Schmelzspinnrad

Die Schmelzextrusionsdüse, auch Schmelzspinndüse genannt, ist eine zentrale Präzisionskomponente im Schmelzspinnverfahren. Sie presst hochtemperierte Polymerschmelzen (z. B. PET-Polyester, PP-Polypropylen, PA-Nylon, PI-Polyimid) unter hohem Druck durch mikrostrukturierte Düsen mit Durchmessern von wenigen Mikrometern bis zu einigen Millimetern, um gleichmäßige Endlosfilamente, Fasern oder Folien zu extrudieren. Ihre Konstruktion muss drei zentrale Herausforderungen meistern: die gleichmäßige Verteilung der Hochtemperaturschmelze, die präzise Formgebung und Steuerung sowie die Beständigkeit gegen Korrosion und Verschleiß.

Diese Spinndüse kann sowohl im NIPS- als auch im TIPS-Verfahren sowie im Schmelzextrusionsverfahren eingesetzt werden. Die Schmelzextrusions-Spinndüse, auch Schmelzspinndüse genannt, ist eine zentrale Präzisionskomponente im Schmelzspinnverfahren. Sie presst hochtemperierte Polymerschmelzen (z. B. PET-Polyester, PP-Polypropylen, PA-Nylon, PI-Polyimid) unter hohem Druck durch mikrostrukturierte Düsen mit Durchmessern von wenigen Mikrometern bis zu einigen Millimetern, um gleichmäßige Endlosfilamente, Fasern oder Folien zu extrudieren. Ihre Konstruktion muss drei zentrale Herausforderungen meistern: die gleichmäßige Verteilung der Hochtemperaturschmelze, die präzise Formgebung und Steuerung sowie die Beständigkeit gegen Korrosion und Verschleiß.

Die TIPS-Spinndüse (Thermally Induced Phase Separation) – auch TIPS-Spinndüse genannt – ist eine zentrale Präzisionskomponente in der TIPS-Membran- und Faserherstellung. Sie presst eine heiße Polymer-Verdünnungsmittel-Lösung (z. B. PP-, PE-, PVDF- oder PES-Mischungen in hochsiedenden Verdünnungsmitteln) unter erhöhter Temperatur und hohem Druck durch mikrostrukturierte Öffnungen und Ringkanäle, um gleichmäßige Endlosfilamente oder Hohlfasern zu extrudieren. Die Auslassmerkmale variieren typischerweise von einigen zehn Mikrometern bis zu wenigen Millimetern und sind auf die gewünschte Lumengröße, Wandstärke und die Anforderungen an Permeabilität und Festigkeit abgestimmt. Unmittelbar nachgeschaltete kontrollierte Kühlung/Abschreckung löst die Phasentrennung und Verfestigung aus und bildet so die Porenstruktur der Membran.

Die Schmelzextrusionsdüse, auch Schmelzspinndüse genannt, ist eine zentrale Präzisionskomponente im Schmelzspinnverfahren. Sie presst hochtemperierte Polymerschmelzen (z. B. PET-Polyester, PP-Polypropylen, PA-Nylon, PI-Polyimid) unter hohem Druck durch mikrostrukturierte Düsen mit Durchmessern von wenigen Mikrometern bis zu einigen Millimetern, um gleichmäßige Endlosfilamente, Fasern oder Folien zu extrudieren. Ihre Konstruktion muss drei zentrale Herausforderungen meistern: die gleichmäßige Verteilung der Hochtemperaturschmelze, die präzise Formgebung und Steuerung sowie die Beständigkeit gegen Korrosion und Verschleiß.

Eine TIPS-Membranspinndüse (Thermally Induced Phase Separation) ist die Kernkomponente für die Herstellung mikroporöser Polymermembranen mittels thermisch induzierter Phasentrennung. Die Trusstech TIPS-Spinndüse ist ein Hohlfaserspinnkopf, der speziell für das Verfahren der „Hochtemperatur-Schmelzkühlung-induzierten Porosität“ entwickelt wurde und zur Herstellung mikroporöser Membranen aus kristallinen Polymeren wie PVDF, PP und PE dient. Ihre Struktur und Funktion müssen gleichzeitig die Anforderungen an die Schmelzversiegelung bei ca. -200 °C, die durch schnelle Abkühlung induzierte Porenbildung und die kontrollierbare Porosität erfüllen. Ihr Funktionsprinzip beruht auf der Induktion der Phasentrennung in einer Polymerlösung durch Temperaturänderungen, wodurch letztendlich ein Membranmaterial mit mikroporöser Struktur entsteht.

Die rippenverstärkte Hohlfasermembran-Spinndüse, auch Kernfaserverstärkte Spinndüse genannt, ist eine spezielle Spinndüsenanordnung zur Herstellung von Hohlfasermembranen mittels nicht-lösungsmittelinduzierter Phasentrennung (NIPS). Basierend auf herkömmlichen koaxialen und mehrphasigen Spinndüsenstrukturen verfügt sie über einen Kanal zur Einführung und Positionierung von Verstärkungsfilamenten. Dieser ermöglicht die stabile Einbringung von ein oder drei hochfesten Feinfasern (z. B. Nylon-/Monofilament-Angelschnur) in die Membranwand oder an spezifischen radialen Positionen zum Zeitpunkt der Faserbildung. Die Verstärkungsfilamente bilden im Koagulationsbad eine gemeinsame Struktur mit der Membranmatrix. Dies verbessert signifikant die Zugfestigkeit, die Knotenbeständigkeit, die Bruchfestigkeit und die Beständigkeit gegenüber Betriebsbeanspruchungen, ohne die Trennleistung oder die Hohlstruktur der Membran zu beeinträchtigen.