Desenvolvimento De Um Dispositivo De Eletrofiação Automatizado Para Testes De Precisão

Abstract

RESUMO -Eletrofiação é um processo eletrostático muito popular para produção de não tecidos e nanofibras. Atualmente existem diversas pesquisas que utilizam equipamento de eletrofiação, no entanto, existe uma carência no desenvolvimento deste equipamento, fazendo com que as máquinas disponíveis no mercado não tenham necessariamente o padrão de confiabilidade necessário. Dessa forma, o objetivo desse projeto é a construção de uma máquina de eletrofiação automatizada, de baixo custo que atenda especificações de controle de temperatura e umidade. Para construção da máquina, os seguintes componentes serão projetados: bomba infusora, fonte de tensão, plataforma coletora giratória e eixo de fiação móvel para eletrofiação em dois níveis, horizontal e vertical. Com a construção deste equipamento de eletrofiação automatizado, espera-se realizar experiências e provas de conceito, com maior precisão e confiabilidade necessárias para o respaldo científico. INTRODUÇÃONo processo de eletrofiação, uma solução polimérica é submetida a um campo elétrico. A solução permanece na extremidade de um tubo capilar e ação do campo elétrico induz cargas a solução. A repulsão das cargas causa uma força diretamente oposta a tensão superficial do líquido. Com intensidade suficiente do campo elétrico, a superfície do líquido na extremidade do capilar se alonga para uma superfície cônica conhecida como cone de Taylor. Quando a força de repulsão das cargas supera a tensão superficial do líquido, um jato eletricamente carregado da solução é ejetado do cone de Taylor. O solvente da solução evapora e a fibra polimérica carregada é depositada aleatoriamente sobre um coletor metálico (Reneker e Doshi, 1995). Eventualmente, toda a solução polimérica na extremidade do capilar é processada, então para haver continuidade no processo é necessário fluxo de solução para o capilar. Para isso usa-se uma bomba infusora, capaz de fornecer vazões extremamente pequenas.Primeiramente descrita por Formhals (1938), a técnica de eletrofiação foi aplicada em diversos setores industriais para o desenvolvimento de nanofibras e nanofios ao longo dos anos. Entretanto, até a década de 2000, não houve grandes avanços em direção a automação desse processo assim como estudos sobre as variáveis de controle que são essenciais para a produção de fibras de qualidade. Como pode-se notar existem algumas variáveis cruciais. O comportamento e a estabilidade do campo elétrico, a interação do fluido com o campo