无菌压缩空气过滤器可以去除细菌
自COVID - 19大流行开始以来，病毒和细菌的危险性变得非常明显。不幸的是，人们已经意识到空气中传播的细菌在周围空气中传播。
空气中的细菌也可能存在于压缩空气系统中。不同之处在于，与环境空气相比，压缩空气中的浓度明显更高。在大多数情况下，浓度是系统压力为102 psig（7 barg）时浓度的7倍。
不锈钢外壳，用于无菌压缩空气过滤。
从压缩空气中去除细菌常常被忽视
当压缩空气与产品直接接触时，许多应用认为，安装在压缩空气干燥器两侧的“标准”微粒和聚结除油过滤器足以保护下游过程。奇怪的是，除菌常常被忽视，尽管这种过滤级别很容易获得、安装和维护。
我们必须防止细菌污染，因为细菌通常会破坏任何与细菌接触的产品。从压缩空气中去除细菌(并使其无菌)的好处是，无论压缩空气(直接或间接)与任何类型的食品、饮料或制药产品接触，都可以延长保质期，减少产品腐烂，消除召回和负面报道的风险，同时提高了最终产品的质量和完整性。
让我们以乳制品生产、食品加工、啤酒厂、制药或饮料生产设施为例。大多数过程包括直接注入、覆盖/净化罐、打开或填充包装，或使用压缩空气移动产品。许多人这样做时没有意识到，通过添加无菌过滤器，我们将压缩空气质量提升至99.99998%的绝对保留率（与0.2微米相关）。这将消除下游压缩空气流中的细菌和微生物污染。
确保0.2微米无菌过滤
当压缩空气携带水蒸气时，压缩空气系统内的条件是细菌生长的理想环境。携带水蒸气的高温压缩空气提供了一个细菌能够快速生长和繁殖的环境。为了保护和保护产品不受细菌污染，提供能够产生无菌空气的过滤至关重要。
在我们参观的大多数工厂里，这仅仅意味着他们只需要安装一个无菌过滤器组件。确保滤芯额定值为0.2微米是保证细菌不渗透过滤器的关键。否则滤芯就不能保证无菌。由于0.2微米是最难捕捉的颗粒尺寸，因此需要进行相应的分级。无菌过滤器是专门设计来去除平均0.2微米的微生物和细菌。
由于从压缩空气中去除水分有时是不一致的，因此建议将无菌过滤器总成放置在尽可能接近与产品/包装直接接触的压缩空气处，以保护过程。
我们建议在压缩空气到达无菌过滤器组件之前对其进行干燥，因为水分会对无菌元件产生不利影响。如果我们通过使用干燥剂空气干燥器将水分去除到-40°F（-40°C）的压力露点，我们就可以充分去除水蒸气，防止细菌和病毒生长。在压缩空气进入无菌过滤器之前，务必对压缩空气进行干燥和预过滤。
建议将无菌压缩空气过滤器放置在尽可能靠近应用程序的地方。
无菌过滤器用不锈钢外壳
无菌过滤器组件由两个部件组成，即外壳和滤芯。
外壳由不锈钢构成，304和316L SS是最常见的现货供应。外壳必须是不锈钢的，以确保不会被腐蚀。腐蚀是由氧化和产生不必要的颗粒造成的，其中一些颗粒为细菌提供了食物。不锈钢外壳的表面是高度抛光的，因为未经抛光的不锈钢外壳的粗糙表面创造了隐藏的地方，细菌在其中继续生长。
特殊订单/定制选项也可提供，如外壳上的电动抛光外表面和各种进口和出口连接选项。连接选项可以包括ASA(焊接)，DIN/ANSI, NPT，三夹ASME，乳业联合DIN 11851，法兰EN1092-1和焊接端。
不锈钢外壳高度抛光，不允许细菌生长的地方。
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无菌滤芯和介质
FDA和EC验证提供高质量的无菌过滤元件，最终用户必须坚持使用密封和无菌包装发货，以确保过滤的完整性和验证在每一级得到保证。高质量的元素在生物和化学上都是惰性的，确保没有细菌或分离的微生物繁殖的温床。消费者还应确保他们购买/使用的元件是100%保证不脱落的。
过滤介质本身也非常重要。优质无菌滤芯介质应无粘结剂。这些纤维是热焊接（烧结）在一起的，完全是化学惰性的，不会给细菌提供食物。
所有其他常见的滤芯都使用粘合剂、胶水和添加剂将纤维粘合在一起。这有两个缺点:
- 当过滤元件消毒后，胶水变得柔软，允许纤维移动，这可以使它们成为未消毒的。
- 胶水为细菌提供了食物来源。
无菌滤芯并非如此，它仅使用无粘结剂过滤介质制造。
压缩空气的无菌过滤元件。
蒸汽灭菌“再生”无菌滤芯
一旦细菌被无菌过滤器困住了，我们就必须消灭细菌，防止它越界，通过滤芯生长。建议在每次生产运行后，或至少在14天后，对无菌过滤器进行消毒。
根据无菌滤芯的等级，无菌滤芯可“再生”100至200次，从而进一步延长了产品的保质期，并使无菌过滤带来的安心。
无菌过滤器可“就地消毒”(SIP),用蒸汽。或者，该元件可以从外壳上拆下，并通过高压灭菌器进行外部消毒。如果有备用滤芯，滤芯可以在高压灭菌器和壳体之间旋转。如果蒸汽或高压灭菌器不可用，则用新元件更换元件是另一种选择。
根据蒸汽的可用性和温度，蒸汽灭菌温度需要在230°F（110°C）和284°F（140°C）之间。灭菌时间在30分钟（230°F时）到10分钟（284°F时）之间。
灭菌过程简单有效。
步骤1．阀门(1)和阀门(4)关闭，以隔离无菌外壳和元件。
步骤2。排放阀（2）打开，以排出压缩空气压力。
第三步。阀门(3)打开，允许蒸汽流入无菌过滤器外壳。
步骤4。当温度达到212°F(100°C)时，蒸汽开始凝结，阀门(2)保持打开状态。蒸汽压力增加到所需的灭菌温度。
第五步。达到所需蒸汽温度后，实际灭菌过程开始，使用以下温度和时间线比率：
- 饱和蒸汽250°F(121°C) = 30分钟
- 饱和蒸汽268°F(131°C) = 20分钟
- 饱和蒸汽286°F(141°C) - 10分钟
当灭菌时间过了，可以关闭阀门(3)。部分开启阀门(1)，将压缩空气引入外壳，并从排放阀门(2)排出任何残留的蒸汽冷凝物。然后关闭阀门(2)，慢慢完全开启阀门(1)和(4)。
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预防性维护确保无菌过滤
确保预防性维护是确保压缩空气始终保持无菌的关键部分。根据我们的经验，及时更换滤芯是远远不够的。必须创建一个维护计划，概述如下:
- 过滤器在工厂地板上的位置
- 元件的安装日期和更换日期
- 蒸汽灭菌、高压釜或元件更换的频率
- 元件库存、现场存储或供应商控制存储的位置。
关于作者
彼得·格雷是加拿大空气解决方案的总统。有关Air Solutions Canada的更多信息，请访问airsolcan.com或电子邮件:info@airsolcan.com
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