Filtrasyon prensibi

Aşağıdaki tablo küçük parçacıkların göreceli boyutlarını özetlemektedir

Filtrasyon; bilgi, benzersiz terminoloji ve özel bilgilerle sürekli olarak zenginleştirilen bir bilimdir.Bu temel kavramlar sektörde tanımlıdır ve siz müşterilerimizle, filtrelemenin temelleri konusunda ortak bir anlayışa dayalı olarak iletişim kurmamıza olanak tanır.Filtreleme teknolojisi ve bunların birbirleriyle olan ilişkileri ile ilgili bazı temel unsurları tanıtacağız.Filtrasyon, parçacıkları uzaklaştırmak için sıvı, hava ve gaz numunelerinin geçirgen bir ortamdan geçirilmesi işlemidir.Membran malzemelerinin farklı uygulamalardaki performansını etkileyen pek çok farklı özelliği vardır ve aşağıda sizin için en iyi membranı seçerken dikkate alınması gereken önemli özellikler bulunmaktadır.

1.Biyogüvenlik

Bu testler ISO-10993 ve USP Sınıf Vl'ye uygun olarak yapılmaktadır. Yapılan testler şunlardır: Sitotoksisite, Hassasiyet, Tahriş veya İntrakutan Reaktivite, Sistemik Toksisite (Akut), Hemokompatibilite (Hemoliz)

2. Filtrasyon verimliliği ve membran gözenek boyutu

İnce bir filmden filtrelemek, filtreleme malzemesinin nominal açıklıktan daha büyük parçacıkları önleyeceği anlamına gelir.Bu, membranın mutlak gözenek boyutunun açıkça sınıflandırılmasına olanak tanır.Bakteriyel tutma, membranın gözenek boyutuna göre belirlenebilir.Açıklıklar genellikle mikron veya mikron (μm) cinsinden ölçülür ve nominal veya mutlak değerler olarak açıkça belirtilmelidir. Nominal açıklık, belirli bir boyuttaki parçacığın çoğunluğunu (%60-%98) tutmanın tutma verimliliğini ifade eder ve aynı zamanda konsantrasyon, çalışma basıncı vb. gibi proses koşullarına da bağlıdır. Derecelendirme parametreleri üreticiden üreticiye değişiklik gösterebilir.Açıklık veya tutma oranı 'nominal değer' olduğunda parçacık boyutu ve yüzdesi olarak ifade edilmeli, oran 'nominal değer' olduğunda parçacık boyutu ve yüzdesi olarak ifade edilmelidir, yani 0,3um partiküllerin tutulma oranı %99,97'dir.Çalışma basıncı ve kirletici madde konsantrasyonu gibi filtreleme koşulları, nominal nominal filtrenin tutma verimliliği üzerinde belirgin etkilere sahiptir. Mutlak açıklık, belirli test koşulları (partikül boyutu, zorlama basıncı, konsantrasyon, algılama) altında belirli boyuttaki bir parçacığın %100'ünü tutma yeteneğidir. yöntemi). Gözenek boyutu ve organizmaya meydan okuma Organizmaya meydan okuyan gözenek boyutu 0,1 mikron Chlamydia leydii,Kısa dalga monas kusurlu 0,2 mikron Serratia marcescens 0,45 mikron 0,8 mikron lactobacillus türleri 1,2 mikron Candida albicans Yukarıdaki tablo, tutmak için kullanılan hidrofilik membranın uygun gözenek boyutunu gösterir. karşılık gelen bakteriler. Hidrofobik membran, bakterileri havada tutma konusunda aynı gözenek boyutuna sahip bir sıvıya kıyasla on kat daha etkilidir. DOP testi, filtrenin havadaki partikülleri gidermedeki verimliliğini karakterize etmek için kullanılır ve aşağıdakileri temel alır: Genellikle yüzde olarak ifade edilen, 0,3um yağlı aerosol parçacıklarının (DOP) oluşturduğu aerosol damlacıklarının tutulması.Yüksek verimli hava (HEPA) filtresi, 0,3um DOP damlacıkları (ASTM:D2986-95A) için en az %99,97'lik bir tutma verimliliğine sahiptir. 0,3um parçacık boyutu, çoğu hava filtresinin bu boyuttaki parçacıkları yakalamasının zor olması nedeniyle karakterize etmek için seçilmiştir. .Filtrasyon verimliliği, filtre membranının sıvıdan parçacıkları uzaklaştırmadaki etkinliğini karakterize etmek için kullanılır.Bir sıvıyı filtrelerken filtreleme verimliliği, filtrelenen parçacıkların belirli bir çapa eşit veya daha büyük olmasına bağlıdır.Gazları filtrelerken, filtre verimliliği, en kolay geçirgen parçacık boyutu da dahil olmak üzere, çıkarılan tüm parçacıklara dayanır (yukarıdaki DOP deneyine bakın).Bazı filtre üreticileri, filtreleme verimliliğini belirtmek için filtrelenen parçacıkların ağırlık yüzdesini kullanır, ancak bu, filtrenin nominal doğruluğu olan, filtre membranından filtrelenebilen parçacık sayısını tam olarak temsil edemez.Hepa filtreleri genellikle B olarak derecelendirilir ve filtreleme verimliliği aşağıda gösterilen beta değerleri kullanılarak hesaplanabilir:

