Fabricante líder de máquinas de hilado y hileras de membrana de fibra hueca - Trustech
TIPS Hiladora de fibra polimérica para hilado por fusión de 32 orificios
La hilera de separación de fases inducida térmicamente (TIPS), también llamada hilera de hilado TIPS, es un componente de precisión esencial en la producción de membranas y fibras TIPS. Impulsa una solución caliente de polímero y diluyente (p. ej., mezclas de PP, PE, PVDF y PES en diluyentes de alto punto de ebullición) a través de orificios microfabricados y canales anulares a temperatura y presión elevadas para extruir uniformemente filamentos continuos o fibras huecas. Las características de salida suelen variar desde decenas de micrómetros hasta unos pocos milímetros, adaptándose al tamaño del lumen, el espesor de pared y los requisitos de permeabilidad-resistencia. Inmediatamente después, el enfriamiento/templado controlado desencadena la separación de fases y la solidificación, estableciendo la estructura porosa de la membrana.
Al igual que las hileras de extrusión por fusión, las hileras TIPS deben resolver tres desafíos clave, con especial énfasis en la estabilidad térmica y la reología de la solución:
- Distribución uniforme del producto caliente: el calentamiento multizona, los colectores equilibrados y los divisores de flujo de bajo volumen muerto garantizan condiciones isotérmicas y un flujo uniforme en todos los capilares, lo que evita la separación prematura de fases y los defectos de gel.
- Modelado y control precisos: las geometrías anulares concéntricas con agujas de luz, longitudes de tierra optimizadas y enderezadores antirremolinos estabilizan el flujo, definen el diámetro exterior/interior y el espesor de la pared y promueven la formación de una piel reproducible para una porosidad asimétrica o graduada específica después de la extracción.
- Resistencia a la corrosión y al desgaste: las aleaciones y recubrimientos químicamente compatibles y de alta temperatura soportan diluyentes calientes, agentes de limpieza y rellenos abrasivos; los acabados de superficie de alto brillo minimizan las líneas de matriz y las incrustaciones.
Los diseños avanzados pueden integrar sensores de temperatura en tiempo real cerca de la zona de salida y puertos de coextrusión para estructuras de núcleo-vaina o multicapa. Con un diseño adecuado, una hilera TIPS proporciona una extrusión estable, una separación de fases controlada y membranas y fibras consistentes de alta porosidad para el tratamiento de agua, separadores de baterías, dispositivos médicos y separación de gas/gas-líquido.
Principio de funcionamiento
Los polímeros (por ejemplo, PET, PA, PP) se calientan en una extrusora hasta alcanzar un estado fundido y viscoso.
La masa fundida se dosifica con precisión y se introduce en el conjunto de la hilera. Los canales de distribución internos están diseñados para suministrar la masa fundida de forma uniforme y constante a cada capilar.
A alta presión, la masa fundida se fuerza a través de capilares extremadamente pequeños, típicamente de 0,28 a 1,5 mm de diámetro. Esto genera una fuerte cizalladura, orientando las cadenas de polímeros en cierta medida a lo largo de la dirección del flujo.
Al salir del capilar, la recuperación elástica hace que el diámetro del filamento se expanda ligeramente.
Elementos clave de diseño de la hilera Trustech Trustech
Estos parámetros son fundamentales para el diseño de la hilera y determinan directamente el rendimiento final de la membrana.
