無菌過濾膜的過濾機理主要為截留作用。截留作用可以分為以下幾種:機械截留、吸附截留、架橋截留、在膜內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)中截留。
1、機械截留:即篩分作用。指膜具有截留比其孔徑大或其孔徑相當(dāng)?shù)奈⒘5入s質(zhì)的作用。
2、物理作用或吸附截留作用:除了考慮篩分作用,還要考慮其他因素的影響,其中包括吸附和電性能的影響。
3、架橋作用:在孔的入口處,微粒因為架橋作用也同樣可被截留。
4、網(wǎng)絡(luò)型膜的網(wǎng)絡(luò)截留作用。這種截留是將微粒截留在膜的內(nèi)部,而不是膜的表面。
從上可見,篩分作用很重要,微粒等雜質(zhì)與孔壁之間的相互作用有時較孔徑大小顯得更為重要。
微孔過濾主要應(yīng)用于分離大分子、膠體粒子、蛋白質(zhì)以及其他微粒,他們的分離機理是根據(jù)分子或微粒的物理化學(xué)性能、所使用的膜的物理化學(xué)性能和他們之間的相互作用(如大小、形狀、電性能)不同而實現(xiàn)分離。
無菌過濾膜的微孔過濾的過程一般有三個階段:
1、初始階段:比膜孔徑大的粒子被截留在膜的表面,比膜小的粒子進入???,其中一些粒子由于各種力的作用被吸附在膜孔內(nèi),減少了膜孔的有效直徑;
2、過濾中期:微粒在膜表面開始形成濾餅層,膜孔內(nèi)部吸附逐漸趨向于飽和;
3、后期階段:隨著更多微粒在膜表面被截留,膜孔內(nèi)部吸附也趨于飽和,微粒開始堵塞膜孔,較終使膜通量趨于穩(wěn)定繼而不斷的下降。
通過上述的3個過程,就能理解在溶出過程中濾膜吸附能達到飽和,隨著過濾次數(shù)的增加越來越難過濾。