Fabricante líder de máquinas e fieiras para fiação de membranas de fibra oca - Trustech
TIPS Fiação de fibra de polímero Fiação por fusão Fiação com 32 furos
A fieira de Separação de Fases Induzida Termicamente (TIPS, na sigla em inglês) — também chamada de fieira de fiação TIPS — é um componente essencial de precisão na produção de membranas e fibras TIPS. Ela força uma solução quente de polímero e diluente (por exemplo, misturas de PP, PE, PVDF e PES em diluentes de alto ponto de ebulição) através de orifícios microfabricados e canais anulares sob alta temperatura e pressão para extrudar uniformemente filamentos contínuos ou fibras ocas. As dimensões da saída variam tipicamente de dezenas de micrômetros a alguns milímetros, adaptadas para atingir o tamanho de lúmen, a espessura da parede e os requisitos de permeabilidade e resistência desejados. Imediatamente a jusante, o resfriamento/término controlado desencadeia a separação de fases e a solidificação, estabelecendo a estrutura porosa da membrana.
Assim como as fieiras de extrusão por fusão, as fieiras TIPS devem solucionar três desafios principais, com ênfase adicional na estabilidade térmica e na reologia da solução:
- Distribuição uniforme da solução quente: aquecimento multizona, manifolds balanceados e divisores de fluxo de baixo volume morto garantem condições isotérmicas e fluxo igual em todos os capilares, evitando separação prematura de fases e defeitos no gel.
- Moldagem e controle precisos: geometrias anulares concêntricas com agulhas de lúmen, comprimentos de área otimizados e endireitadores anti-redemoinho estabilizam o fluxo, definem a relação diâmetro externo/diâmetro interno e a espessura da parede, e promovem a formação de película reprodutível para porosidade assimétrica ou graduada desejada após a extração.
- Resistência à corrosão e ao desgaste: ligas e revestimentos quimicamente compatíveis e resistentes a altas temperaturas suportam diluentes quentes, agentes de limpeza e cargas abrasivas; acabamentos de superfície de alto polimento minimizam linhas de molde e incrustações.
Projetos avançados podem integrar sensores de temperatura em tempo real próximos à saída, portas de coextrusão para estruturas núcleo-revestimento ou multicamadas. Quando projetada adequadamente, uma fieira TIPS proporciona extrusão estável, separação de fases controlada e membranas e fibras consistentes e de alta porosidade para tratamento de água, separadores de baterias, dispositivos médicos e separação de gases/gás-líquido.
Princípio de funcionamento
Os polímeros (por exemplo, PET, PA, PP) são aquecidos em uma extrusora até atingirem um estado fundido e viscoso.
O material fundido é dosado com precisão e alimentado no conjunto da fieira. Canais de distribuição internos são projetados para fornecer o material fundido de maneira uniforme e constante a cada capilar.
Sob alta pressão, o material fundido é forçado a passar por capilares extremamente pequenos, tipicamente com 0,28 a 1,5 mm de diâmetro. Isso impõe um forte cisalhamento, orientando as cadeias de polímero, em certa medida, na direção do fluxo.
Ao sair do capilar, a recuperação elástica faz com que o diâmetro do filamento se expanda ligeiramente.
Elementos-chave do design da Trustech Spinneret
Esses parâmetros são fundamentais para o projeto da fieira e determinam diretamente o desempenho final da membrana.
