● Равномерная молекулярная/мицеллярная ориентация: способствует последовательной предварительной ориентации и формированию мембран.

● Контроль разбухания экструдата (эффект Баруса): неравномерный сдвиг приводит к нестабильности скручивания/размера.

● Соответствующее соотношение L/D: для кольцевых щелей обеспечьте достаточную длину фаски; обычно L/D > 10.

● Переход предварительного сжатия: используйте постепенное коническое схождение в кольцевом зазоре для выравнивания притока.

● Оптимизация на основе вычислительной гидродинамики: повторяйте геометрию до тех пор, пока не будет достигнут плоский профиль скорости сдвига на выходе.

● Сужающееся выходное отверстие: коническое/параболическое схождение (5°–15°) для предотвращения сдвигающих ударов.

● Равномерность концентрического кольцевого зазора: для двухслойных штампов допуск кольцевого зазора ≤±2 мкм по окружности.

● Обработка кромок: микрофаска/радиус для снижения нестабильности, вызванной кромками, по типу «акульей кожи».

● Соответствие реологии: высокоэластичным присадкам может потребоваться меньший сдвиг — используйте более крупные отверстия или более короткие капилляры.

● Обтекаемая геометрия: большие скругления; устранение острых углов.

● Избегайте резких переходов между разделами: используйте постепенные переходы между областями.

● Принцип FIFO: содействие прямому потоку без рециркуляции.

● Конические или вешалкообразные коллекторы: обеспечивают равномерное давление по ширине и плавный поток с минимальным количеством мертвых зон.

● Отделка поверхности: электро/зеркальная полировка до Ra <0,8 мкм для уменьшения адгезии.

● Соответствие расхода и объема: избегайте использования слишком больших коллекторов при низком расходе; обеспечьте достаточный сдвиг для охвата поверхностей.

● Минимизируйте объем полости: уменьшите задержку, чтобы сократить время очистки.

● Наклон/вентиляция: предотвращайте образование мертвых зон с воздушными карманами с помощью угловой установки или вентиляционных отверстий.

● Поддержание скорости: доведите ее до значения ≥0,5 м/с за счет увеличения давления или уменьшения площади для предотвращения застоя.

● Периодическая эксцентриситетность или «бамбуковые узлы»: пульсация скважинного насоса (например, плунжерных насосов) вызывает периодические изменения расхода.

● Нестабильный размер просвета: изменения потока в отверстии напрямую изменяют внутренний диаметр.

● Ухудшение эксцентриситета: изменения вязкости/плотности стенки скважины нарушают баланс межфазного натяжения.

● Визуальные признаки: переменный размер просвета, точечные отверстия, частые разрывы; слишком большое количество нерастворителя в просвете ускоряет коагуляцию; слишком малое количество замедляет ее.

● Ключевая аналитика: хроматография для количественного определения соотношения растворитель/нерастворитель (±5% спецификации); мониторинг вязкости в стволе скважины (отклонение ≤3%).

● Изоляция процесса: поддержание постоянных параметров оболочки, нормализация состава ствола; если стабильность восстанавливается, это подтверждает первопричину.

● Осевая неоднородность: размер пор/пористость меняются вдоль волокна при изменении состава отверстия.

● Корреляция событий: сопоставление нестабильности с событиями в системе ствола (переключение резервуаров, загрузка).

● Онлайн-мониторинг: при возможности установите встроенный вискозиметр/денситометр.

● Тест исключения: проведите его с заведомо исправным отверстием, оставляя остальные параметры постоянными, чтобы выявить причину.

● Состояние насоса: проверьте пульсацию, уплотнения, наличие скопившегося воздуха.

● Длина воздушного зазора: для сильных нерастворителей (воды) требуются более длинные сухие зоны (5–30 см); для уменьшения вибрации используйте направляющие. Более слабые нерастворители допускают более короткие воздушные зазоры; выпускное отверстие может быть расположено вплотную к ванне.

● Выходная фаска: микрофаска (0,1–0,3 мм) или параболический переход для предотвращения зависания или разрыва кромки.

● Геометрия, исключающая помехи: избегайте резких спусков около выпускного отверстия, чтобы уменьшить воздействие обратного потока воды в ванне.

● Расстояние между отверстиями: увеличьте шаг между отверстиями или добавьте экраны, чтобы избежать прилипания при высоких скоростях коагуляции.

● Коррозионная стойкость: если в ванне содержатся кислоты/щелочи (например, регенерированная целлюлоза), обновите материалы выпускного отверстия.

● Варианты мокрого прядения: для быстрой коагуляции используйте минимальный или нулевой воздушный зазор (погружение в ванну), что требует надежной герметизации погружением.

● Обтекаемый профиль выходного отверстия: конический/обтекаемый внешний вид для снижения вибрации/растяжения, вызванного турбулентностью перед очисткой.

● Направление потока в ванне: расположите несколько отверстий с потоком в ванне, чтобы избежать влияния пограничного слоя вверх по потоку на отверстия вниз по потоку.

