Bezdefektní membrány díky řadě INFINITY

Minimalizace defektů

Řada INFINITY má díky vyspělé technologii zvlákňování zásadní vliv na eliminaci defektů. Využívá principy bezjehlové technologie Nanospider™, ale díky kontinuálnímu pohybu struny nedochází k přerušení jednotlivých paprsků nanovláken. To umožnuje vyrábět prakticky bezdefektní nanovlákenné membrány, které lze využít ve velmi náročných aplikacích.

Uplatnění řady INFINITY

Technologie v detailu

Technologie využívá metodu zvlákňování polymerního roztoku v elektrostatickém poli o vysoké intenzitě.

Vysokonapěťové pole působí mezi dvěma elektrodami: zvlákňovací a sběrnou.

zvlákňovací elektroda je připojena ke zdroji vysokého napětí
sběrná elektroda je připojena k opačnému elektrickému potenciálu

Zvlákňovací elektrodu tvoří drát ve tvaru smyčky. Na ni je pomocí statického boxu průběžně nanášen roztok polymeru. Jeho tenká vrstva pokrývá povrch drátové elektrody. Působením vysokonapěťového pole překoná elektrostatická síla povrchové napětí roztoku, ten je nucen se přesunout do oblasti s nižším elektrickým potenciálem, a tím se začnou vytvářet nanovlákna. Zatímco proud kapaliny putuje ke sběrné elektrodě, rozpouštědlo se odpařuje, vlákna natahují a ukládají ve formě pásu na podkladový materiál.

Benefity technologie

Minimum defektů

Tato inovace umožňuje výrobu vysoce výkonných nanovlákenných membrán s minimem defektů pro použití v HEPA a kapalinové filtraci nebo v aplikacích z oblasti elektroniky (palivové články a separátory baterií).

Flexibilita produkce

Jedna smyčka obsahuje dvě zvlákňovací elektrody. Pro zvýšení produktivity lze využít více smyček s až 32 zvlákňovacími elektrodami (v závislosti na počtu výrobních jednotek).

Uzavřený systém

Stroj umožňuje dlouhodobou stabilní výrobu nanovláken, které je dosaženo díky řízené kontrole vzduchu ve zvlákňovací komoře pomocí klimatizační jednotky. Během provozu se stroj stává uzavřeným systémem, který je zajištěn ochrannými prvky, aby se zabránilo přístupu do zvlákňovací komory.

Využití technologie INFINITY v praxi

HEPA & ULPA filtrace

Vyžaduje velmi vysokou úroveň filtračního výkonu (pro splnění norem ISO ePM2,5 a ISO ePM1) Konkrétní oblasti uplatnění nanovláken:

pevné disky
lékařské přístroje
polovodiče
jaderná energetika
potravinářské a farmaceutické výrobky
filtrace vzduchu v nemocnicích, domácnostech a vozidlech

Vzduchová filtrace - HEPA a ULPA

Kapalinová filtrace

Nanofibers can be applied to the composite as part of nano- and ultrafiltration

Specific areas of nanofiber application:

Water filtration – desalination, removal of bacteria and particles
Pharmaceutical applications – proteins, drugs, vaccines
Food and bevarage industry - particle removal
Fuel filtration – particle removal, moisture removal
Hydraulics - particle removal

KAPALINOVÁ FILTRACE

Elektronika

For applications requiring high safety standards

Specific areas for nanofiber application:

Battery separators
Fuel cells

ELEKTRONIKA

Technické parametry řady INFINITY

Moduly mohou být provozovány nezávisle, také s různými polymery
Počet zvlákňovacích jednotek	1
Počet rotujících modulů	2
Celkový počet zvlákňovacích elektrod	8 (4 na modul)
Šířka zvlákňovací elektrody	1 600 mm
Napětí při zvlákňování	0‑140 kV
Rychlost odvíjení (v závislosti na požadované vrstvě nanovláken)	0,01‑5 m/min.
Rychlost rotujícího drátu	0‑10 m/s
Vzdálenost elektrody od podkladu	150‑250 mm
Spotřeba	5‑10 kW
Rozměry stroje	Délka 13 800 mm
Rozměry stroje	Šířka 9 600 mm

