Fabricante líder de máquinas e fieiras para fiação de membranas de fibra oca - Trustech

Fiação de fibras poliméricas, fiação por sinterização sol-gel, fieira. 1

Fiação de fibras poliméricas, fiação por sinterização sol-gel, fieira. 2

Fiação de fibras poliméricas, fiação por sinterização sol-gel, fieira.

Uma fieira de sinterização sol-gel é um conjunto de extrusão coaxial para a produção de membranas de fibras ocas inorgânicas/cerâmicas. A fase externa é um sol ou um precursor híbrido orgânico-inorgânico, contendo partículas inorgânicas ou uma solução precursora com ligantes/porógenos orgânicos, enquanto a fase interna é um fluido de suporte que pode ser um coagulante, um não solvente ou um fluido inerte. Após a conformação, as fibras verdes passam por gelificação, troca de solvente, secagem, desaglomeração e sinterização em alta temperatura, tipicamente entre 400 e 1200 °C, para produzir membranas de fibras ocas inorgânicas/cerâmicas densas ou porosas, como alumina, zircônia, sílica, titanatos, e a abordagem também é aplicável a sistemas precursores de metal/vidro.

investigação

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Arquitetura típica e fluxos de trabalho

Fiação de fibras poliméricas, fiação por sinterização sol-gel, fieira. 3 Estrutura coaxial ou multicoaxial: anel giratório para o sol/pasta, centro para o fluido de perfuração; anel coaxial adicional opcional para coagulante externo ou fluxo de bainha.

Fiação de fibras poliméricas, fiação por sinterização sol-gel, fieira. 4 Alta compatibilidade com alimentação de sólidos/tixotrópica: fieira ampliada, anel e orifício rígidos e resistentes ao desgaste; revestimentos resistentes ao desgaste (zircônia/carboneto de tungstênio/safira); superfícies molhadas polidas e revestimentos antidesgaste para mitigar a abrasão e o entupimento por partículas.

Fiação de fibras poliméricas, fiação por sinterização sol-gel, fieira. 5 Design de baixo cisalhamento e baixa retenção: a fieira Trustech possui canais de distribuição suavemente curvados e uma câmara de difusão/retificação de fluxo para reduzir a gelificação, floculação ou formação de pontes induzidas pelo cisalhamento.

主图 (3)

Fieira de membrana de fibra oca Trustech FCT 5ª G (2)

Fiação de fibras poliméricas, fiação por sinterização sol-gel, fieira. 8 Interface de ativação da gelificação: um fluxo coaxial de coagulante externo próximo ao orifício ou um pequeno espaço livre até o banho de coagulação para obter gelificação rápida e fixação da forma; líquido de proteção externo opcional para estabilizar a superfície livre da fieira de fiação Trstech.

Fiação de fibras poliméricas, fiação por sinterização sol-gel, fieira. 9 Gestão térmica e desgaseificação: a fieira necessita de uma camisa de controlo de temperatura a montante e de uma porta de desgaseificação a vácuo para suprimir bolhas e picos de viscosidade induzidos termicamente.

Características estruturais e elementos essenciais do processo

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coextrusão multicamadas

Possibilitar a formação conjunta da camada seletiva e do suporte em compósitos coaxiais com uma camada externa densa e um suporte poroso, em uma única etapa.

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Compatível com diversos fluidos de perfuração

A fase interna pode ser óleo inerte, água ou soluções com agentes de reticulação/sais para controlar a circularidade do lúmen e a taxa de gelificação.

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Resistência ao desgaste e propriedades anti-entupimento

Para soluções com partículas/alto teor de sólidos, utilize materiais ultrarresistentes no orifício e no capilar; suavize os cantos do canal para reduzir a retenção de partículas e o bloqueio da película de gel.

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frente de gel estável

Através de um coagulante externo coaxial ou de uma configuração com um pequeno espaço de ar em relação ao banho, forme rapidamente uma parede "verde" autossustentável para evitar o colapso e a ovalização.

