在探讨生物制药工业中预过滤与膜过滤的比较时,我们注意到深层滤芯并不能用于除菌过滤,而微孔膜折叠滤芯则是可以进行此类操作的。这种差异主要源于两种类型过滤器在孔径分布和内部孔隙结构稳定性方面的不同特性,无论是通过何种生产技术制造,无法确保所有孔隙具有相同尺寸。
人们一直在寻找有效去除悬浮颗粒(如有机体)的方法,因为这些颗粒通常具有相对均一的尺寸,因此需要宽阔的孔径分布才能减少颗粒穿透过滤器的可能性。深层滤芯通过将分散颗粒或纤维添加到某些基质或固态形式中制备而成,这些成分构成了深层滤芯的结构。在制造过程中,使用不溶性微粒或纤维以及粘稠分散介质,并且均匀分散是一项挑战;基质粘稠度、纺织方向、不溶性材料、异质相不溶性以及混合涂抹常规都是为了解决均匀分散问题。
多孔膜铸液中的浓度梯度导致扩散平衡趋势并不适用于这个过程。例如,每根纺织物被放置直至形成完整垫层,每根纺织物放置方式遵循随机定律,反映了无序沉降。这导致了大量空间构成了过滤器中的孔隙,其大小差异非常大,反映了局部密度低高之处。此外,由于随机沉降,导致宽泛的孔径分布。而熔炼和熔吹工艺也处理随机排列纺织物。
深层筛网上的洞口大小取决于筛网厚度,更厚的地板可以被视为由重复薄地“单位地板”组成,每个连续层或增加地板厚度会产生相当于降低复合材料洞口分布效果。每一层较大的洞会与下一层较小洞随机连接,从而产生逐渐缩小洞口大小整体效果,最终达到一定值,但这可能是一个渐进性的过程,但永远无法达到膜结构稳定性的技术要求。
此外,深层筛网结构也受到工艺条件影响,如预先使用的是必然受到某些制备工艺特别是压力变化或者压力脉冲影响,在这种压力条件下,可以损坏筛网结构或者使其松动,因此必须进行检测已经有许多膜筛例证其耐受高达72psi(5bar)压差和脉冲,而这些仍然能满足微生物截留和完整测试要求,而深表筛网在这样的条件下可能会遭受破坏。
从字面上看来,深表筛网在其作用范围内可去除任何污染物,而膜表截留主要作用是在表面截留。这当然取决于需要去除污染物。此外,由于是预先使用的是具有很大污染载荷能力,使得这些成为过滤工艺中的“黑马”。如果要提高表面截留效率,则只能通过多样化结构(非对称)、扩大有效面积或者在前端加装保护措施来实现目标,即找到最好的前置与终端结合以满足期望截留率及处理量需求。
最后,不同之处还体现在完成性能验证上:由于漆布转换能够接受完整测试,以验证性能并确保符合标准要求,但由于它们用于澄清精纯但不是净化因此没有必要执行这一步骈。但即便如此,他们仍需经历一个严格的一系列试验,以确保他们能够承担起未来任务所需负荷。如果我们想要获取最佳结果,我们必须考虑到如何利用我们的资源以最大限度地提升我们的工作效率,同时保持产品质量高水平。
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