Máquinas de eletrofiação

Tipos de Máquinas de Eletrofiação

Uma **máquina de eletrofiação** utiliza processos de eletrofiação para fabricar nanofibras. Existem diferentes tipos de máquinas com base na variação do método de eletrofiação e na configuração utilizada. Aqui estão alguns deles:

• Máquinas de eletrofiação com dois eixos: A máquina de eletrofiação com dois eixos é o dispositivo mais comumente usado para eletrofiação de fibras. A máquina de eletrofiação com plataforma x-y permite que os usuários controlem o alinhamento das fibras alterando a direção de rotação. A configuração de dois eixos gera fibras com diferentes composições angulares. Isso oferece oportunidades para ajustar a arquitetura das fibras para várias aplicações, como andaimes de engenharia de tecidos.
• Máquinas de eletrofiação multijato: Uma configuração padrão de eletrofiação de jato único aplica alta tensão a uma gota de solução de polímero que fica no coletor aterrado. A variante emprega múltiplos jatos de soluções de polímero. Aumenta a produtividade aumentando a taxa de rotação de alimentações líquidas. Também permite combinações e morfologias de fibras diversas por meio de eletrofiação simultânea a partir de diferentes soluções.
• Máquinas de eletrofiação núcleo-casca: As estruturas de fibra núcleo-casca consistem em materiais distintos envoltos em uma casca externa. Eles geralmente são feitos usando bicos coaxiais durante o processo de eletrofiação. As fibras núcleo-casca compreendem um composto biologicamente ativo como seu núcleo e um polímero como sua casca. Esses tipos de fibras podem ser usadas para criar sistemas de liberação controlada.
• Máquinas de eletrofiação de nanocompósitos: Esses dispositivos compreendem uma matriz de compósito estrutural, polímeros, argila e grafite. Recentemente, pesquisadores têm se interessado em usar tapetes de eletrofiação de nanocompósitos para melhorar as capacidades de adsorção de óleo.
• Máquinas de eletrofiação com solvente: No método de eletrofiação com solvente, a solução de polímero é espremida da seringa no eletrofiador, que geralmente é feito de aço inoxidável. Em seguida, uma alta tensão é aplicada à solução para formar um jato que será coletado em um coletor aterrado.

As variações acima da máquina de eletrofiação funcionam nos mesmos princípios, mas possuem configurações distintas que resultam em diferentes tipos de nanofibras eletrofiadas.

Especificações e Manutenção de Máquinas de Eletrofiação

Abaixo estão as especificações comuns de um dispositivo de eletrofiação, juntamente com suas dicas de manutenção:

• Bomba de Alimentação

  A bomba de alimentação da máquina de eletrofiação transfere soluções de polímero de seu reservatório para a fiadora. Para o funcionamento ideal, deve ser inspecionado e mantido regularmente. Isso envolverá a verificação dos níveis de fluido e a busca por sinais de desgaste ou danos. A bomba deve ser limpa para remover o acúmulo de resíduos. Se a bomba tiver um filtro substituível, o filtro deve ser trocado periodicamente. Isso evita o entupimento e garante a transferência suave de fluidos.

• Controlador de Vazão

  O componente gerencia a vazão da solução que vai para a fiadora. Para mantê-lo funcionando corretamente, os usuários devem verificá-lo rotineiramente. Eles também devem avaliar a precisão do controlador em comparação com as medições padrão. O controlador deve ser recalibrado se houver alguma discrepância. Além disso, os usuários devem manter o componente em um ambiente limpo e seco. Isso evita a contaminação dos controles e circuitos delicados. Regularmente, o controlador deve ser inspecionado para sinais de danos ou exposição à umidade.

• Eletrodos

  Os eletrodos em um dispositivo de eletrofiação são fios ou placas metálicos que geram um campo elétrico. Este campo expele a solução de polímero em nanofibras. Os usuários devem limpar os eletrodos regularmente e remover quaisquer resíduos ou contaminantes. Eles também devem inspecioná-los em busca de corrosão e danos e substituí-los imediatamente se encontrarem algum problema alarmante. Embora as máquinas de eletrofiação exijam alta tensão, os usuários devem garantir que a tensão fornecida esteja dentro da faixa recomendada. Isso ajuda a evitar danos aos eletrodos.

• Coletor

  Um componente em uma máquina de eletrofiação que coleta as nanofibras pulverizadas. É muitas vezes em um tambor rotativo ou fio metálico. A limpeza regular é necessária para remover resíduos ou acúmulo. Se o coletor tiver uma superfície revestida, os usuários devem inspecionar o revestimento periodicamente. Eles também devem monitorar sua posição e orientação para garantir o alinhamento e a morfologia adequados das fibras. Ao coletar soluções, os usuários devem evitar a contaminação por partículas externas.

• Fonte de Alimentação

  A fonte de alimentação de uma máquina de eletrofiação fornece o campo elétrico usado para expelir fibras. Deve ser armazenado em um local limpo e seco para fornecer eletrofiação eficaz. Os usuários devem garantir que as conexões da fonte de alimentação estejam apertadas. Isso evita flutuações de tensão e instabilidade. A unidade também deve ser protegida de poluentes ambientais como poeira e umidade. Se a fonte de alimentação usar um ventilador para refrigeração, o ventilador deve ser inspecionado periodicamente. Deve ser limpo para remover quaisquer detritos ou poeira que se acumulem nas pás.

