Alimentos e bebidas
Produção de mantas por Nanofiação para múltiplas aplicações
Contexto
Os métodos e equipamentos presentes no estado da técnica - e disponibilizados no mercado até então - envolvem a eletrofiação, utilizam campo de alta tensão e força elestrostática, o que aumenta a relação custo/benefício, assim como envolve maior risco trabalhista nas operações de produção e limita o tipo de solvente que pode ser usado. Há também tecnologias que envolvem jatos de ar quente, o que limita a produção de não-tecidos somente ao uso de polímeros termoplásticos. É desejável, portanto, que seja ofertado no mercado um método e equipamento sem o uso de alta voltagem, ou calor (jatos de ar quente), que seja eficiente/rentável na produção de mantas, filmes ou recobrimentos de micro e/ou nanofibras, e que seja utilizável com uma alta diversidade de polímeros e solventes, como também para uma ampla faixa de aplicações e áreas de interesse.
Sobre o ativo
A tecnologia compreende um método e equipamento para fabricação de não-tecidos, mantas, filmes ou recobrimentos de nanofibras e/ou microfibras, a partir de polímeros. O método envolve a fiação por jatos de ar em alta velocidade (fiação por sopro), com uso de gradiente diferencial de pressão, como também utiliza alguns elementos da técnica desenvolvida anteriormente a esta - a eletrofiação. Já o equipamento para a produção das micro e/ou nanofibras não tecidas é provido de uma fonte de gás comprimido, um regulador de pressão, uma seringa hipodérmica com bomba para controle da taxa de injeção da(s) solução(ões) polimérica(s) e com bicos concêntricos, um aparelho de pulverização e um coletor com velocidade de rotação preferencialmente controlada. A tecnologia é capaz de produzir mantas formadas por micro e nanofibras com diâmetros similares às produzidas por eletrofiação, inclusive em escala industrial, com a vantagem de não requerer a alta voltagem envolvida na técnica de eletrofiação.
Nível de maturidade tecnológica na escala TRL/MRL: 4
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Modelos teóricos
Ensaios laboratoriais
Piloto
Final/completa
Prova de conceito
Protótipos
Mercado
* Saiba mais sobre a escala dos níveis de maturidade tecnológica TRL/MRL adotada pela Embrapa.
Características em relação aos concorrentes disponíveis no mercado
Processo simples, e relativamente seguro, no sentido de não usar alta voltagem ou força eletrostática. Potencial de alta eficiência, e diversidade de aplicações, para uma ampla série de polímeros e combinações de materiais, devido ao uso de solventes e fiação por sopro que não requer alta temperatura; melhor controle do diâmetro e estrutura das fibras produzidas (ex. core/shell ou casca/recheio).
Impactos para o setor produtivo e para a sociedade
A técnica de fiação por sopro (ou jato de gás) é inédita (recebeu patente de invenção no Brasil e Estados Unidos da América), e embora use elementos das tecnologias anteriormente desenvolvidas (eletrofiação), não requer alta tensão ou altas temperaturas nos equipamentos e/ou processo de formação das fibras e/ou mantas de fibras. Com o avanço no estado da técnica, o método e aparelho desenvolvidos permitem tanto o uso e combinação de diversos materiais (polímeros e solventes), quanto a aplicação em diversas áreas biomedicina, farmácia, cerâmica, têxtil, embalagens, recobrimentos, alimentícia e animal), como também pode ser usado diretamente em superfícies frágeis ou tecidos vivos, devido ao não uso de altas temperaturas ou alta voltagem.
Finalidades da parceria
- Validação Técnica e/ou Industrial
- Codesenvolvimento (prova de conceito à prototipagem)
O que se espera da parceria?
Busca de parceiros (empresas privadas) para desenvolvimento em inovação aberta, aumento da TRL e disponibilização da tecnologia ao usuário final e ou produtos oriundos desta tecnologia.
Como a tecnologia será oferecida ao setor produtivo?
O ativo será disponibilizado mediante licenciamento ao setor produtivo, como: a) um método para produzir mantas de micro e/ou nanofibras a partir de uma solução de polímeros, através da injeção de jatos de ar cisalhantes, utilizando um gradiente/diferencial de pressão; e um b) aparelho para produzir mantas, filmes ou recobrimentos de micro e/ou nanofibras a partir de soluções de polímeros, que é provido de uma fonte de gás comprimido, um dispositivo regulador de pressão, um dispositivo recipiente com vazão controlada, um dispositivo para controle da taxa de injeção das soluções poliméricas, um aparelho de pulverização e um coletor.
Tenho interesse neste ativo
Se este ativo é de seu interesse para uma parceria com a Embrapa, entre em contato conosco.
Unidade Responsável:
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