی عمدتاً به غشاهای فیبر توخالی اولترافیلتراسیون مجهز هستند. سیستم های تصفیه آب خانگی دارای غشاهای فیبر توخالی میکروفیلتراسیون هستند. در میکروفیلتراسیون، قطر منافذ غشایی 0.1 میکرومتر، میکروارگانیسم‌هایی مانند میکروب‌ها و باکتری‌ها، کیست‌های ژیاردیا و سایر انگل‌های روده را از بین می‌برد و رسوبات را نیز از بین می‌برد. غشاهای اولترافیلتراسیون نه تنها باکتری ها، بلکه ویروس ها را نیز از بین می برند.

• فیبرهای توخالی معمولاً بسترهایی برای سیستم‌های بیو راکتور تخصصی هستند.

الیاف توخالی را می توان برای آزمایش اثربخشی دارو در تحقیقات سرطان، به عنوان جایگزینی برای مدل سنتی، اما گرانتر، زنوگرافت استفاده کرد.

غشاهای فیبر توخالی در اکسیژن سازهای غشایی در اکسیژن رسانی غشایی خارج بدنی استفاده می شود که خون را اکسیژن می دهد و جایگزین ریه در بیماران بدحال می شود.