Bien que les membranes PES soient largement utilisées pour la concentration des protéines, les dispositifs médicaux et le traitement de l'eau et des eaux usées, leur principal inconvénient réside dans leur nature hydrophobe, qui provoque l'encrassement des membranes. La littérature scientifique fait état de nombreuses recherches sur la modification des membranes PES par diverses méthodes visant à réduire l'encrassement et à améliorer les performances. Malgré des décennies de recherche, la disponibilité commerciale des membranes PES chargées est extrêmement limitée.

Techniquement, les principales approches pour développer des membranes PES chargées sont la modification du polymère PES et la modification de surface. Malgré les présentations antérieures concernant la concentration de protéines de lactosérum avec des membranes chargées produites par modification de surface, le succès à long terme de ces membranes n'a pas été au rendez-vous.

Les membranes ZwitterCo utilisent une toute nouvelle chimie de copolymère zwitterionique. Loin d'être une révolution par rapport aux membranes existantes, les membranes ZwitterCo représentent une avancée majeure grâce à une chimie antisalissure révolutionnaire dont la permanence et la stabilité ont été démontrées sur le terrain.

Veuillez visitez notre page innovation sur notre site pour en savoir plus sur la chimie.

Le graphique contenait des données fournies par notre client. Certains jours, les données n'étaient fournies que pour les membranes ZwitterCo Evolution SF.

Évolution SF Les éléments sanitaires sont idéaux pour les applications suivantes : concentration de protéines à haute teneur en solides, flux à forte teneur en matières grasses et concentration de protéines où le NF est déjà utilisé (et le rejet du lactose et des cendres n'est pas requis).

Les membranes Evolution SF remplacent les membranes UF plus étanches en aval d'un système, telles que celles de 3 kDa et 5 kDa. Si les membranes UF à remplacer sont de 10 kDa ou plus, il est conseillé d'envisager l'utilisation d'Evolution PCM.

Evolution SF pourrait remplacer les membranes NF conventionnelles à base de pipérazine, souvent évaluées entre 200 Da et 800 Da. Une question importante à se poser lors du remplacement des membranes NF est : « Que doit retenir la NF, outre les protéines, dans mon produit ? » Evolution SF n'est pas conçu pour rejeter de manière significative les petites espèces comme le lactose ou les minéraux.

Par exemple, dans la production d'IPL, un évaporateur ne peut pas être utilisé pour extraire les solides avant le séchage, car cela dénaturerait les protéines. Une solution consiste à utiliser du NF pour éliminer l'eau et extraire les solides avant le séchage. L'utilisation d'Evolution SF dans cette application permet de filtrer davantage de lactose et d'augmenter encore la teneur en protéines, ce qui se traduit par une densité apparente plus élevée. De plus, les éléments Evolution SF sont plus faciles et plus efficaces à nettoyer que les éléments NF classiques, notamment au chlore si nécessaire.

L'épaisseur des membranes Evolution est cohérente avec celle des membranes conventionnelles à support polyester, de sorte que la surface de la membrane des spirales Evolution est équivalente à celle des éléments de membrane conventionnels.

Les systèmes nettoyés et désinfectés à haute température et à pH élevé sont principalement utilisés en Europe occidentale. Des membranes spécifiques à base de polypropylène, souvent appelées pHT ou HpHT, sont commercialisées pour ces systèmes.

Les spécifications de température des membranes Evolution sont équivalentes à celles des membranes sanitaires fabriquées sur support polyester : 55 °C (131 °F) pour un fonctionnement continu et 50 °C (122 °F) pour le nettoyage. Des produits chimiques désinfectants courants, tels que le chlore (sauf pour l'osmose inverse) et l'acide peracétique, sont utilisés pour garantir une désinfection complète des systèmes. ZwitterCo collabore avec ses clients pour explorer des solutions de désinfection à plus haute température et poursuit ses recherches afin d'élargir la gamme de membranes Evolution.

Les membranes Evolution SF remplacent directement les membranes conventionnelles, et les mêmes pompes et moteurs sont utilisés pour remplacer les membranes NF. D'après notre expérience, les membranes Evolution SF fonctionnent à une pression égale ou inférieure à celle des membranes NF conventionnelles.

Les éléments Evolution SF sont déjà conformes aux normes de la FDA pour le traitement du lactosérum et du lait. Les éléments Evolution PCM et Evolution RO, également conformes à la FDA, seront disponibles d'ici fin 2025. Nous travaillons actuellement à l'obtention de certifications supplémentaires, notamment celles de l'USDA, de la norme sanitaire 3A 45-03, ainsi que des certifications halal et casher pour les membranes Evolution. Nous avons également commencé à travailler sur le règlement européen (CE) n° 1935/2004 pour 2026.

Oui, il y a un étude de cas sur notre site Web montrant ces données provenant d'un transformateur de lactosérum basé aux États-Unis utilisant Evolution RO pour concentrer les flux d'effluents.

ZwitterCo a commencé à se conformer au règlement européen (CE) 1935/2004, avec un objectif d'achèvement en 2026. Voir la question 7 (ci-dessus) pour plus d'informations sur les certifications réglementaires.

D'importants travaux d'analyse ont été réalisés dans le cadre de la conformité aux exigences de la FDA. Ces données ont confirmé que les constituants potentiels du copolymère zwitterionique sont présents à des concentrations suffisamment faibles, voire inexistantes, pour être sans danger avec une certitude raisonnable.