% Verim (η)= (β-1) /βx100

Doğruluğu 1μm veya daha az olan filtreler genellikle titre düşüşüne veya log değerine göre derecelendirilir

3.Etkili Filtrasyon Alanı (EFA)

Bu, filtrelenen cihazın gerçek filtrelenen alanıdır.Örneğin, boru şeklindeki filtrelerde, plastikten yapılmış çerçeveler, cihazın EFA hesaplamasının dışında tutulmalıdır.Örgü filtrede yalnızca kapalı alanları ortadan kaldırmalısınız.

4. Kabarcık noktası

Tipik olarak test, hidrofilik bir zar üzerinde gerçekleştirilir ve amacı, yüzücü aracılığıyla zarın bütünlüğünü doğrulamaktır.Test genellikle su ile yapılır, ancak filmi ıslatmak için su dışında bir sıvı kullanılarak hidrofilik bir film üzerinde de yapılabilir.BP, membran gözenek boyutunun bir göstergesidir ve gerçek bakteri tutulumuyla ilgilidir.Hidrofilik membran - Hidrofilik membran sulu çözeltinin geçirgenliğine sahiptir, ıslatıldığında gazı durdurabilir.Bu, sulu çözeltinin hidrofilik membrandan geçtiği anlamına gelir, ancak membran ıslandığında uygulanan basınç 'kabarcık noktası'nı aşıncaya kadar gaz durdurulur; bu noktada hava delikten dışarı boşalır, sıvı dışarı atılır ve gaz içinden geçer.Kuru hidrofilik membran gazın geçmesine izin verir.Polieter sülfon membranımız hidrofilik bir membrandır.Kabarcık noktası aynı zamanda membranın gözenek boyutunun 0,2 veya 1,2 mikron olup olmadığını test etmek için sıklıkla kullanılır. Kabarcık noktası, sıvının, açıklığı dolaylı olarak ölçebilen, ıslatma filtre membranının maksimum açıklığından geçmesi için gereken hava basıncıdır. ve filtre membranının parçacıkları filtreleme yeteneğini değerlendirin.Kabarcık noktası, ıslatma filtre membranının sıvısına bağlıdır.Filtrenin belirli bir gözenek boyutu için, daha yüksek yüzey gerilimine sahip sıvılar (su gibi), daha düşük yüzey gerilimine sahip sıvılara (izopropil alkol gibi) göre daha yüksek kabarcık noktalarına sahiptir.Kabarcık noktası derecesi, kabarcıklar oluştuğunda maksimum gözenek boyutunu belirlemek için kullanılır.Açıklık ne kadar büyük olursa, kabarcık üretmek için gereken basınç o kadar düşük olur ve membran kabarcık noktasının birimi psi veya bar olarak ifade edilir [ASTMF316-03 Açıklık Özellikleri için standart test yöntemi]

