تعد عملية صب أغشية الترشيح الفائق للألياف المجوفة خطوة حاسمة في تحديد البنية المجهرية وأداء الفصل والاستقرار التشغيلي. يكمن جوهرها في تحويل مواد البوليمر إلى مورفولوجيا ألياف ذات بنية مجوفة منتظمة وحجم مسام يمكن التحكم فيه. يستخدم الاتجاه الصناعي الحالي طريقة انعكاس الطور مقترنة بتقنية الغزل الدقيقة، مما يحقق إعداد غشاء عالي الأداء-من خلال تنسيق المعلمات متعدد المراحل-.
يبدأ التشكيل بتحضير محلول الصب، مما يتطلب اختيارًا دقيقًا لأنواع البوليمر وأنظمة المذيبات لضمان تجانس المحلول ونطاق اللزوجة المناسب. بناءً على ذلك، يتم إجراء البثق من خلال مغزال مكون من -مكون أو متعدد القنوات-، مما يؤدي في نفس الوقت إلى تشكيل تجويف مجوف وتدفق بوليمر خارجي، للحصول على النموذج الأولي للألياف. خلال هذه العملية، يجب أن تكون سرعة البثق، وتركيبة السائل الأساسية، ودرجة الحرارة متوافقة بشكل صارم لتجنب سمك الجدار غير المتساوي أو انهيار التجويف، مما يؤثر بشكل مباشر على القوة الميكانيكية للألياف وتوزيع التدفق.
تعتبر عملية انعكاس المرحلة اللاحقة هي جوهر الانتهاء الهيكلي. بعد دخول الألياف إلى حمام الجل، يخضع المذيب وغير المذيب- الموجود في الحمام للانتشار ثنائي الاتجاه، مما يؤدي إلى فصل طور البوليمر وتشكيل شبكة مسامية تدريجيًا. تحدد درجة حرارة الجيل والوقت وتكوين الحمام حجم المسام والمسامية والاتصال، وبالتالي تحديد دقة الاحتفاظ بالغشاء وأداء التخلل. يسهل التجلم البطيء عند درجة الحرارة المنخفضة- تكوين هياكل مسام تشبه الإصبع-، مما يزيد من التدفق؛ يشكل الجيلي السريع عند درجة الحرارة العالية-الإسفنجة بسهولة-مثل المسام، مما يعزز ثبات الاحتفاظ بها.
لمزيد من تحسين مقاومة الغشاء ومتانته، يمكن إجراء معالجات تعديل السطح مثل حفر البلازما، أو التطعيم بالأشعة فوق البنفسجية، أو الطلاء المحب للماء بعد القولبة لتحسين طاقة السطح وزاوية ملامسة الماء، مما يقلل من احتمالية التصاق الملوثات.
تم دمج تغليف الوحدة أيضًا في نظام التشكيل. يتم تعبئة عدد كبير من الألياف المفردة في غلاف مقاوم للضغط-وفقًا للكثافة والترتيب المحددين مسبقًا، مع إغلاق كلا الطرفين بالراتنج لتشكيل قنوات التدفق، مما يضمن التوزيع الهيدروليكي الموحد وفقدان الضغط الذي يمكن التحكم فيه أثناء التشغيل. تؤكد العملية الشاملة على التصميم المتكامل للمواد والعمليات والهيكل؛ ستؤثر الانحرافات في أي رابط على اتساق وموثوقية الغشاء النهائي.
لا تحقق عملية صب غشاء الترشيح الفائق للألياف المجوفة الدقيقة بناءًا دقيقًا للبنية المجهرية فحسب، بل توفر أيضًا دعمًا قويًا للتطبيق -الواسع النطاق لتقنية فصل الأغشية في ظل ظروف التشغيل المعقدة.
