Eine Hohlfaser ist eine verarbeitete Faser mit einem Hohlraum. Aufgrund des Hohlraums sind Hohlfasern leicht und flexibel und zeichnen sich durch ein hohes Wärmerückhaltevermögen, eine hohe Wasseraufnahmefähigkeit und schnell trocknende Eigenschaften aus. Hohlfasern kommen nicht nur in Bekleidungsprodukten, sondern auch in einer breiten Palette von Filtrationsgeräten zum Einsatz. In diesem Abschnitt wird die Betrachtung und Messung von Hohlfasern mit einem Digitalmikroskop vorgestellt.

Betrachtung und Messung von Hohlfasern mit einem Digitalmikroskop

Was ist ein Hohlfasermembranfilter?

Ein Hohlfasermembranfilter besteht aus Hohlfasermembranen, die die Form eines Hohlzylinders haben und durch das Eindüsen geschmolzener Rohstoffe hergestellt werden. Die Wände von Hohlfasermembranen bestehen aus unzähligen Mikroporen.
Durch Anpassung des Durchmessers dieser Poren können verschiedene Komponenten und Fremdpartikel getrennt und extrahiert werden.

Verwendung von Hohlfasermembranfiltern für die Wasseraufbereitung im Haushalt

Bis in die erste Hälfte der 1980er Jahre wurde in Wasseraufbereitungsanlagen üblicherweise Aktivkohle verwendet. Seitdem hat sich die Verwendung von Filtern, die Aktivkohle und Hohlfasermembranen kombinieren, verbreitet. Hohlfasermembranen sind dünne strohähnliche Fasern aus künstlichen Polymeren wie Polysulfon, Polyethylen oder Polypropylen, die zu einem Filter gebündelt werden. Die Membranwände haben Mikroporen, die Partikel unreiner Substanzen absorbieren.
Aktivkohle absorbiert Restchlor, Chlorgeruch, Schimmelgeruch, Trihalogenmethane, Agrarchemikalien und andere unerwünschte Stoffe, und Hohlfasermembranen beseitigen Eisenrost, Bakterien, Trübungen und andere unerwünschte Stoffe.

Medizinische Verwendung von Hohlfasermembranfiltern

Hohlfasermembranfilter kommen zudem bei verschiedenen Anwendungen im medizinischen Bereich zum Einsatz.

Wichtige Anwendungsbeispiele

Künstliche Niere (Dialysator)
Der Porendurchmesser von Hohlfasern in Dialysatoren, die für die künstliche Dialyse verwendet werden, beträgt etwa fünf Nanometer. Da rote Blutkörperchen, weiße Blutkörperchen und viele Plasmaproteine größer als der Porendurchmesser sind, treten nur überschüssiges Wasser und urämische Substanzen (Abfallprodukte) aus den Hohlfasern aus.
Plasmaseparator
Poren mit einem Durchmesser von etwa 300 Nanometern können Bestandteile von Blutzellen, wie rote Blutkörperchen und Blutplättchen, von proteinhaltigen Plasmabestandteilen trennen.
Separator für Plasmabestandteile
Die Separatoren für Plasmabestandteile bestehen aus Hohlfasern mit auf bestimmte Größen eingestellten Porendurchmessern von etwa 10 Nanometern, 20 Nanometern oder 30 Nanometern.

Beispiele für die Betrachtung und Messung von Hohlfasern mit einem Digitalmikroskop

Im Folgenden werden die neuesten Beispiele für die Betrachtung und Messung von Hohlfasern mithilfe eines Digitalmikroskops der Modellreihe VHX von KEYENCE vorgestellt.

Betrachtung der Oberfläche einer Hohlfaser eines Dialysators
VH-Z500, 500×, Koaxialbeleuchtung + HDR
Oben: Mit Tiefenzusammensetzung Unten: Ohne Tiefenzusammensetzung
Die Verwendung von HDR mit Tiefenzusammensetzung ermöglicht eine schnelle Defektanalyse.
Automatische Flächenmessung eines Hohlfaserquerschnitts
VH-Z20, 50×, Ringbeleuchtung
Automatische Flächenmessung eines Hohlfaserquerschnitts
VH-Z20, 100×, Ringbeleuchtung
Messungen von Querschnitten, die früher manuell durchgeführt wurden, können jetzt automatisiert werden.
Automatische Flächenmessung eines Dialysators
VHX-Z20, 20×, Ringbeleuchtung + HDR
Die Automatische Flächenmessung kann die Anzahl der Fasern ermitteln und die Innen- und Außendurchmesser bewerten.