Российские мембраны для воды выдержали 270 часов стерилизации паром и не потеряли поры

Мембраны для очистки воды, созданные в Кабардино-Балкарском государственном университете имени Х. М. Бербекова вместе с Институтом нефтехимического синтеза РАН, сохранили рабочие свойства после 270 часов обработки перегретым паром при 121 °C и давлении 1,3 бар. Волокна не потеряли форму, пористую структуру, скорость фильтрации и способность задерживать примеси. Результат опубликован в журнале Separation and Purification Technology.

Предельный срок службы в эксперименте так и не был достигнут. По словам соавтора разработки Алисы Борисовой, полученный результат показывает большой запас устойчивости. Для фильтров это принципиальный момент. Обычные полимерные мембраны со временем обрастают биоплёнками, а автоклавная стерилизация, которая снимает эту проблему, разрушает поры и роняет производительность. Новый материал проходит десятки циклов обработки и продолжает работать.

От синтеза полимера до испытаний готовых волокон цикл прошёл внутри страны. Учёные КБГУ синтезировали около 30 вариантов полифениленсульфона, выбрали подходящий по структуре и молекулярной массе, а коллеги из ИНХС РАН получили из него половолоконные мембраны и проверили прочность, структуру пор и задерживающую способность. Сырьё — коммерчески доступный конструкционный пластик, метод — фазовое разделение в растворах полимеров. Такая связка упрощает переход от лабораторных образцов к крупным партиям.

Область применения авторы описывают конкретно: медицина, пищевая промышленность, фармацевтика и биотехнологии — везде, где оборудование регулярно обеззараживают. Многократное использование фильтрующих элементов после стерилизации снижает расходы на замену, сокращает простои и количество отходов. Отдельно названа задача, знакомая многим регионам: безопасная пресная вода в небольших поселениях и труднодоступных районах, где строительство централизованной системы водоподготовки затруднено или экономически нецелесообразно.

Впереди — испытания на реальных средах, определение предельного срока службы, оценка влияния загрязнения, очистки и рабочего давления. Затем разработка мембранного модуля и переход от лабораторного изготовления к производству крупных партий. Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда, проект № 22-19-00711.