Entwicklung von Polymermembranen

Die bei Weitem meisten handelsüblichen Membranen werden aus Polymeren hergestellt. Diese Materialklasse bietet überzeugende Vorteile in Bezug auf Kosten, Verarbeitbarkeit und ein breites Einsatzspektrum.

Flach- und Hohlfasermembranen vom Labor- bis zum Pilotmaßstab

Am Fraunhofer IGB arbeiten wir sowohl mit handelsüblichen als auch mit modifizierten Polymeren (z. B. durch Sulfonierung) sowie mit – durch radikalische oder anionische Polymerisation – selbst hergestellten (Block-Co-)Polymeren und entwickeln Polymermembranen in Flach- und Hohlfasergeometrie vom Labormaßstab bis in den Pilotmaßstab.

Herstellung poröser Membranen

Zu den Herstellungsverfahren von porösen Membranen gehören sowohl die lösungsmittelinduzierte als auch die thermisch induzierte Phaseninversion. Mithilfe dieser Verfahren stellen wir beispielsweise Membranen aus Cellulosederivaten, Polysufon, Polyethersulfon, Polyacrylnitril, Polyvinylidenfluorid und Biopolymeren her. 

Herstellung dichter Membranen

Für die Herstellung von dichten Membranen verwenden wir Lösungsmittelverdampfungsverfahren. Mit deren Hilfe produzieren wir zum Beispiel Nafion®, sulfonierte Polyetheretherketon- und Polybenzimidazolmembranen.

Prozesskontrolle und Modifikationen 

Um die Porengröße zu kontrollieren oder Membranen mit speziellen Eigenschaften auszurüsten, verwenden wir verschiedene Additive wie hydrophile Polymere, Leitfähigkeitsverstärker, anorganische Füllstoffe und verschiedenen Faser-basierte Träger. Darüber hinaus haben wir Erfahrung darin, toxische (z. B. NMP, Methanol) durch nicht-toxische Lösungsmittel zu ersetzen.

Anwendungsgebiete von Polymermembranen

Wasserreinigung

Vorwärtsosmose Membranen für die schonende Aufarbeitung komplexer Gemische.

Feuchtemanagement

Befeuchtermembranen für das Wassermanagement in mobilen Brennstoffzellsystemen.

Green Membranes

Neue Filtrationsmembranen über Phaseninversionsverfahren mit grünen Lösemitteln.