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,这种差异源于两种类型的孔径分布和内部结构稳定性的不同。无论生产技术如何制造过滤器,都无法让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,因此宽度的孔径分布越高,颗粒穿透过滤器的可能性越大。
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。制造过程需要使用不溶性微粒或纤维以及粘稠分散介质,均匀分散是一个问题;基质粘稠度、纤维排列方向、不溶性、异质相不溶性等都是为了解决这个问题。在多孔膜铸液中不存在浓度梯度导致扩散平衡趋势。
例如,每根纖維被放置到表面直至完成垫构建,每根纖維放置方式基本遵循随机定律,反映了这种无序沉降。纖維间空间形成了過濾器的孔隙,如图一所示,该模型体现了隨機沉降,孔隙大小差異很大,反映了局部密度低或高,由於隨機沉降导致,而造成宽松的洞径分布。
同样熔融和吹塑工艺处理随机放置纶丝。这意味着每个连续薄层“单位垫”组成较厚垫,可以认为是由重复增加单独细节产生逐步缩小洞径整体效果,最终达到某个恒定值,这可能是渐进式但永远无法达到膜结构稳定性及技术要求。
此外,还受到工艺条件影响,如预先使用必需受制于某些制备工艺特别是压力差或脉冲压力的影响,在这种压力下可损坏或者使其松弛,因此必须进行检测已经有很多例证证明其耐受72psi(5bar)压差和脉冲。而这对于深层过滤器来说则可能受到破坏。
从字面上看,深层过濾在其過濾基質厚度范围内可去除任何污染物,而膜過濾主要作用为表面截留過濾。这当然也取决于要去除什么污染物。由于预過濾的大容量污染载荷,使它成为過濾技術中的“黑马”。如果需要提高表面截留能力,则只能通过多穴结构(非对称)、扩大有效面积或者在前端使用保护型深層過濾来实现目标找到最佳组合以满足期望截留率和处理需求。
最后,不同的是,对于完整性测试来说,只有膜過濾才能接受,而不是對於無菌需求的一般預先處理來說,這就意味著對於這種用途,它們並不必要進行完整性測試,因為它們通常只用於澄清與精製,並且因為這個原因,它們也不會進行無菌測試。
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