BRPI0809426B1 - Processo para remover solvente de fiação residual de uma fiação em gel, filamento uhmwpe fiado em estado de gel, fio multifilamentoso, monofilamento e produto para aplicação médica - Google Patents

Processo para remover solvente de fiação residual de uma fiação em gel, filamento uhmwpe fiado em estado de gel, fio multifilamentoso, monofilamento e produto para aplicação médica Download PDF

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uhmwpe
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Marissen Roelof
Maria Vaz Claudia
Sacha Snijder Carina
Josef Arnold Nielaba Leonard
Arnold Paul Maria Simmelink Joseph
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Dsm Ip Assets B.V.
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Description

(54) Título: PROCESSO PARA REMOVER SOLVENTE DE FIAÇÃO RESIDUAL DE UMA FIAÇÃO EM GEL, FILAMENTO UHMWPE FIADO EM ESTADO DE GEL, FIO MULTIFILAMENTOSO, MONOFILAMENTO E PRODUTO PARA APLICAÇÃO MÉDICA (51) Int.CI.: D01F 6/04; D01F 6/30 (30) Prioridade Unionista: 27/03/2007 EP 07006238.5 (73) Titular(es): DSM IP ASSETS B.V.
(72) Inventor(es): ROELOF MARISSEN; CLAUDIA MARIA VAZ; CARINA SACHA SNIJDER; LEONARD JOSEF ARNOLD NIELABA; JOSEPH ARNOLD PAUL MARIA SIMMELINK
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PROCESSO PARA REMOVER SOLVENTE DE FIAÇÃO RESIDUAL DE UMA FIAÇÃO EM GEL, FILAMENTO UHMWPE FIADO EM ESTADO DE GEL, FIO MULTIFILAMENTOSO, MONOFILAMENTO E PRODUTO PARA APLICAÇÃO MÉDICA [001] A invenção se refere a um processo para remover o solvente de fiação residual de um filamento UHMwPE (UHMwPE) de peso molecular ultraelevado fiado em estado de gel, o filamento assim como o fio com multifilamentos e produtos para aplicações médicas contendo o filamento.
[002] Um processo para produzir filamentos UHMwPE fiados em gel é, por exemplo, revelado em PCT/NL2003/000872.
[003] Também se conhece o uso de fios com multifilamentos UHMwPE fiado em estado de gel em produtos para aplicações médicas. Exemplos de tais produtos são suturas e cabos. Bons exemplos de tais cabos incluem um cabo de fixação de trauma, um cabo de fechamento de esterno, um cabo profilático ou periprostético, um cabo de fixação de fratura óssea extensa, um cabo de fixação e fratura óssea curta. Fios multifilamentosos UHMwPE fiados em gel são adequados para uso em tais aplicações, uma vez que eles apresentam propriedades mecânicas favoráveis como um elevado módulo e alta força elástica. Entretanto, um
filamento fiado em estado de gel tem a desvantagem de que
sem tratamento especial ele contém solvente de fiação
residual. Embora o nível de solvente de fiação residual
normalmente seja muito baixo, ele é ainda alto o suficiente para tornar o filamento menos adequado para uso em
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2/18 aplicações médicas tais como suturas e cabos, uma vez que o solvente de fiação residual pode causar reações indesejadas do corpo humano ou animal, como, por exemplo, inflamações. Consequentemente, tratamentos especiais são necessários para reduzir o nível de solvente de fiação residual no filamento até um nível muito baixo, pelo menos, menor do que 100 ppm, entretanto preferivelmente até um nível ainda mais baixo.
[004] Tratamentos especiais para remover solvente de fiação residual incluem a extração prolongada ou aquecimento do filamento. Problemas que ocorrem devido a tais tratamentos são que as propriedades do filamento são adversamente afetadas, no caso de um nível de solvente de fiação residual de no máximo 100 ppm ser obtido, porém ainda mais se níveis muito baixos de solvente de fiação residual forem obtidos, abaixo de 80 ppm ou ainda mais baixo. Isto é especialmente verdadeiro se filamentos com um diâmetro maior forem usados, uma vez que a remoção dos solventes por extração ou evaporação torna-se crescentemente difícil com o aumento do diâmetro. Entretanto, o uso de filamentos co um diâmetro maior é vantajoso, uma vez que tais filamentos são mais fáceis de serem produzidos. Além disso, filamentos com um maior diâmetro são mais robustos durante o manuseio (por exemplo, em relação à fricção) por um cirurgião e mais resistentes à abrasão. Uma das propriedades que é adversamente afetada é a força elástica do fio. Isto é importante uma vez que os filamentos são em sua maior parte aplicados nos produtos que têm que suportar uma elevada tensão. Além disso, a
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3/18 maciez da superfície do filamento pode ser adversamente afetada, de modo que o coeficiente de fricção do filamento aumente. Isto torna, por exemplo, mais difícil de suturar uma ferida com uma sutura compreendendo o filamento. Também a taxa de arraste do filamento aumenta. Um baixo nível de arraste é especialmente importante se o filamento for usado sob tensão por um longo período em temperatura elevada no corpo, por exemplo, como um fechamento de esterno ou um cabo de fixação de fratura óssea.
