在流程工艺过程的优化中，开始越来越多地对过滤过程总成本费用进行分析。这里，过滤器的采购价格不仅仅是重要要素，而与其有关的使用运行费用也有着重要意义。现代化的膜过滤技术在降低使用运行费用中起到重要作用，正如本文所介绍的新型滤芯那样。

硫化聚醚（PES）是制作新的Sartopore Platinum过滤膜的材料，已经在市场上供应了好几年，是一种有着很高性能、可靠的微生物抑制性和高化学兼容性的过滤膜材料。这种在自然界中很容易疏水的材料在过滤技术中得到了应用，以便优化水溶性的液体介质。这一性能改进对于提高过滤器的过滤性能有着决定性的作用。如今对滤芯提出的一个重要要求就是，滤芯用于过滤的表面积要尽可能大，但又不因过高的褶皱密度对膜的过滤性能带来负面的影响。对于Sartopore Platinum这种无菌过滤器来讲，不仅为它研发了新的褶皱技术，而且也开发了新的表面处理技术。这两种新技术的相互结合使得这种新型过滤器有着独一无二的过滤性能，也在过滤设备使用运行费用的成本核算中树立了全新的指标。

滤芯褶皱技术的替代方案

为了提高滤芯的过滤面积，过滤膜按照褶皱的型式贴附在滤芯上。这就可以通过提高褶皱数来有效增加过滤膜的过滤面积了。膜的充填密度对过滤过程中介质的流通状况有着一定的影响。因为留给滤膜的空间是越靠近滤芯的中心越小，外侧的滤膜面积较大，逐步向内则要求内部滤膜的过滤负荷不要出现变化。而这也恰恰是开发Twinpleat褶皱技术的基础：用一个长褶皱和一个短褶皱来代替原来的一个褶皱。

另外，那些较长的褶皱都有按照规定的角度向一个方向倾斜。这种新型褶皱技术明显的加大了滤芯外侧范围的过滤膜表面积。每10"滤芯的过滤膜表面积可以增大66%，达到1m2的面积值。

同时它也保证了被过滤的介质顺利进入滤芯芯部，使得滤芯的整个过滤膜面积都能起到过滤作用。利用彩色液体介质进行的过滤试验可以更加清楚地看到这种滤芯的效果，只要接触、过滤了彩色液体介质过滤膜就会变色。按照这种方法也可以测定液体未能达到的滤芯部位（例如由于过滤膜过高的充填密度）。整个褶皱中Twinpleat过滤膜的颜色都发生了变化。试验用的对照滤芯也是一种表面积优化了的滤芯，但采用的褶皱技术不同，所有的过滤膜都有着相同的长度，重叠的配置。这种滤芯的颜色试验结果显现了大面积的白色区域，褶皱间的区域。这就表示说：由于充填密度加大彩色液体没有留到这里。这些没有利用的过滤膜面积大约为30%。这就对滤芯的过滤性能有着严重的影响，也妨碍了过滤工艺过程的扩展性应用。

这一对比试验清楚地说明了滤芯的褶皱技术对过滤性能有多么大的影响和作用。Twinpleat褶皱技术加大了滤芯过滤膜的表面积，把过滤器的过滤性能提高到了最高水平。在Sartopore Platinum过滤器与其他产品的使用寿命对比试验中，部分对照产品有着很大的差距。为了能够对试验结果直接比较，试验时使用的液体介质是标准的液体介质。带有PVDF膜的滤芯比PES膜滤芯使用寿命短70%左右，这对于流程工业设备过滤过程来讲就意味着要多使用很多的滤芯。但在都是PES膜的不同滤芯中，使用寿命也有着很大的差异，与Sartopore Platinum滤芯相比较，最好的竞争对手的使用寿命也短了20%。当然，过滤器滤芯的使用寿命最终取决于所过滤的介质，要根据被过滤介质进行试验，最终确定最合适的滤芯。

新的褶皱技术带来的第二个新技术就是PES膜表面性能的改进，在PES膜表面涂覆一层亲水性很好的、热稳定性很好的聚合物，形成一层非常稳定的化学合成膜。经这种表面处理的过滤膜的性能有了极大的改进提高，例如在结合蛋白、湿润性和可蒸发性等方面都有了明显提高。借助于热稳定性很好的表面处理，也就提供了加热消毒的可能性，无论是在加湿的（湿式）或者是干燥的状态下，无论是单独用蒸汽杀菌消毒还是在管道中用蒸汽杀菌消毒，新型过滤器都提供了最大的灵活性，也都能带来最大的使用运行费用的节约。

膜的湿润性

过滤膜的可靠湿润是过滤器性能一致性测试的基本前提，例如是始沸点测试或者扩散测试的前提条件。大多数情况下过滤膜的湿润性测试使用的是WFI医用注射水。操作时按照生产厂家推荐的湿润方法进行操作（例如300mbar，5min）；例如湿润一个10"滤芯需要100L WFI注射液。这里，WFI医用注射液的价格相差很大，粗略估算一下，1L医用注射液的价格在3~5欧元之间。而新型表面处理的Sartopore Platinum滤芯过滤膜在湿润10"滤芯时只需5L医用注射液就可以了。这样，1个滤芯就可以节约几百欧元的费用了。

另外，良好的湿润性有助于过滤膜可靠的完成一致性性能测试。由湿润性不好带来的试验不合格以及与此有关的工作量（记录差异数据等等）都成为过去时了。良好的湿润性在所谓的“一次性应用”中也有着非常大的帮助作用和意义，当装袋系统中使用了杀菌消毒的过滤器时，则滤芯所需的湿润液容积和可靠的一致性检测都有着非常重要的意义。Sartopore Platinum滤芯允许非常经济的设计收集湿润液所需的积液袋。

当第一次试验未通过时重新进行一致性测试也是非常麻烦的，因为要重新进行湿润。这里也显示出了新型表面处理后很好的湿润性能和可靠的一致性测试的优点了。

很高的生产能力

根据不同的应用，非特异蛋白结合的程度是一个关键指标。结合蛋白的值可以是一个很高的数值。每一克与膜所结合的蛋白质都会减少产品的产量从而也影响了生产过程的效率。

PES膜的表面质量改进在这里也有明显的改进作用。为了更好地评估结合蛋白的结合情况，用不同的蛋白进行了测试。测试时，对单克隆抗体（mAb）与不同过滤器芯的结合情况进行了测试。试验对比的结果表明Sartopore Platinum滤芯的蛋白结合要少50%，能够把每平方米过滤面积的产量提高0.2g以上。

尽管结合蛋白的准确产量与产品的特性有关，与生产过程的条件有关，但这个例子清楚地显示出，结合蛋白生产优化的潜力到底有多大，能够实现的费用节约有多少。同时它也说明，过滤器的滤芯尽管是用PES材料制造的，但会有非常不同的工作状况。如果可能的话，应进行独特的、与流程工艺技术有关的试验，找出对于各种应用最佳的解决方案。

小结

无菌过滤领域中的技术更新清楚地表示了能够大幅度的提高过滤效率和使用寿命、改善流通性能。同时也带来了像减少了湿润所需的用水量，提高了一致性测试的可靠性，这样对过滤过程非常重要的辅助效益。新型褶皱技术与PES膜表面处理相结合使得Sartopore Platinum滤芯在成本费用和工艺过程优化中成为市场上的领军产品。