原创 滤芯的测试原理

滤芯采用聚四氟乙烯拉伸膜、PFA骨架制造，具有高通量、高流速、长寿命，以及优良的化学相容性和耐氧化性能等特点。这种滤芯广泛应用于化学品过滤中各种酸、碱、有机溶剂等化学品的过滤，能够满足大多数恶劣环境下的过滤需求。

滤芯的完整性测试分为破坏性测试和非破坏性测试两大类。其中破坏性测试是细菌挑战测试，该测试方法是证明过滤器能够满足苛刻的除菌级过滤器标准的根本方法。非破坏性测试又分为起泡点测试、水侵入法测试、以及扩散流测试三种。

1、起泡点测试

泡点的原理：需要一定压力才能使气体冲破已经湿润的滤膜，气体大量从膜孔流出这一点的压力值是这个膜的泡点，测定这一压力值的方法是泡点法。

测试方法：1、消毒前将滤芯润湿，可以先将滤芯浸泡在干净水中10-15分钟，也可以将滤芯安装在滤壳中，让干净水滤过滤芯达到湿润目的。

2、起泡点测试基于毛细管模型。滤膜的结构中充满了微孔流道，这些微孔流道就形成了很多“毛细管”，当滤膜被润湿液体完全润湿后，液体受到表面张力的作用而保留于滤膜内部，如果要想将液体挤出膜孔就需要外加一个气体压力。能够克服表面张力将膜孔内的液体完全挤出时所需要的较小压力，就是滤膜的泡点值压力，也就是我们常说的起泡点，基于这种原理的测试方法，就是起泡点测试法。

图1：起泡点实验装置

2、水侵入法测试

图2：水侵入法原理

Hydro Corr测试又称为“挤水法”，“水浸入法”。该测试方法是基于水在疏水性滤膜表面存在表面张力和毛细管现象发展出来的。把水压进较大的膜孔所需要的较小压力称为水侵入压力。

测试原理：进行Hydro Corr测试时的压力要低于水侵入压力，而对于一个完整的过滤器，将不会有水真正通过过滤膜进入下游。Hydro corr测试过程当中测定的是折叠过滤器结构尺寸上被挤压而产生的液面下降，形成的“表观”水流量。

3、扩散流测试

扩散流测试基于溶解－扩散模型。当滤膜被润湿液体完全润湿后，如果在过滤器的上游存在压缩气体，而该压缩气体的压力值又小于泡点压力时，滤膜仍然是完全润湿的。由于压缩气体一侧的气体浓度会高于常压一侧，此时气体分子会从高压测溶解到润湿液体中并扩散至常压测，如果在下游接一根管子会发现有气体缓慢流出，这就是扩散流，通过检测扩散流的完整性测试方法称为扩散流测试。

实验原理：通过在测试压力下测量气体扩散可以测量扩散流，但是扩散流与滤膜孔径无关。对于大面积过滤器而言不会影响扩散流测试结果的判断，所以对于大面积过滤器而言，推荐采用扩散流测试。而对于小面积过滤器测试，由于扩散流很小，测量误差可能较大，推荐采用直接与孔径关联的泡点测试。

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