Lý do khiến màng quấn xoắn ốc duy trì hiệu suất cao và độ ổn định trong nhiều tình huống phân tách về cơ bản nằm ở cơ sở chức năng khoa học-tính thấm chọn lọc làm lõi, kết hợp với cấu trúc xoắn ốc độc đáo và thiết kế động lực học chất lỏng, giúp đạt được khả năng phân tách và kiểm soát quá trình hiệu quả.
Cơ sở chức năng này trước hết được xây dựng dựa trên cơ chế phân tách của màng. Dựa trên sự khác biệt về kích thước lỗ rỗng và tính chất hóa học bề mặt, màng vết thương xoắn ốc có thể sàng hoặc hòa tan-các thành phần khuếch tán riêng biệt trong dung dịch. Ví dụ, màng thẩm thấu ngược, dựa vào kích thước lỗ chân lông cực nhỏ và lớp da dày đặc, chỉ cho phép các phân tử nước đi qua dưới áp suất, trong khi vẫn giữ lại các ion và hầu hết các chất hòa tan; màng lọc nano có kích thước lỗ lớn hơn một chút, cho phép có chọn lọc các ion hóa trị một đi qua trong khi vẫn giữ lại các ion hóa trị hai trở lên{3}}và chất hữu cơ; màng siêu lọc và vi lọc chủ yếu dựa vào sàng vật lý để loại bỏ chất keo, vi khuẩn và các hạt lơ lửng. Điện tích bề mặt và tính ưa nước/kỵ nước của vật liệu màng ảnh hưởng nhiều hơn đến đặc tính lưu giữ của các thành phần khác nhau, cho phép ứng dụng đa dạng.
Thứ hai, thiết kế cấu trúc của màng vết thương xoắn ốc đảm bảo thực hiện được chức năng của chúng. Lớp màng và lưới dẫn hướng-dòng chảy được bố trí xen kẽ và quấn dọc theo ống trung tâm, khiến chất lỏng cấp vào liên tục tiếp xúc với bề mặt màng theo kiểu dòng chảy-chéo dưới áp suất. Nước thấm qua màng vào các khoảng trống của lưới và chảy vào ống trung tâm, trong khi chất cô đặc được thải ra theo trục dọc theo lưới. Mẫu dòng chảy chéo liên tục này, kết hợp với nhiễu loạn vi mô do lưới tạo ra, ngăn chặn hiệu quả sự phân cực nồng độ và lắng đọng chất gây ô nhiễm, duy trì sự ổn định lâu dài của dòng màng và hiệu quả phân tách. Lớp hỗ trợ cung cấp sự gia cố cơ học, ngăn ngừa biến dạng màng dưới áp lực và đảm bảo ứng suất đồng đều và tính toàn vẹn trên bề mặt màng.
Hơn nữa, việc kiểm soát chính xác quá trình cuộn dây là một khía cạnh quan trọng trong nền tảng chức năng của nó. Độ xốp của lưới, độ căng cuộn dây và độ kín của bộ phận đều phải phù hợp với hiệu suất của màng; bất kỳ sai lệch nào cũng có thể dẫn đến dòng chảy không đều hoặc rò rỉ, do đó ảnh hưởng đến độ chính xác của quá trình tách và tuổi thọ sử dụng.
Do đó, nền tảng chức năng của màng vết thương xoắn ốc nằm ở sự tích hợp hữu cơ của cơ chế phân tách, thiết kế cấu trúc và quy trình sản xuất. Ba yếu tố này phối hợp với nhau để đảm bảo hoạt động hiệu quả và đáng tin cậy trong các điều kiện phức tạp, đặt nền tảng công nghệ cho các lĩnh vực ứng dụng ngày càng mở rộng-.