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Compensação de contração e sinterização

As dimensões da fieira e as espessuras de parede alvo devem levar em consideração a contração por secagem/sinterização, tipicamente entre 10 e 40%; o projeto do canal e a estratégia de enrolamento devem ser compatíveis com a anisotropia da contração.

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.
diâmetro interno do tubo central (d₃)	O diâmetro do canal de fluido do furo.
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.
Concentricidade
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 5ª geração do Trustech FCT Spinneret Trustech

Fiação de fibras poliméricas, fiação por sinterização sol-gel, fieira. 16 Resistente ao desgaste e anti-entupimento, compatível com suspensões de alto teor de sólidos: Bicos e revestimentos fabricados com materiais ultraduros (zircônia, carboneto de tungstênio, safira), com superfícies polidas e revestimentos anti-desgaste, resistem à abrasão por partículas e ao entupimento, garantindo o fornecimento estável de soluções/suspensões viscosas de alto teor de sólidos.

Fiação de fibras poliméricas, fiação por sinterização sol-gel, fieira. 17 Baixa tensão de cisalhamento e rápida formação de gel: Canais de distribuição suavemente curvados e um fluxo coaxial externo do agente gelificante ou um design com pequeno espaço de ar reduzem significativamente a tensão de cisalhamento para evitar a agregação prematura do gel; a rápida gelificação na saída do bocal forma uma parede de fibra verde robusta, evitando o colapso e a ovalização.

Fiação de fibras poliméricas, fiação por sinterização sol-gel, fieira. 18 Coextrusão multicamadas com compensação controlada de contração: Suporta coextrusão multicamadas (revestimento denso + suporte poroso), produzindo fibras ocas compostas de cerâmica/metal/vidro em uma única passagem; as dimensões da fieira e a espessura da parede são pré-compensadas para uma contração de secagem/sinterização de 10–40%, mantendo a precisão dimensional e a integridade estrutural após a sinterização em alta temperatura (400–1200°C).

Parâmetros do produto

Marca	Trustech	Aplicativo	Sinterização Sol-Gel
Material	SUS304, SUS630, SUS316L	Furos/Pacote	Solteiro
Rosca de entrada de fluido	G1/8, BSP1/8, NPT1/8	OD mínimo da membrana	1,0 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	Design convencional	Conexões	Padrão
Aplicação de viscosidade	1000-300000cp	Rugosidade	Ra0,2-0,8
Solvente	DMAC, DMF, NMP	Temperatura	150℃

Materiais adequados

PVDF (fluoreto de polivinilideno), CA (acetato de celulose), PVC (cloreto de polivinila), PES (polietersulfona), PSF/PSU (polissulfona), PA (náilon, poliamida), PAN (poliacrilonitrila)

Referências dos principais parâmetros de projeto (um exemplo de processo do cliente)

Fiação de fibras poliméricas, fiação por sinterização sol-gel, fieira. 19 Altura do espaço anular: tipicamente 150–300 μm para sistemas poliméricos; para sol-gel, relaxa para cerca de 200–800 μm para resistir ao entupimento e manter o fluxo.

Fiação de fibras poliméricas, fiação por sinterização sol-gel, fieira. 20 Coaxialidade: ≤5-10μm, quanto menor, melhor; para matrizes com múltiplos orifícios, variação de fluxo entre orifícios ≤±3%.

Fiação de fibras poliméricas, fiação por sinterização sol-gel, fieira. 21 Seleção de materiais: corpo em aço inoxidável 316L/17-4PH;

Fiação de fibras poliméricas, fiação por sinterização sol-gel, fieira. 22 Limpeza e manutenção: lavagem com solvente e ultrassom para sistemas poliméricos; para sol-gel, recirculação de solvente/dispersante mais limpeza mecânica das passagens.