Parámetro | Descripción | Influencia en el rendimiento de la membrana |
| Canal de flujo (R) | El corredor para transportar, almacenar y distribuir el dope y los fluidos de perforación. | Se deben optimizar diferentes estructuras según las propiedades del material, la viscosidad, el tamaño del orificio de la hilera y la cantidad de orificios para lograr un rendimiento de hilado óptimo. |
| Ancho del espacio anular (d) | El espacio (espesor) del canal de flujo de la droga. | Determina principalmente el espesor de la pared de la fibra hueca. Las separaciones más estrechas producen paredes más delgadas y menor resistencia a la transferencia de masa, pero pueden reducir la resistencia mecánica. |
| Diámetro exterior del tubo interior (d₁) | El diámetro exterior del tubo central que forma la pared interior del espacio anular. | Junto con el diámetro interior del manguito exterior, define el ancho del espacio anular. |
| Diámetro interior del manguito exterior (d₂) | El diámetro interior del manguito exterior de la hilera que forma la pared exterior del espacio anular. | Junto con el diámetro exterior del tubo interior, define el ancho del espacio anular y el diámetro exterior de la fibra. |
| Diámetro interior del tubo central (d₃) | El diámetro del canal de fluido del orificio. | Determina principalmente el diámetro interior de la fibra. Este diámetro afecta la densidad de empaquetamiento del módulo de membrana y la caída de presión del fluido dentro de la fibra. |
| Relación longitud-espacio (L/d) | Relación entre la longitud del canal de flujo (L) y el ancho del espacio anular (d). | Afecta la estabilidad del hilado. Diseñar una relación L/d adecuada según las propiedades del material y las condiciones del proceso ayuda a estabilizar el flujo y eliminar los efectos de entrada, lo que resulta en una membrana de fibras extruidas más uniforme. |
| Concentricidad | La alineación coaxial entre el diámetro interior de la capa de dope en la salida de la hilera y los diámetros interior y exterior del tubo interior. | Afecta la uniformidad del espesor de la pared y la presión del punto de burbuja. |
| Geometría de la cara de extrusión | La geometría más importante de la hilera, como plana o microcónica. | Influye en el estiramiento y la deformación después de la extrusión, siendo especialmente importante para el segmento de espacio de aire en el hilado en seco-húmedo. |
Las ventajas de la hilera TIPS de Trustech
Parámetros del producto
Marca | Trustech | Solicitud | CONSEJOS/Fusión |
| Material | SUS304, SUS630, SUS316L | Agujeros/Paquete | 1-32 hoyos |
| Rosca de entrada de droga | G1/8, BSP1/8, NPT1/8 | Diámetro exterior mínimo de la membrana | 0,20 mm |
| Rosca de entrada de líquido del orificio | G1/8, BSP1/8, NPT1/8 | Personalizar hilo | Sí |
| Precisión | ±0,002 mm | Concentricidad | 0,003 mm |
| Diseño | Diseño convencional/Diseño FCT | Conexiones | Estándar |
| Aplicación de viscosidad | 1000-500000cp | Aspereza | Ra 0,4-0,8 |
| Solvente | No | Temperatura | 260℃ |
Materiales adecuados
PET (tereftalato de polietileno), PP (polipropileno), PA6 (poliamida 6), PE (polietileno), PLA (polilactida), TPU (poliuretano termoplástico), PPS (sulfuro de polifenileno), PTT (tereftalato de politrimetileno), PBT (tereftalato de polibutileno), PVA (alcohol polivinílico), PAN (poliacrilonitrilo), PEEK (poliéter éter cetona), PVDF-HFP (fluoruro de polivinilideno-co-hexafluoropropileno).
Especificaciones comunes
| No. | Especificación general | Solicitud | Tipo de diseño | Tipo |
| 1 | 1.4/0.8/0.6 | CONSEJOS/Fusión | Diseño convencional/Diseño FCT | Apertura única/Apertura múltiple |
| 2 | 1.5/0.9/0.6 | CONSEJOS/Fusión | Diseño convencional/Diseño FCT | Apertura única/Apertura múltiple |
| 3 | 1.6/1.0/0.6 | CONSEJOS/Fusión | Diseño convencional/Diseño FCT | Apertura única/Apertura múltiple |
| 4 | 1.8/1.1/0.5 | CONSEJOS/Fusión | Diseño convencional/Diseño FCT | Apertura única/Apertura múltiple |
| 5 | 1.9/1.2/0.6 | CONSEJOS/Fusión | Diseño convencional/Diseño FCT | Apertura única/Apertura múltiple |
| 6 | 2.0/1.0/0.7 | CONSEJOS/Fusión | Diseño convencional/Diseño FCT | Apertura única/Apertura múltiple |
| 7 | 3.1/1.8/1.5 | CONSEJOS/Fusión | Diseño convencional/Diseño FCT | Apertura única/Apertura múltiple |
| 8 | 3.1/1.8/1.5 | CONSEJOS/Fusión | Diseño convencional/Diseño FCT | Apertura única/Apertura múltiple |
| 9 | 3.2/2.2/1.8 | CONSEJOS/Fusión | Diseño convencional/Diseño FCT | Apertura única/Apertura múltiple |
| 10 | 3.3/1.1/0.9 | CONSEJOS/Fusión | Diseño convencional/Diseño FCT | Apertura única/Apertura múltiple |
| 11 | 3.4/2.4/2.0 | CONSEJOS/Fusión | Diseño convencional/Diseño FCT | Apertura única/Apertura múltiple |
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