Spinnmaschine für geflochtene, schlauchverstärkte Hohlfasermembranen mit 8 Löchern
Das Spinnen von Hohlfasermembranen mit geflochtenem Schlauchgerüst ist eine Weiterentwicklung der lösungsmittelfreien Phasentrennung (NIPS) zur Herstellung von Hohlfasern mit integriertem geflochtenem Schlauchgerüst. Dabei wird eine Polymerlösung durch eine spezielle Spinndüse um einen kontinuierlichen geflochtenen Schlauch coextrudiert und in ein lösungsmittelfreies Koagulationsbad eingeleitet. Der Austausch von Lösungsmittel und Nichtlösungsmittel bewirkt eine schnelle Phasentrennung und Verfestigung der Polymermatrix, während sich der geflochtene Schlauch als mechanische Verstärkung in die entstehende Faserwand einbettet. Das Ergebnis ist eine Hohlfaser mit asymmetrischer, poröser Morphologie und deutlich erhöhter Zug-, Berst- und Knickfestigkeit – ideal für Hochdruck-Wasseraufbereitungsmodule, robuste Gastrennpatronen, biomedizinische Geräte und dynamische Filtrationsumgebungen.
Eine Spinnanlage für geflochtene Hohlfasern besteht typischerweise aus fünf aufeinander abgestimmten Abschnitten: Spinnlösungsvorbereitung, Dosierung und Koextrusion, Flechthandhabung und -synchronisation, Koagulation und Strukturfixierung sowie Nachbehandlung und Aufwicklung. Im Vergleich zu herkömmlichen NIPS-Anlagen stellt der geflochtene Prozess zwei entscheidende technische Herausforderungen dar – präzise Spannungsregelung und konzentrische Ausrichtung –, um eine gleichmäßige Beschichtungsdicke, konsistente Porosität und eine starke Grenzflächenhaftung zwischen Polymermantel und Geflecht zu gewährleisten.
Aufbauend auf über 12 Jahren Erfahrung in Entwicklung und Forschung integriert Trustech in seinen modernen Systemen ein geschlossenes Wärmemanagement für die Spinnlösungsrheologie, hochpräzise Zahnrad- oder Servodosierpumpen für einen stabilen Massenstrom und hat das SteadyiCore Ultra 2.0 Heizsystem, das TitanMix Pro 4.0 Mischsystem, den automatischen Abwickler PrimeGlider Pro 3.0, die automatische Wicklung SmartCoil Elite 3.0 und den Motorantrieb StoutDrive 2.0 optimiert. Diese Technologien verbessern die Temperaturgenauigkeit, die Mischhomogenität und die Flechtverfolgung bei gleichzeitig reduziertem Bedienereingriff. In der Praxis erhöhen sie die Stabilität und Zuverlässigkeit der Produktionslinie, verkürzen Rüst- und Umrüstzeiten und reduzieren Ausfallzeiten. Dies führt zu messbaren Verbesserungen beim Durchsatz und der Faserqualität (z. B. engere Toleranzen für Außen- und Innendurchmesser, verbesserter Berstdruck und geringere Fehlerraten) im Vergleich zu nicht verstärkten oder älteren Systemen.
Durch die Kombination der bewährten Morphologiekontrolle von NIPS mit einem inline geflochtenen Gerüst liefert die Spinnmaschine für geflochtene, schlauchverstärkte Hohlfasermembranen Membranen, die eine hohe Durchlässigkeit mit überlegener mechanischer Integrität verbinden – und erweitert so den Einsatzbereich für kompakte, langlebige und drucktolerante Membranmodule.
Kernabschnitte einer NIPS-Produktionslinie NIPS
Kontrollparameter: Auflösungstemperatur, Rührgeschwindigkeit, Entgasungszeit und Vakuumniveau. Für eine homogene, blasenfreie Lösung sorgen, um innere Faserdefekte zu vermeiden.
