مؤلفه اصلی فیلتر سرنگ ، غشای فیلتر با دقت بالا آن است. این غشای از مواد خاص مانند پلی تترا فلورو اتیلن (PTFE) ، نایلون ، پلی اترسولفون (PES) و غیره ساخته شده است. این مواد دارای پایداری شیمیایی خوبی ، پایداری حرارتی و استحکام مکانیکی هستند و می توانند در طی فرآیند تصفیه در برابر فشار و سایش مقاومت کنند. مهمتر از همه ، این مواد می توانند منافذ ریز و یکنواخت را تشکیل دهند که اندازه آن دقیقاً کنترل می شود ، معمولاً در سطح نانومتر تا میکرومتر.
اندازه منافذ یک عامل اصلی در تعیین کارایی تصفیه است. هنگامی که مایع از غشای فیلتر عبور می کند ، ذرات بزرگتر از اندازه منافذ در خارج از غشای مسدود می شوند ، در حالی که ذرات و مولکول های مایع کوچکتر از اندازه منافذ به راحتی جریان می یابند. این مکانیسم فیلتر سرنگ را قادر می سازد تا ضمن حفظ خلوص و تسلط مایع ، ناخالصی مانند ذرات ، باکتری ها ، ویروس ها و غیره را در مایع از بین ببرد.
تصفیه با دقت بالا فیلتر سرنگ به طور عمده به کنترل دقیق اندازه منافذ در غشای فیلتر آن بستگی دارد. برای دستیابی به این هدف ، تولید کنندگان معمولاً از فرآیندها و فن آوری های پیشرفته تولید ، مانند حفاری لیزر و اچ کردن پرتو الکترونی استفاده می کنند تا اطمینان حاصل کنند که اندازه هر منافذ نیازهای طراحی را برآورده می کند.
علاوه بر این ، ماده غشای فیلتر نیز تأثیر مهمی در راندمان تصفیه آن دارد. غشاهای فیلتر مواد مختلف دارای خاصیت شیمیایی و خصوصیات فیزیکی مختلف هستند ، بنابراین برای انواع مختلف مایعات و ناخالصی ها مناسب هستند. به عنوان مثال ، غشاهای فیلتر Polytetrafluoroethylene (PTFE) دارای پایداری شیمیایی و آبگریز خوبی هستند و برای پردازش حلال های آلی و مایعات خورنده مناسب هستند. در حالی که غشاهای فیلتر نایلون (نایلون) از آبگریز و مقاومت در برابر سایش خوبی برخوردار هستند و برای پردازش محلول های مبتنی بر آب و نمونه های بیولوژیکی مناسب هستند.
در کاربردهای عملی ، راندمان تصفیه فیلترهای سرنگ معمولاً با روشهایی مانند شمارش ذرات ، کشت باکتریها و تشخیص اندوتوکسین تأیید می شود. این روشهای آزمایش می توانند به طور شهودی توانایی فیلتر در حفظ ناخالصی ها و خلوص مایع فیلتر شده را منعکس کنند و از این طریق از قابلیت اطمینان و صحت فیلتر سرنگ در تحقیقات و تولید علمی اطمینان حاصل کنند.
ضمن حفظ فیلتراسیون با دقت بالا ، فیلترهای سرنگ نیز باید از سیالیت مایع اطمینان حاصل کنند تا به دلیل مقاومت بیش از حد در برابر تصفیه ، از افت جریان جلوگیری شود. برای دستیابی به این هدف ، تولید کنندگان نوآوری های زیادی را در طراحی غشاهای فیلتر انجام داده اند.
از یک طرف ، با بهینه سازی ساختار منافذ ، مانند اتخاذ طراحی ساختار چند لایه و توزیع منافذ شیب ، می توان مقاومت تصفیه را به طور مؤثر کاهش داد و سرعت جریان مایع افزایش می یابد. طراحی ساختار چند لایه غشای فیلتر را قادر می سازد ضمن حفظ تصفیه با دقت بالا ، فشار تصفیه را پراکنده کند و خطر گرفتگی یک منافذ واحد را کاهش می دهد. و توزیع منافذ شیب به مایع اجازه می دهد تا هنگام عبور از غشای فیلتر ، به تدریج با تغییر در اندازه منافذ سازگار شود و از این طریق مقاومت تصفیه را کاهش دهد.
از طرف دیگر ، با انتخاب مواد غشایی فیلتر مناسب و فرآیند تولید ، مقاومت تصفیه نیز می تواند کاهش یابد. به عنوان مثال ، استفاده از غشای فیلتر ساخته شده از ماده ای با نفوذپذیری بالا می تواند میزان جریان مایع را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. و استفاده از فرآیندهای تولید پیشرفته ، مانند فناوری حفاری لیزر ، می تواند اندازه و شکل منافذ را به طور دقیق کنترل کند و از این طریق مقاومت سیال را در طی فرآیند تصفیه کاهش می دهد.
علاوه بر این ، طراحی پوسته و روش اتصال فیلتر سرنگ نیز بر تسلط آن تأثیر می گذارد. این پوسته معمولاً از فولاد ضد زنگ یا پلاستیک ساخته شده است تا نیازهای استفاده در محیط های مختلف را برآورده کند. و روش های اتصال شامل اتصال نخ ، اتصال فلنج و غیره است و روش اتصال مناسب را می توان با توجه به نیازهای واقعی انتخاب کرد تا از جریان صاف مایع اطمینان حاصل شود.
فیلترهای سرنگ به طور گسترده در زیست پزشکی ، نظارت بر محیط زیست ، فرآوری مواد غذایی و سایر زمینه ها مورد استفاده قرار می گیرند. در زمینه زیست پزشکی از آن برای از بین بردن ذرات و میکروارگانیسم ها از محیط کشت ، سرم و بافر استفاده می شود تا از یک محیط خالص برای کشت سلولی اطمینان حاصل شود. در نظارت بر محیط زیست ، از آن برای پیش بینی نمونه های آب ، حذف ماده معلق و میکروارگانیسم ها و بهبود دقت و حساسیت تشخیص ابزار تحلیلی استفاده می شود. در پردازش مواد غذایی ، از آن برای تصفیه ترمینال برای اطمینان از استریل بودن محصول و افزایش ماندگاری استفاده می شود.
با پیشرفت مداوم علم و فناوری ، فیلترهای سرنگ نیز دائماً در حال نوآوری و توسعه هستند. در آینده ، ما می توانیم انتظار داشته باشیم که ظهور مواد غشای فیلتراسیون پیشرفته تر و کارآمدتر و فرآیندهای تولید و همچنین توسعه سیستم های تصفیه هوشمندتر و خودکار تر برای برآورده کردن خواسته های بالاتر برای تصفیه و تسلط با دقت بالا در تحقیقات و تولید علمی .
