Hvilket filtermembran passer til hvad? En guide til PES, PVDF, PTFE, PP og nylon
Et filtermembran, der fungerer godt til en vandbaseret opløsning, er ikke nødvendigvis det bedste valg til en prøve, der indeholder proteiner eller organiske opløsningsmidler. Et forkert valg af membran kan f.eks. føre til, at stoffer sætter sig fast på membranen, eller at materialet ikke tåler den væske, der skal filtreres.
For dig, der arbejder som laboratorieingeniør, procesingeniør, produktudvikler eller med kvalitetskontrol, er det derfor vigtigt at kende forskellene. Her sammenligner vi fem almindelige membranmaterialer, deres egenskaber og anvendelsesområder.
Hvad har indflydelse på valget af filtermembran?
Når du vælger et filtermembran, skal du tage højde for både, hvilke partikler der skal udskilles, og hvordan membranen fungerer sammen med væsken.
Fire egenskaber er særligt vigtige:
- Flowhastighed: Hvor hurtigt væsken passerer gennem membranen afhænger blandt andet af materialet, porestørrelsen, trykket, temperaturen og væskens egenskaber.
- Kemisk modstandsdygtighed: Membranet skal kunne modstå væsken og de anvendte kemikalier, uden at filtreringen påvirkes negativt.
- Hydrofile og hydrofobe egenskaber: Hydrofile membraner bliver let fugtige af vand, mens hydrofobe membraner er vandafvisende. Dette har indflydelse på, hvor let vandbaserede væsker kan passere gennem membranen, og om forfugtning er nødvendig.
- Proteinbinding: Visse membraner binder proteiner til deres overflade, hvilket kan medføre, at en del af proteinet går tabt ved filtrering af biologiske prøver.
Fem almindelige filtermaterialer og deres egenskaber
PES – polyetersulfon
PES er et hydrofilt membranmateriale, der ofte har en høj væskegennemstrømning og lav proteinbinding. Det gør materialet velegnet til filtrering af vandbaserede og biologiske opløsninger, f.eks. cellekulturmedier og proteinopløsninger, hvor man ønsker at begrænse proteintab.
Noget at huske på: PES er ikke kompatibelt med alle organiske opløsningsmidler. Kontroller derfor altid materialets kemiske holdbarhed.
Eksempler fra vores sortiment: EZLabpure™ fra vores leverandør Foxx Life Sciences er en steril vakuumfiltreringsenhed med PES-membran til blandt andet cellekulturmedier og bufferopløsninger.
Til procesfiltrering tilbyder vi desuden PROPOR HC fra Parker Hannifin, et steriliserende membranfilter med PES-membran og integreret forfiltreringslag, der sikrer høj kapacitet selv ved procesvæsker, der er sværere at filtrere.
PVDF – polyvinylidenfluorid
PVDF kombinerer god kemisk beständigkeit med høj mekanisk styrke og findes i både hydrofile og hydrofobe udførelser.
Hydrofile PVDF-membraner kan have lav proteinbinding og anvendes blandt andet til filtrering af biologiske prøver, proteinopløsninger og farmaceutiske procesvæsker.
Noget at huske på: PVDF-membranens egenskaber varierer alt efter udførelse. Kontroller derfor både, om membranen er hydrofil eller hydrofob, og hvilke kemikalier den tåler.
Eksempler fra vores sortiment: Corevital SND fra vores leverandør Cobetter er et steriliserende membranfilter med et hydrofilt PVDF-membran og lav proteinbinding. Filtret er udviklet til filtrering af biologiske og farmaceutiske procesvæsker, hvor høj produktudvinding og mikrobiologisk kontrol er afgørende.
PTFE – polytetrafluorethylen
PTFE har en meget god kemisk beständigkeit og anvendes til filtrering af mange organiske opløsningsmidler, kemisk krævende væsker samt luft og gasser.
Materialet er naturligt vandafvisende. Ved vandbaserede opløsninger kan det derfor være nødvendigt med forvædning eller et vandtiltrækkende PTFE-membran.
Eksempler fra vores sortiment: TETPOR PLUS fra Parker Hannifin er et PTFE-baseret membranfilter med meget god kemisk bestandighed. Det anvendes blandt andet til sterilfiltrering af gasser og i kemisk krævende anvendelser.
PP – polypropylen
Polypropylen er et kemikaliebestandigt og omkostningseffektivt materiale, der anvendes inden for mange forskellige former for filtrering. Det er især udbredt i filterpatroner til forfiltrering og partikelfiltrering af vand, kemikalier og industrielle procesvæsker.
PP er naturligt vandafvisende og har god modstandsdygtighed over for mange syrer, baser og andre kemikalier. Kompatibiliteten med organiske opløsningsmidler varierer dog afhængigt af koncentrationen og temperaturen.
