在探讨预过滤与膜过滤的差异性时,我们首先需要认识到深层滤芯和微孔膜折叠滤芯在除菌过滤方面的应用差异。这一差异主要源于两种类型过滤器的孔径分布以及内部孔隙结构稳定性的不同。无论是通过何种生产技术制造,过滤器上的所有孔隙尺寸都无法完全相同。
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就越高。深层滤芯通常通过某些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。在制造过程中,使用不溶性微粒或纤维以及相当粘稠的分散介质是必要且困难的一步;均匀分散也是一个挑战。
多孔膜铸液中的浓度梯度导致扩散平衡趋势并不存在于这个过程中。例如,每根纖維被置于表面直至最终完成纖維垫构建,每根纖維放置方式遵循随机定律,反映了这种无序沉降。此外,由於纖維或其他微粒以一种随机方式沉降,因此产生了宽广的大型空间,从而形成了较大的孔径分布。
深层过滤器中的孔径分布大小取决于其厚度。如果是一块较厚的地板,可以被视为由重复薄层“单位地板”组成,每个连续层增加地板厚度,就像减少复合材料的一个大型空间效果一样。而每一层中较大的空洞会与下一层中的较小空洞连接,使得整体效果逐渐缩小到一定值,但这永远不会达到膜结构所需稳定性及技术要求。
此外,还有一点要注意的是,不同工艺条件可能会影响深层过滷片自身结构。在使用预過濾器的情况下,它们必须能够抵御某些制備工藝,如压力脉冲等。这类情况可能会损坏或者使過濾片松弛,而现有的许多膜過濾技術已经證明它们可以承受高达72psi(5bar) 的壓差和壓力脉冲,并仍然能符合微生物截留和完整性測試要求,而這種情況下的深層過濾片則可能會受到損壞。
从字面上理解來看,深層過濾片在其處理範圍內可去除任何污染物,但膜過濾片主要作用是表面的截留過濾,這取決於需要去除的污染物。此外,由於預過濾片具有一定的污染物負荷能力,因此它們成為了一個非常強大的工具。而如果我們希望提高表面的截留效率,只能通過改變多孔構造、擴大有效面積或者在前端加上一個保護性的預過濾來實現目標,即找到最佳組合,以滿足預期截留率與處理量需求。
最后,对于那些需要进行完整性测试以验证性能并确保符合要求的事项,我们只能依赖于膜進行檢查,而對於那些用于澄清和精炼但不用于除菌的事务,则并不必进行这样的测试。
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