La différence entre les filtres à membrane plissée hydrophiles et hydrophobes

Dans le domaine de la filtration industrielle, les cartouches filtrantes constituent la barrière essentielle garantissant la pureté des liquides et des gaz. Malgré leur petite taille, ils incarnent une science sophistiquée des matériaux. Aujourd’hui, nous découvrons une caractéristique clé déterminant les performances du filtre : l’hydrophilie et l’hydrophobicité. Considérez les applications industrielles des membranes plissées, de l'eau ultrapure pour le nettoyage des semi-conducteurs à l'air comprimé pour la fermentation pharmaceutique, en passant par divers acides, alcalis et solvants, qui reposent toutes sur une filtration de précision. Les cartouches filtrantes à membrane plissée, connues pour leur grande surface de filtration et leur haute efficacité en matière de rétention des particules, constituent la solution principale. Mais saviez-vous que même parmi les filtres plissés, la « membrane » centrale peut avoir des « personnalités » très différentes en fonction de la tâche de filtration ? Cela se reflète principalement dans leurs propriétés « hydrophiles » et « hydrophobes ».

Quels sont-ils?

Imaginez la rosée du matin rouler sur une feuille de lotus, formant des perles scintillantes : c'est une démonstration parfaite de l'hydrophobie de la nature. En termes simples, l'hydrophobie signifie que la surface du matériau a une « force répulsive » contre l'eau, résistant à l'humidité. Les molécules d'eau sur une telle surface s'efforcent de conserver leur forme sphérique, avec un grand angle de contact.

À l’inverse, lorsqu’une gouttelette d’eau tombe sur une lame de verre propre, elle se propage rapidement et entre pleinement en contact avec la surface. Ce phénomène est l'hydrophilie. Les matériaux hydrophiles sont très « respectueux » des molécules d’eau ; il existe une forte attraction mutuelle entre leur surface et les molécules d'eau, permettant un mouillage facile. En filtration, cette propriété « d'affinité ou de répulsion » du média filtrant détermine directement s'il est le mieux adapté à la manipulation de liquides ou de gaz.

Comment fonctionnent les filtres hydrophiles et hydrophobes ?

Un filtre hydrophile agit comme une « voie liquide ». Lorsque l'eau ou d'autres solutions aqueuses entrent en contact avec la membrane filtrante hydrophile, la membrane permet au liquide de passer en douceur tout en piégeant les particules en suspension, les bactéries (plus grandes que la taille des pores de la membrane) et d'autres contaminants. Ses cibles de filtration sont principalement divers liquides, tels que l'eau, les réactifs chimiques aqueux, les solutions pharmaceutiques et les boissons. Son avantage réside dans son passage de liquide dégagé, caractérisé généralement par des débits élevés, une capacité de rétention élevée des impuretés et une longue durée de vie.

Dans notre gamme de filtres à membrane plissée Hongtek, le Filtres plissés à membrane hydrophile en PTFE série HPT sont un excellent représentant de la technologie hydrophile. Le média filtrant de cette cartouche utilise une membrane microporeuse en polytétrafluoroéthylène (PTFE) hydrophile de haute qualité. Poussé par la pression, le liquide peut directement mouiller et pénétrer dans la membrane. Les micropores à la surface de la membrane agissent comme un tamis fin, retenant les particules, les bactéries et autres contaminants plus grands que la taille nominale des pores, produisant ainsi un liquide propre. Par conséquent, il est très approprié pour filtrer l'eau, les solutions aqueuses, les alcools, les photorésists, les agents de gravure, etc. Il fonctionne parfaitement dans la filtration finale des liquides et la filtration de qualité stérilisante dans les industries électronique, alimentaire, des boissons et pharmaceutique.

Bénéficiant des propriétés inhérentes au matériau PTFE et de la modification hydrophile, le Cartouches filtrantes série HPToffrent une efficacité de filtration élevée et stable, des débits élevés, une longue durée de vie et une faible chute de pression. Leur large compatibilité chimique leur permet de gérer une variété de réactifs chimiques, et tous les matériaux sont conformes aux réglementations de la FDA, ce qui les rend adaptés à l'industrie alimentaire et des boissons.

Un filtre hydrophobe, en revanche, agit comme un « laissez-passer de gaz » et un « bloqueur de liquide ». En raison de la nature hydrofuge de sa surface, les liquides ne peuvent pas passer spontanément à travers ses micropores. Cela signifie que si un filtre hydrophobe est immergé dans l'eau, l'eau est « bloquée », tandis que l'air et les gaz peuvent passer librement.

Cela pose un défi majeur : comment utiliser des filtres hydrophobes pour filtrer les liquides ? Prendre notre Hongtek Cartouches plissées à membrane PTFE hydrophobe série EPT à titre d'exemple, ces cartouches sont fabriquées à partir d'une membrane PTFE naturellement hydrophobe. Le principe de fonctionnement consiste à appliquer une pression externe suffisamment élevée sur la cartouche elle-même pour forcer le liquide à « passer à travers » le réseau de membranes hydrophobes. Cette pression doit dépasser la « pression de rupture » de la membrane. Dans les applications pratiques, celui-ci est souvent utilisé pour des processus spécifiques de filtration sur membrane où il est nécessaire de surmonter la résistance provoquée par sa nature hydrophobe lors de la filtration de certains liquides.

Bien entendu, les avantages des filtres hydrophobes résident dans leur excellente compatibilité chimique, leur résistance exceptionnelle à la température et leur capacité à bloquer efficacement les gouttelettes d’eau liquide, garantissant ainsi des gaz secs et purs. Le Cartouches filtrantes série EPT démontrent d’excellentes performances hydrophobes, ainsi qu’une compatibilité chimique et une résistance à la température exceptionnelles, leur permettant de gérer des environnements chimiques difficiles et des processus de stérilisation à haute température. Ils conviennent parfaitement à diverses applications de filtration et de ventilation des gaz, garantissant que les gaz de procédé sont secs et stériles.

Conclusion

Enfin, choisir entre un filtre hydrophile ou hydrophobe n’est pas une simple décision. Il s'agit d'une correspondance précise basée sur l'état physique et les propriétés chimiques du fluide filtré. Comprendre cette « relation d'affinité » est essentiel pour garantir le fonctionnement efficace et stable de votre système de filtration. Que vous traitiez un flux continu de liquides de traitement ou que vous ayez besoin de gaz comprimés secs et propres, des fabricants comme Hongtek, qui proposent des solutions hydrophiles et hydrophobes complètes, peuvent adapter la barrière de filtration la plus adaptée à vos besoins.