• Câmara de Montagem

  Este é um espaço fechado que mantém condições ideais para o processo de eletrofiação. A câmara deve ser mantida para evitar a contaminação cruzada de soluções. Os usuários devem remover prontamente quaisquer derramamentos e soros da câmara. Eles também devem inspecionar regularmente a vedação ou qualquer parte para impor integridade. Se a câmara tiver um filtro, os usuários devem trocar os cartuchos do filtro periodicamente.

Aplicações de máquinas de eletrofiação

As muitas aplicações de máquinas de eletrofiação são principalmente atribuídas à característica de produção de nanofibras para vários setores.

• Indústria médica

  A tecnologia de eletrofiação cria andaimes de engenharia de tecidos, curativos para feridas e sistemas de liberação de medicamentos. Os andaimes fornecem suporte estrutural para o crescimento celular e a regeneração de tecidos. A eletrofiação pode produzir curativos para feridas antibacterianas ou retentivas de umidade para cicatrização mais rápida. Além disso, as nanofibras podem encapsular medicamentos e controlar sua liberação no corpo.

• Indústria de filtros

  Em aplicações de filtração de ar e líquido, as nanofibras criadas por máquinas de eletrofiação servem como barreiras para partículas, bactérias e outros contaminantes. Os filtros feitos de nanofibras têm alta eficiência de filtração, o que significa que eles capturam uma grande porcentagem de poluentes enquanto usam muito menos material.

• Indústria têxtil

  A demanda do mercado têxtil por tecidos de alto desempenho aumentou o uso de eletrofiação. Nanofibras fiadas de máquinas de eletrofiação resultam em produtos têxteis com qualidades aprimoradas, incluindo durabilidade, proteção UV e impermeabilidade.

• Indústria da construção

  As nanofibras produzidas pela eletrofiação formam a base dos compostos de construção. Os compósitos reforçados com nanofibras oferecem melhor resistência, longevidade e propriedades isolantes, tornando-os ideais para muitas aplicações de construção.

• Indústria de remediação ambiental

  As nanofibras podem absorver e remover produtos químicos nocivos, metais pesados e poluentes orgânicos do ambiente. Eles são usados em sistemas de adsorção e outras tecnologias de limpeza.

• Indústria de energia

  No setor energético, as nanofibras servem como separadores de baterias, membranas de células de combustível e componentes de dispositivos de células solares. Eles aprimoram o desempenho e a eficiência dos sistemas de armazenamento de energia da maneira mais simples da máquina de eletrofiação.

• Indústria aeroespacial e automotiva

  Peças reforçadas com nanofibras aplicações sensíveis ao peso como indústrias aeroespacial e automotiva. Os compósitos oferecem boas relações resistência-peso e propriedades de isolamento térmico. Eles reduzem o consumo de energia e as emissões sem comprometer os padrões de desempenho.

Como escolher máquinas de eletrofiação

Ao escolher uma máquina de eletrofiação à venda, os compradores devem considerar esses fatores para garantir que estão investindo em equipamentos que atendem às suas necessidades:

• Capacidade de produção

  Os compradores devem determinar a quantidade de produtos de nanofibras que a máquina de eletrofiação pode produzir. Por exemplo, uma máquina de eletrofiação em escala industrial com maior capacidade de produção será necessária para a produção em grande escala em comparação com uma configuração de eletrofiação projetada para uso em pequena escala ou em laboratório.

• Fibras e materiais

  A gama de materiais com os quais o dispositivo de eletrofiação pode trabalhar é uma consideração importante. Algumas máquinas são projetadas para tipos específicos de polímeros, enquanto outras oferecem uma gama de compatibilidade mais ampla. Os compradores devem garantir que os equipamentos que escolherem podem processar de forma eficaz as fibras e os materiais que pretendem usar.

• Parâmetros do processo

  O processo de eletrofiação é influenciado por vários parâmetros da máquina, como tensão, taxa de alimentação, distância entre a fiadora e o coletor e condições ambientais como temperatura e umidade. Para garantir os resultados desejados, os compradores devem optar por máquinas que lhes permitam controlar e ajustar esses parâmetros do processo.

• Orçamento e investimento

  Os compradores precisam considerar o equilíbrio entre os requisitos de sua aplicação e o orçamento disponível. Eles precisam reservar um orçamento para sua compra e escolher uma máquina de eletrofiação que ofereça um bom valor para seu investimento. É importante considerar a qualidade, o desempenho, a confiabilidade, o serviço pós-venda e o suporte da máquina.

Q&A

Q1: As máquinas de eletrofiação produzem todos os tipos de nanofibras?

A1: Não exatamente. As máquinas de eletrofiação são projetadas para fazer tipos específicos de nanofibras. Eles podem ter variações em seu design para se adaptar a diferentes tipos de materiais.

Q2: A máquina de eletrofiação industrial pode aumentar seu tamanho de produção?

A2: Sim, o tamanho da produção pode ser aumentado para atender aos requisitos dos clientes sem comprometer a qualidade.

Q3: As máquinas de eletrofiação têm algum limite de produção de membrana?

A3: Não existem limites de produção especificados. O tamanho da produção depende de vários fatores, como o tipo de material sendo processado, os parâmetros da máquina e as especificações da membrana.

Q4: É possível colocar as membranas lateralmente ou empilhá-las em uma máquina de eletrofiação?

A4: Sim, as membranas podem ser empilhadas ou colocadas em camadas laterais de acordo com as especificações desejadas.