Trustech, fabricant leader de machines à filer les membranes à fibres creuses et de filières
Machine à filer les membranes à fibres creuses renforcées par un tube tressé, 8 trous
Le filage de membranes à fibres creuses renforcées par un tube tressé est une variante avancée de la séparation de phases induite par un non-solvant (NIPS), conçue pour produire des fibres creuses dotées d'un squelette tubulaire tressé intégré. Dans ce procédé, une solution polymère est co-extrudée autour d'une gaine tressée continue à travers une filière spécialisée, puis introduite dans un bain de coagulation sans solvant. L'échange solvant/non-solvant induit une séparation de phases rapide et la solidification de la matrice polymère, tandis que le tube tressé s'intègre à la paroi de la fibre naissante, servant de renfort mécanique. Il en résulte une fibre creuse à morphologie poreuse asymétrique et présentant une résistance à la traction, à l'éclatement et au pliage nettement supérieure – idéale pour les modules de traitement d'eau haute pression, les cartouches de séparation de gaz robustes, les dispositifs biomédicaux et les environnements de filtration dynamiques.
Une ligne de filage de fibres creuses renforcées par tresse comprend généralement cinq sections coordonnées : préparation de la solution, dosage et co-extrusion, manipulation et synchronisation de la tresse, coagulation et fixation structurale, et post-traitement et enroulement. Par rapport aux lignes NIPS classiques, le procédé de tressage ajoute deux défis d’ingénierie majeurs : un contrôle précis de la tension et un alignement concentrique, afin de garantir une épaisseur de revêtement uniforme, une porosité constante et une forte adhésion interfaciale entre la gaine polymère et la tresse.
S'appuyant sur plus de 12 ans d'ingénierie et de R&D, les systèmes modernes de Trustech intègrent une gestion thermique en boucle fermée pour la rhéologie de la solution, ainsi que des pompes doseuses à engrenages ou servo de haute précision pour un débit massique stable. Trustech a modernisé le système de chauffage SteadyiCore Ultra 2.0, le système de mélange TitanMix Pro 4.0, le dérouleur automatique PrimeGlider Pro 3.0, l'enrouleur automatique SmartCoil Elite 3.0 et le système d'entraînement du moteur StoutDrive 2.0. Ces technologies améliorent la précision de la température, l'homogénéité du mélange et le suivi du tressage, tout en réduisant l'intervention de l'opérateur. Concrètement, elles renforcent la stabilité et la fiabilité de la ligne, réduisent les temps de réglage et de changement de format, et diminuent les temps d'arrêt, ce qui se traduit par des gains mesurables en termes de débit et de qualité de la fibre (par exemple, une tolérance diamètre extérieur/diamètre intérieur plus stricte, une pression d'éclatement améliorée et des taux de défauts réduits) par rapport aux systèmes non renforcés ou traditionnels.
En associant le contrôle morphologique éprouvé du NIPS à un échafaudage tressé en ligne, la machine de filage de membranes à fibres creuses renforcées par un tube tressé produit des membranes qui combinent une perméabilité élevée et une intégrité mécanique supérieure, élargissant ainsi le domaine de fonctionnement pour des modules de membranes compacts, durables et résistants à la pression.
Éléments principaux d'une ligne de production NIPS
Paramètres de contrôle : température de dissolution, vitesse d’agitation, durée de dégazage et niveau de vide. Veiller à obtenir une solution homogène et sans bulles afin d’éviter les défauts internes des fibres.
Paramètres de contrôle : précision du débit de la pompe doseuse, diamètre et température de l’orifice de la filière, débit et pression du fluide de filière. L’orifice de la filière influe directement sur le diamètre des fibres ; le débit du fluide de filière doit être adapté à la solution de polymère pour éviter l’affaissement des fibres.
Paramètres de contrôle : température, composition et niveau du bain de coagulation ; température et durée de lavage afin d’éviter le rétrécissement des fibres. Le lavage doit éliminer complètement le solvant résiduel pour prévenir la dégradation des performances de la membrane.
Paramètres de contrôle : taux d’étirage, température et durée de séchage, tension d’enroulement. Le taux d’étirage doit être maintenu entre 1,5 et 3 pour optimiser les propriétés mécaniques ; la température de séchage doit être adaptée au matériau afin d’éviter la fragilisation due à un séchage excessif.
Paramètres de contrôle clés
Sections principales | Paramètres |
Système de préparation de dopage | |
Température | 60 °C (agitation constante pendant 8 heures) |
Proportions de matériaux | PVDF 17.5%： NMP 67.5%： PEG 13.5%; |
Temps de dégrassage | Laisser reposer 10 heures (pour éviter tout défaut lié aux bulles). |
Système de dosage et d' extrusion | |
Précision de la pompe doseuse | ±0.5% |
Pression d'azote | 0,35 MPa |
Diamètre de l'orifice de la filière | 2,8/2,2/1,9 mm |
Vitesse de rotation | 18 m/min |
Système de coagulation et de formation | |
Longueur de l'entrefer | 11 cm |
Température du bain de coagulation | 26°C |
Composition du coagulant | Eau |
Temps de double diffusion | Contrôlé par réglage de la vitesse |
Système post-traitement et de récupération | |
Exigences de lavage | Solvant résiduel < 0,1 % |
Méthode de séchage | Air chaud à 62 °C |
Rapport de tirage | 1,2× (augmente la résistance à la traction à >0,4 MPa) |
Vitesse d'enroulement | 18 m/min |
Matériaux appropriés
Exemples de membranes client
Brève introduction
Trustech est une entreprise leader spécialisée dans la recherche, le développement et la fabrication de machines de filage de membranes à fibres creuses et de filières de filage. Ces machines et filières trouvent de nombreuses applications dans divers secteurs industriels, notamment le traitement de l'eau, la séparation des gaz, l'hémodialyse, l'ECMO (oxygénation par membrane extracorporelle), l'agroalimentaire, les biotechnologies et le génie chimique.
Trustech est non seulement à la pointe des filières de fibres creuses utilisant la technologie FCT de 5e à 8e génération, mais également leader dans le domaine des machines de filage de fibres creuses et des systèmes de coulée de membranes plates. Forte d'une R&D et d'une qualité exceptionnelles, Trustech domine le marché haut de gamme chinois. L'entreprise a modernisé ses systèmes de filage pour une précision et une stabilité accrues, et a conçu des sous-systèmes clés, notamment le système de chauffage SteadyiCore Ultra 2.0, le système de mélange TitanMix Pro 4.0, le dérouleur automatique PrimeGlider Pro 3.0, l'enrouleur automatique SmartCoil Elite 3.0 et le système d'entraînement moteur StoutDrive 2.0. Ces avancées au niveau des machines de filage et des filières ont permis d'améliorer la stabilité du système, de réduire les temps de mise en service et d'arrêt de production, et d'accroître l'efficacité globale du filage de 11,4 % par rapport aux systèmes antérieurs.
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