Untersuchungen zur kontinuierlichen Tauchbeschichtung von porösen Kapillarmembranen

Ein Vorteil von Membranen ist, dass die Separation von Stoffen in der Regel ohne Phasenübergang erfolgt. Auf Grund dieser inhärenten Energieeffizienz wird Membranen eine zunehmende Bedeutung für die verschiedensten Trennaufgaben zukommen. Das Applikationsfenster reicht dabei von der Abwasserbehandlung über die Biotechnologie bis zur Meerwasserentsalzung oder auch der Gastrennung. Um diese Potenziale von Membranen vollständig nutzen zu können, ist eine signifikante Steigerung der Trennleistung oder auch sekundärer Eigenschaften, wie beispielsweise des Foulingverhaltens notwendig. Ein Ansatz hierfür ist die Nachbehandlung von Membranen über Beschichtungsprozesse, um beispielsweise die Porengröße oder das Benetzungsverhalten den Anforderungen des Trennproblems anzupassen.

Bei Hohlfaser- oder Kapillarmembranen sind aufgrund der runden Geometrie die nasschemischen Beschichtungsverfahren in erster Linie auf die Tauchbeschichtung beschränkt. Die fluidmechanische Beschreibung der Tauchbeschichtung von Monofilamenten mit Flüssigkeiten wurde bereits 1942 und 1943 von Landau, Levich und Derjaguin (LLD-Modell) beschrieben. Dieses Modell wurde bisher jedoch noch nicht vollständig auf seine Übertragbarkeit bezüglich poröser Substrate und komplexer Beschichtungsflüssigkeiten überprüft.