Para ilmuwan membuat perangkat ProQuIV—optimalkan produksi masker nonwoven dengan biaya yang lebih irit. Temuan baru ini bermanfaat bagi pelaku idustri dan bisnis pendukung medis.
Penulis/editor: Rayendra L Toruan
mmINDUSTRI.co.id – Meski gelombang virus korona semakin melandai, para ilmuwan tetap konsisten melakukan penelitian.
Misalnya, memproduksi bahan teksil untuk pengontrol infeksi membutuhkan banyak energi dan menggunakan banyak sumber daya material. Bagaimana membuat biaya produksi lebih irit?
Para peneliti di Fraunhofer sepakat untuk mengembangkan teknologi guna membantu menghemat bahan baku dan energi saat memproduksi bukan tenunan atau nonwoven yang digunakan sebagai pembuatan masker.
Tim ilmuwan menggunakan kembaran digital untuk mengontrol parameter proses manufaktur utama berdasarkan pemodelan matematika.
Kembar digital atau digital twin adalah representasi virtual dari suatu objek atau sistem yang merentang siklus hidupnya, diperbarui dari data waktu nyata, dan menggunakan simulasi, pembelajaran mesin, dan penalaran untuk membantu pengambilan keputusan yant tepat.
Nah, perangkat kembar digital digunakan—selain untuk meningkatkan pembuatan masker, solusi ProQuIV dapat digunakan untuk mengoptimalkan parameter produksi untuk aplikasi lain yang menggunakan tekstil teknis sebagai bahan pembuatan yang serbaguna.
Dengan demikian, hal itu memungkinkan produsen merespons secara fleksibel permintaan pelanggan dan perubahan yang terjadi di pasar atau pengguna.
Masker pengendali infeksi bukan bahan tenunan digunakan dalam jumlah jutaan bahkan sebelum pandemi COVID-19 yang dianggap sebagai barang produksi massal sederhana.
Namun demikian, proses pembuatan yang digunakan untuk membuatnya harus memenuhi persyaratan yang ketat terkait presisi, kenyamanan penggunaan, dan keandalan produk.
Menurut DIN (Institut Standarisasi Jerman), bahan kain bukan tenunan. Oleh karena dalam masker terdapat bahan yang harus menyaring setidaknya 94 persen aerosol untuk masker standar FFP-2 dan 99 persen untuk versi FFP-3.
Pada saat yang sama, udara dari dalam masker harus cukup untuk memastikan pemakainya tetap dapat bernapas dengan baik.
Banyak produsen mencari cara untuk mengoptimalkan proses manufaktur masker
Selain itu, produksi perlu dibuat lebih fleksibel sehingga perusahaan dapat memproses dan mengirimkan tenunan serbaguna untuk berbagai aplikasi yang diterapkan di setiap sektor yang berbeda.
Teknologi ProQuIV yang merupakan solusi yang dikembangkan oleh para ilmuwan di Fraunhofer Institute for Industrial Mathematics ITWM yang berlokasi di Kaiserslautern, Jerman.
Para ilmuwan harus berusaha mampu memenuhi tujuan-tujuan utama
Apa itu teknologi ProQuIV? Frasa ini merupakan singkatan dari Produksi dan Optimalisasi Kualitas Pakaian Pengendalian Infeksi Nonwoven atau orang Jerman menyebutkan dengan Produktions- und Qualitätsoptimierung von Infektionsschutzkleidung aus Vliesstoffen.
Ide dasarnya adalah bahwa parameter proses pembuatan dicirikan sehubungan dengan dampaknya terhadap keseragaman bukan tenunan, dan dampak ini kemudian dikaitkan dengan sifat produk akhir misalnya topeng pelindung wajah atau face guard.
Rantai model ini menghubungkan semua parameter yang relevan ke analisis gambar dan membuat kembaran digital berperan sejak dari awal proses hingga akhir produksi.
Dengan kembar digital memungkinkan pemantauan secara real-time dan kontrol otomatis manufaktur nonwoven dapat dilakukan.
Dengan demikian, memungkinkan untuk memanfaatkan potensi optimalisasi.
Dr. Ralf Kirsch yang bekerja di Flow and Material Simulation department and heads up the Filtration and Separation departemen menjelaskan: “Dengan ProQuIV, pabrikan lebih irit material atau bahan baku secara keseluruhan sehingga menghemat energi. Dan kualitas produk akhir dijamin setiap saat.”
Manufaktur bukan tenunan dengan aliran panas dan udara
Bukan tenunan untuk aplikasi filtrasi diproduksi dalam apa yang dikenal sebagai proses peleburan.
Ini melibatkan peleburan plastik seperti polipropilen dan memaksanya melalui nosel sehingga keluar dalam bentuk benang yang disebut filamen.
Filamen diambil dari dua sisi oleh aliran udara yang membawanya ke depan hampir dengan kecepatan suara dan memutarnya sebelum menyimpannya di sabuk pengumpul.
Ini membuat filamen lebih tipis. Pada akhir proses, ketebalannya berada dalam kisaran mikrometer atau bahkan submikrometer.
Baca: Udara Mengalir Melalui Area Terbuka, Apa Efek Filtrasi?
Udara Mengalir Melalui Area Terbuka, Apa Efek Filtrasi? 