MultiscaleProtech: Estruturas fibrosas multiescala para proteção térmica, química e elétrica

O presente projeto visa o desenvolvimento de estruturas fibrosas filiformes (fios) e planares biaxiais (tecidos) de elevado desempenho contra agentes químicos, térmicos e elétricos, com base em tecnologias emergentes, incluindo nanotecnologia, para utilização em vestuário orientado principalmente para aplicações nos domínios da proteção contra salpicos a elevada temperatura (soldadura) e exposição a agentes químicos e a descargas elétricas.

Enquadramento

Atualmente, com o objetivo de cumprir requisitos de segurança, conforto, saúde, ambientais, entre outros, a indústria têxtil tem vindo a desenvolver produtos inovadores para áreas diferentes da moda e dos têxteis-lar comuns, designados por têxteis técnicos e funcionais. Estes são têxteis que proporcionam funcionalidades adicionais como repelência, resistência ou proteção a agentes diversos.

Assim, tendo em consideração o ambiente empresarial cada vez mais competitivo, e no caso da fileira onde a PENTEADORA-Sociedade Industrial de Penteação e Fiação de Lãs, S.A se insere, sujeito a fortes pressões competitivas a nível nacional e internacional, torna-se extremamente importante que as empresas sejam capazes de desenvolver competências que lhes permitam aparecer nos mercados internacionais com soluções inovadoras, ao nível do produto e serviço, fruto da realização de atividades de investigação e desenvolvimento tecnológico que criem novos conhecimentos, permitindo a evolução contínua na cadeia de valor. A PENTEADORA investe continuamente em novos produtos e tecnologias, com base numa equipa técnica altamente competente que domina as tecnologias associadas ao desenvolvimento dos diferentes produtos que pretende colocar no mercado.

Em declarações ao COMPETE 2020, António Teixeira, Administrador Comercial, I&D e responsável do projeto MultiscaleProtech, destaca a importância de ligar o conhecimento científico à organização industrial e o papel dos Fundos Comunitários neste processo:

"O Têxtil do Séc XXI distingue-se imenso do Têxtil do século passado fundamentalmente ao nível do conhecimento científico e da reactividade necessária a um mundo em constante mudança e cada vez mais exigente.  A existência de equipas cientificamente dotadas e com capacidade de análise das mudanças, numa perspectiva industrial, dentro das empresas têxteis assume assim especial relevância e é determinante para o seu futuro a médio e longo prazo.  No entanto o acesso ao conhecimento é às alterações tecnológicas a velocidade a que estas se processam não é compatível com a actividade industrial por si só. É pois necessário fazer essa ligação com o conhecimento e as valências existentes exteriores à organização industrial.  No caso da Penteadora, tendo definido o caminho estratégico a seguir precisávamos de encontrar os parceiros certos para o projecto MultiscaleProtech. O COMPETE2020 é sem dúvida alguma aquele que melhor responde às necessidades de um projecto ambicioso e importante na estratégia da Penteadora- permite o estabelecimento de parcerias científica importantes e relevantes como a existente com a Fibrenamics, exige a transferência do conhecimento para a aplicação industrial e permite o crescimento do Conhecimento dos nossos colaboradores e da nossa abordagem comercial. Em suma, com a existência de um programa como o COMPETE2020, têm as empresas a possibilidade de se assumirem como empresas do Séc. XXI. Cabe a cada um agora decidir onde quer estar e o que quer ser durante as próximas décadas."

O Projeto

O principal objetivo deste projeto é o desenvolvimento de conhecimento técnico e científico que possa ser concretizado num portfólio de estruturas fibrosas multiescala para proteção térmica, química e elétrica, com base em tecnologias emergentes, para utilização em produtos têxteis orientados principalmente para aplicações nos domínios da proteção. Assim, de forma a atingir este objetivo geral, o projeto pretende desenvolver conhecimento relevante em 5 vertentes:

1. I&D de funcionalização de superfície de materiais fibrosos filiformes (fios) e planares biaxiais (tecidos), recorrendo a tecnologia de funcionalização à multiescala nomeadamente macro, micro e nano, com o objetivo de se maximizar o seu desempenho, utilizando processos economicamente viáveis. Assim sendo, serão estudados materiais e técnicas de funcionalização de superfície para incrementar a resistência a agentes químicos, aumentar a estabilidade térmica, melhorar a condutividade ou isolamento elétrico, assim como, incrementar as propriedades de conforto termofisiológico.