Les éléments de membrane Evolution SF, y compris leurs sous-composants individuels, ont été jugés entièrement conformes à la loi fédérale sur les aliments, les médicaments et les cosmétiques et aux réglementations applicables en matière d'additifs alimentaires, y compris, mais sans s'y limiter, à la norme 21 CFR 174.5 (« Dispositions générales applicables aux additifs alimentaires indirects »), lorsqu'ils sont utilisés conformément aux directives.

Réponse courte: non.

Au début du webinaire, nous avons discuté de deux manières différentes d'appliquer la technologie zwitterionique : la technologie ZwitterShield™, qui est une chimie zwitterionique liée à des membranes existantes, et la technologie ZwitterCore™, qui représente des membranes fondamentalement nouvelles où la couche zwitterionique effectue toute la séparation (veuillez consulter notre page d'innovation pour en savoir plus à ce sujet).

Nos membranes utilisant la technologie ZwitterCore, notamment Evolution SF et PCM, n'ont subi aucun encrassement irréversible par des matières organiques, quelle que soit leur application. Par exemple, pour le traitement des eaux usées, point de départ de notre technologie, nous pouvons traiter jusqu'à 5 % d'huile dans l'alimentation et récupérer pleinement nos performances, ce qui constitue un atout majeur pour nos membranes.

Dans les applications d'eau et d'eaux usées utilisant nos membranes d'osmose inverse avec la technologie ZwitterShield, nous avons constaté un encrassement irréversible, ce qui n'est pas surprenant au niveau de l'osmose inverse. Comme notre technologie traite les matières organiques, nous avons rencontré des problèmes d'encrassement inorganique avec nos membranes d'osmose inverse.

Cependant, dans les cinq installations que nous exploitons pour traiter les effluents d'eaux usées de l'industrie laitière et qui utilisent Evolution RO, nous n'avons constaté aucun encrassement irréversible de la membrane elle-même. Nous avons constaté des colmatages physiques lorsque la préfiltration n'était pas correctement mise en place, mais il s'agit d'un autre problème.

Les membranes évolutives n’existent pas depuis assez longtemps pour valider pleinement ce principe ; cependant, nous nous attendons à ce qu’elles durent au moins deux ans et demi dans ces applications.

Nous prévoyons que les membranes Evolution auront une durée de vie opérationnelle plus longue que les membranes conventionnelles, car la chimie de nettoyage est la principale cause de dégradation de la surface des membranes. Comme les membranes ZwitterCo Evolution nécessitent un nettoyage moins agressif, leur durée de vie devrait être plus longue.

Les membranes Evolution représentent une création de valeur significative pour les transformateurs agroalimentaires, laitiers et biotechnologiques. Leur prix est proportionnel à cette création de valeur et se traduira par un coût total de possession inférieur à celui des membranes conventionnelles.

ZwitterCo propose à la fois un modèle d'abonnement et un modèle de vente directe pour permettre aux clients d'essayer facilement les membranes Evolution et aimerait le démontrer avec un essai dans votre usine. Veuillez nous contacter pour en discuter davantage.

Evolution SF n'est pas conçu pour rejeter le sel ni le lactose. Ainsi, même s'il retient les protéines, le lactose et le sel passent dans le perméat. L'élimination du perméat étant probablement problématique, le dessalement du lactosérum salé n'est pas considéré comme une application idéale pour Evolution SF.

Comme l'osmose inverse Evolution contient toujours un composant polyamide, sa tolérance aux oxydants est identique à celle de l'osmose inverse classique. Comme pour l'osmose inverse classique, l'utilisation de chlore est déconseillée avec les membranes Evolution RO.

À l’inverse, les membranes Evolution PCM et Evolution SF sont tolérantes au chlore avec des directives similaires à celles des membranes PES UF conventionnelles.

Pour la concentration des sucres et autres solubles, nous disposons d'une installation dans une raffinerie de maïs utilisant une chaîne de traitement SF-OI. La charge présente une teneur élevée en solides et une viscosité élevée, et la concentration du produit est assurée. La chaîne de traitement utilisant nos membranes a donné d'excellents résultats.

En termes de récupération d'eau en général, il s'agit d'une application potentiellement très prometteuse pour ZwitterCo, tant pour les protéines végétales que pour de nombreuses autres applications. Nos membranes permettent de récupérer l'eau actuellement rejetée dans les eaux usées, notamment l'eau de diafiltration, l'eau de rinçage ou l'eau de procédé. Grâce à ces applications, les usines peuvent réduire leurs besoins en eau douce et diminuer la quantité d'eaux usées traitées. Avec la certification alimentaire à venir, nous envisageons de réutiliser l'eau pour les procédés et serions ravis d'en discuter avec toute usine intéressée.

Grâce à la propriété antisalissure de la membrane, nous pensons pouvoir obtenir des teneurs en solides plus élevées avec l'osmose inverse Evolution qu'avec l'osmose inverse conventionnelle. Bien que nous ne disposions pas encore de données spécifiques sur cette application, nous serions ravis de réaliser un essai dans votre usine pour vous le démontrer.

La technologie ZwitterShield™ des membranes Evolution RO améliore la résistance à l'encrassement et la nettoyabilité ; elle n'altère toutefois pas les propriétés de rejet de la couche barrière en polyamide de la membrane. Ainsi, la DBO du perméat d'osmose inverse devrait être sensiblement la même que celle des membranes d'osmose inverse classiques.

Les membranes Evolution sont conçues pour remplacer directement les membranes sanitaires conventionnelles et présentent les mêmes limites de pression. La pression étant principalement fonction de la structure de l'élément spiralé, la chimie de nos membranes n'a aucune incidence sur ces limites.

Pressions de service maximales :

• Evolution PCM : 300 psi (20 bars)
• Evolution SF : 580 psi (40 bar)
• Evolution RO : 800 psi (55 bar)