Como o velo do filtro da máscara é feito

Jun 19, 2023

Os coronavírus, tal como outros vírus, são minúsculos – demasiado pequenos para serem apanhados na maioria dos têxteis. Para evitar que penetrem no filtro da máscara, os engenheiros precisam usar vários truques físicos.

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Sempre que várias pessoas se reúnem nestes tempos de coronavírus, elas usam máscaras. As máscaras médicas de proteção bucal e nasal e outras máscaras de proteção de alta qualidade sempre possuem um filtro de lã especial integrado. Este velo é produzido usando o chamado processo meltblown.

A empresa familiar Reifenhäuser, com a sua subsidiária Reicofil em Troisdorf, perto da antiga capital alemã de Bonn, é uma das líderes mundiais no mercado de máquinas capazes de fabricar esses não-tecidos especiais.

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Detlef Frey é chefe de pesquisa e desenvolvimento da Reicofil. Ele nos abre as portas do centro técnico onde ele e seus colegas pesquisam a produção dos chamados não-tecidos, ou seja, tecidos feitos de fibras sintéticas que não precisam ser fiados e tecidos primeiro.

Planta piloto em modo de crise

“Temos 2.000 metros quadrados (21.528 pés quadrados) e três instalações de produção aqui. Tudo o que construímos aqui corresponde às fábricas que produzem fora das instalações dos clientes”, diz Frey.

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"Na verdade, montamos as instalações aqui para que pudéssemos ajudar os clientes a desenvolver produtos. Nossos clientes já podem usar no local tudo o que fazemos aqui com os processos de fabricação. No entanto, devido à pandemia do coronavírus, decidimos que agora usaremos o instalações de laboratório para produzir material de filtro de máscara."

E esse material destina-se a ser capaz de remover todos os tipos de poluentes do ar que as pessoas respiram – não apenas vírus e bactérias, mas também abrasivos ou outras poeiras, pequenas gotículas de aerossol ou fibras de amianto. Para que isso funcione, o velo deve ter uma estrutura extremamente fina.

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Durante a produção, o plástico polipropileno (PP) é primeiro derretido até atingir aproximadamente a consistência de mel líquido. Em seguida, ele flui através de pequenos bicos e forma um fio fino como uma bolacha por baixo. Mas ainda está longe de ser tão tênue como será mais tarde. Para atingir este grau final de esbeltez, o fio derretido é soprado, no que é frequentemente chamado de processo meltblown.

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Fios finos como nanômetros, mas extremamente duráveis

"Nosso polipropileno tem um ponto de fusão de 160 graus Celsius. O ar está a cerca de 250 graus. O ar quente e o hot melt se encontram ali sob extrema aceleração", diz Frey.

O ar atinge os fios de plástico a cerca de 300 metros (980 pés) por segundo. Numa atmosfera normal, é quase a velocidade do som. No entanto, como a corrente de ar atinge os fios de plástico pelos dois lados e os estados de vórtice caóticos ocorrem em uma área muito pequena, a velocidade relativa que atua nos infinitos fios de plástico líquido é multiplicada.

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Durante um curto período de tempo, são acelerados até quase 40.000 quilómetros por hora (24.855 milhas por hora) – mais rápido que a velocidade orbital da Estação Espacial Internacional (ISS). Isso torna os fios – também conhecidos como filamentos – incrivelmente finos.

“Ao mesmo tempo, devemos evitar que os filamentos se quebrem”, afirma o engenheiro Frey. “É fascinante pensar que este plástico pode suportar estas condições e que somos capazes de fabricar tal produto com qualidade consistente.”

Controle de qualidade no laboratório e nas máquinas