La differenza tra filtri a membrana pieghettati idrofili e idrofobi

Nel campo della filtrazione industriale, le cartucce filtranti rappresentano la barriera fondamentale per salvaguardare la purezza di liquidi e gas. Nonostante le loro piccole dimensioni, incarnano una sofisticata scienza dei materiali. Oggi scopriamo una caratteristica chiave che determina le prestazioni del filtro: idrofilicità e idrofobicità. Prendiamo in considerazione le applicazioni industriali delle membrane pieghettate, dall'acqua ultrapura per la pulizia dei semiconduttori all'aria compressa per la fermentazione farmaceutica e vari acidi, alcali e solventi: tutte si basano sulla filtrazione di precisione. Le cartucce filtranti a membrana pieghettata, note per la loro ampia superficie di filtrazione e l'elevata efficienza nella ritenzione delle particelle, fungono da soluzione primaria. Ma sapevate che anche nei filtri pieghettati la "membrana" centrale può avere "personalità" molto diverse a seconda dell'attività di filtrazione? Ciò si riflette principalmente nelle loro proprietà "idrofile" e "idrofobiche".

Cosa sono?

Immagina la rugiada mattutina che rotola da una foglia di loto, formando perle scintillanti: questa è una perfetta dimostrazione dell'idrofobicità della natura. In termini semplici, idrofobicità significa che la superficie del materiale ha una "forza repellente" contro l'acqua, resistendo alla bagnatura. Le molecole d'acqua su tale superficie si sforzano di mantenere la loro forma sferica, con un ampio angolo di contatto.

Al contrario, quando una goccia d'acqua cade su un vetrino pulito, si diffonde rapidamente, entrando in pieno contatto con la superficie. Questo fenomeno è l'idrofilicità. I materiali idrofili sono molto "amichevoli" con le molecole d'acqua; c'è una forte attrazione reciproca tra la loro superficie e le molecole d'acqua, consentendo una facile bagnatura. Nella filtrazione, questa proprietà di "affinità o repulsione" del mezzo filtrante determina direttamente se è più adatto per la gestione di liquidi o gas.

Come funzionano i filtri idrofili e idrofobici?

Un filtro idrofilo agisce come un "percorso liquido". Quando l'acqua o altre soluzioni acquose entrano in contatto con la membrana del filtro idrofilo, la membrana consente al liquido di passare agevolmente intrappolando particelle sospese, batteri (più grandi della dimensione dei pori della membrana) e altri contaminanti. I suoi obiettivi di filtrazione sono principalmente vari liquidi, come acqua, reagenti chimici acquosi, soluzioni farmaceutiche e bevande. Il suo vantaggio risiede nel passaggio del liquido senza ostacoli, caratterizzato in genere da portate elevate, elevata capacità di trattenere lo sporco e lunga durata.

Nella nostra gamma di filtri a membrana pieghettata Hongtek, il Filtri pieghettati a membrana in PTFE idrofilo serie HPT sono un eccellente rappresentante della tecnologia idrofila. Il media filtrante di questa cartuccia utilizza una membrana microporosa idrofila in politetrafluoroetilene (PTFE) di alta qualità. Spinto dalla pressione, il liquido può bagnare direttamente e penetrare nella membrana. I micropori sulla superficie della membrana agiscono come un setaccio fine, trattenendo particelle, batteri e altri contaminanti più grandi della dimensione nominale dei pori, producendo così un liquido pulito. Di conseguenza, è molto adatto per filtrare acqua, soluzioni acquose, alcoli, fotoresist, agenti mordenzanti, ecc. Funziona in modo eccellente nella filtrazione finale di liquidi e nella filtrazione di grado sterilizzante nei settori elettronico, alimentare e delle bevande e farmaceutico.

Beneficiando delle proprietà intrinseche del materiale PTFE e della modifica idrofila, il Cartucce filtranti serie HPToffrono un'elevata efficienza di filtrazione stabile, portate elevate, lunga durata e bassa caduta di pressione. La loro ampia compatibilità chimica consente loro di gestire una varietà di reagenti chimici e tutti i materiali sono conformi alle normative FDA, rendendoli adatti all'industria alimentare e delle bevande.

Un filtro idrofobico, d'altra parte, agisce come un "passaggio del gas" e un "bloccaggio dei liquidi". A causa della natura idrorepellente della sua superficie, i liquidi non possono passare spontaneamente attraverso i suoi micropori. Ciò significa che se un filtro idrofobo viene immerso nell'acqua, l'acqua viene "bloccata", mentre l'aria e i gas possono passare liberamente.

Ciò rappresenta una sfida fondamentale: come possono essere utilizzati i filtri idrofobici per filtrare i liquidi? Prendendo il nostro Hongtek Cartucce pieghettate con membrana PTFE idrofoba serie EPT ad esempio, queste cartucce sono realizzate con membrana in PTFE naturalmente idrofobo. Il principio di funzionamento prevede l'applicazione di una pressione esterna sufficientemente elevata alla cartuccia stessa per forzare il liquido a "spremere attraverso" la rete di membrane idrofobiche. Questa pressione deve superare la "pressione di rottura" della membrana. Nelle applicazioni pratiche, viene spesso utilizzata per specifici processi di filtrazione su membrana dove è necessario superare la resistenza causata dalla sua natura idrofobica quando si filtrano determinati liquidi.

Naturalmente, i vantaggi dei filtri idrofobici risiedono nella loro eccellente compatibilità chimica, eccezionale resistenza alla temperatura e capacità di bloccare efficacemente le gocce d’acqua liquide, garantendo gas secchi e puri. Il Cartucce filtranti serie EPT dimostrano eccellenti prestazioni idrofobe, insieme a un'eccezionale compatibilità chimica e resistenza alla temperatura, consentendo loro di gestire ambienti chimici difficili e processi di sterilizzazione ad alta temperatura. Sono ideali per varie applicazioni di filtrazione e sfiato del gas, garantendo che i gas di processo siano asciutti e sterili.

Conclusione

Infine, scegliere tra un filtro idrofilo o idrofobo non è una decisione semplice. Si tratta di una corrispondenza precisa basata sullo stato fisico e sulle proprietà chimiche del fluido filtrato. Comprendere questa "relazione di affinità" è fondamentale per garantire il funzionamento efficiente e stabile del sistema di filtrazione. Sia che stiate trattando un flusso continuo di liquidi di processo o abbiate bisogno di gas compressi secchi e puliti, produttori come Hongtek, che offrono soluzioni idrofile e idrofobiche complete, possono personalizzare la barriera di filtrazione più adatta alle vostre esigenze.