Udara Mengalir Melalui Area Terbuka, Apa Efek Filtrasi?

Jika udara mengalir melalui area terbuka pada masker, maka ProQuIV membuat produksi jauh lebih efisien—dan lebih sedikit limbah dari bahan material, dan konsumsi energi pun berkurang.  

Penulis/editor:  Rayendra L Toruan

mmINDUSTRI.co.id – Pembuatan masker dengan menggunakan nonwoven diupayakan agar udara mengalir melalui area yang lebih terbuka—memiliki  efek filtrasi yang kurang efektif.

Bahan itu kemudian didinginkan, dan bahan pengikat ditambahkan untuk membuat kain bukan tenunan atau  nonwoven yang disiapkan sebagai masker.

Semakin efektif suhu, kecepatan udara, dan kecepatan sabuk dikoordinasikan satu sama lain, semakin seragam distribusi serat pada ujungnya.

Oleh  karena itu,  material akan terlihat lebih homogen ketika diperiksa di bawah mikroskop cahaya yang ditransmisikan.

Dengan demikian, area yang lebih terang dan lebih gelap dapat diidentifikasi—ini disebut oleh para ahli sebagai kekeruhan.

Tim Fraunhofer telah mengembangkan metode untuk mengukur indeks kekeruhan berdasarkan data gambar.

Area terang memiliki rasio volume serat yang rendah, yang berarti kurang padat dan memiliki laju filtrasi yang lebih rendah.

Area yang lebih gelap memiliki volume serat yang lebih tinggi dan karenanya memiliki laju filtrasi yang lebih tinggi.

Di sisi lain, hambatan aliran udara yang lebih tinggi di area ini berarti bahwa mereka menyaring sebagian kecil udara yang dihirup oleh pemakai masker.

Sebagian besar udara mengalir melalui area yang lebih terbuka dan memiliki efek filtrasi yang kurang efektif.

Proses produksi dengan kontrol waktu nyata

Dalam kasus ProQuIV, gambar cahaya yang dipancarkan dari mikroskop digunakan untuk mengkalibrasi model sebelum digunakan.

Para ahli menganalisis kondisi sampel tekstil saat ini dan menggunakan informasi ini untuk menarik kesimpulan tentang cara mengoptimalkan sistem.

Misalnya dengan menaikkan suhu, mengurangi kecepatan sabuk atau menyesuaikan kekuatan aliran udara.

“Salah satu tujuan utama  proyek penelitian ini adalah untuk menghubungkan parameter utama seperti laju filtrasi, hambatan aliran, dan kekeruhan material satu sama lain dan menggunakan dasar ini,“ urai Dr. Ralf Kirsch  yang menangani bidang Flow and Material Simulation department and heads up the Filtration and Separation.

Hal itu dilakukan untuk menghasilkan metode yang memodelkan semua variabel dalam proses produksi secara matematis lanjut Dr Ralf Kirsch.

Dengan menerapkan  kembar digital maka pemantauan  dan pengontrolan  proses produksi yang sedang berlangsung secara real time dapat berlangsung sesuai rencana.

Jika sistem menyimpang sedikit dari seharusnya—misalnya, jika suhu terlalu tinggi—pengaturan akan diperbaiki secara otomatis dalam hitungan detik.

Manufaktur yang cepat dan efisien

“Artinya, tidak perlu menghentikan produksi saat mengambil sampel material, dan menyesuaikan kembali mesin. Setelah model dikalibrasi, pabrikan dapat yakin bahwa kain bukan tenunan yang keluar dari sabuk sesuai dengan spesifikasi dan standar kualitas,” jelas Dr. Ralf Kirsch ilmuwan itu.

Penggunaan ProQuIV membuat produksi jauh lebih efisien—lebih sedikit limbah material, dan konsumsi energi juga berkurang. Keuntungan lainnya adalah memungkinkan produsen untuk mengembangkan produk berbasis nonwoven baru dengan cepat.

Cara ini  yang harus mereka lakukan hanyalah mengubah spesifikasi target dalam pemodelan dan menyesuaikan parameternya. Hal ini memungkinkan perusahaan produksi untuk menanggapi secara fleksibel permintaan pelanggan atau tren pasar.

Ini mungkin terdengar logis tetapi bisa sangat rumit dalam hal pengembangan. Cara peningkatan nilai kinerja filtrasi dan hambatan aliran, misalnya, tidak linier sama sekali, dan juga tidak sebanding dengan rasio volume serat.

Ini berarti menggandakan densitas filamen tidak menghasilkan kinerja filtrasi dan hambatan aliran dua kali lipat—hubungan antara parameter jauh lebih kompleks dari itu.

“Oleh sebab itu pemodelan matematika sangat penting. Cara ini membantu kami untuk memahami hubungan kompleks antara parameter proses individual,” tambah Dr. Ralf Kirsch peneliti ITWM itu.

Para peneliti dapat memanfaatkan keahlian mereka yang luas dalam simulasi dan pemodelan untuk pekerjaan ini.

Baca: Bahan Kain tak Boleh Hambat Pernapasan, Mirip Prinsip Kemoceng