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PES除菌滤芯工作原理分析
TANVI2025-02-19 TANVI185
PES除菌滤芯,即聚醚砜(Polyether Sulfone)除菌滤芯,是一种高效的微孔过滤介质,其工作原理主要基于材料的特殊性质和微孔过滤技术。以下是对PES除菌滤芯工作原理的详细分析:


一、材料特性


聚醚砜材料具有良好的化学稳定性和热稳定性,能够在广泛的pH值范围内工作。这种材料具有较小的孔径,通常不超过0.22微米,可有效阻止细菌、病毒等微生物的通过。同时,聚醚砜材料表面的静电质子能够吸附、破坏细菌、病毒细胞壁,从而达到灭菌的效果。


二、过滤原理


微孔过滤:


细菌、病毒等微生物不能通过致密的微孔滤材。PES滤芯利用这一原理,通过其微小的孔径来截留流体中的微生物。


当含有微生物的流体通过滤芯时,微生物颗粒被滤芯的微孔结构阻挡,从而实现过滤和除菌的目的。


静电作用:


除了微孔过滤外,PES滤芯还利用静电作用来增强除菌效果。


滤芯表面的静电质子能够吸附流体中的微生物颗粒,进一步减少微生物的通过。


同时,静电作用还能破坏细菌、病毒等微生物的细胞壁,从而达到灭菌的效果。


三、应用与优势


应用领域:


PES除菌滤芯广泛应用于制药、食品、饮料、半导体等领域中的液体过滤和净化过程中。


在制药过程中,可用于制备注射用药物、血液制品等的过程中,达到灭菌的目的。


在食品、饮料生产过程中,可用于果汁、啤酒等饮料的净化过程,有效杀灭其中的微生物。


优势:


高效除菌:能够有效去除流体中的细菌、病毒等微生物,降低生产过程中的细菌感染、交叉污染等风险。


化学稳定性好:能够在广泛的pH值范围内工作,适用于多种化学物质的过滤。


热稳定性好:能够承受较高的温度,适用于高温环境下的过滤。


长寿命:滤芯的寿命较长,能够减少更换频率和成本。


四、过滤机制详解


PES滤芯的过滤机制还涉及到以下三种截留作用:


惯性撞击截留:当含有微生物颗粒的流体通过滤芯时,由于滤芯纤维的纵横交错和层层叠叠,迫使流体不断改变运动方向和速度。由于微生物颗粒的惯性大于流体,因此当流体遇阻而绕道前进时,微生物颗粒未能及时改变运动方向,而撞击并被截留于纤维的表面。


拦截截留:当流体通过滤芯的气速较低时,惯性撞击截留作用很小,此时拦截截留作用起主要作用。微粒随气流运动慢慢靠近纤维时,由于纤维的阻挡,微粒所在的主导气流流线改变流动方向,绕过纤维前进。在纤维的周围形成一层边界滞留区,滞留区的气流流速更慢,进到滞留区的微粒慢慢靠近和接触纤维而被黏附截留。


布朗扩散截留:当流体通过滤芯时,直径很小的微粒在缓慢流动的流体中会有明显的布朗运动,这种运动促使微粒和纤维接触并被捕集。


以上,PES除菌滤芯的工作原理主要基于其材料的特殊性质和微孔过滤技术。通过微孔过滤和静电作用,滤芯能够有效地去除流体中的细菌、病毒等微生物,为制药、食品、饮料等领域提供高质量的过滤和净化解决方案。