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

TL-20M

バッチ生産向けのモジュール式エレクトロスピニング

均一な繊維膜のプロセスを開発・スケールアップします。交換可能な紡糸ノズルモジュール、独立した溶液供給、および連続ロール集積または固定長厚手マット集積のいずれかを選択して、TL-20Mを構成します。

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プラットフォームとモデル

バッチ生産スケールでの均一な堆積

TL-20Mの中心的な焦点は、メンブレンの均一性です。針アレイと往復運動を微調整し、各チャネルで安定した流れを維持し、必要なメンブレンの厚さと長さに合わせて収集モードを選択してください。

プロセスのスケールアップに向けた2つの構成

収集幅、目標厚さ、および安定した運転条件に合わせて、紡糸ノズルモジュールの数と溶液スループットを選択してください。

TL-20M-200とTL-20M-400を比較
項目	TL-20M-200	TL-20M-400
紡糸ノズルモジュール	2	4
最大針数	300	600
参照溶液のスループット	約 100–200 mL/h	約 200–400 mL/h
固定長収集	Up to 1.6 m	Up to 2.75 m
集積幅	200–650 mm、構成により異なります	200–650 mm、構成により異なります

mL/hは溶液の流量を示すものであり、乾燥ファイバーの出力ではありません。実際の出力は、溶液の濃度、材料、およびプロセス条件によって異なります。

紡糸ノズルと材料

交換可能なモジュールにより、マルチニードル、ニードルレス、同軸エレクトロスピニングに対応します。ソリューションシステムと必要なファイバー構造に応じて、各モジュールを選択してください。

均一な堆積のための連携制御

針の数、間隔、配置を調整し、集積幅と局所的なメンブレン厚さのプロファイルに適合させます。
エッジ部または選択領域のアレイ密度を微調整し、局所的な堆積を制御します。
精密な溶液メータリングにより、各チャネルの流量を安定させます。平坦で導電性の高い集電面が、均一な電場を形成します。
アレイを拡大する前に、より少ないニードルでプロセスをバリデーションしてください。

往復運動する紡糸ノズル

紡糸ノズルモジュールは、メンブレン幅全体のカバレッジを向上させるために、反対方向に往復します。
Y軸水平移動量：300 mm。速度：1–40 mm/s。
Z軸の調整により、タッチスクリーンを介して8から30 cmまでの紡糸距離を設定します。
材料とターゲットの厚さプロファイルに関する動作パラメータを設定してください。

マルチニードルアレイシステム

構成に応じて、各モジュールに 16–150 ニードルを搭載した 2–4 紡糸ノズルモジュールを構成してください。
異なる溶液を同時にプロセス 2–4 します。相対的なモジュール運動とニードル配置を組み合わせることで、堆積の均一性を向上させます。
精密な溶液供給により、バッチごとに一貫した結果が求められるプロセスに対応します。

稼働中の多針アレイ

写真には、100ニードル × 4モジュールを使用した例が示されています。作動させるニードル数は、溶液の組成とプロセスの安定性に応じて選択してください。

直線型ニードルレス紡糸ノズル

オプションモジュール。構造先端が局所的な電場を集中させます。
この設計により、清掃が簡素化され、針の消耗品および個々の針のメンテナンスが削減されます。
モジュールを選択する際には、溶媒の蒸発速度とスピニング安定性をバリデーションしてください。

環状非針紡糸ノズル

ニードルレスエレクトロスピニング用のオプションの環状モジュール。
簡単な清掃により、頻繁なメンテナンスが必要なプロセスに対応します。
材料と生産要件に合わせて、他の紡糸ノズルモジュールと組み合わせてください。

同軸針アレイ

コア–シェルナノファイバーのバッチ生産用のオプションモジュール。
独立供給により、コアとシェルの溶液流量を別々に設定できます。
交換可能な内針と外針が同心円アライメントを維持します。プロセスに合わせてアレイサイズを構成できます。

多材料および複合構造

2–4 材料を同時に、または順次スピニングして、複合構造を生成します。
例としては、エレクトロスピニングとエレクトロスプレーの組み合わせ、および異なるポリマーの連続エレクトロスピニングが挙げられます。

水系および有機溶媒システム

水系システムでは、ポリマーを完全に溶解してください。有機溶媒システムでは、適切な粘度と蒸発率を選択してください。
材料の適合性、プロセスの安定性、および動作条件に合わせて、溶液の組成と紡糸ノズルの構成を一致させてください。
例としては、水、DMF、DMAc、DMSO、NMP、THF、HFIP、アセトンが挙げられます。

溶液供給と電圧

独立した精密な溶液供給ソリューション

独立した供給ユニットにより、メンテナンスと拡張が簡素化されます。サーボドライブは、安定した推力と精密な流量制御を提供します。
コアとシェルの供給を含む各チャネルの供給速度を独立して設定してください。
チャネルあたりの容量：200–500 mL、構成によって異なります。チャネル数を増やして、紡糸ノズルモジュールと材料に対応させてください。
使用中の溶媒に対応した濡れ部品を選択してください。

