INFINITY‑Reihe. Lösungen für fortschrittliche Membrantechnologie.

Materialfehler minimieren

Die INFINITY‑Reihe produziert nahezu fehlerfreie Nanofasermembranen zur Anwendung mit sehr hohem Qualitätsanspruch. Dafür wird die nadelfreie Nanospider™-Technologie genutzt. Bei dieser kommt es zu keiner Unterbrechung der einzelnen Nanofaserfäden, weil der Draht im Elektrospinnverfahren in ständiger Bewegung ist.

Anwendung der INFINITY-Reihe

Technologie im Detail

Nanospider™-Technologie nutzt eine Spinnelektrode in Form von einem kleinen Draht, der kontinuierlich mit einer Polymerlösung überzogen wird. Durch den Einfluss von einem starken elektrischen Feld werden Nanofasern aus der dünnen Polymerschicht auf der Elektrode geformt.

Das Hochspannungsfeld wirkt zwischen zwei Elektroden: Spinnelektrode und Gegenelektrode (Kollektor).

  • der Draht der Spinnelektrode ist an eine positiv geladene Hochspannungsquelle angeschlossen
  • die aufnehmende Elektrode (Kollektor) ist an eine negativ geladene Hochschannungsquelle angeschlossen

Die Spinnelektrode besteht aus einem schleifenförmigen Draht. Mit Hilfe einer statischen Beschichtungsvorrichtung wird kontinuierlich eine Polymerlösung aufgetragen. Durch Anlegen eines Hochspannungsfeldes überwindet die elektrostatische Kraft die Oberflächenspannung der Polymerlösung und es formt sich ein Nanofaserstrahl. Während der Nanofaserstrahl sich zur aufnehmenden Elektrode bewegt verdampft das Lösungsmittel und die Fasern werden gestreckt. Die Nanofasern legen sich auf einem Substratmaterial ab, das unter der aufnehmenden Elektrode platziert ist.

Vorteile der Technologie

Minimalisierung von Mängeln

Diese Innovation ermöglicht die Herstellung von Nanofasermembranen der Spitzenklasse für den Einsatz in der HEPA- und Flüssigkeitsfiltration, für Brennstoffzellen und Batterieseparatoren.

Skalierbarkeit der Produktion

Jede INFINITY‑Reihe beinhaltet vier Drahtschleifen, die acht Bereiche mit Spinnelektroden bilden. Bis zu vier Einheiten können in Serie kombiniert werden, um die Produktivität der Linie zu steigern.

Konsistente Produktion

Die Umgebungsparameter Luftströmung, Temperatur und Feuchtigkeit sind innerhalb der Produktionskammer der INFINITY‑Linie streng reguliert, weil sie Schlüsselelemente für eine langfristig stabile und fehlerfreie Produktion von Nanofasern sind. Jede Produktionskammer ist so konzipiert, dass eine konsistente Umgebung für die industrielle Produktion von Nanofasermaterialien aufrecht erhalten wird.

Anwendung der INFINITY‑Technologie in der Praxis

Technische Parameter der INFINITY-Reihe

Anzahl von Einheiten zum Elektrospinnen 1
Anzahl von rotierenden Modulen 2
Module können unabhängig voneinander mit diversen Polymeren betrieben werden
Gesamtzahl der Elektrospinnelektroden 8 (4 pro Modul)
Breite der Spinnelektrode 1 600 mm
Spannung beim Elektrospinnen 0‑140 kV
Abwicklungsgeschwindigkeit (abhängig von der gewünschten Nanofaserschicht) 0,01‑5 m/min.
Geschwindigkeit des rotierenden Drahtes 0‑10 m/s
Abstand der Elektrode vom Substrat 150‑250 mm
Stromverbrauch 5‑10 kW
Abmessungen der Maschine Länge 13 800 mm
Breite 9 600 mm

Temperatur Spezifisch für das im Verfahren verwendete Polymer (Beispiel PA6 auf Zellulose - Temperaturbereiche zwischen 20‑30 °C)
Feuchtigkeit Spezifisch für das im Verfahren verwendete Polymer (Beispiel PA6 auf Zellulose - Feuchtigkeit 20‑40% RH)
Betriebszeit 24/7‑Betrieb (die Tanks müssen alle 16‑24 Stunden gewechselt werden)
Zeit der Inbetriebnahme In der Regel innerhalb von 20 Minuten.
Erforderliche Zeit zur Polymerbefüllung 20 Minuten
Behälterinhalt 60 l (2×30 Liter)
Erforderliche Zeit zur Produktion einer Charge Maximal 24 Stunden, normalerweise 16 Stunden.
Ausnutzungskapazität für optimale Wartung Betriebszeit etwa 85‑89%

