我将对比预过滤与膜过滤,探讨深层过滤器与微孔膜折叠滤芯的差异。深层过滤器不能用于除菌,但微孔膜折叠滤芯可以,这种区别源于两种类型的孔径分布和内部结构稳定性的不同。无论是哪种生产技术制造的过滤器,都无法使所有孔隙具有相同尺寸。人们一直在寻找去除悬浮颗粒(如有机体)的方法,因为这些颗粒具有相对均一的尺寸,因此宽度更大的孔径分布越可能导致颗粒穿透。
深层过滤器通过一定工艺将分散颗粒或纤维掺入基质中制备而成,它们由这些组成部分构成。在制造过程中,需要使用不溶性微粒或纤维以及粘稠分散介质,并且要均匀分散,这是一个挑战;基质的粘稠度、纤维排列方向、不溶性、异质相不溶性以及混合或涂压规则都是为了解决均匀问题。此外,由浓度梯度引起的扩散平衡趋势不存在于多孔铸液中。
例如,在原则上,每根纖維被放置到表面直至完成纖維垫构建,每根纖維的大致位置遵循随机定律,反映了这种无序沉降。每个纖維之间形成了空间,即为過濾器中的空隙,如图一所示,其中体现了隨機沉降,对於局部密度低或高造成大大小小空间。这也意味着由于隨機沉降,结果是很宽泛的人口分布。
同样地熔融和吹塑工艺处理随机放置细丝。一旦形成,其大小取决于厚度。如果较厚,则可认为由重复薄层“单元垫”组成,每个连续层增加厚度相当于减少复合材料人群分布,使得逐渐缩小人群效果产生,最终达到某个恒定值,该过程可能是渐进式但永远无法达及膜结构稳定性及技术要求。
此外,还要注意的是,深層過濾器結構會受到製程條件影響。預過濾必須承受一些製備工藝特别是壓差或者壓力脈衝影響。在這種壓力條件下,或許會損壞過濾器結構或者使其松動,因此需要進行檢測已經有很多例子證明它們能夠耐受高達72psi(5bar)之間的壓差和脈衝,而仍然能符合微生物截留與完整性測試標準。而對於深層過濾器來說,這些條件則可能導致損壞。
從字面意思看,一個好的預過濾可以去除任何污染物,而一個好的膜過濾主要作用為表面的截留。但這一切都取決於需要去除之污染物。此外,由於預過濾在其截留範圍內擁有一定的污染載荷能力,使它成為一種強大的工具。而如果我們想要提高終端通過率,只能通過改變多孔架構(非對稱)、增加有效面積或者在前端使用預過濾保護等方式來實現。我們正在尋找最佳組合,以滿足我們所需的一流截留率與處理量需求。
最後,我們應該注意到,不像膜絲筛,可以接受完整性測試,但一般而言,不用於除菌工作,所以無需進行完整性測試。我們通常將這些筛子用於澄清和精煉,但是因為這點,它並未涉及到完全性的問題。
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