Teplota	Specifické pro polymer použitý v procesu (příklad PA6 na celulóze – teplota se pohybuje mezi 20‑30 °C)
Vlhkost	Specifické pro polymer použitý v procesu (příklad PA6 na celulóze – vlhkost je 20–40 % RH)
Doba provozu	Provoz 24/7 (nádrže je třeba měnit každých 16‑24 hodin)
Doba spouštění	Typicky do 20 min.
Čas potřebný k naplnění polymeru	20 min.
Objem nádrží	60 l (2×30 litrů)
Čas potřebný k výrobě jedné dávky	Maximum 24 hod., typicky 16 h
Měsíční časová dotace na údržbu	Provozuschopnost kolem 85‑89 %

Obsluhující personál	1 osoba/směna
Požadavky na výrobní prostory	Přibližně 200 m² (10×20 m)
	Výška stropu minimálně 4 m
	Rovný a pevný povrch s nosností 500 kg/m². Pro snadnou obsluhu je třeba podlahu dostatečně vyrovnat.
Další speciální požadavky	Internetové připojení – služba vzdálený přístup.
	Suchý stlačený vzduch: 6‑8 bar, může se lišit v rozmezí 200 Nl/min. až 2000 Nl/min. podle nastavení a provozního režimu.
	Inertní plyn: 0,5 bar, může se měnit v rozmezí 2 Nl/min. až 200 Nl/min. pro různé doby v provozním režimu.
Požadavky na ventilaci	Obvykle 2000 m³/h ‑ pro výrobní linku + periferie (pro linku s jednou zvlákňovací jednotkou)

Nezbytné periferie

Precizní klimatizace

Atmosféra ve zvlákňovací komoře je jedním z nejdůležitějších faktorů, který ovlivňuje morfologii vláken i výkonnost procesu. Pro většinu receptur polymerních roztoků je cílová relativní vlhkost v rozmezí 20‑50 % a teplota v rozmezí 18‑30 °C. Klimatizační jednotka je navržena tak, aby zajišťovala přesnou regulaci vstupní teploty a relativní vlhkosti vzduchu ve zvlákňovací jednotce.

VÍCE O KLIMATIZACÍCH

Systém pro přípravu polymerů

Zde se připravují roztoky polymerů pro použití ve zvlákňovací jednotce. Jedná se o nádobu s dvojitou stěnou, ve které se připravený roztok míchá a během přípravy se může různě zahřívat nebo chladit. Proces plnění a vypouštění chemikálií do procesních nádrží je navržen tak, aby minimalizoval zásah obsluhy.

Odvíjení a navíjení

Odvíječ i navíječ tvoří ocelové rámy s motory, které pohánějí odvíjecí a navíjecí pneumatické hřídele. Zařízení umožňuje obousměrné převíjení podkladového materiálu. Výměna a vkládání rolí podkladového materiálu je ruční. Odvíječ a navíječ je opatřen bezpečnostním oplocením.

Zařízení zajišťujeme přes externího dodavatele.

Stan s podpěrným válcem/válci

Stan má více funkcí. Slouží jednak jako podpora odvíjeného nebo navíjeného materiálu, aby nedošlo k jeho deformaci. Dále minimalizuje míchání atmosféry uvnitř zvlákňovací komory a v okolí linky.

Uložiště dat a vzdálený přístup

Systém pravidelně ukládá specifická procesní data a nastavení. Ta se následně používají jako záznam z výroby. Jsou přístupná pomocí protokolu http v místní síti. Jednotka samozřejmě umožňuje vzdálený přístup přes privátní a zabezpečenou VPN. Díky tomu dokážeme v případě potřeby vzdáleně vyřešit servisní požadavky.

Úprava odpadního vzduchu

Linky a periferní zařízení produkují emise organických kyselin a rozpouštědel. Jejich průtok a koncentrace závisí na nastavení stroje a jsou specifické pro každý výrobek. Abychom vypouštěním těchto látek nezatěžovali ovzduší, odpadní vzduch likvidujeme.