在探讨生物制药工业中深层滤芯与微孔膜折叠滤芯的应用差异时,我们需要了解这两种过滤器在除菌过滤方面的不同性能。深层滤芯不能用于除菌过滤,而微孔膜折叠滤芯则可以,这主要是由于它们之间的孔径分布和内部结构稳定性的差异造成的。
无论采用何种生产技术制造这些过滤器,制造过程都无法确保所有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(如有机体),因为悬浮颗粒具有相对均一的尺寸,因此宽松一些的孔径分布会使得颗粒穿透过滤器变得更容易。
深层过滤器是通过特定的工艺将分散颗粒或纤维掺入基质或固定形式中制备而成,它们由这些成分组成。制造过程通常涉及使用不溶性微粒或纤维以及粘稠分散介质,并且需要均匀分散;基质的粘稠度、纤维排列方向、纺织品不溶性等都是为了解决均匀分散问题。在多孔膜铸液中不存在浓度梯度导致扩散平衡趋势的问题。
例如,在原理上,每根单独的一根纖維被置于表面直至完成纖維垫构建,每根纖維放置方式大致遵循随机定律,反映了这种无序沉降。因此,图一展示了这种随机沉降情况,以及空间构成了过濾器中的空間,与之相应的是极大的大小差异,反映了局部密度高或低。此外,由于隨機沉降产生非常宽泛的事物筛选范围同样适用于熔融和吹塑工艺处理随机放置之线材。
深層過濾器與其間空隙大小取決於線材厚度。一個較厚過濾垫可被看作由連續薄層“單位垫”組成,每一個連續層增加進行到達一定程度後會產生逐步減小空隙大小整體效果,最终將會達到某種固定的值,但這可能是一個漸進性的過程,這個過程將永遠無法達到膜結構所需技術要求。
此外,深層過濾器結構也受到工藝條件影響,用於預過濾必須受到某些製備工藝特別是壓力脈衝影響。在這種壓力條件下,不僅可能損壞過濾器還可能導致其鬆弛,因此必須進行相關檢測已經有許多膜型號證明它們能承受高达72psi(5bar) 的壓力差異和脈衝,並仍然滿足微生物截留和完整性測試要求,而深層過濾器則可能因為這些強烈壓力的作用而遭受損害。
從字面意思來看,深層過濾器在其質量範圍內可以去除任何污染物,而膜型號主要作用為表面的截留功能,這取決於要去除污染物。此外,由於預先處理者具有很大的污染載荷能力,使得它們成為通過處理工藝中的“黑馬”。如果希望提高表面截留效率,只能通過非對稱多孔性結構(擴大有效面積)、或者在前端使用其他類型保護措施來實現目標,即找到最適合前置與終端通過量需求最佳化組合,以滿足預期截留率與處理容量需求。
最後,我們應該注意的是,只有膜型號才能接受完整性測試,但不是所有deep-layer filter 都適用。而為了驗證並確保其性能符合標準規格,所以我們需要對那些設備進行完整性測試。但是,由於deep-layer filters 通常用於澄清和精煉,但是不適用於消毒目的,所以並不必要對他們進行完整性測試。我們應該尋找適當時間重新評估這兩種技術是否能夠滿足未來日益嚴苛的情況下我們日益增长的人口需求。如果我們想提升我們環境保護政策以支持更好的水質管理,那麼我相信每個人都應該參與其中。我們也應該考慮投資更多研究以開發新的材料和設計,以便創造出更加耐用的、成本效益更高的小型污水處理系統,以幫助我們控制廢水問題並改善全球環境健康狀況。