Servicepersonal 1 Person/Schicht
Anforderungen an die Produktionsraum Ungefähr 200 m² (10×20 m) 
Deckenhöhe mindestens 4 m 
Flache und feste Oberfläche mit einer Tragfähigkeit von 500 kg/m2. Der Boden muss ausreichend eben sein, um eine leichte Handhabung zu ermöglichen.
Sonstige spezielle Anforderungen Internetanschluss mit Möglichkeit zum Fernzugriff
Trockene Druckluft: 6‑8 bar, kann je nach Einstellung und Betriebsart von 200 Nl/min bis 2000 Nl/min variieren
Inertgas: 0,5 bar, kann von 2 Nl/min. bis 200 Nl/min. für verschiedene Betriebszeiten variiert werden
Anforderungen an die Lüftung Normalerweise 2000 m3/h - für Produktionslinie und Umgebung (für Linie mit einer Einheit zum Elektrospinnen)

Notwendige Produktionsumgebung

Präzise Klimaanlage

Die Atmosphäre in der Enthärtungskammer zum Elektrospinnen ist einer der wichtigsten Faktoren, der die Fasermorphologie und die Prozessleistungsfähigkeit beeinflusst. Für die meisten Rezepturen von Polymerlösungen bewegt sich die angestrebte relative Luftfeuchtigkeit im Bereich von 20‑50 % und die Temperatur im Bereich von 18‑30 °C. Die Klimaanlageneinheit ist deshalb für eine präzise Regelung der Eingangstemperatur und der relativen Luftfeuchtigkeit in der Enthärtungsanlage ausgelegt.

MEHR ZU KLIMAANLAGEN

Polymer­herstellungs­system Kompakt

In der Mischstation werden Polymerlösungen für den Einsatz in der Elektrospinneinheit vorbereitet.Ein doppelwandige Edelstahlbehälter hat ein integriertes Wasserzirkulationssystem, das die vorbereitete Polymerlösung erwärmt oder kühlt. Der Vorbereitungsprozess der Polymerlösung erfordert nur minimale Eingriffe des Personals, das aufgrund des geschlossenen System nicht den Lösungsmitteln ausgesetzt ist.

Abwickeln und Aufwickeln

Sowohl der Abwickler als auch der Aufwickler bestehen aus Stahlrahmen mit Präzisionsmotoren, die Antriebswellen für den Wicklungsprozess steuern. Die Vorrichtung ermöglicht ein bidirektionales Aufwickeln des Substratmaterials. Das Auswechseln und Einlegen der Rollen des Trägermaterials erfolgt manuell. Die Abwickel- und Aufwickelmaschine ist mit einem Sicherheitszaun ausgestattet und wird von einem externen Partner geliefert.

Stützaufbau

Die Stütze in Zeltkonstruktion nutzt ein Rollensystem und dient als Führung beim Ab- oder Aufwickeln vom Material, um Verformungen am Substratmaterial zu verhindern. Außerdem minimiert diese Konstruktion die Durchmischung der Atmosphäre in der Elektrospinnkammer mit der Luft außerhalb der Anlage, wodurch stabile Bedingungen für das Elektrospinnen sichergestellt werden.

Datenspeicherung und Fernzugriff

Das Datensicherungssystem speichert relevante prozessspezifische Daten und Maschineneinstellungen und sorgt so für Produktionsaufzeichnungen. Sie sind über ein http‑Protokoll im lokalen Netz zugänglich. Das System ist auch für den Fernzugriff über ein internes und sicheres VPN konfiguriert, sodass Ferndiagnosen möglich sind und Serviceanfragen direkt übermittelt weden können.

Abluftreinigung

Da beim Elektrospinnverfahren Lösungsmittel zum Einsatz kommen muss die Abluft behandelt und die Luftverschmutzung minimiert werden. Über Drittanbieter können wir dafür eine entsprechende Hardware‑Lösung bereitstellen. Die Konzentrationen und Abströmraten der Emissionen hängen von der Einrichtung der Maschine ab und sind für jedes Produkt spezifisch.

Setzen Sie sich mit uns in Verbindung

News aus der Welt im Maßstab von 10-9 m

Sieg im Rechtsstreit: Elmarco besiegt chinesisches Unternehmen in Patentverletzungsstreit

ARTIKEL LESEN

Meereswasserfiltration - die Zukunft im Kampf gegen Trinkwasserknappheit?

ARTIKEL LESEN

Hoffnung für Länder der Dritten Welt – Wasserfiltration durch Nanofasern und die Möglichkeit, ohne Angst zu trinken!

ARTIKEL LESEN

Bei Elmarco liegt uns Ihre Privatsphäre am Herzen

Durch Klicken auf “Alle akzeptieren“ stimmen Sie der Verwendung von Cookies auf Ihrem Gerät zu, um die Navigation auf der Website zu verbessern, die Nutzung der Website zu analysieren und unsere Marketingaktivitäten zu unterstützen.

Sie haben die Möglichkeit, Ihre Cookie-Einstellungen individuell anzupassen. Sie können Ihre Einstellungen jederzeit in unserer Cookie-Richtlinie ändern, wo Sie auch detaillierte Informationen darüber finden, wie wir Ihre Daten verarbeiten.