CN1331612C - 离心管中使用的膜活塞 - Google Patents
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Abstract
一种在离心管中使用的膜活塞，本技术可以在现在使用的所有用离心管分离的离心机上使用，只要按离心管的口径配上相应直径的膜活塞，选用分离物相适应的膜种类、规格即可。应用膜活塞后将可以大辐度降低离心机的转速、在离心管的分离过程中对分离物近百分之百的截留、能成倍的提高浓缩物的浓度，并适用于浓、粘、稠液体的分离。
Description
(一)技术领域
离心管中使用的膜活塞是一种离心分离技术和膜分离技术结合应用的分离技术，主要应用在医疗、制药、化工、生物工程的实验和小规模制备中。
(二)背景技术
离心分离是一种最常见的物理分离技术手段。因为各种物质在沉降
系数、浮力和质量等方面有差异，利用强大的离心力场，可使其分离、纯化和浓缩。当生物成分是大细胞时，离心分离是最适宜的选择。离心分离能够达到95％以上的截留率，但它更适合于高粘度真菌液和灵敏的悬浮液。而当原液中含分散的小生物物质悬浮物时，离心分离的困难显著增加，除非能使分散的小生物物质能聚集起来。否则，就需要超高速冷冻离心机才能分离。而离心机制造生产中的难度是和转速的提高正比的。由于材料强度的制约，转速提高是有限度的。但是，目前在生物工程的分离技术中，超速、超高速离心管分离仍是一种主要的分离手段。
膜分离的优点是可以对分离物质有近百分之百的截留。缺点是由于浓度极化使其浓缩物的浓度难以提高。
因此，如能使这两种分离技术结合起来，取长补短，就能够使分离技术得到新的提高。
美国颇尔公司生产的一种超过滤设备，是一种离心分离技术和膜分离技术结合应用的设备。其工作原理是在离心管内加上一段膜过滤装置，然后再加入待分离的原液，在离心力作用下，液体部分透过膜装置集聚在离心管的底部，浓相物被膜装置截留下来聚集在膜面上。液体透过膜的方向是和重力(离心力)的方向相同的。该装置的缺点是，当被膜装置截留的浓相物在膜面上的浓度达到极化点时，其浓度就很难再提高了，而被膜装置截留段中膜面处的浓度由于离心沉降作用，又是浓度最高的区域。因此，它只能适用浓度低，固相物量小的试样分离。
本发明之离心管中使用的膜活塞，可以解决膜分离过程中的膜面浓度极化，浓缩物浓度难以提高，和浓、粘、稠试样难以分离的问题。
本发明的目的是提供一种在离心管中使用的膜活塞，它可以大幅度降低离心机的转速、在离心管的分离过程中对分离物近百分之百的截留、能成倍的提高浓缩物的浓度，并适用于浓、粘、稠液体的分离。
(三)发明内容
本发明的离心管中使用的膜活塞是：膜活塞的端面是膜，膜面形成膜活塞两端的阻隔面，膜活塞是由离心机头带动离心管转动时产生的离心力向离心管底部移动的，移动过程中，离心管中膜活塞下的液体和小分子量的物质，在膜活塞的质量和离心力产生的压力下，向反(离心力)重力方向透过膜活塞端面的膜，渗透到膜活塞的上面，大分子量的物质则被膜活塞端面的膜截留浓缩在膜活塞的下面。
由于离心力的沉降作用，膜活塞下部截留物中，膜面处浓度最低，可使膜面维持正常的渗透通量，而离心管底部浓度最高，截留物由于离心沉降作用不断的被浓缩提高浓度。
膜活塞所用的膜，按膜材料分可以是有机膜或无机膜。膜活塞所用的膜，按膜形状分可以是中空纤维膜或管式膜、片膜。
膜活塞所用的膜，还可以是核孔膜。
膜活塞所用的膜，按膜孔径大小分可以是微滤膜、超滤膜、纳滤膜或反渗透膜。
膜活塞的园周和支撑件可以是用金属或是塑料制成，还可以是无机物和无机膜面一起烧结成型的。
膜活塞可以按膜不同的孔径和不同的用途用色标区分。
在膜活塞的端面支撑件上设有联接口，以便用联接杆把膜活塞从离心管内取出。
(四)具体实施
在膜活塞的园周面上有密封圈槽，其内装有弹性密封圈，膜活塞的端面是膜、及其支撑件，膜的周边被密封联接在其支撑件上，膜面形成膜活塞两端的阻隔面，支撑件上有透液的通孔。
使用时；先把原液加到离心管内，再把膜活塞的有联接口端向外，塞到离心管内的液面处，各离心管加液要均等，膜活塞的塞入位置也要尽量相同，当离心机头带动离心管转动时，产生的离心力使膜活塞向离心管底部移动，移动过程中，液体和小分子量的物质，向反(离心力)重力方向透过膜，渗透到膜活塞的上面，大分子量的物质则被截留浓缩在膜活塞的下面，由于离心力的沉降作用，膜活塞下部截留物中，膜面处浓度最低，可使膜面维持正常的渗透通量，而离心管底部浓度最高，截留物由于离心沉降作用不断的被浓缩提高浓度。
