NIPS Hohlfasermembran-Spinndüse mit 20 Löchern für das Membranspinnen

10. Technische Architektur: FCT-Technologie der 5. Generation mit unabhängiger Spinndüsenkerntechnologie

11. Details zur Zusammenarbeit und technische Verbesserungen (basierend auf dem FCT-Upgrade der 5. Generation)

Als führendes Unternehmen im chinesischen Membrantechnologiesektor stand Jiuwu 2019 beim Ausbau seiner Hochleistungs-Ultrafiltrationskapazitäten vor zwei großen Herausforderungen: einem Durchsatzengpass durch Mehrloch-Spinndüsen und der schwierigen Wartung herkömmlicher Strukturen. Trustech nutzte die FCT-Technologie der 5. Generation mit stiftlosen, unabhängigen Spinndüsenkernen und implementierte ein modulares Design mit 20 Löchern und präziser Durchflussoptimierung. Dies steigerte die Kapazität einer einzelnen Platte um etwa das Dreifache und ermöglichte Jiuwu dank hoher Zuverlässigkeit den großflächigen Einsatz von 23 Spinndüsen mit insgesamt 460 Öffnungen im Jahr 2020. Damit wurde die Grundlage für eine langfristige strategische Zusammenarbeit geschaffen.

I. Kerninnovationen der FCT-Technologie der 5. Generation: Ausgewogene Steuerung eines hochdichten 20-Loch-Strömungsfelds

● Stiftlose, unabhängige Spinndüsenkernarchitektur: Gewindeverbindungen ersetzen die herkömmliche Stiftbefestigung. Die Trustech FCT-Spinndüse ermöglicht die unabhängige Montage und Demontage jedes Spinndüsenkerns. Bei Wartungsarbeiten muss lediglich der defekte Spinndüsenkern ausgetauscht werden (innerhalb von 10 Minuten). Dadurch entfällt die Verschrottung der gesamten Platte, und die Wartungskosten werden erheblich reduziert.

● Mehrschichtige Strömungskanal-Ausgleichung: Ein konischer Pufferströmungsweg plus kreuzförmiges Verteilerdesign hält die Strömungsgeschwindigkeitsvariation über die 20 Öffnungen unter 3 % (gegenüber >10 % bei herkömmlichen Mehrlochplatten) und stabilisiert die Faserwanddickenabweichung innerhalb von 0,006 mm.

II. Anpassungsfähigkeit des NIPS-Verfahrens: verbesserte Porosität und Flussmittelkonsistenz

● Präzise Steuerung des Öffnungsgradienten: Mit dreistufigen Düsentoleranzen von 1,600±0,002 mm / 0,900±0,002 mm / 0,500±0,004 mm und einer Montagekonzentrizität von 0,003 mm wurden die Membranporosität und der Wasserdurchfluss den Kundenvorgaben entsprechend angepasst.

● Schnelle Phasentrennungsoptimierung: Um den Anforderungen an die Diffusion von Lösungsmitteln (z. B. DMAC) und Nichtlösungsmitteln (Wasser) in NIPS gerecht zu werden, steuert eine Antiquellstruktur am Auslass des Spinndüsenkerns die Phasentrennung, um gleichmäßige fingerartige Poren zu bilden, eine übermäßige Entwicklung schwammartiger Poren zu vermeiden und die Antifouling-Eigenschaften zu verbessern.

III. Von Versuchen zur Massenproduktion: Skalierungssprung auf 460 Öffnungen

● Validierung der ersten 20-Loch-Spinndüse im Jahr 2019: Die Trustech-Einzelplatten-Tagesproduktion erreichte 1.200 m² Membranfaser, das ist 20-mal höher als bei der ursprünglichen Einzeldüsenanlage des Kunden; Zugfestigkeit und Flusskonsistenz wurden von Dritten geprüft.

● 2020 Wiederholungsauftrag über 23 Sets und 460 Düsen: Basierend auf den Ergebnissen des ersten Jahres erwarb Jiuwu 23 zusätzliche Spinndüsen von Trustech, wodurch sich die Gesamtzahl der Düsen auf 460 erhöhte. Dies unterstützte die Erweiterung der Produktionslinie, steigerte die Tageskapazität auf 27.000 m² und senkte die Kosten deutlich.

● Verlängerung der langfristigen Zusammenarbeit: In den letzten Jahren haben beide Parteien gemeinsam Spinndüsen für chloroxidationsresistente Membranen für hochsalzhaltiges Abwasser und Membranen für den neuen Energiesektor entwickelt und gleichzeitig NIPS- und TIPS-Anwendungen in Membranen der nächsten Generation erforscht.

IV. Wirtschaftlicher Nutzen und Branchenwert

● Bahnbrechende Kapazitätsdichte: Die 20-Loch-Konstruktion ermöglicht eine 3- bis 4-mal höhere Linienproduktivität als die branchenüblichen 4- bis 6-Loch-Düsen und gewährleistet so die Unterstützung der Massenproduktion für groß angelegte Wasserprojekte (z. B. kommunales und industrielles Abwasser).

● Beschleunigte Substitution im Inland: Mit der Trustech FCT der 5. Generation, die eine Präzision (±0,002 mm) aufweist, die mit internationalen Marken vergleichbar ist und zu einem etwas niedrigeren Preis angeboten wird, ersetzte Jiuwu importierte Geräte und erhöhte seinen Marktanteil.

V. Fallzusammenfassung: Dreifache Synergie von Technologie, Kapazität und Ökosystem

● Kapazitätsflexibilität: Dank des modularen Designs ist eine schnelle Skalierung von Pilotlinien (20 Löcher) bis hin zu Massenproduktionslinien (460 Löcher) möglich, um auf Marktschwankungen reagieren zu können.

● Technologische Weitsicht: Die stiftlose Struktur und die hochpräzise Durchflusskontrolle ermöglichen einen Upgrade-Pfad von NIPS hin zu umweltfreundlicheren Verfahren wie APS (wässrige Phasentrennung).

● Branchenauswirkungen: Die Projektergebnisse trugen dazu bei, Jiuwu als führendes Unternehmen in Chinas membranbasierter Wasseraufbereitungsindustrie zu positionieren.