Obtenção de fibras por downdrawing

Um novo equipamento para a fabricação de fibras de vidro ou poliméricas por um método bastante conhecido - o downdrawing ou puxamento – foi desenvolvido pelos pesquisadores Edgar Dutra Zanotto, Marina Trevelin Souza e Oscar Peitl Filho do Departamento de Engenharia de Materiais da UFSCar. A patente denominada Equipamento e método para a obtenção de fibras por downdrawing a partir de composições de baixa estabilidade vítrea possui o diferencial de tornar possível a obtenção destas fibras a partir de composições com alta tendência à formação de cristais.

Geralmente, quando o fenômeno de cristalização ocorre, ele impede o processo de obtenção de fibras, pois estes minicristais acabam atuando como “defeitos” na estrutura da fibra e fazem com que ela rompa quando puxada. No caso desta invenção, o equipamento possui vários dispositivos que permitem contornar este fenômeno e possibilitar o puxamento de fibras contínuas, alinhadas e com grande controle do seu diâmetro, tornando possível sua obtenção a partir de composições vítreas bioativas, conhecidas por sua baixa estabilidade e alta tendência à cristalização.

A patente tem um funcionamento relativamente simples e pouco oneroso, quando comparado com outros métodos de produção de fibras, como o meltspinning e electrospinnig. A massa vítrea ou polimérica necessita ter sua viscosidade ajustada para escoar por orifícios nos cadinhos no interior do equipamento e formar as fibras, que são coletadas por uma bobina, sendo que a velocidade desta bobina definirá o diâmetro final das fibras. A pesquisadora Marina Trevelin Souza ressalta que o equipamento permite um grande avanço na área de biomateriais, já que até o momento estes vidros só são disponíveis comercialmente na forma de pó ou grânulos.

Levando alguns anos para ser produzida e adaptada às atividades desejadas, considerando que, a cada etapa, os pesquisadores verificavam diferentes necessidades e novas possibilidades de melhorias, o diferencial desta invenção é que, não existe atualmente no mercado um equipamento de fibras de vidro em escala laboratorial. Além disso, o equipamento conta com dispositivos que permitem um controle preciso de processo e outras habilidades.

Segundo a pesquisadora, para chegar ao resultado desta invenção, quando o equipamento foi construído pela primeira vez, a ideia era a produção de fibras de vidro de janela em escala laboratorial, já que comercialmente não existia este tipo de equipamento. “Normalmente, o que se encontra são equipamentos para produção industrial, com a fabricação de toneladas de fibras de vidro por dia. Com o aprimoramento da ideia, o equipamento foi sendo modificado e adaptado”, lembrou.

A ideia inicial era, portanto, trabalhar apenas na construção de um equipamento para a produção de fibras em escala laboratorial. Entretanto, como o equipamento possui alto controle de temperatura e outros parâmetros vinculados ao processo de downdrawing, ele não somente produz fibras de vidro do sitema SLS (soda-lime-silica), mas também permite a produção de fibras a partir de diferentes materiais com alta ou baixa estabilidade vítrea, como vidros bioativos e também fibras poliméricas.

Por se tratar de um produto para a produção de vidros, os pesquisadores buscam o licenciamento da invenção visando disponibilizá-la ao mercado. Além disso, considerando que é um equipamento que permite o estudo de novas e diferentes composições sem ter que levá-las para a linha de produção, a estimativa é que os laboratórios de pesquisa ou empresas de fabricação de fibras com um setor de P&D possam se interessar por este tipo de tecnologia.