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Caractérisation

Dimension des pores

  • Seuil de rétention absolu (en mm) pour les membranes stérilisantes à structure stable et corrélé à un challenge bactérien testé avec des microorganismes. Chaque filtre est caractérisé par un diamètre moyen des pores avec une très faible variabilité (cf. figure 1) (Exemple : 1 µm ± 0.2 µm). Pour les cartouches de filtration stérilisante, on peut vérifier la valeur annoncée par mesure en place (test d'intégrité).
  • Seuil de rétention nominal ou réel (en µm) pour les préfiltres profondeur ou plissés. Un diamètre de pores est connu avec une tolérance de répartition plus large (cf. figure 1).
Figure 1 : Courbes de distribution
Figure 1 : Courbes de distribution

Porosité

C'est le rapport du volume de vide (pores) sur le volume total.

A titre indicatif :
Porosité faible 15-20%
Porosité moyenne 50%
Porosité forte 80-85%

Remarque : Les filtres cartouches ont une porosité forte. Plus la porosité est élevée, plus le débit du filtre est important et plus la perte de charge est faible.

Cartouches - Source Pall

Hauteur

L'unité de hauteur est la cartouche de 10 pouces, soit 254 mm.
Les cartouches sont proposées en 10, 20, 30 ou 40 pouces.

Surface filtrante

Elle est donnée, en m², par unité de cartouche de 10 pouces ou 254 mm (environ 0.5 à 0.8 m² / 10 pouces suivant le média).

Pression d'utilisation

La différence de pression maximale ΔP est généralement comprise entre 5 et 7 bars mais il est conseillé de ne pas dépasser 2-3 bars, sous peine de rendre la régénération difficile.

 

Contrôle de l'intégrité - Source Sartorius

Contrôle de l'intégrité

Le test garantit la bonne régularité du diamètre des pores et vérifie l'étanchéité générale du système.Il doit se pratiquer avant le début du tirage, lors d'une filtration stérile.

En cas de problème, l'absence de ce test ne permet pas de savoir si l'incident provient de l'intégrité de la membrane ou de la mauvaise stérilisation du matériel (voir le mode opératoire dans le chapitre des filtres à cartouches).

Régénération

Pour avoir une longue durée de vie, les membranes doivent être régénérées en fin de journée ou lorsque la différence de pression (P) atteint la valeur limite (selon les données du fabricant).

L'opération est réalisée avec de l'eau chaude filtrée, dans le sens de la filtration (co-courant) ou à contre-courant selon la méthode préconisée par le fabricant (respecter la pression différentielle maxi indiquée pour le contre-courant) (voir le châpitre des filtres à cartouches).

Régénération chimique*

Type de produit chimique : à base de soude caustique (NaOH) de concentration : 0.5 à 2 %.
Mode opératoire : passer la moitié de la solution en eau perdue, l'autre moitié en circuit fermé (Sens co-courant, puis statique)

  • débit : 3 hL/h maxi par cartouche de 30"
  • temps : 30 minutes
  • température : 60°C

NB : ne pas utiliser les produits alcalins.

Rinçage abondant à l'eau froide après régénération chimique*

Vérifier l'absence de trace de produits chimiques par bandelettes test.Test d'intégrité du filtre final à membrane.

* Ces modes opératoires sont appliqués exceptionnellement lors d'un colmatage anormal. Ils sont donnés à titre indicatif et doivent être validés par le constructeur.

Ou Neutralisation à l'acide citrique*

Type de produit : acide citrique en poudre ou cristaux de concentration 1 à 2 %.
Mode opératoire : préparer une solution d'un volume adapté à la taille des matériaux existants. Prévoir une petite pompe et passer la solution en circuit fermé sur la palette :

  • sens co-courant
  • débit : 1 à 3 hL/h par cartouche de 30"
  • temps : 5 minutes
  • température : ambiante

Stérilisation

Elle doit être pratiquée au début de chaque filtration, généralement à l'eau chaude ou à la vapeur.

Choix du média filtrant

En fonction de ses desiderata, l'utilisateur pourra choisir le type de cartouche.
Pour une mise pauvre en germes, on met en oeuvre des cartouches à seuil de rétention de 0.45 à 0.65 µm.
Pour des produits moins sensibles ou des exigences microbiologiques moins draconiennes, on utilise des pores de 1.2 à 2 µm.

Une palette de filtration-cartouche est souvent constituée par un préfiltre (cartouche profondeur ou plissée) suivi d'un filtre absolu.

Le choix du dimensionnement des différents carters doit répondre aux cadences de travail de la chaîne d'embouteillage (voir le chapitre des filtres à cartouches).