工业生物制药中使用的除菌过滤网深层微孔膜折叠式滤芯

我将对比预过滤与膜过滤,探讨深层过滤器不能用于除菌的原因,以及微孔膜过滤器的应用。这种差异主要源于两种类型过滤器的孔径分布和内部孔隙结构稳定性的不同。无论采用何种生产技术制造过滤器,都无法使其所有孔隙具有相同的尺寸。

人们一直在寻找有效去除悬浮颗粒(如有机体)的方法,因为这些颗粒具有相对均一的尺寸,因此孔径分布越宽,颗粒穿透过滤器的可能性越高。深层过滤器通过一定工艺将分散的颗粒或纤维掺入基质中制备而成,这些成分构成了深层过滤器的结构。

制造过程通常需要使用不溶性微粒或纤维以及粘稠分散介质,并且均匀分散也是一个挑战;基质的粘稠度、纤维排列方向、不溶性、异质相不溶性等都要考虑。此外,还需解决混合或涂压常规机理和主要颗粒凝聚的问题。在多孔膜铸液中,由浓度梯度引起扩散平衡趋势并不存在。

例如,在单个纤维被置于表面直至完成垫构建时,每根纖維放置方式大体遵循随机定律,反映了这种无序沉降。纖維之间形成了空间构成了过濾器的孔隙,其尺寸差异非常大,反映了局部纖維密度低或高。这导致了宽广的一致性,而熔铸和熔吹工艺也处理随机放置的心脏肌肉细胞。

深层過濾器中的孔径分布大小取决于筛网厚度。一旦达到某个恒定值,该过程可能是渐进性的,但永远无法达到膜结构稳定性的技术要求。此外,它们还受到预過濾条件影响,如压力或者压力脉冲,这可能损坏或者松弛過濾物,因此必须进行检测已经有许多例证证明了可耐受72psi(5bar)之类极端条件下的微生物截留性能。而对于深層過濾材料来说,在此壓力下則可能會損壞它們所構成的人造細胞結構。

从字面上看,一個典型預過濾設備能夠處理大量污染物,而一個表面截留式薄膜可以通過更小但連續範圍內的小洞來捕捉這些污染物。但是,如果我們想要提高表面的截留效率,就必須增加薄膜上的無規則通道數量,這樣就可以通過單一薄膜來實現更多次重疊操作以提高總體流率。如果我們在前端使用一個額外的大面積預過濾網,以保護後續機械運行,我們將能夠找到最佳組合以滿足既定的截留率與處理能力需求,並對每種選擇進行全面測試以確保其性能符合標準要求。

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