我注意到在生物制药工业中,预过滤与膜过滤的比较是一个重要的话题。深层过滤器并不能用于除菌过滤,而微孔膜过滤器则可以,这种差异是由两种类型过滤器的孔径分布和内部孔隙结构稳定性的差异造成的。我了解到,无论采用何种生产技术制造过滤器,都无法使得所有的孔隙具有相同的尺寸。人们一直在寻找一种方法来去除悬浮颗粒(有机体),因为悬浮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。
我知道深层过滤器通过一定工艺将分散的颗粒或者纤维掺入某些基质或固定形式中制备得到。这些成分组成了深层过滤器的结构。制造过程几乎总是需要使用不溶性微粒或纤维以及相当粘稠的分散介质,均匀分散也是一个问题;基质的粘稠度、纤维优先排列方向、纤维不溶性、异质相不溶性、混合或涂压常规机理和主要颗粒凝聚都是为了解决均匀分散的问题。在多孔膜铸液中存在浓度梯度导致扩散平衡趋势,但这个过程中并不存在。在熔纺和熔吹工艺中,也处理随机放置纶丝。这意味着每个单独线圈都被放在表面上直至最终完成网格构建,每根线圈放置方式大体遵循随机定律,网格无规则反映了这种无序沉降。
我也认识到深层过滤器中的孔径分布大小取决于垫厚度。较厚的地板可以被认为是由重复薄层“单位地板”组成。一旦连续几层增加地板厚度,它们就起到了相当于降低复合材料所需通道分布作用。而且,每一层中的较大的洞穴会与下一层中的较小洞穴随机连接,这样产生逐步缩小通道直径整体效果,最终达到某个恒定值,这个过程可能是渐进性的但永远无法达到膜结构稳定性及技术要求。
此外,我还知道深层過濾器結構可受到製備工藝條件影響,比如預過濾必須受到壓力脈衝影響。在這種壓力條件下,一些預過濾可能會損壞其結構或使其結構鬆弛,這需要進行相關檢測已知膜過濾可耐受高達72psi(5bar) 的壓差和壓力脈衝,並且仍然能夠符合微生物截留性能測試要求,而深層過濾物質則在這種狀態下可能會損壞。
從字面意思來看,深層過濾機械在其厚度範圍內能夠去除任何污染物,但如果我們想要提高表面截留效率,那麼只能通過多孔體積增加有效面積或者在前端使用保護型預過濾來實現目的是找到最佳組合以滿足截留率需求與處理能力需求。此外,我還發現膜式篩網能接受完整性測試而非膜式篩網,因為後者通常用於澄清精煉而不是消毒,所以對它們進行完整性測試並無必要。