suodatinkerroksen

Suodatinkerros on osatekijä suodatus- ja kalvotekniikassa, jossa se muodostaa selektiivisen esteen läpivirtaaville aineille. Se on tyypillisesti hyvin ohut kerros, jonka paksuus on muutamien kymmenten nanometreistä alle mikrometriin, ja se sijaitsee usein poroisen tukikalvon päällä, joka antaa mekaanisen tuen ja kestävyyden. Suodatinkerros vastaa erottelevien ominaisuuksien, kuten läpäisevyyden ja valittujen kohteiden pidättymisen, hallinnasta.

Materiaalit ja rakenne vaihtelevat käyttötarkoituksen mukaan. Yleisimmät ovat polymeeriset suodatinkerrokset (esimerkiksi polyamidit, PVDF, PES ja celluloseacetaat), jotka voidaan muodostaa ohutkalvotekniikoilla. Myös keraamiset, hiili- tai yhdistelmämateriaalit voivat toimia suodatinkerroksina erityisissä sovelluksissa. Rakenteeltaan kerros voi olla tiiviisti suljettu tai osittain poroitettu, riippuen halutusta valikoivuudesta ja virtausominaisuuksista.

Valmistusmenetelmät kattavat interfaasiopolymeroinnin, suihkuta tai dip-coatingin sekä muut coating- ja deposiatiotekniikat. Yleisimmissä järjestelmissa suodatinkerros on osa ohutkalvokalvoa (thin-film composite, TFC) -rakennetta, jossa tiivis valikoiva kerros yhdistyy suuremman läpäisyn tukikalvoon. Prosessit mahdollistavat säätämisen pore-koon jakauman, pintakemian ja stabiliteetin kautta.

Käyttökohteita ovat muun muassa vesihuoltolaitosten RO- ja UF/MF-membranit, kaasujen ja haihtuvien yhdisteiden erottelu sekä lääke- ja elintarviketeollisuuden puhdistusprosessit. Suodatinkerroksen suorituskyky riippuu läpäisevyydestä, valikoivuudesta ja kestosta kemiallisille sekä mekaanisille rasituksille. Haasteina on fouling, kemiallinen ja terminen kestävyys sekä valitun materiaalin pitkäaikainen stabiilisuus.