Noget at huske på: PP anvendes ofte i dybdefiltre, f.eks. meltblown- og plisserede filterpatroner, men forekommer også i membrankonstruktioner. Det er derfor vigtigt at skelne mellem et PP-membran og et almindeligt partikelfilter af polypropylen.
Eksempler fra vores sortiment: PROPLEAT PP fra Parker Hannifin er en plisseret filterpatron af polypropylen, der anvendes til partikelfiltrering og klarfiltrering af procesvæsker. Konstruktionen kombinerer et stort filterareal med god snavskapacitet og bred kemisk kompatibilitet.
Nylon – polyamid
Nylon er et mekanisk holdbart membranmateriale, der er kompatibelt med mange vandbaserede opløsninger og organiske opløsningsmidler. Det anvendes blandt andet til HPLC-prøveforberedelse og rutinemæssig kvalitetskontrol.
Nylon kan binde mere protein end f.eks. PES og er derfor mindre egnet til visse proteinfølsomme prøver. Materialet er også mindre egnet til visse stærkt sure opløsninger.
Eksempler fra vores sortiment: Autofil® Foxx Life Sciences’ sortiment omfatter bland andet vakuumfiltertragte med nylonmembran til laboratoriefiltrering og prøveforberedelse.
Sammenligning af PES, PVDF, PTFE, PP og nylon
| Materiale | Karakteristiske egenskaber | Begrænsning |
| PES | Hydrofil, ofte med høj gennemstrømning og lav proteinbinding | Ikke kompatibelt med alle organiske opløsningsmidler |
| PVDF | God kemikaliebestandighed, fås i hydrofile og hydrofobe varianter | Egenskaberne varierer fra membran til membran |
| PTFE | Meget god kemikaliebestandighed, normalt vandafvisende | Hydrofobe varianter skal normalt forvædes til vandbaserede opløsninger |
| PP | God kemisk bestandighed, omkostningseffektivt og normalt vandafvisende | Mange PP-filtre er dybdefiltre snarere end membranfiltre. Den kemiske kompatibilitet skal kontrolleres |
| Nylon | Kompatibel med mange almindelige opløsningsmidler | Kan binde proteiner og er mindre egnet til visse syrer |
Tabellen giver et overordnet sammenligningsgrundlag. Egenskaberne kan variere fra produkt til produkt, selv når de er fremstillet af det samme materiale.
Har du brug for hjælp til at vælge den rigtige filtermembran?
Vores specialist Patrik Andersson hjælper dig med at vurdere krav, dokumentation og tekniske forudsætninger, så du kan finde den rigtige filterløsning.
Ofte stillede spørgsmål om filtermembraner
Hvilket filtermembran er bedst til filtrering af proteinopløsninger?
PES og hydrofilt PVDF er ofte egnede alternativer til filtrering af proteinopløsninger, da de generelt har en lav proteinbinding. Dette mindsker risikoen for, at proteiner sætter sig fast på membranen og går tabt under filtreringen. Valget afhænger også af opløsningens sammensætning og de krav, der stilles til filtreringen.
Hvad er forskellen mellem hydrofile og hydrofobe filtermembraner?
Hydrofile filtermembraner fugtes let af vand og er derfor velegnede til filtrering af vandbaserede opløsninger. Hydrofobe membraner afviser derimod vand og anvendes ofte til filtrering af gasser eller visse organiske opløsningsmidler. Ved filtrering af vandbaserede væsker kan det være nødvendigt at forfugte hydrofobe membraner.
Hvilken filtermembran skal man bruge til organiske opløsningsmidler?
PTFE er ofte et velegnet alternativ, da materialet har en meget god kemisk bestandighed og tåler mange organiske opløsningsmidler. Også nylon og visse PVDF-membraner kan anvendes, afhængigt af opløsningsmidlet og koncentrationen. Kontroller altid membranens kemiske kompatibilitet inden brug.
Hvad er forskellen mellem PES og PVDF?
Både PES og hydrofilt PVDF anvendes til filtrering af biologiske og vandbaserede opløsninger. PES er ofte kendetegnet ved høj væskegennemstrømning og lav proteinbinding, mens PVDF kombinerer god kemisk bestandighed med høj mekanisk styrke. PVDF findes desuden i både hydrofile og hydrofobe udførelser.
Hvordan vælger man den rigtige porestørrelse på et filtermembran?
Valget af porestørrelse afhænger af, hvilke partikler eller mikroorganismer der skal udskilles, og hvilke krav der stilles til filtreringen. I mange sterile filtreringsanvendelser anvendes membraner med en nominel porestørrelse på 0,2 eller 0,22 µm, mens større porestørrelser kan anvendes til partikelfiltrering. Der skal også tages højde for membranens materiale, gennemstrømningskapacitet og produktets validerede separeringsevne.
Du er måske også interesseret i:
Har du nogen spørgsmål?
