フィルター膜の孔径は、フィルター効果を決定する重要な要素の 1 つです。特定の用途要件に応じて、フィルター膜の孔径は通常、不純物が効果的に除去され、流体が妨げられない状態に保たれるように、0.1μm ～ 5μm の間で慎重に選択されます。
生物医学の分野、特に細胞培養、ワクチン調製、遺伝子治療などの高精度実験では、流体中の粒子、細菌、ウイルスなどの除去が非常に要求されます。このとき、孔径0.1μm～1μmのフィルター膜を選択することが非常に重要です。このタイプのフィルター膜は、直径 1μm 未満の粒子を効率的に遮断し、汚染を効果的に防止し、実験結果の正確性と信頼性を保証します。例えば、細胞培養プロセスでは、0.22μmの滅菌フィルター膜を使用することで培地の無菌性を確保し、細胞の汚染を防ぎ、細胞培養の成功率を向上させることができます。
化学品、医薬品、食品、飲料などの産業分野では、流体中の浮遊物質、粒子状物質、コロイドなどの除去が同様に重要です。このとき、フィルター膜の孔径は1μm～5μmのものを選択するのがより適切です。このタイプのフィルター膜は、工業生産のニーズを満たすために、大きな粒子を除去しながら高い流量を維持できます。たとえば、製薬業界では、2μm の粒子除去フィルター膜を使用すると、薬液中の不溶性粒子を効果的に除去し、薬の純度と安全性を向上させることができます。
フィルター膜の材質の選択も重要です。これは、フィルター膜の化学的安定性、熱安定性、親水性、その他の特性を決定するだけでなく、フィルターの耐用年数とコストにも影響します。現在、一般的に使用されている濾過膜材料は、 シリンジフィルター ポリフッ化ビニリデン (PVDF)、ポリエーテルスルホン (PES)、ナイロン、ポリプロピレンなどが挙げられます。
PVDF フィルター膜は、優れた化学的および熱的安定性で知られており、さまざまな有機溶媒、強酸および強アルカリの環境に耐えることができます。さらに、PVDF フィルター膜は優れた疎水性も備えており、非水溶媒の濾過に適しています。生物医学分野では、ウイルス除去、タンパク質濃縮、細胞分離などの高精度実験にPVDFフィルターメンブレンがよく使用されています。
PES フィルター膜は優れた化学的安定性と熱的安定性、および良好な親水性も備えているため、水ベースの溶液の濾過に適しています。 PESフィルター膜の表面は滑らかで、タンパク質などの生体高分子を吸着しにくいです。したがって、生物医学の分野では、PESフィルター膜は細胞培養液、血清、血漿などの生体サンプルの濾過によく使用されます。
ナイロンフィルターメンブレンは、親水性、耐圧性、耐食性に優れているため人気があります。ナイロンフィルターメンブレンは、環境モニタリングにおける水サンプルの分析、食品や飲料中の浮遊物質の除去など、さまざまな水溶液のろ過に適しています。また、ナイロンフィルター膜は柔軟性や弾性にも優れており、さまざまな形状やサイズのフィルターへの加工が容易です。
ポリプロピレンフィルターメンブレンは、低コスト、耐酸性、耐アルカリ性、変形しにくいことから工業用ろ過分野で広く使用されています。ポリプロピレン製フィルター膜は、工業用クーラントの循環ろ過や廃水処理における浮遊物質の除去など、さまざまな流体のろ過に適しています。ポリプロピレンフィルター膜の化学的安定性と熱安定性は PVDF や PES フィルター膜に比べてわずかに劣りますが、その経済性と実用性により、産業分野での幅広い応用が期待されています。
実際のアプリケーションでは、特定のアプリケーションシナリオに従ってフィルター膜の選択を包括的に検討する必要があります。以下に、いくつかの典型的なアプリケーション シナリオと、適合するフィルター膜の選択例を示します。
バイオメディカル分野
細胞培養: 培地の無菌性を確保するには、0.22μm PVDF または PES 滅菌フィルター膜を選択します。
タンパク質の精製: タンパク質溶液中の粒子や不純物を除去するには、0.45μm または 0.22μm の PVDF または PES フィルター膜を選択します。
ウイルス除去: ウイルス粒子を効率的に保持するには、0.1μm または 0.22μm の PVDF フィルター膜を選択します。
産業分野
化学品製造：化学品原料や最終製品中の浮遊物質や粒子状物質を除去するために、1μm～5μmのポリプロピレンまたはナイロンフィルターメンブレンを選択してください。
製薬業界: 薬液の滅菌濾過と粒子除去には、0.22μm PVDF または PES フィルター メンブレンを選択してください。
食品および飲料: 食品および飲料中の浮遊物質やコロイドを除去するには、1μm ～ 5μm のナイロンまたはポリプロピレンのフィルター膜を選択してください。
環境モニタリングと廃水処理
水質モニタリング: 水サンプル中の懸濁物質、バクテリア、ウイルスを除去して濃縮するには、0.45μm ナイロンまたは PES フィルター膜を選択します。
廃水処理: 廃水中の浮遊物質や粒子状物質を除去し、廃水処理効率を向上させるために、1μm ～ 5μm のポリプロピレンフィルター膜を選択してください。
