2024年12月03日

工业陶瓷滤芯过滤器的定义与应用

在20世纪60年代,膜过滤器进入市场,当时认为0.45μm级别的膜为“除菌级”过滤器。这种薄膜过滤器曾被广泛用于滤除生物制品和液体药品中的细菌、酵母、霉菌和非生物颗粒物。并采用粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)作为标准菌株检查和确认过滤器的除菌效果。但是在上世纪60年代后期,美国FDA Bowman博士发现一种从蛋白质溶液中分离出来的微小细菌当其在孔径为0.45微米滤膜上的挑战密度达到10⁴-10^6个细胞/c㎡ 时,会有细菌细胞穿过筛层。后来,该细菌被命名为缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta)。从此,使用更致密(0.2或0.22微米)的滤膜进行除菌处理。

最近,一种能透过0.1微米过滤器的细菌(Leptospira licerasiae)被发现于Genentech生物科技公司的细胞培养基中,这预示除了提高除菌级别要求之外,还可能需要在工艺中增加附加措施,如巴氏消毒或紫外消毒,以监测并控制这些微小细病原体。

为什么会定义为0.22μm?根据以下公式可以计算得到薄膜的标称孔径:

d = 毛细管直径 (孔径)

k = 形状校正因子

σ = 润湿所需水分表面张力

P = 克服表面张力的压力

θ = 液体与毛细管壁接触角

因此,不是仅仅看不到哪个具体数值,而是一个功能性定义。在ASTM F838-15标准下,用挑战水平大于等于1×107cfu/cm²有效面积的大型缺陷短波单胞杆螺旋孢子对设备进行挑战,并且通过适当验证,可以稳定重现产生无污染产品流出的设备。

采用不含化学添加剂去除液体中的病原体最大的好处在于该技术既能够有效地维护物理、化学和生物学稳定性,同时还能够保持产品质量。此类技术已经存在了多年,最早可追溯到巴斯德时代,但直至二次世界大战后才开始商业化生产和使用。除了防止病原体传播之外,这项技术还提供了一种安全、高效且经济实惠的手段,对食品加工行业至关重要。

总结来说,无论是过去还是现在,无论是在科学研究还是工业生产领域,高效、安全、高纯度产品都离不开先进的人工智能系统及自动化制造机理。这就使得我们的生活更加便捷,也让我们更加信赖那些来自遥远地方但经过精心处理以确保无害性的商品。