TL-OMNI — универсальная многоканальная система

TL-OMNI — универсальная установка электроформования и электроспрея

TL-OMNI — универсальная установка формата all-in-one для получения нановолоконных материалов методом электроформования, а также для процессов электроспрея. Оборудование объединяет двойную высоковольтную систему положительной и отрицательной полярности, 6-канальную систему подачи раствора, интеллектуальную систему перемещения фильеры, сменные сопловые узлы и широкий набор коллекторов.

Установка применяется для получения плоских и трубчатых нановолоконных мембран, композиционных волокон, ориентированных структур, волоконных лент, нанопряжи, коротких волокон, нано- и микросфер, а также материалов, получаемых сочетанием электроформования и электроспрея.

Назначение и технологические возможности

TL-OMNI рассчитана на лабораторные, опытно-технологические и производственные задачи, где требуется гибкая настройка процесса и возможность работы с разными типами фильер и приемных устройств. Система поддерживает одновременную работу нескольких сопел и может использоваться в производственных конфигурациях с 16–32 иглами.

В режиме электроформования установка формирует нановолоконные мембраны, трубчатые структуры, ориентированные волоконные материалы и многокомпонентные композиционные волокна. В режиме электроспрея оборудование может применяться для получения дисперсных частиц, нано- и микросфер, а также для нанесения материала на подложку или в жидкую среду.

Конструкция установки

Конструкция TL-OMNI построена с вынесением функциональных компонентов за пределы рабочей зоны. Такое решение снижает влияние посторонних электрических полей и помогает поддерживать равномерное распределение электрического поля внутри камеры.

• двойной высоковольтный источник положительной и отрицательной полярности;
• 6-канальный шприцевой насос с независимым управлением каналами;
• сенсорная система управления и кнопки быстрого доступа;
• система перемещения фильеры по осям X-Z;
• сменные фильеры и сопловые системы;
• коллекторы для плоских, трубчатых и ориентированных структур;
• система контроля температуры и влажности;
• осушитель, беспылевой нагреватель и опциональный увлажнитель;
• система автоматической очистки игл;
• многоточечная система заземления и защитные блокировки.

Высоковольтная система и управление

Установка оснащается двойной высоковольтной системой с диапазоном напряжения ±30–50 кВ. Выходное напряжение регулируется непрерывно и линейно. Управление возможно локально, дистанционно с компьютера или через сенсорную панель.

Система управления позволяет задавать и записывать рабочие параметры, сохранять технологические рецепты и вызывать их повторно. Параметры процесса могут храниться более одного месяца. Часто используемые функции дополнительно вынесены на физические кнопки.

Система подачи раствора

В TL-OMNI используется 6-канальный шприцевой насос. Каждый канал управляется независимо, что позволяет задавать разные скорости подачи для разных растворов. Насос имеет изолированную конструкцию, устойчивую к воздействию высоковольтной статической электричности, и сервомоторный привод для точной подачи.

При необходимости система может быть модернизирована до 8–12 каналов. Это расширяет возможности работы с многокомпонентными материалами и сложными схемами формования.

Фильеры и сопловые системы

TL-OMNI поддерживает широкий набор сменных фильер. Все сопловые узлы оснащаются специальными изолированными держателями и могут заменяться в зависимости от задачи.

• Параллельная безтрубочная фильера — прямое соединение шприца с иглой, минимальный объем раствора 0,5 мл.
• Микрометровая игла — стеклянные иглы диаметром 1–45 мкм, минимальный внутренний диаметр 1 мкм.
• Коаксиальная фильера — 5 наборов внутренних и внешних игл для получения структур типа «ядро–оболочка».
• Трехосная фильера — работа с тремя каналами для многокомпонентных волокон.
• V-образная многосопловая система — 8–16 сопел для повышения выхода и равномерности пленки.
• Конъюгированная фильера — работа с положительной и отрицательной полярностью для снижения остаточного заряда.
• Island-фильеры — 2- и 3-канальные схемы для волокон сложной структуры.
• Side-by-side фильера — два независимо управляемых канала для композиционных волокон.

Система перемещения фильеры

Система перемещения TL-OMNI работает по осям X-Z. Фильера сканирует вдоль осевого направления коллектора, что позволяет получать более равномерное распределение волокон по поверхности приемного устройства.

• ход сканирования по X: 600 мм;
• скорость сканирования: 1–40 мм/с;
• перемещение по Z: программное, вверх/вниз;
• ход по Z: 200 мм;
• настройка и просмотр параметров через сенсорный экран.

Коллекторы

Установка совместима с различными коллекторами для получения плоских, трубчатых, ориентированных и специальных волоконных структур.

• Вращающийся коллектор Ø159 мм — получение плоских мембран до 500 × 500 мм, скорость 1–600 об/мин.
• Высокоскоростной вращающийся коллектор — Ø100 × 300 мм, скорость 1–5000 об/мин.
• Дисковый коллектор — Ø180 мм, развернутая длина волоконной ленты 565 мм.
• Суперориентирующий коллектор — Ø140 × 50 мм, получение узких ориентированных мембран.
• Оправки для трубчатых мембран — диаметр 1–30 мм, длина 500 мм.
• Коллектор с параллельными электродами — Ø110 × 300 мм, скорость 1–150 об/мин.
• Плоский коллектор / XY-платформа — ход 300 × 300 мм, повторяемость <50 мкм.

Контроль среды

Для стабилизации процесса TL-OMNI оснащается системами контроля влажности и температуры. Стандартный осушитель снижает влажность внутри камеры примерно до 30%. Усиленный осушитель является опцией и позволяет снизить влажность до 20%.

Опциональный безтуманный увлажнитель обеспечивает диапазон влажности 50–80%. Беспылевой нагреватель видимого света размещается снаружи рабочей камеры, обеспечивает равномерный нагрев и не влияет на распределение электрического поля. Диапазон нагрева — от комнатной температуры до 45 °C.

Дополнительные технологические модули

Для TL-OMNI доступны дополнительные модули, расширяющие технологические возможности установки:

• высокотемпературная фильера до 150 °C для прямого письма расплавом;
• устройство получения нанопряжи;
• устройство получения наночастиц и коротких волокон;
• коллектор для ультратонких филаментов диаметром 10–1000 мкм;
• устройство аэродинамического электроформования;
• устройство перекрестной укладки волокон;
• roll-to-roll коллектор непрерывного действия;
• УФ-отверждение;
• центробежное электроформование;
• система микроскопического наблюдения;
• ионизирующий вентилятор.

Исполнение TL-OMNI-BM

TL-OMNI-BM — биомедицинское исполнение установки. Оно отличается полностью нержавеющим корпусом, фильерами и коллекторами из SS316, повышенной стойкостью к кислотным растворителям и возможностью применения в биофармацевтических чистых помещениях с учетом требований GMP. Остальные технические характеристики соответствуют TL-OMNI.

Система безопасности

В установке предусмотрены кнопка аварийной остановки, автоматическое отключение при перенапряжении и перегрузке по току, защита от дугового разряда и короткого замыкания, отключение высоковольтного питания при открытии двери рабочей камеры, а также многоточечная система заземления.