2026年9月2日，住友化学宣布开发了一项技术，该技术可在保持分离膜分离性能的同时，提升陶瓷分离膜（微滤膜）的透水性能。该技术使用住友化学专为分离膜开发的高性能氧化铝，增加了膜结构中贯通孔的密度。
陶瓷分离膜因其优异的机械强度、耐化学性和耐热性，广泛应用于食品加工、发酵、生物技术、化工及废水处理等多个领域。然而，在处理悬浮液、乳液等污染物易附着于孔隙的流体时，膜的透水性能往往下降。以往，膜性能主要依据平均孔径进行评价，而膜结构的影响被认为有限。但在实际应用中，孔隙的连通性和流路分布会显著影响透水性能及污染物在孔隙内的附着行为。因此，有必要引入超越单纯平均孔径的结构性指标。这项技术为分离膜面临的一个权衡难题提供了新解决方案，即提高透水性能往往会导致分离性能下降。
在与神户大学的联合研究中，住友化学对多层α-氧化铝管式膜的内部三维结构及其处理酵母悬浮液的过滤性能进行了比较。尽管平均孔径几乎相同，但使用新开发氧化铝制成的贯通孔密度高的膜，将渗透流分布在更多的流路中。这抑制了污染物向膜孔内的侵入，降低了内部孔隙堵塞的可能性，并减少了因污染物附着产生的阻力。结果，贯通孔密度高的膜在保持同等分离性能的同时，其稳态透水性能提高了3倍以上。
这些发现表明，陶瓷膜的性能不仅受平均孔径影响，还很大程度上受到膜内部流路分布的影响。同时也证实了新开发氧化铝是一种通过内部结构控制实现高透水性能的材料。对于膜制造商而言，这些发现为开发更高附加值和差异化的陶瓷分离膜提供了宝贵的见解。对于过滤系统制造商而言，这些发现有助于提出更高通量、更低清洗频率和更稳定运行的方案。
通过与神户大学的联合研究，证实了：
・在分离膜中，即使平均孔径相近，贯通孔密度的差异也会影响透水性能以及因污染物附着和堆积导致的过滤性能恶化。
・在贯通孔密度高的膜中，渗透流分布在更多的流路中，减少了局部负荷，从而减轻了孔隙堵塞和污染物附着。
・提升分离膜的性能，需要超越平均孔径，将内部流路结构纳入设计考量。
・住友化学专为分离膜开发的高性能氧化铝，凭借其自身特性，有助于增加膜结构的贯通孔密度并提升其功能性。
研究结果表明，新开发氧化铝为食品加工、生物技术、发酵、化工及废水处理等易发生污染物附着和堆积的应用领域，开发高性能分离膜提供了新的指导。今后，住友化学将为膜及过滤系统制造商提供解决方案，助力其实现产品高附加值、提升过滤系统性能并实现更稳定运行。
基于这些发现，住友化学将进一步推进利用氧化铝的结构控制技术，还计划加强与膜及过滤系统制造商的合作。寻求其材料解决方案在更广泛领域的应用，包括食品加工、发酵、生物技术、化工以及废水处理等，这些领域普遍存在因污染物附着和堆积导致的透水性能下降问题。
该技术的作用机理已通过与神户大学的联合研究得以验证。研究结果《Role of through-pore density in governing filtration performance and fouling of α-alumina microfiltration membranes》于2026年8月12日发表在科学期刊《Journal of Membrane Science Letters》的网络版上，作者：Hana Hosokawa, Tooru Kitagawa, Shuji Nakatsuka, Setsuaki Murakami, Hideto Matsuyama。DOI: https://doi.org/10.1016/j.memlet.2026.100124
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