高電圧電源とプロセス電圧

プロセス動作電圧：材料、紡糸ノズル、および紡糸距離に応じて40–70 kV。これは各電源の定格出力範囲とは異なります。
正出力：0～+50 kV。負出力：0～−50 kV。
電流範囲：0–3 mA。3000 μAを超えると自動でシャットダウンします。
電源を切った後、電圧は50 kVから0まで0.5 s未満で低下します。電源精度: ±(2.0% 表示値 + 1 桁)。
最適化されたニードルアレイと電界配置により、より低いプロセス電圧での動作が可能となり、意図しない火花や放電の低減に寄与します。

収集モード

どちらのモードも上向きエレクトロスピニングを使用し、紡糸ノズルを下に、コレクターを上に配置します。ロールへの連続巻き取り、または厚いマットを作るための閉じたループへの繰り返し堆積を選択してください。

集積原理の模式図であり、装置の設計図ではありません。

連続ロール・ツー・ロール集積

密閉式のステンレス鋼ベルトが2つのローラーの周りを回転し、スピニングゾーン内でメンブレンを支えます。メンブレンはこのゾーンを抜けた直後に巻き取られます。
集積幅：構成に応じて200–650 mm。
連続巻き取り長：約200 m。コレクターの構成によって異なります。
最大ロール径: 500 mm。巻き取り速度: 0–20 mm/分。

固定長の厚いファイバーマット

閉じたループ上で繰り返し堆積させることで、一定の収集長にわたってメンブレンの厚みを増していきます。
TL-20M-200: up to 1.6 m. TL-20M-400: up to 2.75 m.
アルミニウム箔などの金属基板上に集積してください。参照厚さ：≥50 μm。実際の厚さは、材料と堆積時間によって異なります。

制御とメンテナンス

タッチスクリーンによるプロセス制御

中央のタッチスクリーンから、動作、洗浄、およびその他のプロセスパラメータを設定してください。
高電圧制御を独立させるか、タッチスクリーン経由で制御するかを選択してください。
約1か月分のプロセスパラメータ履歴を取得し、再現性のある生産をサポートします。

操作コントロールへの直接アクセス

物理ボタンで、スピニングと収集の開始/停止、紡糸ノズルの位置決め、針の洗浄、排気、および照明を制御します。
物理的な非常停止ボタンにより、迅速な介入が可能です。

生産中の自動ニードル洗浄

自動洗浄機能により、生産サイクル中の手作業による介入を削減します。
溶液の種類と目詰まりの傾向に合わせて、洗浄頻度を設定してください。
使い捨ての清掃メディアにより、簡単な交換と定期的なメンテナンスが可能です。

ニードルのメンテナンスと交換

製造後、専用のキャップでニードルを密封してください。
簡単なねじりまたは引き抜き操作により、必要なときに迅速に取り外し、交換できます。
フルアレイの交換には、針の数と構成に応じて約10–20分かかります。

サンプルと設置

ファイバーメンブレンおよびファイバーの形態

写真には、不織布基板上の膜回収、繊維膜ロール、およびSEM下でのナノファイバーの形態が示されています。

外部除湿

外部除湿機を使用すると、湿度を約20%–30% RHまで下げることができます。材料とプロセスに合わせて湿度を調整してください。
外部ユニットは、従来の実験室や生産施設での設置とメンテナンスが容易です。
達成可能な湿度は、周囲の環境条件、エンクロージャーの密閉性、および運転条件に依存します。

保護と動作インターロック

高電圧、過電圧および過電流保護は、パラメータの上限値を超えた場合に警報を作動させます。
ドア開閉時の電源インターロックおよび非常停止ボタンにより、迅速な操作中断がサポートされます。
静電気除去、多点接地、および適切な操作手順は、設置および運用上の取り決めの一部です。
プロセスおよび適切な保護装置に合わせて、針の配置と動作電圧を一致させてください。

設置要件

溶剤およびプロセスに適したユーティリティを備えた実験室または生産施設にシステムを設置してください。
溶媒システムと生産条件に応じた換気および排気システムを構成してください。
多点接地と静電気除去を提供し、材料要件に合わせて湿度を調整します。

メンブレンプロセスを計画してください

01
製品を定義する
メンブレンの幅、厚さ、およびファイバー構造を指定してください。連続集積または固定長集積を選択してください。
02
紡糸ノズルモジュールを選択してください
溶液システムと必要なファイバー構造に合わせて、多針型、非針型、または同軸型のモジュールを選択してください。
03
安定したプロセスをスケールアップ
より少ないニードルでバリデーションを行った後、膜の均一性とバッチの一貫性を確認しながら、ニードル数と溶液スループットを増加させてください。

製作したいものをお聞かせください。

お客様の材料、目標構造、サンプルサイズをお知らせください。最適なプラットフォームと構成についてご相談に応じます。

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