● Concentricité ultra-élevée et micro-précision : écart d'épaisseur de paroi ≤±2 μm ; empêche les défauts de type piqûre.

● Chemins d'écoulement sans zone morte : Éviter les points chauds de dégradation des polymères.

● Compatibilité avec les hautes viscosités : Les polymères courants comprennent le PI et le PSf ; nécessitent de grands canaux et une forte capacité de pression.

● Compatibilité sec-humide : nécessite souvent des espaces d'air plus longs (5 à 20 cm) pour former une peau dense.

● Matériaux haute température : le filage du PI peut nécessiter >200 °C.

● Précision → uniformité : La tolérance et la concentricité de l'orifice déterminent directement la variation du diamètre et l'excentricité ; une haute précision permet de maintenir la variation du diamètre de la fibre à ≤5 %.

● Structure du chemin d'écoulement → formation : La conception du collecteur/de l'égalisation régit la distribution de la matière, évitant une sortie multi-orifices « striée ».

● Matériau → stabilité : Une résistance à l'usure insuffisante agrandit les orifices ; une mauvaise compatibilité chimique provoque la corrosion — les deux dégradent la qualité au fil du temps.

● Résistance à l’étanchéité et à l’écoulement → continuité : Les fuites et les résistances inégales provoquent des ruptures ou une fermeture du lumen, réduisant ainsi le rendement.

● Dynamique de formation du film : À la sortie (NIPS/TIPS), le gonflement de l'extrudat et l'interface initiale alésage/coque préparent le terrain pour la séparation de phase, ayant un impact sur la taille des pores, leur distribution et la porosité.

● Base : aciers inoxydables 304/316 pour NIPS à des températures modérées ; résistant aux solvants courants (éthanol, eau).

● haute température : alliages de nickel, alliages de titane, SUS630 (17-4PH) pour TIPS (100–260 °C), avec une résistance à chaud et une résistance à l'usure plus élevées.

● Résistant à la corrosion : matériaux Hastelloy et revêtus de céramique pour les solvants agressifs (DMF, DMSO) et les acides/bases forts.

● Revêtements auxiliaires : revêtements en PTFE ou en polysiloxane sur les parois des orifices pour augmenter l'hydrophobie et réduire le dépôt.

• Préchauffage complet : Préchauffer la filière, les lignes et les cuves de la membrane à fibres creuses à la température de consigne ; laisser tremper au moins 30 minutes pour une homogénéité optimale. Pour les TIPS, préchauffer à la température spécifiée (par exemple, ≥ 150 °C) afin d’éviter les variations de viscosité.

● Dégazage complet : purger les bulles avant de commencer pour éviter les éclatements ou les défauts de bulles.

● Démarrage à faible vitesse : Augmenter lentement la vitesse ; observer la fibre puis augmenter.

● Démarrage synchrone alésage/coque : éviter l’extrusion à sec ou l’effondrement du lumen.

● Adaptation du bain de coagulation : maintenir la composition, la température et le niveau ; contrôler précisément la longueur de l'entrefer.

● Réglage de la pression/du débit : Commencez bas et augmentez progressivement ; maintenez l'ondulation de pression ≤3 % ; stabilisez le rapport débit alésage/coque (par exemple, UF souvent ~1:1,2).

● Prétraitement de la solution : Vérifier la filtration (≤5 μm) et la spécification de viscosité (variation ≤5%) pour éviter le colmatage/l'extrusion non uniforme.

● Contrôle du débit : Adapter l'alimentation au débit de sortie pour maintenir l'uniformité des orifices multiples.

● Surveillance en temps réel : Surveillez la pression/le débit/la température ; arrêtez et dépannez en cas d'anomalie.

● Enregistrement des paramètres : Maintenir des procédures opérationnelles normalisées (SOP) pour la reproductibilité et l'optimisation.

● Non fixe — entièrement déterminé par le système polymère. Il doit correspondre à la plage de températures de traitement.

● Filage à l'état fondu (par exemple, PP, PE) : Généralement 180–300 °C (PP ~200–260 °C).

● Filage humide (NIPS pour PVDF/PSf) : Température ambiante à ~90 °C ; le contrôle vise la stabilité de la viscosité.

● CONSEILS : Les plus stricts ; contrôle au-dessus de la binodale polymère-diluant, généralement 150–250 °C dans une fenêtre étroite.

● Principe de base : Régler la température pour assurer une rhéologie optimale et stable sans dégradation thermique (trop élevée) ni colmatage (trop basse).

● Rinçage immédiat : Lorsqu'il est chaud, faire circuler le solvant de traitement (DMF/DMAC/NMP) ou le nettoyant dédié pour éviter la solidification.

● Nettoyage par ultrasons : démonter et soniquer avec un solvant compatible.

● Débouchage : Ne pas gratter les micro-orifices ; utiliser un gaz inerte à haute pression pour souffler dedans.

● Séchage et stockage : Séchage au four ou sous azote ; stocker dans un endroit sec et propre, à l'abri de la lumière.

