
微孔过滤是膜分离过程中最早产业化的一个。以天然或人工合成的聚合物制成的微孔过滤最早出现于19世纪中叶。1918年Zsigmondy等首先提出了商品规模生产硝化纤维素微孔过滤膜的方法,并于1921年获得专利。1925年在德国Gottingen成立了世界上第一个滤膜公司——Sartorius GmDH,专门生产和经销滤膜。1949年,美、英等国相继生产硝化纤维素,用于水质等的检验。
微孔过滤膜的孔径一般在0.02~10μm左右。但是在滤谱上可以看到,在微孔过滤和超过滤之间有一段是重叠的,没有绝对的界限。同时,目前各种手册和膜公司刊出的滤谱中各种膜过程的分离范围并非完全相同,而且不断在变化。例如,在最近出现的滤谱中,不少在反渗透与超滤之间增加了一个纳滤过程。
微孔过滤膜的主要特征如下所述。
(1) 孔径均一 微孔过滤膜的孔径十分均匀。例如,平均孔径为0.45μ的膜,其孔径变化仅0.02μm。因此,微孔过滤膜具有很高的过滤精度。
(2) 空隙率高 微孔过滤膜的空隙率一般可高达80%左右。因此,过滤通量大,过滤所需的时间短。
(3) 滤膜薄 大部分微孔过滤膜的厚度在150μm左右,仅为深层过滤介质的1/10,甚至更小。所以,过滤时液体被过滤膜吸附而造成的损失很小。
微孔过滤膜的截留主要依靠机械筛分作用,吸附截留是次要的。
由醋酸纤维素与硝酸纤维素等混合组成的膜是微孔过滤的标准常用滤膜。此外,已商品化的主要滤膜有再生纤维膜,聚氯乙烯膜、聚酰胺膜、聚四氟乙烯膜、聚丙烯膜、聚碳酸酯核径迹膜(核孔膜)、陶瓷等。
在实际应用中,摺叠型筒式装置和针头过滤器是微孔过滤的两种常用装置。
微孔过滤在工业上主要用于无菌液体的生产、超纯水制造和空气过滤;在实验室中,微孔过滤膜是检测有形微细杂质的重要工具。