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Entwicklung aus dem Institut für Polymerforschung Dresden sichert längere Lebensdauer für Membranen

09.11.1999 - (idw) Institut für Polymerforschung Dresden e.V.

Institut für Polymerforschung Dresden e. V. Dresden, 06. 11. 1999
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit Nr. 6/99
Kerstin Wustrack


01005 Dresden, Postfach 120411
Telefon (0351) 4658-282
Telefax (0351) 4658-214
e-mail: wustrack@ipfdd.de

Pressemitteilung

Entwicklung aus dem Institut für Polymerforschung Dresden e. V. sichert
längere Lebensdauer für Membranen

Wissenschaftlern des Instituts für Polymerforschung Dresden e. V. (IPF) ist es in einem über drei Jahre laufenden Forschungsprojekt gelungen, eine ebenso einfache wie wirkungsvolle physikalisch-chemische Modifizierungsmethode zu entwickeln, um das Fouling - d. h. funktionsbeeinträchtigende Ablagerungen - bei Mikrofiltrations-membranen auf der Basis von Polypropylen zu minimieren und gleichzeitig die Filtrationseigenschaften wie Durchsatz und Trennschärfe (Selektivität) dieser Membranen gezielt einzustellen.
Das Fouling, das beim Einsatz der Membranen meist durch Ablagerungen von z. B. organischen Bestandteilen im Zulauf oder durch Proteine im Blut verursacht wird und sich nur durch aufwendige und kostenintensive Maßnahmen teilweise wieder von der Membran-oberfläche entfernen lässt, stellt bislang eines der Hauptprobleme bei der Anwendung von Membranen dar, da es Zuverlässigkeit und Lebensdauer von Membranen reduziert. Es ist auf energetische Wechselwirkungen zurückzuführen, die zwischen dem Membranpolymer und bestimmten Komponenten im Zulaufgemisch existieren und durch Modifizierung der Membranoberfläche beeinflussbar sind.
Die am IPF erstmals für die Membranmodifizierung eingesetzte Methode beruht auf der wechselweisen Anlagerung (Adsorption) von negativ bzw. positiv geladenen Polymeren, sogenannten Polyelektrolyten. In Abhängigkeit von der Anzahl der alternativ geladenen Schichten und der Verwendung unterschiedlicher Polyelektrolyte konnte das Membran-fouling in Laborversuchen mit Modellsubstanzen (Proteinen) um den Faktor 10 vermindert werden. Gleichzeitig wurde die Selektivität der Membranen von 60% auf 95% gesteigert.
Membranen, die man sich in vereinfachter Form als flächige Gebilde mit der Wirkungsweise eines Siebes vorstellen kann, werden heute in vielen Bereichen zur Stofftrennung angewendet. Mit jeweils spezifischen Eigenschaften ihres "Maschengitters" kommen sie z. B. zur Trinkwasser-gewinnung aus Brack- oder Seewasser, zum Recycling von industriellen und kommunalen Abwässern und zur Trennung von Gasen zum Einsatz. Ein breites Anwendungsfeld bieten die Nahrungsmittel- und Pharmaindustrie, wo es um die Trennung von thermisch wenig belast-baren Stoffe geht.
Der bekannteste und größte Anwendungsbereich liegt jedoch mit der Hämodialyse (Blutwäsche) in der Medizin. In diesem Bereich werden auch künftig gute Chancen für den Membraneinsatz gesehen, so z.B. in der Diagnostik (Sensorik), der Sauerstoffübertragung in Form einer künstlichen Lunge (Blutoxygenation) sowie der gesteuerten Wirkstoffabgabe, die mittels Einhüllung von Arzneistoffen in diffusionskontrol-lierende Membranen erfolgt.
Projekte zur Entwicklung optimierter Membranen für medizinische Anwendungen werden auch am IPF in Kooperation mit Partnern in der Medizin bearbeitet.

Direktkontakt für inhaltliche Rückfragen:
Dr. Jochen Meier-Haack Dr. Siegfried Berwald
Tel: 4658-519 Tel.: 4658-396
e-mail: mhaack@ipfdd.de e-mail: berwald@ipfdd.de
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