● Inspection de routine : vérifier l’usure/la déformation des joints toriques, des filetages et des orifices ; remplacer les consommables.

● Évitez le chauffage à sec : pour les embouts, assurez-vous de la présence de produit ou de gaz protecteur avant le chauffage afin d’éviter l’oxydation.

● Complexité structurelle : les filières à fibres creuses nécessitent un flux concentrique alésage/coque pour former une lumière ; les filières à fibres conventionnelles sont plus simples.

● Précision : Exigences plus élevées en matière de taille et de concentricité des orifices pour l'uniformité et la performance.

● Matériaux : Peut nécessiter une résistance à la corrosion/température plus élevée pour les émulsions de membrane.

● Applications : Fibres creuses pour le traitement de l'eau/biomédical ; filières conventionnelles pour le polyester/nylon, etc.

● Conditions de traitement : le filage de fibres creuses exige un contrôle plus rigoureux de la température, de la pression et du refroidissement.

● Maintenance : Plus complexe en raison de la structure et des tolérances plus strictes.

● Propreté : exempt de débris mécaniques, de gels et de poussière ; éliminer les matières solides et les polymères non dissous pour éviter tout colmatage.
● Rhéologie : Viscosité/MFI appropriée et stable pour une extrusion lisse et stable.
● Stabilité de la viscosité : variation d'un lot à l'autre ≤5 % ; adapter la viscosité à la taille de l'orifice (μ élevé → orifices plus grands).
● Compatibilité chimique : Compatibilité des solvants avec le matériau de la filière à membrane à fibres creuses (par exemple, acier inoxydable ou alliage de nickel).
● Stabilité thermique : Aucune décomposition/réticulation/carbonisation à la température de traitement.
● Prétraitement : Sécher les résines hygroscopiques (PET, PA) pour éviter le bullage ou l'hydrolyse.
● Fluide de forage : Immiscible avec le produit de polissage de la coque ; variation de stabilité d'écoulement ≤3 % pour une taille de lumière constante.

● Obstruction des orifices : due à des débris ou à des résidus de produit ; entraîne des temps d'arrêt.

● Usure capillaire : Une pression élevée prolongée élargit les orifices → fibres plus épaisses au-delà des spécifications.

● Rotation excentrique : Concentration réduite ou déséquilibre de pression → épaisseur de paroi irrégulière.

● Fuite : La défaillance des joints et l'exposition au DMAC/NMP/DMF provoquent une attaque des joints ; un mauvais assemblage entraîne des fuites aux interfaces.

● Dérive de précision : L'attaque thermique/chimique à long terme provoque une déformation ; dérive du diamètre/de la concentricité, fluctuations de la qualité.

● Tolérance du diamètre de l'orifice : ±0,002 mm typique ; les filières à fibres creuses d'ultrafiltration peuvent nécessiter ±0,0005 mm pour maintenir l'écart du diamètre de la fibre <5 %.

● Concentricité : Concentricité de l'alésage et du canal de la coque ≤0,003 mm.

● Tolérance du pas des trous : Écart de pas entre les orifices ≤0,01 mm pour les plaques à orifices multiples.

● Rugosité de surface : Ra de la paroi intérieure de l'orifice ≤ 0,8 μm pour minimiser le dépôt/colmatage et assurer une extrusion lisse.

● Arrondi de l'orifice : ≤0,002 mm ; pas de rayures axiales.

● Tolérance de pas du réseau multi-trous : ±0,01 mm pour éviter le collage des fibres.

● Fluctuations de la viscosité de la solution : une dissolution non uniforme ou une perte de solvant provoque des pics de viscosité locaux ; les segments à haute viscosité s'extrudent plus lentement (fibre plus épaisse).

● Pulsations du débit : L’usure/les défauts de la pompe doseuse provoquent des oscillations du débit (« segments épais-minces »).

● Instabilité thermique : les baisses de température augmentent la viscosité, ce qui accroît la résistance et le diamètre.

● Pulsation du système : Ondulation cyclique du débit de la pompe à engrenages/à vis.

● Bulles entraînées : des bulles perturbent l'extrusion de manière intermittente.

● Instabilité de l'enroulement : glissement de l'enrouleur ou variations de vitesse.

● Précision d'usinage : Les variations du diamètre/de la longueur de l'orifice modifient la résistance et le débit par trou.

● Mauvaise répartition : Une mauvaise conception du collecteur entraîne un mélange riche dans les orifices proches de l'entrée et un mélange pauvre dans les orifices éloignés.

● Champ de pression inégal : Pression d'extrusion instable ou installation non nivelée.

● Problèmes d’approvisionnement/de pompage : un approvisionnement insuffisant ou excessif affecte l’uniformité.

● Contrôle du processus : Non-uniformité de température/pression/vitesse → différences de viscosité → différences de débit.

● Environnement : Une température/humidité/un flux d'air non uniformes perturbent la formation à travers les trous.