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通用静电纺丝机

TL-20M模块化量产静电纺丝机

面向高均匀性纤维膜的工艺开发与批量生产,支持连续成卷与定长厚膜。

TL-20M-200 / TL-20M-400

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01

平台与产能

批量生产,也重视每一片膜的均匀性

兼顾工艺灵活性与一定批量生产能力

  • 高均匀性:是 TL-20M 的核心价值
  • 可调的沉积过程:针头排布可定制、可微调 喷头模块往复运动
  • 丰富的生产方式:连续成卷与定长厚膜
  • 模块自由组合,适配不同膜材工艺

均匀性来自系统协同

喷头排布、运动与供液共同作用

  • 可定制针阵:按幅宽与边缘沉积情况调整密度。
  • 稳定供液:精确计量,保持各通道供液稳定。
  • 平整接收基板:平整导电接收面有利于电场分布均匀。

型号与批量生产配置

根据幅宽、目标厚度与稳定供液能力选择配置

  • mL/h 表示溶液处理量,并非干纤维产量;实际产出随浓度、材料及工艺变化。
型号与批量生产配置
项目 TL-20M-200 TL-20M-400
喷头模块 2 组 4 组
最大针数 300 针 600 针
参考溶液处理量 约 100–200 mL/h 约 200–400 mL/h
固定长度收集 最长 1.6 m 最长 2.75 m
收集宽度 200–650 mm,按配置选择 200–650 mm,按配置选择
02

喷头与材料

针头排布可定制,也可微调

以膜材厚度分布为依据,调整局部沉积量

  • 数量与位置可调整:灵活设置针头数量、间距与位置。
  • 边缘沉积可优化:针对边缘或局部区域调整针阵密度。
  • 支持逐步优化工艺:由少量针头验证,再扩展到多针运行。

喷头模块往复运动

不同模块以相反方向往复运动,改善幅宽方向的覆盖

  • 运动方式可调:根据材料与膜厚分布设置工艺。
  • 纺丝距离可调:通过触摸屏调整喷头高度。
  • 运行实拍

模块化喷头,自由组合

多针头、无针头与多同轴针头可替换,并可按工艺组合

  • 阵列多针头:精确计量供液 针头排布可定制
  • 无针头:线性或环形结构 清洗方便
  • 阵列同轴针头:内外通道独立供液 制备核壳结构纤维
  • 每个喷头模块可根据材料体系与纤维结构要求搭配

阵列多针头系统

适合对供液控制与批次一致性要求较高的工艺

  • 2–4 组喷头模块:每组 16–150 针,按配置选择。
  • 多原料同步纺丝:可同时使用 2–4 种不同溶液。
  • 模块相对运动:配合针阵布局,优化沉积均匀性。

多针阵列运行实拍

示例配置:100 针 × 4 组

  • 针数依据溶液体系 与稳定运行工艺确定

线性无针喷头

  • 可选模块:线性喷丝结构
  • 利用结构尖端形成局部电场。
  • 便于清洗维护:减少针头耗材与逐针维护。
  • 按溶剂体系选型:结合挥发速度与纺丝稳定性验证。

环形无针喷头

  • 可选模块:环形喷丝结构
  • 支持无针静电纺丝工艺。
  • 方便清洗:适合需要频繁维护的工艺。
  • 可与其他模块搭配:依据材料与产出要求组合配置。

多原料与复合纤维结构

2–4 种原料可同时或顺序纺丝,拓展复合材料工艺

  • 静电纺丝与静电喷涂复合
  • 不同聚合物顺序纺丝

兼容水系与有机溶剂体系

通过溶液配方与喷头配置适配不同材料

  • 水系:聚合物充分溶解
  • 有机溶剂体系:黏度与挥发速度适合静电纺丝
  • 材料适配与工艺选择:综合材料相容性、工艺稳定性与使用条件选择。
  • 常用溶剂示例:水、DMF、DMAc、DMSO、NMP、THF、HFIP、丙酮等
03

供液与控制

大容量精密供液系统

  • 分体结构,便于维护与扩展
  • 多通道独立控制:各通道可配置不同的供液速度。
  • 伺服驱动:提供稳定推力与精确流量控制。
  • 可扩展通道:按喷头模块与原料数量配置。

独立通道,灵活设定供液

满足多原料与同轴纺丝的供液需求

  • 200–500 mL:单通道容量,按配置选择。
  • 各通道分别设定:可使用不同流量与流速。
  • 适配溶剂体系:按所用溶剂确认接液部件配置。

低工作电压

通过合理针阵与电场布局,兼顾批量运行与纺丝稳定性

  • 40–70
  • kV:工艺工作电压
  • 合理的电场布局:低工作电压,减少异常火花或放电。
  • 更便于常规场地部署:可用于实验室或厂房 按工艺配置环境条件。
  • 工作电压随材料、喷头与纺丝距离调整,不等同于正负电源的额定范围。

