How do Depth Filters Work?
深层过滤器通过其独特的深层过滤机制，实现了对流体中杂质和颗粒的高效去除，为制药领域提供了可靠的过滤解决方案。本期艾里奥斯《“深”入“浅”出》系列知识课堂，将为大家介绍深层过滤器是如何进行工作的。
深层过滤器中颗粒物的去除同时发生在过滤基质的表面和内部。颗粒物的去除由流道的深度和曲折度，以及颗粒物的大小共同决定。这些特性使得深层过滤器在颗粒物去除方面具有较高的效率和载量。
截留机理
通常情况下，大部分颗粒物天然携带负电荷，因此使用正电荷修饰的过滤介质能有效地去除尺寸较小的颗粒物。电荷修饰使滤器能够有效地去除颗粒物和胶状体，而不对载量和压力产生较大影响，同时也能有效去除带负电荷的微量污染物，如发酵过程带来的内毒素和核酸。
影响深层过滤器表现性能的因素：
- 介质的特性
介质的材质、结构、孔隙率以及表面积等都会直接影响到过滤器的过滤效果。
- 待过滤液体
待过滤液体的粘度、密度、pH值和温度等，也会对过滤器的性能产生影响。
- 目标颗粒物类型
颗粒物的尺寸、形状、密度以及化学性质等都会影响过滤器的截留效果和过滤速度。
- 工艺过程化学特性
在过滤过程中，可能涉及到一些化学反应，如吸附、离子交换或氧化还原等。这些化学反应不仅可能影响过滤器的性能，还可能对过滤介质和目标颗粒物产生作用，改变其性质和状态。
深层过滤器因其结构和化学组成，通常包含两个主要的澄清机理：
- 尺寸排除，通过筛分或截留
- 吸附，通过电动力学或疏水性
尺寸排除较容易理解，以下列出了影响深层过滤吸附作用的因素：
- 电荷相关的吸附
颗粒物的电荷状态、过滤介质的电荷特性以及周围环境的电荷分布都会影响电荷相关的吸附作用。
- 疏水性吸附
流体的盐浓度、溶质的疏水特性以及吸附剂的疏水基团数量和分布均会影响疏水性吸附的效果。
- 表面电荷和离子强度
过滤介质的表面电荷分布、流体的离子组成和浓度以及环境的pH值等因素，均会影响表面电荷和离子强度对吸附作用的影响。
而影响深层过滤器吸附性能的参数通常包括：
- 过滤器材质
不同的材质具有不同的表面特性和孔径大小，这些特性决定了过滤器对颗粒物的吸附能力和过滤效果。
- 待过滤药液和缓冲液的组分
待过滤药液和缓冲液中的化学物质可能与过滤器材质发生相互作用，影响过滤器的吸附性能。
- 工艺参数
过滤速度、温度、压力等操作条件，均对深层过滤器的吸附性能产生影响。
