生物制藥工業(yè)-除菌過濾-深層濾芯-微孔膜折疊濾芯

預(yù)過濾與膜過濾的比較

深層過濾器不能用于除菌過濾，但微孔膜過濾器可以，這種差異性是由兩種類型過濾器的孔徑分布和內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的差異造成的。無論采用何種生產(chǎn)技術(shù)制造過濾器，并

不能使過濾器的所有孔隙具有相同的尺寸。人們一直在尋找過濾去除懸浮顆粒（有機(jī)體）的方法，由于懸浮顆粒具有相對均一的尺寸，因此孔徑分布越寬，顆粒穿透過濾器的可能性越高。

深層過濾器是通過已一定工藝將分散的顆粒或者纖維摻入某些基質(zhì)或固定形式中制備得到的。這些成分組成深層過濾器的結(jié)構(gòu)。制造過程幾乎總是需要使用不溶性微?；蚶w
維以及相當(dāng)粘稠的分散介質(zhì)，均勻分散也是一個問題；基質(zhì)的粘稠度、纖維的優(yōu)先排列方向、纖維的不溶性、異質(zhì)相的不溶性、混合或涂壓的常規(guī)機(jī)理和主要顆粒的凝聚都是為
了解決均勻分散的問題。在多孔膜鑄液中存在的由濃度梯度導(dǎo)致的擴(kuò)散平衡趨勢在這個過程中并不存在。例如，原則上，單個纖維被置于表面直至最終完成纖維墊的構(gòu)建。每根
纖維的放置方式大體遵循隨機(jī)定律，纖維墊的無規(guī)則性反映了這種無序沉降。纖維之間的空間構(gòu)成了過濾器的孔隙，圖一該模型體現(xiàn)了纖維沉降的隨機(jī)性，孔隙的尺寸差異非常
大，反映了局部纖維密度的低或高。由于纖維或其他微粒以一種隨機(jī)方式沉降，導(dǎo)致孔徑分布非常寬。同樣，熔紡和熔吹工藝也處理隨機(jī)放置的纖維。

深層過濾器孔徑分布的大小，取決于纖維（顆粒）墊的厚度。較厚的過濾墊可以被認(rèn)為是由重復(fù)的薄層“單位墊”組成的。每個連續(xù)層或增加墊厚度起到相當(dāng)于降低復(fù)合材料孔
徑分布的作用。每一層中較大的孔隙會與下一層中較小的孔隙隨機(jī)連接，這可產(chǎn)生逐步縮小孔徑的整體效果。最終，孔徑分布將達(dá)到某個恒定值，這個過程可能是漸進(jìn)性的，但
是將永遠(yuǎn)無法達(dá)到膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及技術(shù)要求。

另外，深層過濾器的結(jié)構(gòu)可受到工藝條件的影響。所用的預(yù)過濾器必然會受到某些制備工藝，特別是壓差或壓力脈沖的影響。在這種壓力條件，或者可損壞過濾器結(jié)構(gòu)或者可使
過濾器結(jié)構(gòu)松散，因此必須進(jìn)行相應(yīng)的檢測。已經(jīng)有很多膜過濾器的例子證實(shí)其可耐受高達(dá)72psi(5bar)的壓差和壓力脈沖。這些膜過濾器仍然可符合微生物截留和完整性測試的
要求，而深層過濾器的纖維結(jié)構(gòu)在這種壓力條件下則可能受到損壞。

從字面意思開看，深層過濾器在其過濾基質(zhì)厚度范圍內(nèi)可除去任何污染物，而膜過濾器的主要作用是表面截留過濾。這當(dāng)然也取決于需要被去除的污染物。由于預(yù)過濾器的深層
截留具有很大的污垢載荷能力，使這些過濾器成為過濾工藝中的“黑馬”。而如果需提高表面截留過濾器的總通過量，則只能通過多孔性結(jié)構(gòu)（不對稱）、擴(kuò)大有效過濾面積或
在膜過濾前端使用深層過濾器保護(hù)等手段來實(shí)現(xiàn)。目的是找到前置過濾器和終端過濾器組成的最好過濾器組合，以滿足預(yù)期的截留率以及處理量需求。

膜過濾器可接受完整性測試，但深層過濾器則不能。為了驗(yàn)證膜過濾器的性能并確保過濾符合要求，這些過濾器必須接受完整性測試。深層過濾器通常用于澄清和精制，但不用
于除菌，出于這個原因，不必要對其進(jìn)行完整性測試。