完整的工藝流程
當客戶從實驗室的可行性探索階段跨越到中試化驗證階段時,M2 型號中試設備能夠滿足對批量化樣品制備的需求,并通過完整、靈活的工藝組合實現對各種影響參數的調控以及對產品性能的優化,從而得到真實可靠的量產方案,為性能、產量、成本等商業化考量提供數據支持。
收卷和放卷單元
中試生產所使用的成卷基材置于放卷單元,通過側面的開孔進入后續單元中。
•單元結構采用不銹鋼板和鋁型材骨架配合大面積視窗。在便于觀察的同時,保護卷材在運行過程中不會受到干擾和污染。
•卷軸標配3英寸管芯,承載支架為可伸縮式設計,更換時拉出,使用時推入。
•配有磁粉離合器的張力控制系統,可實現各種材料基材的零張力輸送,確保在噴絲過程中無拉伸,無褶皺。提高產品合格率和利用率。
前處理單元
前處理單元的作用在于對基材進行物理或化學方式進行預處理,使其具備更適合的表面性能,有利于在接收納米纖維時提高均勻性、穩定性和粘結強度等性能。M2 設備根據客戶的產品和所選基材的不同,可以對前處理單元的處理工藝進行靈活的組合。
•施膠工藝,可選超聲霧化、氣流霧化和表面轉移涂覆等。
• 等離子體輻照是對基材表面常用的處理方式,可以提高納米纖維和聚合物基質的粘結力和界面強度;增強產品的拒水拒油耐久性等效果,使用氣氛大多為氧氣、氮氣、空氣和氬氣等氣體。
• 靜電消除。離子棒內部有一排放電電極,每個放電電極在交流高壓下產生出大量的正、負電荷,從而中和目標表面的靜電。基材表面的電荷經過梳理之后,進入電紡絲單元才能保證納米纖維沉積的均勻性和結合穩定性。
靜電紡絲單元
紡絲單元是設備的核心部分。M2 型號中試線最多可選2 臺紡絲單元串聯使用,用以提高產能或者實現不同體系納米纖維的層層復合。
每個單元中的紡絲采用多噴頭方式,便于客戶將實驗室機型中的工藝參數簡單遷移至中試設備。
兩組噴頭分別放置于接收器兩側,并隨平移組件實現對接收器表面的掃描式噴涂,確保樣品的均勻性。
•北京永康樂業中試量產級靜電紡絲設備兼容開放式無噴頭紡絲組件。不僅預留電器接口,而且在位置上與兩側的噴頭形成互補[1]。
•每個噴絲單元配有兩臺正高壓電源,可連接到各個噴頭端,用于獨立控制不同紡絲體系;配有一臺負高壓電源,連接到接收器,以提高接收均勻性和效率。
接收器直徑與噴頭的噴絲范圍相配合;接收器垂直位置可調,便于優化與左右和下方的噴絲頭間的位置關系;接收器轉速可調,即可以獨立使用接收批次樣品,也可以裝載基材,通過主動轉動配合收放卷單元實現連續的roll-to-roll生產方式。
紡絲空間的環境由獨立的外置環控機組控制,可以實現控溫、控濕、除塵、尾氣吸附功能。滿足科研材料生產對潔凈等級的要求。
•內部采用大面積304 不銹鋼以及科研級聚四氟乙烯和聚丙烯材質,并設有紫外滅菌燈,以便滿足科研的生產要求。
機身標配了尾氣強排功能。用戶更可選配超廣角攝像頭實現對內部狀態的時時遠程監控。
后處理單元
后處理單元的作用是對新生的納米纖維進行進一步的熱定型、熱交聯、脫除殘留溶劑、去除殘留電荷等工藝。
常見的工藝選擇為熱風烘干。加熱的空氣從進風柵格均勻進入M2的烘干設備。納米纖維連同基材按照設定的停留時間在其中多次折返,最終達到所需狀態。若需要表面功能化改性,比如制備超疏水/ 油材料時,可以在后處理單元中加入噴涂工藝,然后再通過熱風烘干工藝定型產品。
在線復合單元
在線復合單元緊鄰后處理單元出口,可選的兩個工藝為熱壓、層疊,使*定型的納米纖維和基材形成最終產品形態。
熱壓工藝為上下放置的兩個不銹鋼圓輥構成核心的熱壓輥(也可以選擇一個硬輥、一個軟輥),其中至少一個不銹鋼輥是具有加熱控溫(30~200℃)功能的。
鋼輥表面光滑平整,而且軸向同心度高。安裝在滑臺上的兩輥在整個長度上的間隙誤差小于50 微米。
熱壓輥的壓力由壓縮空氣的壓力控制,設備上配有壓力表。兩輥之間的大范圍開合則通過手動方式完成。客戶可以定制相應紋理的熱壓輥。
層疊復合是一個能夠結合多種材料優點的制備路線。M2 設備在熱壓工作區的下方預留了第二基材的放卷裝置。方便客戶裝入基材后與紡絲后的產品一同進入/ 繞過熱壓,能夠對納米纖維進行保護,減少在后期加工中產生破裂或脫落等情況,形成最終產品形態。
在線檢測單元
納米纖維產品性能以及在整個生產周期內的穩定性是檢驗中試成功與否的關鍵。
北京永康樂業中試量產級靜電紡絲機M2 設備通過采用非接觸式測量厚度和空氣阻力的方式間接反映產品的均勻性,提供檢驗產品的解決方案。
市場優勢
北京永康樂業中試量產級靜電紡絲機M2 型設備提供了完整并且靈活的電紡絲中試化工藝,納米纖維產品生產路線、工藝參數以及對性能、選材、質量與風險把控等環節的調控,這是目前在市場中競爭機型無法企及的。
M2 型設備主要面向的客戶包括科研、化妝品、藥物新劑型、功能性食品等領域的產品原型設計和生產;該設備同時適用電極材料、電池隔膜和催化材料等對生產過程和產品質量要求較高的領域中相關高附加值產品的中試量產;M2 設備是成功實現將研究成果轉化為批量產品的利器。
北京永康樂業科技發展有限公司涵蓋靜電紡絲、微流控、靜電噴霧、3D生物打印、層層自組裝和瞬時納米復合六項核心技術,并為客戶提供全面周到的技術支持和售后服務,期待您的咨詢!