Peristaltična črpalka premika tekočino s stiskanjem prožne cevi z vrtljivimi valji. Cev je edini zmočeni del, zaradi česar ni več potrebe po čiščenju komore črpalke med serijami. Ta zasnova je razlog, zakaj peristaltične črpalke prevladujejo pri odmerjanju pri bioprocesiranju, laboratorijskih analizah, dializi, infuziji in razdeljevanju hrane. To je tudi razlog, zakaj cev, ne črpalka, določa natančnost pretoka, tveganje kontaminacije in interval vzdrževanja.
Ta članek opisuje, kako določiti silikonsko cevje za peristaltično delovanje: trdoto, debelino stene, velikost izvrtine, pričakovano življenjsko dobo cevi in dokumentacijo o skladnosti, ki jo potrebujejo kupci v medicini, farmacevtski industriji in hrani.
Zakaj je silikon pogosta izbira za peristaltično cevko
V peristaltični uporabi se pojavljajo štirje materiali cevi: silikon, s platino -sušin silikon, termoplastični elastomer in PVC. Silikon je privzet iz več razlogov.
Kemična odpornost na široko paleto vodnih in blago agresivnih tekočin
Temperaturno območje od približno -50 stopinj do 200 stopinj, kar omogoča doziranje pare in vroče tekočine
Obnova kompresije, tako da se cev vrne v obliko po vsakem prehodu valja
Brez plastifikatorja, kar preprečuje izpiranje v črpano tekočino
Prozorne stopnje, ki omogočajo vizualni pregled pretoka in mehurčkov
Možnosti platinastega strjevanja z nizkim profilom ekstrakcije za občutljive tekočine
Lastnost obnovitve kompresije je osrednjega pomena za peristaltično delovanje. Z vsakim prehodom valja se cev splošči in cev se mora vrniti nazaj, da se ponovno napolni, preden pride naslednji valj. Silikonsko obnavljanje je močno, kar podpira stabilen pretok in dolgo življenjsko dobo cevi, ko sta debelina stene in trdota usklajeni z glavo črpalke.
Za osnovni material za te cevi glejte trdno silikonsko gumo, družino HTV, ki se uporablja za iztiskanje.
Trdota, debelina stene in razmerje med pretokom
Tri dimenzije cevi vplivajo na zmogljivost bolj kot katera koli druga spremenljivka.
Izvrtina ali notranji premer (ID).Nastavi prostornino na valjčni prehod in s tem pretok pri določeni hitrosti črpalke. Pretok se spreminja s površino prečnega prereza, tako da majhna sprememba izvrtine povzroči veliko spremembo pretoka.
Debelina stene.Nastavi razmerje stiskanja in obnovitveno silo. Tanke stene se hitreje napolnijo in ustrezajo hitremu doziranju. Debele stene se upirajo višjemu izpustnemu tlaku in zdržijo dlje pod dano okluzijo, za ceno večjega pogonskega navora in počasnejšega polnjenja.
Trdota.Določa togost in okrevanje. Trša cev se upira lezenju in dlje ohranja natančnost pretoka. Mehkejša cev tesni proti valju z manjšo silo in ustreza nižjemu tlaku in bolj občutljivim tekočinam.
Običajne silikonske peristaltične cevke potekajo od 50 do 70 Shore A. Običajni medicinski in laboratorijski razpon je blizu 50 do 60 Shore A. Na voljo so mehkejši razredi za nizkotlačno odmerjanje, vendar pri neprekinjeni okluziji ponavadi polzijo hitreje.
| Parameter cevi | Tipičen obseg | Vpliv na uspešnost |
|---|---|---|
| Vrtina (ID) | 1 do 12 mm | Neposredni gonilnik pretoka na valjčni prehod |
| Debelina stene | 1,6 do 4,8 mm | Nadzoruje zmogljivost tlaka in hitrost polnjenja |
| Trdota | 50 do 70 Shore A | Nastavi silo tesnjenja, odpornost proti lezenju in življenjsko dobo |
| Delovna temperatura | -50 do 200 stopinj | Omogoča uporabo pare in vroče tekočine |
| Sterilizacijska toleranca | Avtoklav, gama, EtO | Metoda poganja izbiro ocene |
Številka življenjske dobe cevi, ki jo navajajo prodajalci, mora biti vedno povezana z določeno višino črpalke, hitrostjo, okluzijo in protitlakom. Življenjska doba 500 ur pri nizki hitrosti in nizkem tlaku ni enaka obremenitvi kot 500 ur pri visoki hitrosti proti protitlaku.
