不同工況條件下微過濾膜的應用
不同工況條件下微過濾膜的應用由于各使用廠家生產的產品不同，具體的要求也有所區(qū)別，因此考慮問題的著重點也各有側重。在保證空氣處理無菌的前提下，如何滿足使用廠家的要求，膜材料的選擇就顯得至關重要。
1 產品因素在如青霉素、土霉素等抗生素產品的發(fā)酵過程中，空氣處理系統(tǒng)除油、除水前處理較好的情況下，以上介紹的各種膜材料都可以用于除菌過濾器，其可靠性依次排列為聚四氟乙烯微孔膜、聚偏氟乙烯微孔膜>玻纖涂覆氟聚合物微孔膜> Ni質微孔膜。其價格依次排列為聚四氟乙烯微孔膜>Ni質微孔膜>聚偏氟乙烯微孔膜>玻纖涂覆氟聚合物微孔膜。在如蟲草、靈芝等真菌類發(fā)酵過程中，其發(fā)酵工藝對空氣系統(tǒng)的無菌要求很高，因此空氣除菌系統(tǒng)的可靠性是至關重要的，因此濾芯的膜材料宜選用聚四氟乙烯微孔膜或聚偏氟乙烯微孔膜。
2 系統(tǒng)、設備因素有些企業(yè)的設備比較陳舊，管道為碳鋼，冷卻除水系統(tǒng)效果不夠理想。這就需要加強粗過濾和預過濾，一般宜選用容塵量大、有一定厚度的玻璃纖維復合氈濾芯作為粗過濾器（DGF）和預過濾器（JPF-YUD），有時還需要增加一道預過濾器。有些廠家選用聚丙烯纖維作為粗過濾器和預過濾器的濾材，在這種工況條件下是不合適的，因為管道中的鐵銹顆粒在高流速的空氣作用下，很可能由于聚丙烯纖維過濾精度的不足而穿透，進而將除菌過濾膜擊穿，造成整個空氣除菌系統(tǒng)失效。除菌過濾器宜選用強疏水性的聚四氟乙烯微孔膜或聚偏氟乙烯微孔膜制成的濾芯。當然最好的解決辦法是在資金允許的條件下，改進前處理系統(tǒng)。
3 氣候因素中國地域廣闊，各個地區(qū)的氣候條件各不相同，氣候條件對生物發(fā)酵過程的影響不可忽視。北方和中、西部地區(qū)，氣候干燥，以上過濾器都可以選用。南方沿海地區(qū)，常年氣候潮濕，發(fā)酵過程中空氣系統(tǒng)對除菌濾膜的疏水性要求較高，宜選用強疏水性的聚四氟乙烯微孔膜或聚偏氟乙烯微孔膜。有些廠家使用表面噴涂疏水高分子材料的玻璃纖維濾材，經過多次蒸汽滅菌消毒后，其表面噴涂的疏水高分子材料脫落，疏水性能降低，在空氣濕度較大的情況下，除菌過濾的可靠性得不到保證，造成發(fā)酵染菌率上升。
4 溫度因素從微濾膜材料的耐溫性來看，Ni質微孔膜>玻纖涂覆氟聚合物微孔膜>聚四氟乙烯微孔膜>聚偏氟乙烯微孔膜。作為過濾元件，濾芯的耐溫性還取決于制作濾芯的各種輔材的耐溫性能。濾芯的耐溫性主要體現在耐蒸汽消毒滅菌上，濾芯的膜孔結構以及疏水性不應在多次消毒后改變，其耐受性依次為Ni質微孔膜>聚四氟乙烯微孔膜>聚偏氟乙烯微孔膜、玻纖涂覆氟聚合物微孔膜。對于高溫空氣過濾（如噴霧干燥），可以選用Ni質微孔膜。表3濾膜耐溫性能對照表膜材質 PTFE PVDF HFGF Ni 長期使用最高溫度（℃） 80 80 90 250 短期蒸汽消毒溫度（℃） 142 138 140 350 一般來說，蒸汽滅菌只針對除菌過濾器。有些生產廠家在工藝設計上要求定期對整個空氣系統(tǒng)進行滅菌，可以在粗過濾器和預過濾器中使用涂覆氟聚合物改進的疏水性玻纖濾材，這樣就可以保證在線對整個空氣系統(tǒng)進行蒸汽滅菌時，各級過濾器的性能指標不受影響。對除菌過濾器進行滅菌消毒用的蒸汽也必須進行過濾。蒸汽過濾器濾芯可選用聚四氟乙烯燒結膜或不銹鋼燒結膜。有些廠家使用過熱蒸汽進行滅菌，過熱蒸汽的溫度與壓力不成對應關系，如果僅控制蒸汽壓力，往往造成或溫度太低滅菌不徹底，或溫度過高濾芯損壞。建議使用過熱蒸汽滅菌的廠家，在除菌過濾器蒸汽進口前加裝溫度表。
5 其他因素人為操作不當，也是造成除菌效果不好或者濾芯損壞的原因。如果生產廠家初次使用空氣除菌過濾器，并且操作人員的經驗不足，可以視情況考慮使用操作要求比較低的Ni質微孔膜。有些廠家由于前處理冷卻除水效果不好，而采用升高溫度以降低相對濕度的做法，這種做法雖然暫時解決部分問題，但是往往得不償失，既增加了能耗，又大大縮短了濾芯的使用壽命，與使用膜過濾器的初衷相違背。廠家應從根本上改善前處理系統(tǒng)，并考慮使用疏水性強的聚偏氟乙烯微孔膜或聚四氟乙烯微孔膜濾芯。
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