5.Su Akış Hızı (WFR)

Tipik olarak test hidrofilik bir membran üzerinde gerçekleştirilir. WFR'nin amacı, sabit bir test basıncında ve sürede ıslak hidrofilik membrandan sıvı akışını ölçmektir.Test genellikle su ile yapılır;Ancak filtreleme işlemi sıvıyla uyumlu olduğu sürece diğer sıvılarla da yapılabilir.

6.Su Atılımı (WBT)

Hidrofobik membranlar gazlara karşı geçirgendir ancak sulu çözeltileri bloke eder.Yani hidrofilik membranlara göre tam tersini yaparlar.Bu da gazın bu membranlardan geçeceği ancak sulu çözeltinin oluşmasının engelleneceği anlamına gelir. Bu test hidrofobik bir membran üzerinde yapılır ve aynı zamanda membranın gözenek boyutuyla da ilgilidir.WBT basıncı (bazen su giriş basıncı olarak da adlandırılır), sulu bir çözeltiyi hidrofobik bir membrandan zorlamak için gereken basınçtır.

Su geçiş basıncı, suyun kuru hidrofobik filtre membranının maksimum gözenek boyutundan geçmesi için gereken basınçtır ve bu, filtrenin sıvı bariyeri görevi görme yeteneğini tanımlar.Açıklık ne kadar büyük olursa, suyu mikro delikten geçirmek için o kadar az basınç gerekir.Filtreleme endüstrisi, bir cihazın su geçiş basıncını belirtmek için metrekare başına pound (psi) veya bar kullanır.

7.Hava akışı (AF)

Bu normalde hidrofobik membranlarla ilişkili akış hızıdır.Bir yüzeyi belirli bir basınçta tutmak için bir zardan geçen hava miktarıdır.

8.Derinlik ve Membran Filtrasyonu

Derinlik Ortamı, kirleticileri yüzey yerine kendi yapısı içinde yakalayan, birden fazla katmandan veya derinliği olan bir ortamın tek bir katmanından oluşan bir filtredir.Avantajları Daha düşük maliyet Yüksek verim Yüksek kir tutma kapasitesi Son filtre Çeşitli parçacık boyutlarını ortadan kaldırır Potansiyel Dezavantajları Medya geçişi (dağıtma) Nominal gözenek boyutu Artan diferansiyel basınçta parçacık boşaltma Bir Membran Filtre tipik olarak filtrenin yüzeyindeki gözenek boyutundan daha büyük kirletici maddeleri yakalar zar.Nominal gözenek boyutundan daha küçük kirleticiler membrandan geçebilir veya diğer mekanizmalar tarafından membranın içinde yakalanabilir.Membran filtreler tipik olarak sterilizasyon ve son filtreleme gibi kritik uygulamalar için kullanılır.Avantajları Mutlak mikron altı gözenek boyutu derecelendirmeleri mümkündür Bakteri ve parçacık tutucu olabilir (gözenek boyutuna bağlı) Genellikle daha düşük ekstrakte edilebilirler Genel olarak bütünlük test edilebilir Potansiyel Dezavantajlar Derin ortamlardan daha düşük akış hızları Derin ortamlardan daha maliyetli

9.Basınç farkı (AP)

Basınç farkı, sıvı filtreye girmeden önce sistemdeki basınç (yukarı akış basıncı) ile sıvı filtreden geçtikten sonra sistemdeki basınç (aşağı akış basıncı) arasındaki farktır.Sabit akım uygulamalarında filtre membranı tıkanmaya başladıkça basınç farkı giderek artar.