Življenjska doba cevi in kaj jo skrajša
Silikonske peristaltične cevi v laboratoriju običajno delujejo od nekaj sto do več kot tisoč ur, razpon pa je velik, ker se obremenitve zelo razlikujejo.
Glavni dejavniki, ki skrajšujejo življenje:
Nastavitev okluzije.Prekomerna okluzija zravna steno po popolnem okrevanju in pospeši utrujenost. Pod okluzijo zmanjša pretok, vendar podaljša življenjsko dobo.
Hitrost črpalke.Višja hitrost pomeni več prehodov valja na uro in hitrejše kopičenje utrujenosti.
Povratni pritisk.Višji izpustni tlak poveča napetost stene pri vsakem prehodu.
Temperatura.Nenehna vroča uporaba zmehča cev in pospeši lezenje.
Kemična izpostavljenost.Agresivna topila in koncentrirane kisline napadajo površino.
Debelina stene.Tanke stene se ob enaki okluziji utrudijo hitreje kot debele.
Mehanizem stresa je mehanska utrujenost, ne kemična. Pri uporabi medicinskih cevi, kot so cevi LSR za natančno doziranje, velja ista logika utrujenosti: okrevanje po stiskanju je lastnost, ki določa življenjsko dobo.
Praktičen vzdrževalni pristop: zabeležite ure črpalke glede na določeno okluzijo in hitrost, nato zamenjajte cev pri 70 do 80 odstotkih validirane življenjske dobe in ne ob vidni okvari. Odmik toka proti koncu življenjske dobe je postopen in se lahko izogne vizualnemu pregledu.
Skladnost za stik z medicino, farmacijo in hrano
Peristaltična cev se pogosto dotika bioloških tekočin, zdravil ali hrane. Nabor skladnosti je odvisen od kategorije kontakta in trga.
Za medicinske in farmacevtske stike so skupne zahteve:
Testiranje biološke reaktivnosti razreda VI USP
Biokompatibilnost serije ISO 10993, s citotoksičnostjo ISO 10993-5 in draženjem in preobčutljivostjo ISO 10993-23
FDA 21 CFR 177.2600 za gumijaste izdelke za večkratno uporabo, kjer velja stik s hrano ali zdravili
Izjava o utrjevanju-platine, ker se lahko ostanki peroksida pojavijo pri testiranju ekstrahiranih snovi
Za točenje hrane in pijače:
FDA 21 CFR 177.2600
Preskušanje migracije EU 10/2011 za ustrezen simulant
Izjava REACH SVHC
Opomba o medsebojnem delovanju standardov. ISO 10993 pokriva biološko vrednotenje, USP razred VI zajema poseben niz testov biološke reaktivnosti, FDA 21 CFR 177.2600 pa pokriva stik z gumijasto hrano. Posamezen razred cevi lahko zadovolji več kot enega in kupec bi moral vprašati, katera poročila so shranjena, z datumi, namesto da domneva.
Za sterilizacijo silikonske cevi prenašajo parni avtoklav, gama in EtO. Para in gama tečeta skozi okvir ISO, ki je že zajet za medicinski silikon, izbira razreda cevi pa vpliva na metodo sterilizacije na enak način kot oblikovani deli.
Stopnje cevi: platinasto zdravljenje proti peroksidnemu zdravljenju
Cev se ekstrudira in nato strdi. Sistem strjevanja spremeni profil ekstrakcije in vonj.
Platinasto zdravilone pušča stranskih produktov peroksida, ima nizek profil, ki ga je mogoče ekstrahirati, in je standard za cevje USP razreda VI in ISO 10993. Stane več in je bolj občutljiv na inhibicijo strjevanja zaradi določenih onesnaževal med ekstrudiranjem.
Zdravilo s peroksidomje cenejši in ostaja pogost v industrijskih in splošnih ceveh. Lahko nosi vonj in višjo stopnjo izločanja, zato se izogiba stiku z zdravili, krvjo ali hrano za dojenčke.
Za večino peristaltičnih medicinskih in laboratorijskih nalog določite zdravljenje s platino in zahtevajte ekstrahirane podatke.
Kemijska združljivost in izbira tekočine
Silikon deluje s široko paleto tekočin in ima znane šibke točke, ki jih mora kupec preveriti, preden jih določi.
Silikon se dobro obnese z večino vodnih raztopin, alkoholi, razredčenimi kislinami in bazami ter številnimi biološkimi tekočinami. To zajema večino peristaltičnega odmerjanja v farmaciji, dializi, laboratorijskih analizah in strežbi hrane.
Silikon napadajo koncentrirane kisline, nekateri ketoni in aldehidi, aromatična in klorirana topila ter nekatera olja. V teh tekočinah silikon nabrekne, se zmehča in hitro izgubi stiskanje, kar konča življenjsko dobo cevi in lahko sprosti izvlečne snovi v tekočino.
