Что такое мембранный фильтр?

Что такое мембранный фильтр?

Мембранные фильтры используются для удаления мелких частиц из растворов. Фильтрация с использованием мембранного фильтра, также называемая микрофильтрацией, может надежно удалять частицы, размер которых превышает размер пор фильтра. Однако мембранные фильтры склонны к засорению, поэтому перед фильтрацией часто выполняется грубая фильтрация с использованием предварительного фильтра.

Мембранные фильтры изготавливаются из самых разных материалов, включая ПТФЭ, ПВДФ, ПЭС, смешанный эфир целлюлозы и полипропилен. При использовании мембранного фильтра необходимо выбрать подходящий мембранный фильтр на основе химической стойкости фильтрующего материала, адсорбируются ли компоненты в образце фильтрующим материалом и достаточно ли мал размер пор фильтра для удаления частиц.

Применение мембранных фильтров

Мембранные фильтры изготавливаются из мембран. Фильтрация жидкостей обычно используется в различных отраслях промышленности, включая пищевую, медицинскую, электронную, химическую и текстильную промышленность. Мембранные фильтры используются в процессе, называемом микрофильтрацией.

Микрофильтрация — это процесс, который полностью задерживает вещества, превышающие размер пор (диаметр пор) мембраны, что позволяет стабильно удалять примеси из жидкостей. По этой причине микрофильтрация с использованием мембранных фильтров применяется в полупроводниковой промышленности, где даже самое маленькое количество посторонних веществ недопустимо, а перед розливом продукция реализуется в виде растворов.

Материал мембранных фильтров

Мембранные фильтры изготавливаются из самых разных материалов. Примерами материалов являются ПТФЭ (политетрафторэтилен), ПВДФ (поливинилиденфторид), ПЭС (полиэфирсульфон), нейлон, сложные эфиры целлюлозы и полипропилен.

Все эти полимеры различаются по своей устойчивости к органическим растворителям, кислотам и основаниям и имеют очень разные химические структуры. Поэтому, помимо учета долговечности фильтруемого раствора, необходимо также учитывать легкость адсорбции образца на мембранном фильтре.

Структура мембранного фильтра 

Мембранные фильтры можно сравнить с предварительными фильтрами. Это тот же «фильтр», но с другой внутренней структурой и механизмом улавливания частиц. Предварительные фильтры, также называемые глубинными фильтрами, изготавливаются из стекла или других волокнистых материалов, которые спрессованы вместе. Поэтому размер пути потока внутри фильтра не постоянен. Кроме того, во время фильтрации крупные частицы задерживаются засорением в середине пути потока. Однако, если через фильтр проходит чрезмерное количество материала, засоренные частицы могут быть вытолкнуты и пройти через фильтр.

Мембранные фильтры, с другой стороны, имеют указанный максимальный диаметр пор, и ни один путь потока не может быть больше диаметра пор в каталоге. Поэтому частицы, превышающие диаметр пор, улавливаются на поверхности фильтра и полностью отделяются от фильтрата. Однако, поскольку все частицы скапливаются на поверхности фильтра, мембранные фильтры склонны к засорению. В реальных процессах фильтрация часто выполняется сначала с помощью предварительного фильтра для простой фильтрации, а затем с помощью мембранного фильтра.