[005] É, consequentemente, um objeto da presente invenção fornecer um processo para remover o solvente de fiação residual de um filamento UHMwPE fiado em estado de gel com um diâmetro efetivo de pelo menos 16 pm, cujo processo proporciona um filamento que não somente contém um baixo nível ou mesmo nenhuma quantidade mensurável de resíduos de solvente fiados, mas também não mostra um ou mais dos problemas identificados acima.
[006] Este objeto é obtido de acordo com a invenção com um processo para remover solvente de fiação residual de um filamento UHMwPE fiado em estado de gel com um diâmetro efetivo maior do que 16 pm, caracterizado pelo fato de que o processo compreende o passo de: remover o solvente de fiação residual do filamento até um nível abaixo de 100 ppm em temperatura elevada, enquanto mantém o filamento esticado.
[007] Em WO 2005/066401, exemplos 29 e 30, um processo é revelado para fiar um filamento UHMwPE, cujo filamento contém menos do que 100 ppm de solvente de fiação residual. Entretanto, o filamento tem um diâmetro muito
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4/18 baixo menor do que 8 pm e nenhum passo do processo especial para remover o solvente de fiação residual é revelado.
[008] Com o processo da presente invenção, um filamento UHMwPE é obtido que tem uma quantidade de resíduos de solvente muito baixa ou não mensurável e ainda apresenta propriedades favoráveis. Os filamentos UHMwPE têm uma força elástica elevada e uma baixa taxa de arraste. Além disso, os filamentos têm superfície macia. Consequentemente, os filamentos são muito adequados para uso em produtos para aplicações médicas.
[009] O processo para fazer um filamento UHMwPE fiado em estado de gel de acordo com a invenção compreende os passos de:
a) fiar um filamento ou uma pluralidade de filamentos a partir de uma solução de UHMwPE em um solvente de fiação;
b) esfriar os filamentos obtidos para formar filamentos em gel;
c) remover parte do solvente de fiação dos filamentos em gel;
d) extrair os filamentos em pelo menos um passo de extração antes, durante ou depois da remoção de parte do solvente de fiação;
e) remoção do solvente de fiação residual até um nível abaixo de 100 ppm.
[0010] O filamento usado no processo de acordo com a invenção pode compreender qualquer um dos solventes conhecidos para fiação em gel de UHMwPE. Solventes de fiação adequados incluem, por exemplo, parafinas, como óleo tipo parafina e cera de parafina, óleo mineral, querosene,
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5/18 decalina, tetralina, tolueno, n-alcanos inferior, por exemplo, hexano, xileno, paraxileno, esqualeno, cicloctano.
Preferivelmente decalina é usada. O esfriamento do filamento em um filamento em gel pode ser efetuado com um fluxo de gás, ou pelo temperamento do filamento em um banho de esfriamento líquido. A remoção de parte do solvente de fiação no passo c) pode ser efetuada por métodos conhecidos, por exemplo, por evaporação de um solvente relativamente volátil, ou pelo uso de um líquido de extração. Preferivelmente decalina é usada e removida por evaporação.
[0011] O processo para fazer um filamento UHMwPE compreende a puxada do filamento em pelo menos um passo de puxada. A puxada, isto é, o alongamento do filamento, resulta de modo geral pelo menos na orientação parcial das moléculas poliméricas e em melhores propriedades mecânicas dos filamentos. A puxada pode ser efetuada em um filamento semi-sólido ou tipo gel, depois do esfriamento do filamento até abaixo da temperatura de gelificação da solução, o em um filamento sólido depois do esfriamento e remoção do solvente. Preferivelmente, a puxada é efetuada em mais de um passo, por exemplo, em filamentos em gel e/ou estado sólido, e/ou em diferentes temperaturas.
[0012] Preferivelmente, o filamento usado no processo de acordo com a invenção contém no início do passo final (e) de remoção do solvente de fiação residual um nível de solvente de fiação residual entre 100 e 2000 ppm (partes por milhão em peso). Deste modo, o filamento final pode ser obtido com níveis muito baixos de solvente de
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6/18 fiação residual, ainda apresentando propriedades favoráveis. Mais preferivelmente, no início do passo (e) de remoção do solvente de fiação residual o nível de solvente de fiação residual no filamento é menor do que 1500 ppm, ainda mais preferivelmente menor do que 1000 ppm. Preferivelmente no início do passo de remoção do solvente de fiação residual o filamento contém um nível de solvente de fiação residual maior do que 200 ppm, ainda mais preferivelmente maior do que 300 ppm.