2. I&D de processamento de novos materiais fibrosos filiformes (fios) e planares biaxiais (tecidos), com vista à obtenção de estruturas com propriedades melhoradas em termos de resistência a agentes químicos, estabilidade térmica, condutividade e isolamento elétrico e incremento das suas propriedades de conforto termofisiológico. Neste sentido, a investigação será centrada na incorporação de novos materiais fibrosos, tais como fibras de elevado desempenho, fibras funcionalizadas com partículas e/ou nanofibras.

3. I&D de novas estruturas de tecidos (biaxiais) com vista à obtenção de propriedades melhoradas de resistência a agentes químicos industriais. Neste sentido, a investigação será centrada no aumento da resistência química de estruturas fibrosas, seja pela estrutura do tecido como pela funcionalização de superfície com nanomateriais de óxidos de alumínio, magnésio, titânio e/ou zinco, para autoinduzirem a descontaminação através de mecanismos de oxidação e redução, envolvendo substâncias como os radicais hidroxílicos capazes de decompor compostos nocivos em CO2 e H2O, de modo a melhor a estabilidade química destes novos materiais fibrosos.

4. I&D de novas estruturas tecidos (biaxiais) com propriedades para proteção a salpicos metálicos em fusão (soldadura), envolvendo principalmente a proteção a agentes químicos, a estabilidade térmica e a resistência ao fogo, visando a combinação de estruturas de tecidos funcionais incluindo conceitos de nanotecnologia e multicamada. Neste sentido, a investigação será centrada no aumento da resistência química de estruturas fibrosas combinada com a estabilidade térmica e resistência ao fogo, com base em conceitos de nanotecnologia e multicamada, onde cada camada de material desempenhará mais do que uma função.

5. I&D de novas estruturas de tecidos (biaxiais) com propriedades de proteção do arco-elétrico incorporando duas abordagens: aumento da condução elétrica para redução da eletricidade estática e redução da condução elétrica ou isolamento elétrico para proteção das descargas elétricas para o corpo. Nestes casos, visa-se a combinação de estruturas de tecidos funcionais integrando conceitos de nanotecnologia e multicamada, onde cada camada de material apresentará mais do que uma função.

O portfolio de fios e tecidos a desenvolver pela incorporação deste conhecimento representará um avanço tecnológico significativo no que diz respeito aos fios e tecidos para a área da proteção pessoal corporativo, tornando-os mais adequados para responder às solicitações de aplicações técnicas, nas quais, para além do conforto e da componente estética, os aspetos técnicos assumem particular relevância. Neste sentido, a modificação das propriedades das estruturas fibrosas recorrerá fortemente à nanotecnologia, para utilização em vestuário orientado principalmente para aplicações nos domínios da proteção em ações como soldadura e exposição a agentes químicos e a descargas elétricas.

O projeto apresenta uma visão integrada de utilização das fibras, desde a sua configuração individualizada até à sua estrutura em tecidos, passando pelos fios, assumindo a importância da criteriosa manipulação ao longo deste processamento, sendo que a alteração de propriedades e caraterísticas pode ocorrer em diversas fases do processo. Desta forma, será possível dotar as fibras poliméricas e a estruturas delas resultantes, habitualmente reféns das suas caraterísticas e propriedades intrínsecas, de novas funcionalidades, como resistência a agentes químicos, estabilidade térmica, condutividade e isolamento elétrico, com o incremento das propriedades de conforto termofisiológico proporcionadas ao utilizador tornando-as aptas para aplicações mais técnicas, em perfeita alternativa aos materiais não poliméricos existentes no mercado para produtos vestíveis.

O Apoio do COMPETE 2020

O projeto conta com o apoio do COMPETE 2020 no âmbito do Sistema de Incentivos à Inovação, envolvendo um investimento elegível de 592 mil euros o que resultou num incentivo FEDER de cerca de 322 mil de euros.