Nasse Spinne

Die Trocken-Nass-Spinndüse ist die zentrale Komponente des Trocken-Nass-Spinnverfahrens zur Herstellung von Hohlfasermembranen. Ihre Hauptfunktion besteht in der präzisen Koextrusion einer Polymergießmasse und einer Bohrflüssigkeit durch koaxiale Strömungskanäle. Das extrudierte „Flüssigfilament“ durchläuft zunächst einen Luftspalt (Trockenzone) zur teilweisen Verdunstung des Lösungsmittels und zur ersten Verstreckung. Anschließend gelangt es in ein Koagulationsbad (Nasszone) zur Phasentrennung und Verfestigung, wodurch schließlich die Hohlfasermembran mit den gewünschten Strukturen und Eigenschaften entsteht. Die Spinndüse muss so konstruiert sein, dass sie sowohl die Stabilität des Flüssigfilaments im Luftspalt als auch die Einleitung der Phasentrennung im Koagulationsbad gewährleistet und somit die entscheidende Verbindung zwischen der Verstreckung im Trockenzustand und der Verfestigung im Nasszustand herstellt.

Die Doppelschicht-Spinnerdüse, auch Kompositmembran-Spinndüse genannt, ist eine Schlüsselkomponente in der Membrantrennungs- und Filtrationstechnik. In einem einzigen Coextrusionsschritt laminiert sie zwei oder mehr Funktionsmaterialien zu einer vorgegebenen Schichtarchitektur und formt diese durch mikrometergenaue Öffnungen oder Schlitze zu einer schichtweise aufgebauten Membran. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, mehrere Fluidströme stabil und kontrolliert in einem Mikroströmungsraum zu stapeln und zu formen.

Hohlfasermembran-Spinndüsen sind die Kernkomponenten für die Herstellung von Hohlfasermembranen. Ihre Struktur, Leistungsfähigkeit und Fertigungsgenauigkeit bestimmen direkt die Konzentrizität der Fasern, die Gleichmäßigkeit der Wandstärke, die Porengrößenverteilung, die mechanische Festigkeit und die Trennleistung.