Pesquisadores alemães desenvolvem solução para otimizar a produção de não tecidos

A abreviatura ProQuIV significa 'Otimização de produção e qualidade de roupas não tecidas para controle de infecções'. A ideia básica é que os parâmetros do processo de fabricação sejam caracterizados quanto ao seu impacto na uniformidade do não tecido, e esse impacto esteja então ligado às propriedades do produto final; por exemplo, uma máscara protetora, de acordo com um comunicado do Instituto Fraunhofer.

A cadeia de modelos liga todos os parâmetros relevantes a uma análise de imagem e cria um gêmeo digital do processo de produção. O gêmeo digital permite o monitoramento em tempo real e o controle automático da fabricação de não-tecidos e, assim, possibilita aproveitar o potencial de otimização.

“Com o ProQuiIV, os fabricantes precisam de menos material em geral e economizam energia. E a qualidade do produto final é garantida em todos os momentos”, explicou o Dr. Ralf Kirsch, chefe da equipe de Filtração e Separação, departamento de Simulação de Fluxo e Material.

Quanto mais eficazmente a temperatura, a velocidade do ar e a velocidade da correia forem coordenadas entre si, mais uniforme será a distribuição das fibras na extremidade e, portanto, mais homogêneo será o material quando examinado sob um microscópio de luz transmitida. As áreas mais claras e mais escuras podem assim ser identificadas – isto é referido pelos especialistas como nebulosidade. A equipe do Fraunhofer desenvolveu um método para medir um índice de nebulosidade com base em dados de imagem. As áreas claras possuem baixa relação de volume de fibra, o que significa que são menos densas e possuem menor taxa de filtração. As áreas mais escuras apresentam maior volume de fibra e, portanto, maior taxa de filtração. Por outro lado, a maior resistência ao fluxo de ar nestas áreas significa que filtram uma proporção menor do ar que é inspirado. Uma proporção maior do ar flui através das áreas mais abertas que têm um efeito de filtração menos eficaz.

No caso do ProQuIV, as imagens de luz transmitida do microscópio são usadas para calibrar os modelos antes do uso. Os especialistas analisam a condição atual da amostra têxtil e utilizam essas informações para tirar conclusões sobre como otimizar o sistema – por exemplo, aumentando a temperatura, reduzindo a velocidade da correia ou ajustando a força dos fluxos de ar. O gêmeo digital monitora e controla o processo de produção em andamento em tempo real. Se o sistema se desviar ligeiramente de onde deveria estar – por exemplo, se a temperatura estiver muito alta – as configurações serão corrigidas automaticamente em segundos.

O ProQuiIV torna a produção muito mais eficiente – há menos desperdício de material e o consumo de energia também é reduzido. Outra vantagem é que permite que os fabricantes desenvolvam rapidamente novos produtos à base de não-tecidos – tudo o que precisam fazer é alterar as especificações alvo na modelagem e ajustar os parâmetros. Isto permite que as produtoras respondam com flexibilidade às solicitações dos clientes ou às tendências do mercado, acrescentou o comunicado.

O próximo passo da equipe Fraunhofer é reduzir a resistência respiratória dos não-tecidos para o usuário, sem prejudicar o efeito protetor. Além disso, os métodos ProQuIV podem ser usados ​​para otimizar a fabricação de não-tecidos usados ​​em aplicações de isolamento acústico.