在原液透过膜时，截留物在膜面形成的浓度层就是一个分散个体悬
浮物聚集的过程，它的沉降速度大于原液内分散个体悬浮物的沉降速度，分离过程中分散个体悬浮物的分离是依靠膜过程完成的，而由膜截留聚
集的悬浮物浓度层则由离心力沉降浓缩，这就大幅度的降低了离心机的转速。由于分离后的浓缩物和清液之间有膜活塞的间隔，停机时也不会由于液体晃动产生重混，这就不需要再冷冻、解冻的过程。
本技术可以在现有使用的所有用离心管分离的离心机上使用，只要按离心管的口径配上相应直径的膜活塞，选用分离物相适应的膜种类、规格即可。应用膜活塞后会大幅度的降低离心机分离转速，成倍的提高截留物的浓度。
Claims (6)
1离心管中使用的膜活塞，其特征为：膜活塞的端面是膜，膜面形成膜活塞两端的阻隔面，膜活塞是由离心机头带动离心管转动时产生的离心力向离心管底部移动的，移动过程中，离心管中膜活塞下的液体和小分子量的物质，在膜活塞的质量和离心力产生的压力下，向反(离心力)重力方向透过膜活塞端面的膜，渗透到膜活塞的上面，大分子量的物质则被膜活塞端面的膜截留浓缩在膜活塞的下面。
2根据权利要求1所述的膜活塞所用的膜，是中空纤维膜。
3根据权利要求1所述的膜活塞所用的膜，是片膜。
4根据权利要求1所述的膜活塞，可以是无机物和无机膜面一起烧结成型的。
5根据权利要求1所述的膜活塞所用的膜，可以是核孔膜。
6根据权利要求1所述的膜活塞其特征为；膜活塞可以按膜不同的孔径和不同用途用色标区分。
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|---|---|---|---|
| CNB2004100972777A CN1331612C (zh) | 2004-11-27 | 2004-11-27 | 离心管中使用的膜活塞 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CNB2004100972777A CN1331612C (zh) | 2004-11-27 | 2004-11-27 | 离心管中使用的膜活塞 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1634665A CN1634665A (zh) | 2005-07-06 |
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2428746A1 (de) * | 1974-06-14 | 1976-01-02 | Buckau Wolf Maschf R | Hydraulische oder pneumatische bodenverschlusseinrichtung |
| US3970243A (en) * | 1974-07-25 | 1976-07-20 | Braunschweigische Maschinenbauanstalt | Support structure for a suspension centrifuge |
| CN1228360A (zh) * | 1997-02-14 | 1999-09-15 | 施莱歇尔“居特摩”股份公司 | 带有隔离物的离心分离机转鼓圆盘及其制造方法 |
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2004
- 2004-11-27 CN CNB2004100972777A patent/CN1331612C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN1228360A (zh) * | 1997-02-14 | 1999-09-15 | 施莱歇尔“居特摩”股份公司 | 带有隔离物的离心分离机转鼓圆盘及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1634665A (zh) | 2005-07-06 |
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