UF膜乃藉由自身膜孔大小與膜表面蓄積之濾餅，使大尺度顆粒物可被阻卻而水通過薄膜，達到良好之固液分離效果。然長期操作後，常發生UF膜阻力升高、膜通量下降，甚且過濾水質變差等狀況。除了因為廢(污)水中某些成分造成膜污堵、膜絲斷裂、膜表面破損等情況外，是否有可能膜孔特性亦發生變化所造成？要如何分析確定呢？
下圖為UF膜各種阻力因子，膜孔洞特性變化可能造成膜本身阻力、膜孔堵塞阻力與吸附污堵物造成阻力等改變。是故，了解孔洞特性變化，對了解UF膜運轉失效應有其必要性。
UF膜通量J
其中 ∆π 是滲透壓差，∆P 是跨膜壓力，µ 是黏度，Rp為膜孔堵塞阻力，Rad為吸附污堵物造成阻力，Rcp為濃度極化阻力，Rc為濾餅阻力，Rm為膜本身阻力。
氣液毛細流法(Capillary Flow Porometry，又稱氣液置換法)
本法為一定量分析多孔材料(如UF膜)孔徑大小、分佈及最大/最小孔徑的分析技術。其特別適合用於分析中空纖維膜等非平面樣品，可精確檢測出膜孔徑大小。本法的核心物理原理是 Young-Laplace 方程式，為液體在毛細管中被氣體排出所需的壓力與孔徑的關係：
當UF膜的孔徑越小，毛細作用力越強，需要更高的壓力才能將液體推出。因此，通過逐步升高氣體壓力並測量氣體流量，就能建立「壓力→孔徑」的對應關係，從而得知樣品的孔徑大小與分佈。下圖為氣液毛細流法示意。
UF膜過濾效能下降案例應用
本案例為某電子廠使用中空纖維UF膜進行濕式製程藥水回收，其將含有自電子產品表面清洗下微米顆粒物之藥水，通過UF膜過濾將微米顆粒物分離後，藥水導回製程再使用。今發生新安裝UF膜於短期內即發生過濾效果不佳，回收後製程藥水仍帶有微米顆粒物，導致製程良率大幅下降。
廠務人員將UF膜拆下檢視，並未於膜外觀發現明顯斷絲或破損狀況，懷疑是否膜孔有變化，造成微米顆粒物透過UF膜。故取部分膜絲送至專業檢測中心，以氣液毛細流法分析本次發生問題之UF膜孔洞特性，並與新UF膜孔洞特性進行比較。
下圖為本次發生問題之UF膜氣液毛細流法分析結果。圖上泡點為濕曲線上首次偵測到穩定氣流時的壓力，此壓力對應樣品的最大孔徑(0.392 um)；將乾曲線的氣體流量值除以2，其與濕曲線相交的點，其對應壓力經計算後可得樣品的平均流孔徑(0.208 um)，此為最常用的代表性孔徑指標。再與新UF膜孔洞特性比較，如下下圖所示，新UF膜經氣液毛細流法分析可得平均孔洞約0.04 um，本次發生問題之UF膜顯然孔洞有被擴大。對比製程藥液所含微米顆粒物之粒徑多小於150 um，擴大後孔洞無法有效截留微米顆粒物，應為過濾效果降低之原因。
註：UF膜孔洞被擴大原因，涉及案例廠之營業秘密，在此不予討論。
