工厂过滤力微孔膜折叠深层滤芯除菌净化之选
预过滤与膜过滤的对比深度解析 深层过滤器在除菌净化方面不适用,而微孔膜过滤器却能胜任,这种差异性源于两种类型过滤器的孔径分布和内部结构稳定性的显著区别。无论采用何种先进技术制造这些设备,始终无法确保所有孔隙具有相同尺寸。人类不断追求去除悬浮颗粒(包括有机体)的方法,由于悬浮颗粒尺寸相对均一,因此其穿透能力取决于孔径分布的宽窄程度。
深层过滤器是通过精心设计工艺,将分散颗粒或纤维嵌入某些基质中制成,其构造由此形成。制造过程通常涉及不溶性微粒或纤维以及粘稠介质,均匀分散仍旧是个挑战;基质粘稠度、纤维排列方向、非溶性特性、异质相不溶性等因素都影响着均匀分散。在多孔膜铸液中,浓度梯度引起的扩散平衡趋势并未出现。例如,在原理上,每根单独放置到表面直至完成整个垫子的构建,每根纤维放置方式大体遵循随机定律,其无规则性的反映了这种无序沉降。当纺织材料之间形成空间时,便构成了过滤器的微小空隙,如图一所示,该模型展示了随机沉降现象,其中空隙大小差异极大,反映了局部密度高低变化。此外,由于材料或其他微粒以随机方式沉降,使得孔径分布非常宽。
深层过滤器中的孔径分布大小受其厚度影响,即较厚的垫子可被视为由重复薄层“单位垫”组成每个连续层或增加额外厚度,都相当于降低复合材料中的平均孔径。这使得每一层较大的空洞与下一层较小空洞产生随机连接,从而逐步缩小整体平均尺寸,最终达到一个恒定的值,但这个过程可能是渐进式且永远达不到膜结构稳定性的要求。
此外,深层过滤器也会受到工艺条件影响,比如使用预处理设备必须考虑制备工艺尤其是压力差和压力脉冲对结构造成损坏或者松弛的问题。而已知许多膜型设备能够承受高达72psi(5bar)的压力差和脉冲,并且保持有效截留率和完整性能测试标准,而同样应用在生物制药行业的大量深层型产品在如此强烈条件下可能遭受损害。
从字面上理解,深層過濾技術可以處理任何污染物,但這種說法忽略了一個事實:預過濾技術擁有一個巨大的污染負荷能力,這使它們成為過濾流程中的“黑馬”。如果需要提高表面截留效率,可以通過增大有效面積、調整多孔結構(非對稱)或者在前端加裝預過濾保護來實現目標,即找到最佳組合以滿足既定的截留率與處理量需求。
最後,一些研究人員還探討了如何確保最終產品符合規格,並進行完整性能測試,以驗證膜過濾設備之性能並確保它們符合標準。此類測試對於生物製藥產業來說至關重要,因為它們需要確保產品安全無害。但另一方面,不同情況下的選擇——即是否應該進行完整性能測試——則取決於我們要達到的目的。如果目的是澄清與精煉,那麼這種測試就不是必需品。如果目的是消毒,那麼我們將不得不採取不同的策略。在這種情況下,不必要再次進行完整性能測試,因為我們知道不能依賴這種技術來達到這個結果。