fieira de fiação de membrana de fibra oca de canal multi-core

10. Detalhes da colaboração e resultados técnicos:

Em 2017, a LSJ Filter Technology, especialista nacional em P&D de membranas, lançou um projeto para desenvolver membranas compostas multicanal de alto desempenho, visando superar o gargalo de fluxo e as limitações de transferência de massa das fibras ocas convencionais de canal único. O cliente planejava adotar a tecnologia Multi-core Spinning para construir múltiplos canais de direcionamento de fluxo uniformemente distribuídos dentro de uma única fibra, formando uma estrutura de "uma camada, múltiplos núcleos". Essa arquitetura aumenta significativamente a área superficial específica, reduz a resistência à filtração e aprimora o transporte hidráulico, tornando-a adequada para cenários de remediação ambiental e purificação de água com alta carga e propensão à incrustação.

A fieira multicore da Trustech permite que a solução polimérica flua ao longo da camada externa da fieira, enquanto o fluido de núcleo (agente formador de poros) é fornecido através de múltiplos micro-orifícios precisamente dispostos em seu interior, produzindo uma fibra oca especial com diversos canais internos paralelos em um único filamento. O principal desafio da fieira multicore da Trustech era garantir a uniformidade estrutural e a consistência de desempenho nas fibras finais, o que exige que cada orifício do fluido de núcleo dentro da fieira seja altamente consistente em tamanho, geometria e características do caminho do fluxo interno. Mesmo pequenas variações podem causar velocidades desiguais do fluido de núcleo, levando a estruturas multicanal irregulares e afetando negativamente a precisão da separação e a resistência mecânica.

I. Avanços em fieiras multicore: distribuição uniforme de fluido no interior e otimização estrutural

● Design de distribuição multicore: O fieiro multicore da Trustech adota um fluxo de solução de fiação na camada externa com distribuição de fluido por múltiplos orifícios, suportando configurações de 3, 4, 5 e 7 núcleos. Utilizando um guia cônico e um divisor de fluxo cruzado, garante tamanhos de orifício idênticos e controla a flutuação da distribuição do fluido para menos de 3%, garantindo fundamentalmente a uniformidade estrutural da fibra.

● Controle preciso dos orifícios: Com uma tolerância de abertura de ±0,002 mm e concentricidade de montagem de 0,005 mm, a variação do diâmetro do orifício é mantida dentro de 0,004 mm; a flutuação da espessura da parede da fibra é <5%, melhorando significativamente a consistência do fluxo e a eficiência de separação.

● Compatibilidade com NIPS: Estruturas de direcionamento de fluxo escalonadas e personalizadas ajustam as taxas de difusão do fluido de núcleo e da solução polimérica no banho de coagulação, evitando regiões localmente densas ou frouxas na fibra e melhorando a uniformidade da distribuição dos poros.

II. Otimização do processo NIPS: controle da separação de fases e aprimoramento do desempenho da fibra

● Ajuste rápido da separação de fases: Uma estrutura anti-inchaço na fieira multicore regula a taxa de troca entre o fluido do núcleo e o banho de coagulação (por exemplo, misturas de água/DMAC), formando um composto uniforme de poros digitiformes e esponjosos, aumentando a resistência à compressão e estabilizando o fluxo (flutuação <5%).

● Otimização da hidrofilicidade: A distribuição uniforme do fluido no interior do tubo resulta em hidrofilicidade superficial consistente; o ângulo de contato com a água diminui e o fluxo de água pura é elevado, melhorando significativamente o desempenho anti-incrustante.

● Confiabilidade do material: O bocal de aço inoxidável apresenta endurecimento superficial para maior resistência à corrosão, sendo adequado para uso prolongado com solventes NIPS, como o DMAC.

III. Configurações multicore flexíveis e maior eficiência de produção

● Opções flexíveis de número de núcleos: A Trustech oferece projetos personalizáveis ​​de 3 a 7 núcleos, permitindo que os clientes escolham a quantidade de núcleos adequada a cenários específicos de tratamento de água (por exemplo, esgoto municipal, efluentes industriais), possibilitando uma transição rápida da escala laboratorial para a produção em massa.

● Ganhos de eficiência na produção: O design multicore aumenta a área de filtração efetiva por unidade de tempo de fiação em 3 a 5 vezes em comparação com as fieiras tradicionais de núcleo único, aumentando a produtividade e reduzindo o custo de produção.

● Manutenção facilitada: Disponível em construções convencionais ou com módulos de núcleo fluido de furo destacável; um núcleo com defeito pode ser substituído independentemente, simplificando a manutenção e adaptando-se às mudanças na formulação do material.