Compreendendo as fieiras:equipamentos-chave na produção de fibras poliméricas

A fieira é um equipamento industrial utilizado na produção de fibras poliméricas. Usando um processo de extrusão, uma instalação pode forçar polímeros líquidos através da fieira, transformando-os em longos fios que endurecem em fibras utilizáveis. Esse processo é semelhante ao observado na seda das aranhas, e o nome desse equipamento deriva do órgão das aranhas usado para produzir fios para teias e outras atividades.

O processo de criação de fibra com fieira começa com a preparação dos polímeros, seja por fusão ou tratamento com solvente para transformar o polímero em uma substância líquida. Podem ser adicionados corantes para criar produtos coloridos, ou a fibra acabada pode ser tingida após o processamento, dependendo do tipo e do uso pretendido. À medida que é forçado através de pequenos orifícios na cabeça da fieira, as correntes nos polímeros se alinham e criam longos fios. O ar ou líquido do outro lado fornece um banho de resfriamento para endurecer e temperar as fibras para que possam ser utilizadas, e a empresa pode enrolá-las em carretéis para distribuição.

Este processo é conhecido como fiação de gel ou polímero. Os fabricantes com esta capacidade podem distribuir a fibra resultante às empresas têxteis, ou produzir os seus próprios têxteis internamente, dependendo dos tipos de produtos e serviços que pretendem oferecer. As fibras sintéticas produzidas com essa técnica tendem a ser fortes e duráveis, e variam de Kevlar® para coletes à prova de balas até poliéster para roupas. As condições na fieira devem ser rigorosamente controladas para produzir os melhores resultados.

A cabeça de cada fieira representa um ponto de vulnerabilidade do sistema. Os pequenos orifícios podem ficar obstruídos com polímeros e impurezas e inutilizar o dispositivo. Estão disponíveis técnicas de limpeza, incluindo limpeza em serviço e remoção dos cabeçotes para tratamento em uma instalação diferente para remover camadas de polímeros e outros materiais que possam estar obstruindo-os. As empresas que oferecem serviços de limpeza estão disponíveis para empresas que não desejam cuidar de suas próprias necessidades de manutenção.

Os departamentos de pesquisa e desenvolvimento analisam constantemente a produção de fibras em fieiras. Esses departamentos buscam novas formas de produzir fibras sintéticas e trabalham no desenvolvimento de novos tipos de fibras para atender às necessidades dos consumidores. Alguns também estudam maneiras de melhorar o design das fieiras para resolver problemas comuns ou tornar possível a produção de fibras incomuns. Os engenheiros têxteis que realizam esse tipo de pesquisa geralmente possuem formação avançada e estão muito familiarizados com a física por trás dos polímeros e a formação de fibras poliméricas.

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Por Mary McMahon
Desde que começou a contribuir para o site, há vários anos, Mary abraçou o emocionante desafio de ser pesquisadora e escritora sobre Mecânica. Mary é formada em artes liberais pelo Goddard College e passa seu tempo livre lendo, cozinhando e explorando a natureza.