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超滤技术简述

来源:http://www.kmscl.com/news/9.html  更新时间:2017-06-06

 超滤起源于1748年,Schmidt 用棉花胶膜或璐膜分滤溶液,当施加一定压力时,溶液(水)透过膜,而蛋白质、胶体等物质则被截留下来,其过滤精度远远超过滤纸,于是他提出超滤这一术语。1896 年,Martin 制出了第一张人工超滤膜。20 世纪 60年代,分子量级概念的提出,是现代超滤的开始,70年代和 80年代是高速发展期,90年代以后开始趋于成熟,进入到 21 世纪得到广泛应用。我国对该项技术研究较晚,上世纪 70 年代尚处于研究期限,80 年代末,才进入工业化生产和应用阶段。近30年来,超滤技术的发展极为迅速,不但在特殊溶液的分离方面有独到的作用,而且在工业给水方面也用得越来越多。

 超滤技术是通过膜表面的微孔结构对物质进行选择性分离。当液体混合物在一定压力下流经膜表面时,小分子溶质透过膜(称为超滤液),而大分子物质则被截留,使原液中大分子浓度逐渐提高(称为浓缩液),从而实现大、小分子的分离、浓缩、净化的目的。
    超滤是一种膜分离技术,其膜为多孔性不对称结构。超滤过滤过程是以膜两侧压差为驱动力,以机械筛分原理为基础的一种溶液分离过程,使用压力通常为 0.01~0.3 MPa,筛分孔径从 0.002~0.1μm,截留分子量为 1000~100,000道尔顿左右。


  超滤膜:能截留能截留大于0.01微米的物质.超滤膜允许小分子物质和溶解性固体(无机盐)等通过,同时将截留下胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物,用于表示超滤膜孔径大小的切割分子量范围一般在1000-500000之间.超滤膜的运行压力一般1-7bar。

超滤膜的种类

【按膜的外形特征可将超滤膜】分为:
①平板膜;
②管式超滤膜,孔径>lOnm;
③毛细管式超滤膜,孔径O.50~10.00nm;
④中空纤维超滤膜,孔径<0.5nm;
⑤多孔超滤膜。

【中空纤维超滤膜】
一支超滤膜由成百到上千根细小的中空纤维丝组成,一般将中空纤维膜内径在0.6-6mm之间的超滤膜称为毛细管式超滤膜,毛细管式超滤膜因内径较大,不易被大颗粒物质堵塞。

超滤技术与传统分离技术比较

 超滤膜的最小截留分子量为500道尔顿,在生物制药中可用来分离蛋白质、酶、核酸、多糖、多肽、抗生素、病毒等。超滤的优点是没有相转移,无需添加任何强烈化学物质,可以在低温下操作,过滤速率较快,便于做无菌处理等。所有这些都能使分离操作简化,避免了生物活性物质的活力损失和变性。
1. 滤过程是在常温下进行,条件温和无成分破坏,因而特别适宜对热敏感的物质,如药物、酶、果汁等的分离、分级、浓缩与富集。
2. 过滤过程不发生变化,无需加热,能耗低,无需添加化学试剂,无污染,是一种节能环保的分离技术。
3. 超滤技术分离效率高,对稀溶液中的微量成分的回收、低浓度溶液的浓缩均非常有效。
4. 超滤过程仅采用压力作为膜分离的动力,因此分离装置简单、流程短、操作简便、易于控制和维护。
5. 超滤法也有一定的局限性,它不能直接得到干粉制剂。对于蛋白质溶液,一般只能得到10~50%的浓度。

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