Cấu trúc màng là điểm bắt đầu của hiệu suất giữ hạt

Cấu trúc màng gồm hệ lỗ qua chiều dày màng, lớp đỡ giữ khoảng cách nếp và lớp dẫn lưu đưa dòng đã lọc về lõi trong. Dòng chảy chuẩn đi từ ngoài vào trong, qua lồng ngoài, khe nếp và màng lọc. Hiệu suất giữ hạt hình thành tại đó, trước công đoạn lọc tinh.

Giữ hạt trên bề mặt màng

Ở cơ chế giữ trên bề mặt, lỗ màng hoạt động như một sàng: hạt lớn hơn lỗ bị chặn tại mặt màng. Màng PES có độ rỗng từ 80% trở lên. Giữ hạt trên bề mặt tạo lớp cặn mỏng tại mặt màng; cặn dày lên làm chênh áp tăng.

Giữ hạt trong chiều sâu màng

Một số màng giữ hạt trong chiều sâu: hạt đi vào hệ lỗ và bị giữ ở các độ sâu khác nhau. Màng PP có khẩu độ giảm dần không đối xứng: hạt lớn bị giữ ở lớp ngoài, hạt nhỏ đi sâu hơn trước khi bị giữ. Tải hạt phân bố trên toàn bộ chiều dày màng, nên màng nhận nhiều cặn hơn trước khi thay lõi.

Cấp lọc micron và phân bố cỡ lỗ

Cấp lọc cho biết cỡ hạt màng giữ được, nhưng hiệu suất giữ hạt còn phụ thuộc phân bố cỡ lỗ. Dữ liệu bubble point phản ánh lỗ lớn nhất trong màng. Cấp lọc đã công bố theo từng màng:

Màng

Cấp lọc

PES

0,1 / 0,2 / 0,45 µm

PP

0,1–120 µm

PVDF

0,22 / 0,45 µm

Nylon

0,22 / 0,45 µm

Nylon 66

0,22 / 0,45 µm

Với màng Nylon, bubble point tối thiểu trong nước là trên 0,25 MPa ở 0,22 µm và trên 0,18 MPa ở 0,45 µm; với màng PTFE là 0,1 MPa ở 0,22 µm và 0,06 MPa ở 0,45 µm. Hai cỡ này của PTFE chỉ là cỡ thử bubble point, vì trang sản phẩm không công bố cấp lọc micron cho PTFE. Tỷ số beta bằng 100 tương ứng giữ hạt 99% trong điều kiện thử.

Diện tích nếp lọc, tải hạt và chênh áp

Diện tích lọc quyết định tải hạt màng nhận được trước khi sức cản tăng quá mức. Các con số vận hành theo phần tử 10 inch:

  • Diện tích lọc: khoảng 0,65 m²; đường kính 69 mm.
  • Chênh áp thuận tối đa: 0,4 MPa ở 21–25°C; 0,2–0,24 MPa ở 80–85°C.
  • Lưu lượng điển hình màng Nylon, nước 20°C, 0,02 MPa: 8,3 lít/phút ở 0,22 µm; 10 lít/phút ở 0,45 µm.

Khi hạt tích tụ, chênh áp tăng dần theo tải hạt.

Kiểm tra hiệu suất giữ hạt trước khi đưa vào lọc tinh

Trước lọc tinh, hiệu suất giữ hạt được xác nhận bằng thử tính toàn vẹn và hồ sơ thử thách vi sinh. Thử tính toàn vẹn bằng bubble point hoặc diffusive flow kiểm tra màng đã thấm ướt có lỗ thủng hay khuyết tật hay không. Giá trị LRV cho biết mức giảm vi sinh: PVDF và Nylon 66 đạt LRV trên 7, màng Nylon đạt LRV từ 7 trở lên.

Giải pháp lõi lọc giấy xếp tại Vietnam Cleanroom

Sản phẩm: lõi lọc giấy xếp Vietnam Cleanroom gồm PP, PES, PTFE, PVDF, Nylon và Nylon 66, đường kính 69 mm, dài 2,5–40 inch, phần tử 10 inch có diện tích lọc khoảng 0,65 m², đầu nối dùng O-ring 222/226 silicone.

Đặc tính: lớp đỡ và dẫn lưu PP, hàn nóng chảy không keo, kiểm tra tính toàn vẹn trước xuất xưởng, sản xuất trong Class 100, đạt ISO 9001/14001, FDA, USP Class 6 và ASTM F838.

Ứng dụng: chọn lõi tiền lọc theo lưu chất, tải hạt và lưu lượng, đối chiếu cấp lọc và chênh áp trên datasheet.

Kết luận

Hiệu suất giữ hạt hình thành từ cấu trúc màng: cỡ lỗ quyết định hạt nào bị giữ, chiều dày quyết định hạt bị giữ ở đâu, và diện tích lọc quyết định tải hạt lõi nhận được.

FAQs

1. Cấu trúc màng ảnh hưởng thế nào đến giữ hạt?

Cấu trúc màng quyết định cỡ lỗ và độ dày: lỗ nhỏ giữ hạt mịn, màng dày phân bố tải hạt trên nhiều lớp.

2. Giữ hạt trên bề mặt khác giữ trong chiều sâu ở điểm nào?

Giữ hạt trên bề mặt chặn hạt tại mặt màng; giữ trong chiều sâu cho hạt đi vào hệ lỗ và bị giữ ở nhiều độ sâu.

3. Cấp lọc nhỏ hơn có giữ hạt tốt hơn trong mọi trường hợp?

Cấp lọc nhỏ hơn giữ hạt mịn hơn, nhưng sức cản lớn hơn.

4. Vì sao chênh áp tăng khi hạt tích tụ trong màng?

Hạt tích tụ hẹp đường chảy qua lỗ màng, sức cản tăng nên chênh áp tăng dần.

5. Kiểm tra giữ hạt bằng phép thử nào trước lọc tinh?

Dùng thử tính toàn vẹn bằng bubble point hoặc diffusive flow, kết hợp giá trị LRV trên datasheet.