I. Вызначэнне і асноўны механізм эфектыўнасці фільтрацыі складчатым мембранным фільтруючым элементам
1. Асноўнае вызначэнне і ключавыя тэхнічныя паказчыкі
Эфектыўнасць фільтрацыі - гэта асноўны параметр для ацэнкі прадукцыйнасці фільтрацыі фільтруючага элемента, які прадстаўляе долю прымешак з пэўным памерам часціц, выдаленых фільтруючым элементам, у працэнтах. Агульныя класы дакладнасці галіны ўключаюць 90%, 95%, 99%, 99,9%, 99,99%, прычым больш высокія значэнні паказваюць на больш моцную здольнасць перахопліваць часціцы і лепшую дакладнасць фільтрацыі. Яе асноўныя паказчыкі ацэнкі ўключаюць у сябе тры элементы, якія шырока выкарыстоўваюцца ў прамысловых выпрабаваннях і каліброўцы прадукцыйнасці:
Значэнне β (каэфіцыент фільтрацыі): асноўная формула разліку ядра: βₓ = колькасць часціц на ўваходзе ў фільтруючы элемент / колькасць часціц на выхадзе з фільтруючага элемента. Адпаведная формула разліку эфектыўнасці фільтрацыі: эфектыўнасць = (1 - 1/βₓ) × 100%, што з'яўляецца універсальным стандартам для колькаснага вызначэння здольнасці перахопліваць розныя памеры часціц поліпрапіленавага складчатага фільтруючага элемента.
MPPS (мінімальны памер пранікальных часціц): гэта адносіцца да памеру часціц, пры якім фільтруючы элемент мае самую нізкую эфектыўнасць перахопу. Гэта ключавая аснова для вызначэння сапраўднай прадукцыйнасці фільтрацыі складнога фільтруючага элемента. Найбольш лёгка пранікальны памер часціц звычайных фільтруючых элементаў канцэнтруецца ў межах 0,1–0,3 мкм, і часціцы з найбольшай верагоднасцю пранікаюць праз пласт фільтра, што таксама з'яўляецца асноўным дыяпазонам для тэставання прадукцыйнасці фільтруючых элементаў.
SAL (Узровень забеспячэння стэрыльнасці): асноўны паказчык, спецыяльна ўстаноўлены для стэрыльных фільтруючых элементаў, галіновы стандарт адпаведнасці павінен дасягнуць 10⁻⁶, што азначае, што верагоднасць выжывання мікробаў у адфільтраванай вадкасці не перавышае адзін да мільёна, забяспечваючы патрабаванні да стэрыльнай чысціні вадкасці, якая апрацоўваецца фільтруючым элементам з ПП.
2. Чатыры сінэргетычныя механізмы перахопу
Складаны фільтруючы элемент з мікрапорамі не залежыць ад аднаго метаду прасейвання для фільтрацыі. Ён абапіраецца на чатыры механізмы фільтрацыі, якія падключаюцца сінэргетычна, дасягаючы поўнамернага эфектыўнага перахопу часціц розных памераў, ахопліваючы буйныя, сярэднія, мікра- і субмікрачасціцы, і ўсе правілы перахопу прымяняюцца да элемента фільтра Pp:
Прамы перахоп (эфект сіта): асноўны асноўны механізм фільтрацыі. Калі памер часціц прымешак перавышае памер пор фільтруючага матэрыялу, яны будуць непасрэдна перахоплены і заблакіраваны паверхняй фільтруючага матэрыялу. Гэты механізм мае выдатны эфект перахопу для часціц ≥ 1 мкм, з эфектыўнасцю перахопу, якая набліжаецца да 100%, і выдатную стабільнасць фільтрацыі для поліпрапіленавага складчатага фільтруючага элемента.
Эфект інерцыйнага сутыкнення: у асноўным для буйных часціц памерам ≥ 5 мкм. Калі вадкасць цячэ з высокай хуткасцю, буйныя часціцы падвяргаюцца ўздзеянню інэрцыі і адрываюцца ад лініі патоку вадкасці, актыўна сутыкаюцца і прыліпаюць да паверхні валакна фільтруючага матэрыялу для перахопу. Чым вышэй хуткасць патоку, тым больш значны эфект інэрцыйнага сутыкнення і лепшы эфект перахопу для буйных часціц складаным фільтруючым элементам.
Эфект дыфузійнай адсорбцыі: Дастасавальна да мікрачасціц ≤ 0,5 мкм. Дробныя часціцы падвяргаюцца ўздзеянню броўнаўскага руху і дыфузіююць нерэгулярна, парушаючы абмежаванне лініі патоку вадкасці і замацоўваючыся на паверхні валакна фільтруючага матэрыялу пад дзеяннем сілы Ван-дэр-Ваальса. Ва ўмовах нізкай хуткасці патоку эфектыўнасць перахопу гэтага механізму можа дасягаць больш за 95 %, што з'яўляецца асноўным прынцыпам фільтрацыі мікрачасціц ПП-плісэ фільтруючага элемента.
Эфект назапашвання моста: для часціц, меншых за памер пор фільтруючага элемента, часціцы паступова назапашваюцца і ўтвараюць устойлівую структуру «аркавага моста» ў порах фільтруючага матэрыялу, дадаткова перахопліваючы меншыя памеры часціц прымешак. Высакаякасныя фільтруючыя матэрыялы з аднолькавым памерам пор могуць павялічыць поўную эфектыўнасць перахопу да больш чым 98%, што значна паляпшае агульную прадукцыйнасць Pp фільтруючага элемента.