Das NIPS-Hohlfasermembranspinnen ist ein Verfahren zur Herstellung von Hohlfasermembranen mittels nicht-lösungsmittelinduzierter Phasentrennung (NIPS). Das Kernprinzip besteht darin, eine Polymerlösung durch eine Spinndüse in ein nicht-lösungsmittelhaltiges Koagulationsbad zu extrudieren. Dort bewirkt der Austausch von Lösungsmittel und Nicht-Lösungsmittel die Phasentrennung und Verfestigung des Polymers, wodurch eine Hohlstruktur mit asymmetrischer, poröser Morphologie entsteht. Dieses Verfahren findet breite Anwendung in der Wasseraufbereitung, der Gastrennung und in der Medizintechnik.
Eine NIPS-Hohlfasermembran-Spinnanlage besteht im Wesentlichen aus vier Kernbereichen: Spinnlösungsaufbereitung, Dosierung und Extrusion, Koagulation und Formgebung sowie Nachbehandlung und Aufwickelsystem. Die Leistung und Stabilität der Hohlfasermembran-Spinnanlage bestimmen die Qualität und die Eigenschaften der resultierenden Membran. Dank elf Jahren Erfahrung und Forschung & Entwicklung hat Trustech das Heizsystem SteadyiCore Ultra 2.0, das Mischsystem TitanMix Pro 4.0, den automatischen Abwickler PrimeGlider Pro 3.0, die automatische Wickelvorrichtung SmartCoil Elite 3.0 und den Motorantrieb StoutDrive 2.0 optimiert. Diese Trustech-Technologien ermöglichen eine präzise Temperaturregelung, verbessern die Mischhomogenität und sparen Zeit, automatisieren den Aufwickelvorgang zur Reduzierung des Arbeitsaufwands und gewährleisten eine konstante Abwickelgeschwindigkeit für höhere Qualität. Dadurch werden die Stabilität und Zuverlässigkeit des Hohlfasermembran-Spinnsystems erhöht, Rüstzeiten und Produktionsausfallzeiten reduziert und die Gesamtspinneffizienz im Vergleich zum Stand vor der Modernisierung um 11,4 % gesteigert.
Kernabschnitte einer NIPS-Produktionslinie NIPS
Dope-Vorbereitungssystem
Kontrollparameter: Auflösungstemperatur, Rührgeschwindigkeit, Entgasungszeit und Vakuumniveau. Für eine homogene, blasenfreie Lösung sorgen, um innere Faserdefekte zu vermeiden.
Dosier- und Extrusionssystem
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.
Koagulations- und Formationssystem
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.
Nachbehandlungs- und Aufnahmesystem
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 (6 Stunden lang konstant rühren) |
Materialverhältnisse | PVDF 19,5 %: NMP 65 %: PEG 13,5 %; |
Entlüftungszeit | 10 Stunden stehen lassen (um Blasenbildung zu vermeiden) |
Dosier- und Extrusionssystem | |
Genauigkeit der Dosierpumpe | ±0.5% |
Stickstoffdruck | 0,35 MPa |
Spinnerdüsendurchmesser | 1,2/0,8 mm |
Drehzahl | 21 m/min |
Gerinnungs- und Bildungssystem | |
Luftspaltlänge | 14 cm |
Koagulationsbadtemperatur | 26°C |
Zusammensetzung des Gerinnungsmittels | Wasser / Ethanol |
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
PVDF (Polyvinylidenfluorid)
CA (Celluloseacetat)
PVC (Polyvinylchlorid)
PES (Polyethersulfon)
PSF/PSU (Polysulfon)
PA (Nylon, Polyamid)
PAN (Polyacrylnitril)
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.
FAQ
Über Trustech