IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Мембранное фильтрование основано на принципе физического барьера, через который подлежащая обработке вода проходит под определенным давлением. Этот физический барьер – мембрана - может быть представлен как перфорированная перегородка, отверстия которой оказываются достаточно малыми для селективного прохода через них определенных веществ (молекул). Происхождение этих веществ, главным образом размер их частиц и молекул, размер отверстий в мембранах, а в некоторых случаях и возможный их заряд находятся в прямой зависимости друг от друга.

Среди методов мембранного разделения особое место принадлежит микрофильтрации (МФ), которая применяется для разделения систем жидкость (газ) - твердые частицы через микропористый материал, например, мембранный фильтр, с целью получения фильтрата, очищенного от коллоидных или взвешенных микрочастиц размером 0,05-10 мкм, а также микроорганизмов.

В биофармацевтической промышленности мембранная микрофильтрация является неотъемлемым этапом промышленных технологий переработки на стадиях осветления и стерилизации жидких лекарственных форм. Выбор мембранного фильтрования в качестве предпочтительного метода разделения определен высокими требованиями к чистоте и безопасности лекарственных препаратов. [3]

Мембранные микрофильтры широко применяют для получения стерильной воды, для приготовления офтальмологических растворов и диагностических реагентов, инфузионных растворов и инъекционных форм, антибиотиков, культуральных сред, препаратов крови, биологических жидкостей. [2]

Известно, что одну из лидирующих позиций в производстве мембран для МФ занимают полиамиды, что обусловлено комплексом присущих им свойств:

• термостабильностью,

• стойкостью к действию многих растворителей,

• природной гидрофильностью,

• предельно малым содержанием экстрагируемых веществ,

Полиамиды - гетероцепные полимеры, содержащие в основной цепи повторяющиеся группы – C(O)−NH− . Среди марок полиамидов, выпускаемых промышленностью, наиболее известны: полиамид-6 ([-NH-(CH₂₎₅-CO-]n), полиамид-12 ([-HN-(CH₂₎₁₁-CO-]n), полиамид-66 (CH₂₎₄-CO-]n),полиамид-610 ([-NH-(CH₂₎₆-NH-CO-(CH₂₎₈-CO-]n). [1]

Мембраны микропористые капроновые (ММК) представляют собой пористые пленки белого цвета. Существует несколько способов изготовления мембран:

• Метод сухого формования;

• Метод мокрого формования;

• Метод спекания порошков;

• Выщелачивание из растворов;

• Фазоинверсионный метод;

• Экструзия;

• Изготовление трековых мембран.

Среди выше перечисленных методов самым распространенным является метод мокрого формования с широким диапазоном размеров пор (от 0,1 до 3 мкм). Мембраны ММК изготавливаются из алифатических полиамидов (полиамид-6 и полиамид 66). Структура полиамидных мембран имеет крупноячеистое строение, причем стенками ячеек являются тонкие микропористые перегородки. Такое строение предопределяет непрерывность полимерного каркаса мембран и обеспечивает прочность и эластичность в сухом и смоченном виде, что обеспечивает удобство и простоту в работе с данными мембранами. ММК не теряют своей прочности и эластичности при многократных сгибаниях. Это свойство позволяет изготавливать гофрированные патронные фильтрующие элементы с сохранением целостности материала.

Мембраны ММК устойчивы к механическим, химическим и термическим нагрузкам, биологически инертны. Благодаря высокой пористости и тщательно контролируемому размеру пор каждой партии мембрана ММК обладает высокой эффективностью удержания микрочастиц при достаточной производительности фильтрации.

Полиамидные мембраны по своей природе гидрофильны и сразу же смачиваются водой и водными растворами. ММК устойчивы в водных средах со значениями pH от 2 до 13, а также в большинстве органических растворителей.

В соответствии с немалым списком свойств, ММК имеют широкий спектр применения: от предварительной очистки воды, используемой в промышленности, до получения сверхчистой воды для медицинских целей.

Справочная литература:

1. Тагер, А.А. Физико-химия полимеров / А.А. Тагер, ред. А.А. Аскадского. – 4-е издание, Москва, Научный мир, 2007;

2. Микрофильтрационные полиамидные мембраны и фильтрующие элементы на их основе в процессах осветления и стерилизации жидких лекарственных форм. Электронный ресурс. URL: http://www.technofilter.ru/press/stati/poliamidnye_membrany/. 20.01.2017

3. Мембраны в медицине. Электронный ресурс. URL: http://profbeckman.narod.ru

Код для цитирования: Скопировать