● Теория: используйте расчёты на основе закона Хагена–Пуазейля с учётом вязкости, заданных значений расхода и геометрии (длины, гидравлического диаметра) для оценки падения давления. Целевое отношение ΔP ~1:1 ±10%.

● Вычислительная гидродинамика: Моделирование полей скорости/давления и поведения интерфейса для управления проектированием.

● Компенсация конструкции: при больших контрастах вязкости укоротите/расширьте пути с высоким μ, чтобы сбалансировать сопротивление.

● Форма пути потока: используйте постепенно сужающиеся или постоянные по площади каналы; избегайте резких расширений/сужений.

● Настройка процесса: независимая регулировка скорости/давления дозирующего насоса для балансировки ΔP и достижения желаемой структуры.

● Мониторинг вязкости: измерьте μ (например, ротационным вискозиметром) и отрегулируйте насосы/клапаны по мере дрейфа μ для поддержания баланса.

● Двойные независимые пути потока: два изолированных канала совместно выдавливают различные добавки, образуя двойной слой (например, плотная оболочка + пористая подложка).

● Точный контроль соотношения: регулируемое соотношение слоев (обычно от 1:1 до 1:3) с помощью независимых клапанов/насосов.

● Синхронное формирование: оба слоя встречаются и охватывают ствол скважины на выходе, чтобы избежать расслоения.

● Соответствие диаметру отверстия: внутренний диаметр отверстия внешнего кольца на 0,05–0,10 мм больше внутреннего кольца, настроен на вязкости слоев (выше μ → немного большее отверстие).

● Ширина канала: выбирайте в зависимости от потока (например, 2–3 мм для более высоких потоков), чтобы ограничить падение давления.

● Общая длина: подходит для оборудования (обычно 50–100 мм); расстояние от матрицы до ванны 5–10 мм для обеспечения надлежащего слияния двух слоев.

● Исключительная точность: допуск диаметра отверстия ≤±0,0003 мм; концентричность ≤0,003 мм для обеспечения высокой однородности размера пор (10–100 нм) и стабильной очистки.

● Биосовместимые материалы: нержавеющая сталь или титан медицинского класса; шероховатость поверхности Ra ≤0,5 мкм; отсутствие выщелачивания ионов металлов; соответствие стандарту ISO 10993.

● Надежность конструкции: независимые конструкции вставок (например, Trustech FCT Gen-5) позволяют заменять одно отверстие без полного отключения; пути потока без мертвых зон снижают остаточное загрязнение.

● Каналы с низким сдвигом: минимизируют адсорбцию/денатурацию белка.

● Калибровка направляющей трубки: оплетка проходит через центральную направляющую; полимерная паста выходит через кольцевую щель и покрывает оплетку. Внутренний диаметр направляющей немного больше внешнего диаметра оплетки.

● Ключевой параметр — зазор головки: кольцевой зазор определяет толщину покрытия; размер/регулировка в зависимости от вязкости пасты и желаемой толщины.

● Конструкция проточного тракта: обеспечивает равномерное давление по всей окружности для достижения равномерности толщины и предотвращения эксцентричного покрытия.

● Сверхвысокая концентричность и микроточность: отклонение толщины стенки ≤±2 мкм; предотвращение точечных дефектов.

● Пути потока без мертвых зон: избегайте горячих точек деградации полимера.

● Совместимость с высокой вязкостью: к распространенным полимерам относятся PI и PSf; требуют больших каналов и высокой способности выдерживать высокое давление.

● Совместимость с сухими и влажными материалами: часто требуются более длинные воздушные зазоры (5–20 см) для формирования плотного слоя.

● Высокотемпературные материалы: для формования ПИ может потребоваться температура >200 °C.

● Точность → однородность: допуск и концентричность отверстия напрямую определяют отклонение диаметра и эксцентриситет; высокая точность позволяет удерживать отклонение диаметра волокна на уровне ≤5%.

● Структура проточного тракта → формирование: конструкция коллектора/выравнивания управляет распределением смазки, избегая «полосатого» многоканального выхода.

● Материал → стабильность: Недостаточная износостойкость приводит к увеличению отверстий; плохая химическая совместимость вызывает коррозию — и то, и другое со временем ухудшает качество.

● Герметичность и сопротивление потоку → непрерывность: утечки и неравномерное сопротивление приводят к разрывам или закрытию просвета, что снижает производительность.

● Динамика формирования пленки: на выходе (NIPS/TIPS) разбухание экструдата и начальное соединение канала и оболочки создают условия для разделения фаз, что влияет на размер пор, распределение и пористость.

● Основа: нержавеющая сталь 304/316 для НПВ при умеренных температурах; устойчива к обычным растворителям (этанол, вода).

● высокая температура: никелевые сплавы, титановые сплавы, SUS630 (17-4PH) для TIPS (100–260 °C), с более высокой прочностью при высоких температурах и износостойкостью.

● Устойчивость к коррозии: материалы из сплава Хастеллой и с керамическим покрытием для агрессивных растворителей (ДМФ, ДМСО) и сильных кислот/щелочей.

● Вспомогательные покрытия: покрытия из ПТФЭ или полисилоксана на стенках отверстий для повышения гидрофобности и уменьшения отложений.