10.Termal stabilite

Termal stabilite, filtrenin artan sıcaklık koşulları altında işlevselliğini ve bütünlüğünü koruyabilme yeteneğini ifade eder.Ürünlerin yüksek sıcaklıkta otoklavda sterilize edilmesi gerektiğinde termal stabilite önemlidir ve bazı filtreler termal kararsızlık nedeniyle otoklavlanamaz.Kimyasal uyumluluk ile termal stabilite arasında bir korelasyon olduğu unutulmamalıdır.Birçok filtre oda sıcaklığındaki kimyasallarla uyumludur ancak yüksek sıcaklıklarda uyumlu değildir.Filtrenin termal stabilitesi, belirli koşullar altında maksimum çalışma sıcaklığının belirlenmesiyle karakterize edilebilir.

11.Gözeneklilik

Gözeneklilik ('açık alan' veya 'boş hacim' olarak da adlandırılır), filtre içindeki tüm açık alanın (mikro gözenekler) bir ölçüsüdür.Tipik olarak filtre membranı %50-90 oranında açık alana sahiptir.Akış hızı, filtre membranının gözenekliliğiyle orantılıdır (filtre membranının belirli bir gözenek boyutu ve kalınlığı için, daha fazla gözenek = daha hızlı akış hızı).

12.Akış hızı

Filtrenin gözenek boyutu yalnızca parçacık tutma performansını göstermekle kalmaz, aynı zamanda akış hızı ve akı dahil olmak üzere performansını da etkiler.Örneğin, geniş açıklığa sahip bir filtre membranı daha hızlı bir akış hızına ve daha yüksek bir akışa sahip olacaktır.Aynı gözenek boyutuna sahip ancak farklı polimerlerden ve döküm proseslerinden yapılmış filtrelerin akış hızı ve akısının da farklı olacağını belirtmekte fayda var.

Benzer şekilde filtre membranının akış hızı ve akı performansı da gözeneklilikten etkilenir.Gözeneklilik, filtre membranındaki açıklıkların veya mikro gözeneklerin sayısını karakterize etmek için kullanılır.Akış hızı ve akı, filtre membranının gözenekliliği ile pozitif olarak ilişkilidir.

13.Havadaki partikül tutma verimliliği

Zhenfu Hava filtreleri, parçacık tutma verimliliğini belirlemek için dünya çapında tanınan yöntemleri kullanır

Aşağıdaki tablo HEPA ve ULPA sınıflandırması ve derecelendirmesi için uluslararası standarttır

Kategorileri ve derecelendirmeleri filtreleyin

Sıra Sınıf Parçacık boyutunu test edin Filtrasyon verimliliği %

EPA- Verimli Partikül Hava

HEPA-Yüksek Verimli Partikül Hava

ULPA - Ultra Düşük Partiküllü Hava

14.Bakteriyel ve Viral Testler

Bu normalde bir filtrenin klinik ortamda görebileceği zorluk türlerini simüle etmek için özel protokoller geliştiren bağımsız bir test tesisinde gerçekleştirilir.Yaygın olarak meydana gelen bakteri ve virüslerin boyutunu simüle etmek için bir zorluk partikülü seçilir.Genellikle bu testler maliyet ve güvenlik sorunları nedeniyle 'canlı' bir virüs kullanılarak yapılmaz.ZHENFU, bağımsız test tesisi olarak Utah, ABD'deki Nelson Laboratories'i atadı.Bakteriyel test protokolleri, yaklaşık 0,6 μm boyutuna sahip bir tehdit organizması olarak Staphylococcus Aureus'u kullanır ve viral test, 0,027 μm boyutuna sahip bir X174 Bakteriyofajı kullanır.HIV virüsünün 0,08 μm ve Hepatit C'nin 0,03 μm olduğunu ve dolayısıyla test protokolünün performanslarının klinik olarak anlamlı bir yansımasını sunduğunu belirtmekte fayda var. Başka bir deyişle, hepatit C virüsü ve HIV virüsünün filtreleme verimliliği virüsten daha yüksektir. Nelson Laboratuvarları tarafından verilen filtreleme verimliliği