¿Qué son los filtros de membrana? Veamos su función y usos.

¿Qué es una membrana? La membrana actúa como una barrera que permite la separación. Aunque el aspecto puede parecer una hoja de papel, los filtros de membrana están compuestos por numerosos poros microdimensionados, cuyas partículas más grandes que una clasificación definida se retienen cuando se pasa un líquido o gas.

Los filtros de membrana se ofrecen en diferentes tamaños y formas, desde cartuchos, cápsulas, discos, etc. Fujifilm ofrece una amplia línea de cartuchos de membrana plisados y cápsulas.

Los filtros pueden clasificarse en diferentes categorías, como tipo “absoluto” y tipo “nominal”, según su método de filtración y su estructura. Los filtros de tipo nominal se conocen como filtros de profundidad, en los que las microfibras se enredan aleatoriamente. Cuando el líquido se filtra a través del medio, las partículas se retienen a través de la adhesión en la fibra. Por otro lado, el tipo absoluto típicamente tiene numerosos poros de microtamaño dentro de una película o membrana de resina sintética, lo que permite que las partículas más grandes que un tamaño definido queden atrapadas. En el caso de los filtros de profundidad, las condiciones del proceso, como la presión de funcionamiento o la concentración de contaminantes, tienen un efecto significativo en la retención del filtro. Por lo tanto, los filtros de profundidad se utilizan principalmente como prefiltración, mientras que los filtros de membrana se utilizan como filtración absoluta, donde se deben retener partículas mayores que la clasificación definida. Hay casos en los que se instalan múltiples pasos de filtración, por ejemplo, en el caso del agua mineral. Los filtros de tipo absoluto se utilizan justo antes del empaque para garantizar su seguridad, asegurándose de que los organismos dañinos o cualquier contaminante se eliminen del agua embotellada. Sin embargo, los filtros nominales generalmente se colocan de antemano para eliminar las partículas más grandes primero y reducir el bloqueo de los filtros finales. Se recomienda utilizar el filtro adecuado que siga el tipo de filtración requerido en el proceso.

La filtración por membrana se instala para muchos propósitos, como reducir los costos operativos o mejorar la calidad del producto. Los sistemas de filtración por membrana suelen ser muy simples, lo que los hace menos costosos en comparación con otros sistemas alternativos. No solo durante la instalación, los filtros de membrana no dejan residuos como la torta del filtro, lo que reduce el costo de eliminación. Además, la entrega de un sistema de filtración de alta calidad conduce a una mejora en la calidad del producto, lo que permite que un producto seguro y estable se distribuya a los clientes.

• Alimentos y bebidas (cerveza, vino, agua embotellada, productos lácteos, etc.)
• Biotecnología (aminoácidos, enzimas, etc.)
• Farmacéuticos (agua de proceso, agua pura)
• Dispositivos electrónicos, semiconductores (agua industrial, agua pura)

La microfiltración (MF) se define como un proceso de separación de membranas que elimina partículas con tamaños que varían de 0,01 a 10 μm. El microfiltro es otro término utilizado para describir los filtros utilizados para la microfiltración.

Además de la microfiltración, existen diferentes tipos de filtros de membrana que se utilizan en los procesos de separación. Se clasifican según su capacidad de filtrar el objetivo. La ultrafiltración (UF) tiene un tamaño de poro de 0,01 μm, dirigido a eliminar virus junto con microorganismos. La nanofiltración (NF) elimina no solo los virus, sino también los iones divalentes, con un tamaño de poro de membrana de 0,001 μm. Los filtros de ósmosis inversa (OI) se utilizan principalmente como desalinización y purificación de agua con un tamaño de poro de hasta 0,0001 μm, siendo el agua el único material que puede pasar a través de la membrana.

La filtración por membrana es uno de los métodos de esterilización cuando no se puede realizar la esterilización por calor. Dado que los tamaños de bacterias oscilan entre 0,3 μm y 0,5 μm, el tamaño de los poros de un filtro de membrana estéril es generalmente de 0,2 μm, ya que es adecuado para eliminar microorganismos contaminantes. Se utilizan comúnmente materiales de membrana como polisulfona (PS/PSF), polietersulfona (PES), fluoruro de polivinilideno (PVDF), politetrafluoroetileno (PTFE) y nailon. Las propiedades de la membrana varían según las características del material y la distribución de los poros. Por lo tanto, es importante seleccionar el tipo de membrana que sea adecuada para sus condiciones de uso.

Las membranas de polisulfona (PSF) y polietersulfona (PES) comparten características similares, donde tienen resistencia a soluciones ácidas y alcalinas con bajos extraíbles. También se sabe que tienen estabilidad térmica y baja unión a proteínas. Se utilizan comúnmente en diversos campos industriales, desde alimentos y bebidas, y semiconductores hasta productos farmacéuticos.

Las membranas de politetrafluoroetileno (PTFE) son compatibles con una amplia gama de productos químicos con alta resistencia térmica. Con su resistencia a las soluciones químicas, las membranas hidrófilas de PTFE se aplican a fluidos de filtro como solventes orgánicos y solventes agresivos, mientras que las membranas hidrófobas de PTFE se utilizan principalmente para filtrar gases. 

Las membranas de nailon tienen resistencia a una amplia gama de solventes orgánicos junto con sus características de hidrofilicidad, flexibilidad y baja tasa de elución. 

Las membranas de fluoruro de polivinilideno (PVDF) ofrecen durabilidad y resistencia en amplias soluciones químicas con bajos extraíbles. Con su característica de baja unión a proteínas y características hidrófilas, los filtros de PVDF se utilizan comúnmente como filtros finales para la reducción de la carga biológica en aplicaciones farmacéuticas. 

Las membranas de polipropileno (PP) son conocidas por su compatibilidad con soluciones alcalinas y su resistencia térmica. Los filtros de PP se utilizan comúnmente para la clarificación general o la prefiltración, a fin de capturar partículas para reducir la carga de la filtración final que sigue. 

Fujifilm tiene una larga experiencia en la fabricación de membranas de polisulfona, ofreciendo una amplia línea de filtros de cartucho adecuados para cada aplicación.

Los filtros de Fujifilm se ofrecen en varios tamaños y diferentes tapas de extremo que se adaptan a la carcasa correspondiente. Fujifilm tiene su propio código de tapa de extremo, que se explica en el siguiente cuadro. 

• *Tamaño de junta tórica 1: SAE AS568 (estándar de EE. UU.) 
• *2 DOE: doble extremo abierto ・・・Filtro con sellos de junta plana en ambos extremos abiertos.
• *3 SOE: extremo abierto único

Para obtener más información sobre su característica y sus especificaciones, consulte el catálogo de productos.

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