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molkerei-industrie_04_2017

mi | Technik/IT Abb. 1: Prinzip der Porengrößenmessung mittels Kapillarfluss-Porometrie und den daraus resultierenden Kapillarkräften. Die Vorgänge im Inneren einer Membran während der CFP-Messung sind in Abb. 1 qualitativ dargestellt. Zu Beginn der Messung werden alle Poren mit einer vollständig benetzenden Flüssigkeit gefüllt. Anschließend wird die Membran mit Inertgas beaufschlagt, dessen Druck kontinuierlich gesteigert wird. Übersteigt der angelegte äußere Druck die Kapillarkraft, wird die Pore entfeuchtet und mit Gas durchströmt. Anhand des Unterschieds in der Gasflussrate der befeuchteten Membran zur Flussrate der unbefeuchteten Membran kann die Porengrößenverteilung berechnet werden. Die Gasflussrate während einer Messung ist für die trockene und befeuchtete Membran in Abb. 2 qualitativ gezeigt. 52 4 2017 | moproweb.de Die Flussrate der befeuchteten Membran liegt unterhalb der der trockenen, bis zu dem Druck, an dem alle Poren frei von Flüssigkeit sind. Beispielhaft sind die mittels CFP ermittelten Verteilungen einer Membran 1 mit einer in der Spezifikation angegebenen nps = 0,1 μm und einer Membran 2 mit einer angegebenen nps = 0,3 μm, jeweils aus dem Werkstoff Polyvinylidenfluorid (PVDF), in Abb. 3 dargestellt. In den Datenblättern beider Membranen waren keine Angaben zu der zugrundeliegenden Messmethode enthalten. Aus Abb. 4 ist ersichtlich, dass die Permeation für beide Proteinfraktionen mit 2 % bzw. 0 % für Casein und 27 % respektive 25 % für β-Lg nach 60 min bei Membran 1 über den gesamten Filtrationsverlauf höher ist als bei Membran 2. Diese Ergebnisse waren Abb. 2: Qualitative Darstellung des Messwertverlaufs während der Porometrie Abb. 3: Porengrößenverteilung zweier getesteter Mikrofiltrationsmembranen (Membran 1: nps = 0,1 μm; Membran 2: nps = 0,3 μm)


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