Če je vključeno topilo, so možnosti drugačen elastomer, kot je perfluoroelastomer ali termoplastična cev, ali sprememba poti tekočine. Privzeta izbira silikona za nalogo doziranja topila povzroči zgodnjo odpoved cevi in možno kontaminacijo tekočine.
Praktični korak preverjanja: izvedite preskus združljivosti vpijanja na dejanski tekočini pri dejanski temperaturi za načrtovani kontaktni čas, nato izmerite trdoto, nabrekanje in obnovitev kompresije. Tabela združljivosti dobaviteljev je začetni filter, test namakanja pa potrditev.
Natančnost pretoka in pulzacija
Peristaltični tok je sam po sebi utripajoč, ker se tekočina premika le, ko gre mimo valj. Dva parametra oblikujeta profil toka.
Roller count nastavi frekvenco impulza. Več valjev proizvaja manjše, pogostejše impulze in bolj gladek pretok. Manj valjev proizvaja večje impulze in širšo trenutno spremembo pretoka.
Debelina stene in trdota nastavite obnašanje pri ponovnem polnjenju. Cev, ki se popolnoma napolni med prehodi, zagotavlja enakomeren volumen. Cev, ki se počasi polni pri visoki hitrosti, zagotavlja manj kot nominalno, kar zmanjša natančnost pretoka.
Za natančno natančno odmerjanje sta skupni zahtevi krivulja natančnosti pretoka skozi življenjsko dobo cevi in vrednost ponovljivosti pri delovni hitrosti. Zahtevajte oboje, merjeno glede na vašo debelino stene in hitrost in ne glede na splošno referenčno točko.
Ujemanje cevi z glavo črpalke
Glava črpalke nastavi geometrijo okluzije in cev se ji mora ujemati.
Potrdite, da glava črpalke sprejme izbrano debelino stene. Številne glave so zgrajene okoli fiksne stene in z drugo steno ne bodo zagotavljale natančnosti pretoka.
Potrdite, da se dolžina cevi ujema s potjo glave. Prevelika dolžina povzroča lutanje in neenakomerno obrabo.
Potrdite pogonski navor. Debele, trde stene povečajo navor in lahko presežejo zmogljivost majhnega pogona.
Potrdite štetje valjev. Več valjev pomeni manjše impulze tekočine in več prehodov na obrat.
Natančnost pretoka je običajno navedena kot odstotek nominalne vrednosti in je odvisna od stopnje življenjske dobe cevi, zato prosite za krivuljo natančnosti pretoka skozi življenjsko dobo cevi na vašem delovnem mestu.
Kontrolni seznam specifikacij
Navedite tekočino, vključno s temperaturo, koncentracijo in vsebnostjo topila
Navedite zahtevani pretok in razpon hitrosti črpalke, ki se bo uporabljal
Navedite izvrtino, debelino stene in trdoto kot ujemajoč se niz, ne posamično
Določite sistem strjevanja, platina za občutljiv stik
Zahtevajte USP razred VI in veljavna poročila ISO 10993 za zdravstveni stik
Zahtevajte FDA 21 CFR 177.2600 ali EU 10/2011 za stik z živili, z imenovano modelno raztopino
Zahtevajte vrednost življenjske dobe cevi, ki je povezana z navedeno okluzijo, hitrostjo in protitlakom
Zahtevajte krivuljo natančnosti pretoka v življenjski dobi za natančno odmerjanje
Zahtevajte klavzulo o nadzoru sprememb za spremembe spojin in zdravil
Zahtevajte sledljivost serije od serije cevi do serije spojine
Kjer se ANYSIL prilega
ANYSIL proizvaja silikonske cevi HTV s platinasto-urejanjem in vrste LSR v obratu v mestu Guangzhou z mesečno zmogljivostjo nad 300 ton in 15 tehničnim osebjem za razvoj kakovosti. Razredi cevi za medicinske namene in živila so na voljo v razponu od 50 do 70 Shore A, z dokumentacijo, ki zajema USP razred VI, poročila ISO 10993, FDA 21 CFR 177.2600, izjave REACH SVHC in RoHS, pripravljene po naročilu. Kombinacije izvrtine in stene po meri so na voljo glede na določeno višino črpalke.
Pošljite tekočino, temperaturo, pretok, model glave črpalke in zahteve glede skladnosti. Tehnična ekipa bo priporočila razred cevi in paket podatkov, ki je potreben za vašo validacijsko datoteko.
Zahtevajte oceno cevi peristaltične črpalke