Kontrollparameter: Fördermengengenauigkeit der Dosierpumpe, Düsenöffnungsgröße und -temperatur, Durchflussmenge und Druck der Bohrflüssigkeit. Die Düsenöffnung beeinflusst direkt den Faserdurchmesser; die Durchflussmenge der Bohrflüssigkeit muss auf die Spinnlösung abgestimmt sein, um ein Kollabieren der Fasern zu verhindern.
Kontrollparameter: Temperatur, Zusammensetzung und Flüssigkeitsstand des Koagulationsbades; Waschtemperatur und -dauer, um ein Schrumpfen der Fasern zu vermeiden. Restlösungsmittel müssen durch das Waschen vollständig entfernt werden, um eine Beeinträchtigung der Membranleistung zu verhindern.
Kontrollparameter: Verstreckverhältnis, Trocknungstemperatur und -zeit, Wickelspannung. Das Verstreckverhältnis sollte zwischen 1,5 und 3 liegen, um die mechanischen Eigenschaften zu verbessern; die Trocknungstemperatur sollte materialgerecht angepasst werden, um eine Versprödung durch Übertrocknung zu vermeiden.
Wichtige Steuerungsparameter
Kernabschnitte | Parameter |
Dope - Vorbereitungssystem | |
Temperatur | 60 °C (8 Stunden lang konstant rühren) |
Materialverhältnisse | PVDF 17.5%： NMP 67.5%： PEG 13.5%; |
Entschämungszeit | 10 Stunden stehen lassen (um Blasenbildung zu vermeiden) |
Dosier- und Extrusionssystem | |
Genauigkeit der Dosierpumpe | ±0.5% |
Stickstoffdruck | 0,35 MPa |
Spinnerdüsendurchmesser | 2,8/2,2/1,9 mm |
Drehzahl | 18 m/min |
Gerinnungs- und Bildungssystem | |
Luftspaltlänge | 11 cm |
Koagulationsbadtemperatur | 26°C |
Zusammensetzung des Gerinnungsmittels | Wasser |
Doppeldiffusionszeit | Gesteuert durch Anpassung der Geschwindigkeit |
Nachbehandlungs- und Rücknahmesystem | |
Waschanforderung | Restlösungsmittel < 0,1 % |
Trocknungsverfahren | Heiße Luft bei 62 °C |
Auszugsverhältnis | 1,2× (erhöht die Zugfestigkeit auf >0,4 MPa) |
Wickelgeschwindigkeit | 18 m/min |
Geeignete Materialien
Kundenmembranbeispiele
Kurze Einführung
Trustech ist ein führendes Unternehmen, das sich auf die Forschung, Entwicklung und Herstellung von Hohlfasermembran-Spinnmaschinen und Spinndüsen spezialisiert hat. Diese Spinnmaschinen und Spinndüsen finden breite Anwendung in verschiedenen Branchen, darunter Wasseraufbereitung, Gastrennung, Hämodialyse, ECMO (extrakorporale Membranoxygenierung), Lebensmittel- und Getränkeverarbeitung, Biotechnologie und Chemieingenieurwesen.
Trustech ist nicht nur führend bei Hohlfasermembran-Spinndüsen, die die FCT-Technologie der 5. bis 8. Generation entwickeln, sondern auch bei Hohlfasermembran-Spinnmaschinen und Flachmembran-Gießsystemen. Dank herausragender Forschung und Entwicklung sowie hoher Qualität ist Trustech im chinesischen High-End-Markt etabliert. Das Unternehmen hat seine Spinnanlagen optimiert, um Präzision und Stabilität zu verbessern, und wichtige Subsysteme wie das Heizsystem SteadyiCore Ultra 2.0, das Mischsystem TitanMix Pro 4.0, den automatischen Abwickler PrimeGlider Pro 3.0, die automatische Wicklung SmartCoil Elite 3.0 und den Motorantrieb StoutDrive 2.0 entwickelt. Diese Weiterentwicklungen der Spinnmaschinen und -düsen haben die Stabilität der Spinnanlage verbessert, die Inbetriebnahme- und Produktionsausfallzeiten reduziert und die Gesamteffizienz des Spinnprozesses im Vergleich zum System vor den Verbesserungen um 11,4 % gesteigert.
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