Design convencional

Projeto FCT

Especificações comuns

Não.	Especificação geral	Aplicativo	Tipo de design	Tipo
1	1.3/0.7/0.4	Sinterização Sol-Gel	Design convencional	Abertura única/Abertura múltipla
2	1.3/0.8/0.5	Sinterização Sol-Gel	Design convencional	Abertura única/Abertura múltipla
3	1.3/1.0/0.7	Sinterização Sol-Gel	Design convencional	Abertura única/Abertura múltipla
4	1.4/0.7/0.4	Sinterização Sol-Gel	Design convencional	Abertura única/Abertura múltipla
5	1.4/0.9/0.6	Sinterização Sol-Gel	Design convencional	Abertura única/Abertura múltipla
6	1.4/1.0/0.8	Sinterização Sol-Gel	Design convencional	Abertura única/Abertura múltipla
7	1.6/0.8/0.5	Sinterização Sol-Gel	Design convencional	Abertura única/Abertura múltipla
8	1.6/0.9/0.6	Sinterização Sol-Gel	Design convencional	Abertura única/Abertura múltipla
9	1.8/0.9/0.5	Sinterização Sol-Gel	Design convencional	Abertura única/Abertura múltipla
10	1.8/1.2/0.6	Sinterização Sol-Gel	Design convencional	Abertura única/Abertura múltipla
11	1.8/1.2/0.8	Sinterização Sol-Gel	Design convencional	Abertura única/Abertura múltipla
12	2.3/1.5/1.0	Sinterização Sol-Gel	Design convencional	Abertura única/Abertura múltipla
13	2.3/1.5/1.2	Sinterização Sol-Gel	Design convencional	Abertura única/Abertura múltipla
14	2.7/1.5/1.2	Sinterização Sol-Gel	Design convencional	Abertura única/Abertura múltipla
15	2.2/1.7/1.4	Sinterização Sol-Gel	Design convencional	Abertura única/Abertura múltipla
16	2.7/2.2/1.9	Sinterização Sol-Gel	Design convencional	Abertura única/Abertura múltipla
17	2.8/2.0/1.5	Sinterização Sol-Gel	Design convencional	Abertura única/Abertura múltipla
18	2.8/2.2/1.9	Sinterização Sol-Gel	Design convencional	Abertura única/Abertura múltipla
19	2.8/2.3/2.0	Sinterização Sol-Gel	Design convencional	Abertura única/Abertura múltipla
20	2.9/1.4/1.1	Sinterização Sol-Gel	Design convencional	Abertura única/Abertura múltipla
21	2.9/1.8/1.5	Sinterização Sol-Gel	Design convencional	Abertura única/Abertura múltipla
22	2.9/1.9/1.6	Sinterização Sol-Gel	Design convencional	Abertura única/Abertura múltipla
23	3.0/2.3/1.9	Sinterização Sol-Gel	Design convencional	Abertura única/Abertura múltipla
24	3.0/2.3/2.0	Sinterização Sol-Gel	Design convencional	Abertura única/Abertura múltipla
25	3.1/2.8/2.5	Sinterização Sol-Gel	Design convencional	Abertura única/Abertura múltipla
26	3.2/2.2/1.8	Sinterização Sol-Gel	Design convencional	Abertura única/Abertura múltipla
27	3.4/1.7/1.4	Sinterização Sol-Gel	Design convencional	Abertura única/Abertura múltipla
28	3.4/2.2/1.8	Sinterização Sol-Gel	Design convencional	Abertura única/Abertura múltipla
29	3.7/1.9/1.6	Sinterização Sol-Gel	Design convencional	Abertura única/Abertura múltipla
30	3.8/2.2/1.9	Sinterização Sol-Gel	Design convencional	Abertura única/Abertura múltipla
31	3.8/2.3/2.0	Sinterização Sol-Gel	Design convencional	Abertura única/Abertura múltipla

Exemplos de membranas para clientes