Projeto HiPeRoM: Advanced High Performance Materials for Ropes, Braids and Netting

1. Síntese

O mercado das cordas, entrançados e redes apresenta uma grande disparidade quanto ao custo das matérias-primas baseadas em polímeros de engenharia/convencionais e os polímeros de alta performance. Esta diferença significativa, associada às dificuldades na transformação por tecnologias convencionais, tem inibido o desenvolvimento das aplicações com base nos materiais de alta performance.

O projeto HiPeRoM surgiu, assim, com o objetivo fundamental de desenvolver novos materiais e fibras de alta performance. Recorrendo a tecnologias inovadoras como extrusão de fibras bi(tri)componentes e estruturas multicamada, foi possível desenvolver uma nova gama de materiais, com propriedades similares aos polímeros de alta performance, mas com custos significativamente inferiores.

O HiPeRoM contou com a participação de uma equipa altamente qualificada, constituída pelo consórcio liderado pela empresa LankhorstEuronete do grupo WireCo, em copromoção com o CeNTI – Centro de Nanotecnologia e Materiais Técnicos, Funcionais e Inteligentes enquanto entidade do Sistema Cientifico e Tecnológico (SCT).

A investigação procurou desenvolver produtos inovadores, de alto valor acrescentado, que podem ser aplicados em diferentes produtos têxteis, tendo sempre como preocupação a sustentabilidade dos recursos de onde provêm.

 

2. Enquadramento no COMPETE  

2.1 Testemunho do Promotor

Conforme refere Fernando Eblagon, gerente de Investigação para produtos sintéticos do grupo Wireco “o projeto HiPeRoM tem permitido aos copromotores a ampliação do conhecimento em tecnologias e matérias-primas, que por certo, permitirão o desenvolvimento de produtos com elevado valor acrescentado.

As novas possibilidades incluem o processamento de matérias-primas de altas temperaturas, com elevadas propriedades mecânicas e térmicas, compatíveis com os processos de produção de fibras técnicas.

O projeto tem também tornado possível a extensão a outros processos de produção de fibras, alargando o número de camadas processáveis por co extrusão de 3 a 5 camadas e tem adicionado um novo processo de extrusão, ao leque de tecnologias disponíveis na Empresa.

Para além das tecnologias, capacidades técnicas e conhecimento adquirido, o projeto promoveu o desenvolvimento de estreitos laços entre os copromotores industriais e o CeNTI - Centro de Nanotecnologia e Materiais Técnicos, Funcionais e Inteligentes), entidade do Sistema Cientifico e Tecnológico Nacional, desenvolvidos durante e após a execução do projeto.”

 

2.2 Sistema de Incentivos à Investigação e Desenvolvimento Tecnológico

Apoiado pelo COMPETE – Programa Operacional Factores de Competitividade no âmbito do Sistema de Incentivos à Investigação e Desenvolvimento Tecnológico (SI I&DT), o projeto HiPeRoM envolveu um investimento elegível de cerca de 1.612 mil euros, correspondendo a um incentivo FEDER de 1 milhão de euros.

 

3. Descrição do Projeto HiPeRoM: Advanced High Performance Materials for Ropes, Braids and Netting

 

3.1 Âmbito

O mercado das cordas, entrançados e redes apresenta uma grande disparidade quanto ao custo das matérias-primas baseadas em polímeros de engenharia convencionais e os polímeros de alta performance.

O projeto HiPeRoM pretende desenvolver materiais de alta performance, multicamada e multicompetente, através de misturas e combinações entre polímeros de alta performance e polímeros convencionais.

Estes materiais poderão ser utilizados no desenvolvimento de produtos inovadores, de alto valor acrescentado, que podem ser aplicados em diferentes produtos têxteis, tendo sempre como preocupação a sustentabilidade dos recursos de onde provêm.

Assim, os novos produtos conjugarão as virtudes dos polímeros de alta performance e dos polímeros de engenharia/convencionais, sempre com vista a disponibilidade das matérias-primas ao longo prazo e favorecendo o uso de matérias-primas produzidas com base em fontes renováveis ou de baixo impacto ambiental.

De forma a atingir os objetivos propostos o projeto conta com a utilização de tecnologias inovadoras.

O enfoque na melhor combinação de materiais e a forma de os processar será o motor para explorar ao máximo estas tecnologias.

 

3.2 Objetivos

O projeto HiPeRom teve como principais objetivos o desenvolvimento de:

1. Materiais compostos de alta performance por extrusão.

2. Materiais multicamada.

3. Fibras multicomponentes de alta performance.

4. Cordas de alta performance.

6. Redes para aplicações críticas de corte e abrasão.

 

4. Resultados

O projeto HiPeRoM propôs diversos desenvolvimentos que resultaram num conjunto de estruturas mono e multifilamento multicamada, cordas, entrançadas e redes de pesca. Este comportou um elevado grau de inovação a nível de produto, materiais e processo na medida em que os resultados gerados foram produtos de valor acrescentado altamente diferenciadores e competitivos. Adicionalmente, o projeto permitiu desenvolver competências e métodos de avaliação das propriedades mecânicas e térmicas em fibras e fios.

 

1. Desenvolvimento de fibra com resistência a elevadas temperaturas

Com o objectivo de se obter fibras com resistência a elevadas temperaturas mas a um custo mais reduzido, foi utilizada uma abordagem bicomponente onde o PEEK (poliéster-eter-cetona) foi utilizado como material com efeito barreira a elevadas temperaturas numa camada mais externa de uma fibra com geometria de secção sheath/core. Com o intuito de reduzir o custo do fio produzido como material de enchimento na secção central da fibra, foi utilizado o PET (polietileno tereftalato) que possui um custo cerca de 25x inferior ao do PEEK. As fibras obtidas apresentaram uma excelente afinidade entre os dois materiais, comprovada pela homogeneidade na zona de interface, como se pode ver na imagem abaixo.

Imagem: Secção transversal de uma fibra bicomponente sheath/core (PEEK/PET)

 

2. Desenvolvimento de fibras de alta resistência a abrasão

Para este fim foram desenvolvidas fibras multifilamento com três camadas, sendo a camada central composta por poliéster de alta tenacidade e a camada exterior por polietileno de alta densidade (PEHD). De modo a ultrapassar as limitações de interface entre o poliéster, material polar e o polietileno, material apolar, foi utilizada camada intermédia de compatibilização para maximizar a adesão entre os dois materiais. Esta fibra foi desenvolvida para ser utilizada no fabrico de redes de pesca de fundo.

Imagem: Esquema da secção transversal de uma fibra de tricomponente

 

A equipa de I&DT dos vários parceiros afeta ao projeto melhorou os seus conhecimentos e competências em várias áreas, aumentando significativamente a sua capacidade de desenvolvimento de novos produtos. Deste modo, através do estabelecimento de relações sinérgicas entre a empresa Lankhorst Euronete e o Sistema Cientifico e Tecnológico Nacional, aqui representado pelo CENTI, foi possível a geração, registo e exploração de conhecimento científico-tecnológico de nível elevado.

Adicionalmente, em termos de impacto direto na empresa, as competências adquiridas permitiram aumentar a capacidade da empresa de se posicionar no sector da cordoaria, nomeadamente na área dos materiais de elevada performance.

 

5. Links

 

Site | Lankhorst

Site | Centi  http://www.centi.pt/

 

Este artigo foi escrito ao abrigo do novo acordo ortográfico.                                               

Por: Cátia Silva Pinto | Reputação Corporativa & Comunicação