就浅谈膜分离过滤技术的应用

浅谈膜分离过滤技术的应用

德国Reichelt Chemietechnik股分有限公司成立于1978年9月1日 ,由Peter Reichelt博士收购了德国Serva-Technik股分有限公司作为生产和销售公司。在起初公司的产品范围只有600个品种，通过20000份印刷的产品手册做宣扬广告，在公司刚刚成立的日子里确切是1个使人印象深入的数字。但是随着产品范围迅速扩大，RCT的供货范围不久就有2000种以上产品，特别专注于 洁净工程， FDA美国药监局标准， USP美国药典标准和液相色谱法领域的产品。位于德国海德堡的RCT公司不但活跃在德国的生产技术、工艺技术、实验室技术、流体技术、医药和生物技术、化工技术、仪器制造、机械制造、计量仪器等领域，产品也遍及欧洲和世界各地。

创新，坚持和，是Reichelt Chemietechnik公司的主旨，是我们的产品范围和管理政策中履行贯彻的明确方针，营销与服务给RCT公司带来向前发展和不断稳固的市场地位。我们携手中国合作火伴青岛海润达进出口有限公司，将全线产品带到中国市场，服务中国工业。

过滤是实验室经常使用的技术，使用膜过滤器是效果且易于操作的过滤方法。从能量消耗，操作简便和过滤效果上看，膜过滤优于其他分离进程，比如蒸馏或结晶 。 特别是对生化或药物的利用尤其重要，由于其中的蛋白质和有效成份很多是热敏感的。随后实验室的过滤工艺才可能被放大和改进，并终利用到实际的大范围生产中。

过滤也是分离液体中固体颗粒的经常使用方法之1。 我们熟习的土壤是大的天然过滤器，地下水在通过不同类型的土壤以后积聚，并保存了各种成份，如颗粒物和污染物。 1个通俗的例子是咖啡过滤可以用水和咖啡粉做成香浓的咖啡。

在生物和制药技术行业的许多领域，包括食品和饮料行业，生物技术和饮用水处理行业，都普遍使用过滤膜用于过滤。

过滤膜的工作原理

膜过滤器的原理非常简单：待过滤的溶液通过薄的微孔膜，其渗透性取决于必定会从传统的材料工艺逐渐跨入到不同科学领域孔的大小，与普通筛的网孔大小相当。 比滤膜孔更小的颗粒穿过滤膜，同时比过滤膜孔大的颗粒截留下来。

PTFE滤芯

由PTFE聚4氟乙烯制成的ZITEX圆形过滤器，除孔径外的其他变量取决于过滤器的设计和材料。 在简单的过滤进程中，膜过滤器只作为1个膜片，待过滤的液体在压力下通过该膜片被吸入或压入。 但是它们也能够作为过滤膜组或滤芯，在离心管中或在96孔板中作为高通量挑选的微孔板来使用。 膜过滤器的技术设计几近是无穷的。

PVDF滤芯

PTFE聚4氟乙烯膜过滤器作为过滤器的特定利用取决于不同材料， 例如疏水性的PVDF，硝酸纤维素，醋酸纤维素，尼龙，PES和PTFE。 材料的选择取决于将要分离的物资和颗粒存在于何种溶剂中， PVDF和PTFE过滤膜更合适于特殊利用，例如需要化学稳定性过滤或清洁气体过滤。

纤维素滤芯

硝酸纤维素膜和醋酸纤维素膜可谓过滤材料中的经典过滤膜，具有非常广泛的利用。

孔径决定了利用，根据孔径的大小，将不同的过滤膜技术分为3类： 微过滤，超过滤和纳米级过滤。

1.微过滤膜技术

微孔过滤膜的孔径1般在5 m和0.1 m之间。 孔径为0.1 m至0.2 m，可以分离酵母菌和细菌，这就是为何微孔过滤膜在微生物实验中常常被使用，它是1种温和快速的杀菌方法。 例如注射式过滤器，即便在少许溶液的情况下，各种溶液也能够进行无菌过滤，这类微过滤膜主要利用于研究和医学工作。微型过滤锥由硼硅酸盐玻璃制成。严格控制大磷片优良石墨的原矿过量出口的政策措施

在工业化大范围生产上，这类滤膜技术以滤芯情势使用，特别是在医药，食品和饮料工业中。 例如，在生物技术中用于生物反应器中生长阶段以后的收获和细菌分离的生物技术，废水处理或浑浊液的油水份离。这类过滤只需要低于2巴的低压。

2.超过滤膜技术

大份子被浓缩时可以使用超滤技术，所以过滤原理在这里被逆转使用，超滤过滤膜孔径在0.1 m和从整体上看0.01 m之间。 由于该技术主要用于浓缩蛋白质，所以不被称为孔径，而是被特殊定义为份子量切断或标称份子量切断，SI 单元被称为道尔顿。 MWCO值表示被膜截留的球状份子的小份子量。 为了安全起见，应总是选择MWCO值最少比要分离的大份子的份子量高20。 这类膜过滤技术的利用，必须有外部压力，通常在1⑴0巴之间。

离心管由无内衬的PP管制成，也可用于离心力分离。使用离心过滤器需要有配合的特殊离心管，其底端带有特定份子量值的过滤膜并充满了待过滤的溶液。 在离心进程中，溶液被压进管底真个过滤膜进入离心管。 大份子由于太大，被截留下来。 离心过滤器有很多不同的设计，不管是小型还是大型，都可利用离心膜技术实现自己的过滤目的。 离心过滤的1个变种被称为渗滤， 这是透析和过滤的组合，用于交换缓冲溶液或改变溶液中盐的浓度， 饮用水处理厂大范围使用渗滤膜技术。

3.纳米级过滤技术

纳米级过滤使用带更小孔径的膜过滤器，其孔径小于0.005 m。 该膜过滤

器用来截留更小标准性能稳定持久的有机份子和盐，例如重金属离子。 纳米级过滤需要外部压力，过滤压力1般在10⑻0巴之间。 纳米级过滤膜技术主要利用于污水处理中的污染物截留，并可在制药和生物技术工业中用于分类和处理可回收物资。现在中国政府加大环境治理力度，严格控制工业排污，如何有效进行污水处理和回收有用物料成为生产企业的重要课题，RCT的纳米级过滤膜产品可以帮助您解决这些困难。

纳米级过滤工艺简便且利用广泛，不但可使用过滤器进行消毒或浓

缩，还可以将滤膜制成各种形状，用于溶剂和缓冲液的平常精细过滤。 许多分析仪器如HPLC或UHPLC系统，需要使用极为清洁和无颗粒的溶液，以避免毛细管梗塞和敏感的高孔隙吸附剂失活。 因此，对今天高科技的分析技术和仪器来讲，可靠的纳米过滤膜是不可忽视和非常重要的。

膜过滤器是可以串连的， 具有不同孔径的膜过滤器可用于分离不同尺寸的粒子并将其分馏。 例如预过滤器可以用来分离污垢和悬浮颗粒， 后续过滤进程中，膜过滤器的孔径可以逐步减小，以终取得所需的溶液纯度或不同大小的份子。

整体看来，简便的膜过滤技术显示出巨大的潜力并被正确使用，可有效取代或替换许多其他清洁或提纯工艺。