Процес обликовања ултрафилтрационих мембрана од шупљих влакана је кључни корак који одређује њихову микроструктуру, перформансе раздвајања и оперативну стабилност. Његово језгро лежи у трансформацији полимерних материјала у морфологију влакана са правилном шупљом структуром и контролисаном величином пора. Тренутни индустријски маинстреам користи метод фазне инверзије у комбинацији са технологијом прецизног предења, постижући високо-припрему мембране високих перформанси кроз више-координацију параметара у више фаза.
Калупљење почиње припремом раствора за ливење, што захтева пажљив избор типова полимера и система растварача како би се обезбедила хомогеност раствора и одговарајући опсег вискозитета. На основу тога, екструзија се врши кроз дво-компонентну или вишеканалну-пределицу, истовремено формирајући шупљину и спољни ток полимера, чиме се добија почетни прототип влакна. Током овог процеса, брзина екструзије, састав течности у језгру и температура морају бити стриктно усклађени како би се избегла неуједначена дебљина зида или колапс шупљине, што директно утиче на механичку чврстоћу влакна и дистрибуцију флукса.
Следећи процес инверзије фаза је срж конструктивне финализације. Након што влакна уђу у купатило са гелом, растварач и не-растварач у кади пролазе кроз двосмерну дифузију, покрећући одвајање полимерне фазе и постепено формирајући микропорозну мрежу. Температура гелирања, време и састав купатила одређују величину пора, порозност и повезаност, чиме се дефинише тачност задржавања мембране и перформансе пермеације. Ниска{4}}спора гелација на ниској температури олакшава формирање структура пора попут прстију{5}}, повећавајући проток; Висока{6}}брза гелација на високој температури лако формира поре попут сунђера-, побољшавајући стабилност задржавања.
Да би се додатно побољшала отпорност на обрастање и издржљивост мембране, третмани модификације површине као што су јеткање плазмом, УВ калемљење или хидрофилни премаз могу се извести након обликовања како би се оптимизовала површинска енергија и угао контакта са водом, смањујући вероватноћу адхезије загађивача.
Инкапсулација модула је такође уграђена у систем за обликовање. Велики број појединачних влакана је упакован у омотач-отпорну на притисак према унапред подешеној густини и распореду, са оба краја запечаћена смолом да формирају канале за проток, обезбеђујући уједначену хидрауличку дистрибуцију и контролисани губитак притиска током рада. Целокупни процес наглашава интегрисани дизајн материјала, процеса и структуре; одступања у било којој вези ће утицати на конзистентност и поузданост завршне мембране.
Прецизан процес калуповања мембране ултрафилтрацијом са шупљим влакнима не само да постиже прецизну конструкцију микроструктуре, већ и пружа чврсту подршку за широку-примену технологије одвајања мембране у сложеним радним условима.