正负高压电源

  • 供电控制与保护功能
  • 正 / 负输出范围:0~50 kV / 0~−50 kV
  • 电流与保护:0~3 mA,超过 3000 μA 自动停止。
  • 快速降压:关闭后由 50 kV 降至 0,时间 <0.5 s。
  • 电源准确度:±(2.0% rdg + 1 digit)

喷头运动参数

Y–Z 双向控制,配合膜厚分布优化工艺

  • Y 轴水平运动:行程 300 mm,速度 1–40 mm/s。
  • Z 轴高度调节:纺丝距离 8–30 cm,通过触摸屏设定。

针头在线自动清洗

  • 减少运行过程中的人工干预
  • 自动在线清洗:配合生产节奏清洁针头。
  • 清洗频率可调:根据溶液与堵针情况设定。
  • 一次性清洁材料:便于更换与日常维护。

触摸屏控制

集中设置工艺参数,便于稳定运行与重复生产

  • 触摸屏工艺界面:工艺参数集中设定
  • 运动、清洗等参数通过触摸屏设置。
  • 高压控制方式可选:可单独控制,也可通过触摸屏控制。
  • 工艺参数记录:支持约一个月的参数回溯 便于重复生产。

快捷操作与运行控制

常用功能配置实体按钮,便于直接操作

  • 常用操作直接访问:纺丝与收集启停 喷头位置调整 针头清洗控制 排风与照明操作
  • 实体急停按钮便于异常时干预

简易外置除湿

采用外置除湿机,湿度可降低至约 20%–30% RH

  • 20%–30%
  • RH:外置配置
  • 安装与维护方便 适合常规实验室或厂房。
  • 按工艺调节:结合材料对湿度的要求进行除湿。
  • 外置除湿机实物参考:可达湿度受初始环境、设备密闭与运行条件影响。
04

连续与厚膜

两种收集方式

下置喷头、上置收集,支持连续成卷与定长厚膜

  • 连续成卷
  • 定长厚膜:连续卷绕成膜
  • 闭环重复收集,逐步积累膜厚
  • 收集原理示意,非设备结构图

卷对卷连续收集

膜材离开纺丝区后立即卷绕,连续生产成卷纤维膜

  • 双轴闭环不锈钢带:钢带在双轴之间环绕,支撑纺丝区膜材。
  • 200–650 mm:收集宽度,按配置选择。
  • 约 200 m:连续卷绕长度,按收集配置确定。
  • 最大卷径:500 mm 卷绕速度:0–20 mm/min

固定长度的大厚度纤维膜

通过重复沉积,在固定长度上积累膜厚

  • 最长 2.75 m:TL-20M-400 固定长度收集。
  • 最长 1.6 m:TL-20M-200 固定长度收集。
  • 支持较厚膜材制备:可使用铝箔等金属载体接收。
  • 厚膜参考:≥50 μm,实际厚度取决于材料与沉积时间。

纤维膜与微观形貌

兼顾宏观膜材质量与纤维结构

  • 无纺布覆膜
  • 成卷纤维膜:纳米纤维 SEM
05

选型与维护

安全措施

电源保护、操作联锁与静电管理共同保障运行

  • 电源保护:高压、过压与过流保护
  • 超过参数限制时触发报警
  • 操作联锁
  • 开门断电:紧急停止按钮用于立即干预
  • 静电管理
  • 静电消除:多点接地,配合规范操作
  • 合理配置针阵与工作电压,结合保护装置和规范操作开展生产

常规场地部署

可用于普通实验室或厂房,按所用溶剂和工艺配置配套条件

  • 通风与排风:根据所用溶剂和生产工艺配置。
  • 接地与静电管理:落实多点接地与静电消除。
  • 环境条件:结合材料要求进行湿度调节。

工艺选型以膜材质量为核心

面向对均匀性、批次一致性及纤维结构要求较高的应用

  • 明确产品目标:确认膜材幅宽、厚度、结构 及连续或定长收集方式。
  • 组合喷头模块:根据溶液体系选择 多针、无针或同轴模块。
  • 放大稳定工艺:从少量针头开始验证 再增加针数与溶液处理量。

针头维护与更换

为连续生产后的清洁与再次启动提供便利

  • 生产结束后密封:可使用专用针头盖密封。
  • 需要时快速更换:通过旋转、拔出等简易操作拆装。
  • 10–20 min:整组更换参考时间,随针数与配置变化

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