Testbænk til dialysefiltre
Membranventiler med røromformningshuse sikrer systemets tilgængelighed – Samarbejde med B. Braun Avitum Saxonia GmbH
Bæredygtighed, lave driftsomkostninger og høj tilgængelighed af anlæg er de vigtigste faktorer i medicinsk teknologi, farmaceut- og fødevareindustrien i dag. Alle komponenter, som bliver installeret i systemerne og involveret i processerne, skal bidrage til dette. Dette gælder også for de utallige membranventiler, der primært anvendes i sterile og farmaceutiske anvendelser, og som skal opfylde strenge hygiejnekrav og standarder. Membranventiler i innovative røromformningshuse er et godt valg til denne type anvendelse: De opfylder branchens krævende regler og kan især yde et væsentligt bidrag til at reducere driftsomkostningerne og øge den tilgængelige produktionstid. Dette blev for eksempel bevist i en automatisk teststation til dialysefiltre.
Dialysatoren udgør kernen af dialyse
Personer med kronisk nyresygdom skal have deres blod renset regelmæssigt med dialysebehandling. Kernen i dialyse er dialysatoren, et filter, der fungerer som en "kunstig nyre". Gennem forskellige fysiske processer fjerner dialysatoren toksiner fra stofskiftet såvel som overskydende vand fra blodet. For at gøre dette føres patientens blod gennem op til 15.000 hule fibre i dialysatoren, hvis vægge består af en tynd membran. Denne membran har meget fine porer, der tillader toksiner at passere igennem, men bevarer essentielle blodkomponenter fra patienten. B. Braun Avitum Saxonia GmbH, et datterselskab af det medicinske teknologifirma B. Braun SE, fremstiller disse afgørende dialysatorer på tre fabrikker i Dresden. Virksomhedens omkring 900 ansatte spinder fibre og former huse, som samles og pakkes.
Det er afgørende for patienten, at funktionen af dialysatorerne er pålidelig. Derfor testes filtermembranernes fiberintegritet under renrumsforhold i en kompleks proces. Til tæthedsprøven fugtes fibrene med sterilt vand og udsættes for steril testluft. Sterilt vand (højrenset vand, forkortet HPW) af høj mikrobiologisk kvalitet strømmer på dialysatsiden, mens testluften er til stede på blodsiden. I tilfælde af fejl ville luft passere gennem membranen, og der ville opstå bobler. Ved afslutningen af testen tørres de testede filtermembraner derefter med varm luft.
Bürkerts membranventiler i særligt lette røromformningshuse sparer energi og driftsomkostninger under SIP-processer og øger anlæggets tilgængelighed. De har siden 2018 bevist deres pålidelighed i en automatisk testbænk til dialysefiltre hos bl.a. B. Braun Avitum Saxonia GmbH.
Alle testprocesser automatiseres, fra pålæsning og aflæsning til fastspænding af dialysefiltrene på teststationerne og påføring af de forskellige medier i en defineret rækkefølge. Dette kræver adskillige ventiler, så luft- og vandstrømmen på de mange teststationer kan styres præcist.
"I alt er der brugt mere end 600 membranventiler på testbænken."
Fungerer døgnet rundt
Alphaplan GmbH, en specialist inden for membranfilterteknologi, har designet og bygget en automatisk testbænk, så det er muligt at teste dialysefiltre døgnet rundt i treskiftdrift. Testbænken består af flere celler, som igen er opdelt i flere blokke med flere teststationer.
Kravene til ventilerne installeret i testbænken er høje. De skal være hygiejniske, men også have gode termiske og proceduremæssige egenskaber, dvs. være lette at rengøre og egnede til de høje temperaturer i SIP-processerne mellem de faktiske testfaser. En lang levetid for membranen er absolut nødvendig, fordi anlægsområdet kun lukkes ned en gang om året til vedligeholdelsesarbejde. Af disse grunde valgte testbænkproducenten, der har arbejdet med Bürkert i mange år og værdsætter væskespecialistens ekspertise, membranventiler i røromformningshuse, der allerede findes på markedet i deres tredje generation og er perfekt tilpasset deres anvendelsesområder inden for farmaceut-, fødevare- og kosmetikindustrien.
Dialysefiltrene testes døgnet rundt på en automatisk testbænk under renrumsforhold i treskiftdrift.
Hurtig opvarmning og køling
For eksempel hjælper de særligt lette røromformningshuse til at spare energi og omkostninger under SIP-processer, da de hurtigt opvarmes og køles ned. En temperaturforskel på 100 K kan resultere i energibesparelser på over 50 % pr. SIP-cyklus, hvilket kan resultere i betydelige omkostningsbesparelser afhængigt af antallet af CIP/SIP-processer pr. år. Produktionen bliver mere bæredygtig, og processens CO2-fodaftryk reduceres. Samtidig øges systemets produktivitet, da den hurtige opvarmnings- og køleproces forkorter ikke-produktive tider i forbindelse med rengøring. Derudover påføres de temperaturfølsomme membraner en mindre termisk belastning. Afhængigt af anvendelsen kan dette mere end fordoble deres levetid, hvilket forlænger de nødvendige servicecyklusser betydeligt og også reducerer kulbrinteintensivt elastomeraffald. Membranventilerne i røromformningshuset har også bevist deres pålidelighed i omfattende kvalitetstest.
Innovative Tube Valve Body-huse, der anvendes i en automatisk teststation til dialysefiltre.
Prøvningsproceduren tager hensyn til driftsbetingelserne
Den såkaldte B10-værdi i overensstemmelse med DIN EN ISO 13849-standarden er vigtig i forbindelse med en ventils forventede levetid. Dette er den statistiske forventning om antallet af cyklusser, hvor 10 % af alle komponenter har overskredet specificerede grænser (antal koblingscyklusser) under definerede betingelser (90 % overlevelsessandsynlighed). "Problemområdet" med membranventiler er membranen, som kontinuerligt udsættes for et vist omfang af slid. Dette afhænger imidlertid af driftsbetingelserne, for eksempel temperaturerne, antallet af koblingscyklusser eller mediet. I et specielt testsystem blev der derfor opnået realistiske data for at kunne tilvejebringe en B10-værdi, der var passende for anvendelsen. For testbænken betyder det, at ventilmembranerne kun skal udskiftes hvert andet år under regelmæssige vedligeholdelsesintervaller.
"Nøjagtigheden af disse oplysninger er blevet bekræftet i praksis, og membranventilerne fungerer meget pålideligt."