Technik produkcji membran, zarówno polimerowych jak i ceramicznych, jest wiele. Jedną z nich, rozwijającą się w ostatnim czasie w związku z postępem technicznym, jest technika druku 3D. Metoda wytwarzania addytywnego, np. stereolitografia (SLA), pozwala na przekształcenie materiału w membrany filtracyjne przeznaczone do stosowania w klasycznych procesach ciśnieniowych, jak mikro- czy ultrafiltracji, a także w procesach „stężeniowych”, jak perwaporacja.

W telegraficznym skrócie druk 3D membran ceramicznych techniką SLA obejmuje:

  1. zaprojektowanie membrany w dedykowanym oprogramowaniu;
  2. przygotowanie surowca (proszek ceramiczny, żywica fotoutwardzalna, środek dyspergujący, pigment oraz rozpuszczalnik modyfikujący właściwości reologiczne mieszanki), który wykorzystany zostanie do wytworzenia membrany o zaprojektowanym kształcie;
  3. wydruk pierwszej warstwy (sacrificial layer), która jest kluczowa w każdym druku 3D i stanowi fundament dla wytwarzanego addytywnie przedmiotu;
  4. druk membrany o zaprojektowanej grubości warstwa po warstwie, przy założonej grubości poszczególnych naświetlanych warstw, czasu ekspozycji na światło i jego intensywności;
  5. wypalenie tzw. green body.

Instytut Technologii Paliw i Energii, we współpracy z Institute of Environmental Engineering and Management oraz Additive Manufacturing Center for Mass Customization Production z National Taipei University of Technology (TAIPEI TECH) realizuje projekt ZeoPerMem (PL-TW/IX/40/ZEOPERMEM/2022) finansowany ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju, w ramach którego opracowywane są membrany zeolitowe na nośnikach przygotowanych techniką SLA, wykonane w całości z ubocznych produktów spalania (UPS) paliw stałych. Celem wspólnego projektu jest zarówno rozwój nowych technik wytwarzania membran, jak również upcyclingu UPS w produkcji przedmiotów o dużej wartości użytkowej.

Zapraszamy do współpracy!

Przygotowała: Katarzyna Rychlewska
Zakład Ochrony Powietrza