Parâmetro | Descrição | Influência no desempenho da membrana |
| Canal de fluxo (R) | O dispositivo para transportar, armazenar e distribuir a solução de limpeza e os fluidos de lubrificação do cano. | Diferentes estruturas devem ser otimizadas de acordo com as propriedades do material, viscosidade, tamanho do orifício da fieira e quantidade de orifícios para alcançar o desempenho de fiação ideal. |
| Largura da folga anular (d) | A folga (espessura) do canal de fluxo da solução. | Determina principalmente a espessura da parede da fibra oca. Lacunas menores resultam em paredes mais finas e menor resistência à transferência de massa, mas podem reduzir a resistência mecânica. |
| Diâmetro externo do tubo de furo (d₁) | O diâmetro externo do tubo central que forma a parede interna do espaço anular. | Juntamente com o diâmetro interno da manga externa, define a largura do espaço anular. |
| diâmetro interno da manga externa (d₂) | O diâmetro interno da manga externa da fieira forma a parede externa do espaço anular. | Juntamente com o diâmetro externo do tubo de furo, define a largura do espaço anular e o diâmetro externo da fibra. |
| diâmetro interno do tubo central (d₃) | O diâmetro do canal de fluido do furo. | Determina principalmente o diâmetro interno da fibra. O diâmetro interno afeta a densidade de empacotamento do módulo de membrana e a queda de pressão do fluido dentro da fibra. |
| Relação comprimento/espaço (L/d) | A relação entre o comprimento do canal de fluxo (L) e a largura da folga anular (d). | Isso afeta a estabilidade da fiação. Projetar uma relação L/d adequada, de acordo com as propriedades do material e as condições do processo, ajuda a estabilizar o fluxo e eliminar os efeitos de entrada, resultando em uma membrana de fibras extrudadas mais uniforme. |
| Concentricidade | O alinhamento coaxial entre o diâmetro interno da camada de dopagem na saída da fieira e os diâmetros interno e externo do tubo de injeção. | Isso afeta a uniformidade da espessura da parede e a pressão do ponto de bolha. |
| Geometria da face de extrusão | A geometria principal da fieira, como plana ou microcônica. | Isso influencia o estiramento e a deformação após a extrusão, sendo especialmente importante para o segmento com entreferro na fiação a seco-úmido. |
As vantagens da fieira Trustech TIPS
Parâmetros do produto
Marca | Trustech | Aplicativo | DICAS/Derretimento |
| Material | SUS304, SUS630, SUS316L | Furos/Pacote | 1-32 furos |
| Rosca de entrada de fluido | G1/8, BSP1/8, NPT1/8 | OD mínimo da membrana | 0,20 mm |
| Rosca de entrada de líquido do furo | G1/8, BSP1/8, NPT1/8 | Personalizar tópico | Sim |
| Precisão | ±0,002 mm | Concentricidade | 0,003 mm |
| Projeto | Projeto convencional/ Projeto FCT | Conexões | Padrão |
| Aplicação de viscosidade | 1000-500000cp | Rugosidade | Ra 0,4-0,8 |
| Solvente | Não | Temperatura | 260℃ |
Materiais adequados
PET (Polietileno Tereftalato), PP (Polipropileno), PA6 (Poliamida 6), PE (Polietileno), PLA (Poliactídeo), TPU (Poliuretano Termoplástico), PPS (Sulfeto de Polifenileno), PTT (Politrimetileno Tereftalato), PBT (Polibutileno Tereftalato), PVA (Álcool Polivinílico), PAN (Poliacrilonitrila), PEEK (Poliéter Éter Cetona), PVDF-HFP (Polifluoreto de vinilideno-co-hexafluoropropileno)
Especificações comuns
| Não. | Especificação geral | Aplicativo | Tipo de design | Tipo |
| 1 | 1.4/0.8/0.6 | DICAS/Derretimento | Projeto convencional/ Projeto FCT | Abertura única/Abertura múltipla |
| 2 | 1.5/0.9/0.6 | DICAS/Derretimento | Projeto convencional/ Projeto FCT | Abertura única/Abertura múltipla |
| 3 | 1.6/1.0/0.6 | DICAS/Derretimento | Projeto convencional/ Projeto FCT | Abertura única/Abertura múltipla |
| 4 | 1.8/1.1/0.5 | DICAS/Derretimento | Projeto convencional/ Projeto FCT | Abertura única/Abertura múltipla |
| 5 | 1.9/1.2/0.6 | DICAS/Derretimento | Projeto convencional/ Projeto FCT | Abertura única/Abertura múltipla |
| 6 | 2.0/1.0/0.7 | DICAS/Derretimento | Projeto convencional/ Projeto FCT | Abertura única/Abertura múltipla |
| 7 | 3.1/1.8/1.5 | DICAS/Derretimento | Projeto convencional/ Projeto FCT | Abertura única/Abertura múltipla |
| 8 | 3.1/1.8/1.5 | DICAS/Derretimento | Projeto convencional/ Projeto FCT | Abertura única/Abertura múltipla |
| 9 | 3.2/2.2/1.8 | DICAS/Derretimento | Projeto convencional/ Projeto FCT | Abertura única/Abertura múltipla |
| 10 | 3.3/1.1/0.9 | DICAS/Derretimento | Projeto convencional/ Projeto FCT | Abertura única/Abertura múltipla |
| 11 | 3.4/2.4/2.0 | DICAS/Derretimento | Projeto convencional/ Projeto FCT | Abertura única/Abertura múltipla |
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