[0013] Surpreendentemente, foi descoberto que manter um filamento esticado no passo de remoção do solvente de fiação residual produz um filamento com qualidade superior. Por manter o filamento esticado se entende aqui que uma tensão na direção do comprimento do filamento está presente. A tensão pode ser aplicada simplesmente pelo sopro do filamento, preferivelmente como um fio multi ou monofilamentoso esticado ao redor de uma estrutura. Quando devido à temperatura elevada no passo de remoção do solvente de fiação residual o fio do filamento tende a encolher, tensão adicional pode ser formada no filamento. Também é possível aplicar ativamente uma tensão ao filamento, por exemplo, conectando as duas extremidades do filamento a um dispositivo e aplicando uma força ao filamento puxando em uma ou em duas extremidades do filamento ou movendo o filamento por uma estação de tratamento inline sob tensão. A tensão requerida e ótima dependem do modelo efetivo da estação de tratamento e, para o modelo individual, ela pode ser determinada empiricamente por tentativa e erro. Quando o filamento é tratado quando
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7/18 esticado ao redor de uma estrutura, é preferível que a tensão seja suficiente para evitar que o filamento deslize na estrutura durante o tratamento. Em uma modalidade, a tensão deve ser maior do que 0,15 g/dtex e preferivelmente a tensão deve ser maior do que 0,30 g/dtex. A tensão deve ser suficientemente baixa para evitar danos ao filamento e à estrutura. A tensão máxima permitira depende em grande parte do modelo da estação de tratamento e pode ser determinada empiricamente por tentativa e erro.
[0014] Preferivelmente, a temperatura no passo de remoção do solvente de fiação residual é maior do que 80°C, mais preferivelmente maior do que 90°C, ainda mais preferivelmente maior do que 100°C. Preferivelmente, a temperatura no passo de remoção do solvente de fiação é menor do que 140°C, mais preferivelmente menor do que 130°C, ainda mais preferivelmente menor do que 125°C.
[0015] Preferivelmente, o passo de remoção do solvente de fiação residual é efetuado em um ambiente com conteúdo de oxigênio menor do que 3 mol/m3, mais preferivelmente menor do que 2 mol/m3, mais preferivelmente menor do que 1 mol/m3, ainda mais preferivelmente menor do que 0,5 mol/m3, mais preferivelmente menor do que 0,2 mol/m3.
[0016] Em uma modalidade preferida, o passo de remoção do solvente de fiação residual é efetuado sob uma pressão de ar reduzida, de modo que o ambiente contenha os conteúdos acima referidos de oxigênio.
[0017] Em outra modalidade preferida, o passo de remoção do solvente de fiação residual é efetuado
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8/18 submetendo-se o filamento à extração de CO2 supercrítica. Isto acontece devido ao processo ocorrer rapidamente, níveis muito baixos de solvente de fiação residual podem ser obtidos e as propriedades do filamento permanecem em um nível muito elevado. Resultados especialmente bons são obtidos submetendo-se o filamento à extração com CO2 supercrítica em uma temperatura entre 80 e 147,5 °C e uma pressão entre 5 e 40 MPa, mais preferivelmente entre 110 e 130 °C e uma pressão entre 10 e 40 MPa.
[0018] Desse modo, um filamento é obtido que ainda apresenta propriedades mecânicas muito boas e maciez de superfície dos filamentos e ainda contendo um nível muito baixo de solvente de fiação. É ainda possível reduzir ainda mais o conteúdo de solvente de fiação enquanto se obtém um filamento com as propriedades desejadas prolongando-se o tempo do passo de extração de CO2 crítica e/ou pela escolha de uma temperatura mais próxima de 130°C. Consequentemente, a temperatura é preferivelmente escolhida entre 120 e 130°C. O intervalo de tempo para o tratamento do filamento pode ser simplesmente determinado tomando-se amostras em diferentes intervalos de tempo durante o processo de extração, determinando o nível de solvente de fiação residual e comparando o nível determinado de solvente de fiação residual com o nível desejado. Tempos de extração típicos variam entre meia hora e 24 horas, dependendo do nível desejado de solvente de fiação residual, temperatura e outros parâmetros do processo.
[0019] Preferivelmente, o intervalo de tempo para o tratamento do filamento e a temperatura são escolhidas de
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9/18 modo que o conteúdo de solvente de fiação residual final é menor do que 80 ppm, mais preferivelmente menor do que 60 ppm, ainda mais preferivelmente menor do que 40 ppm, mais preferivelmente menor do que 30 ppm.
[0020] O processo de acordo com a invenção é
aplicado a um filamento com um diâmetro efetivo de cerca de
16 pm. Dentro do contexto do presente pedido, o diâmetro
eficaz é entendido como sendo a dimensão seccional cruzada máxima média dos filamentos. Para filamentos com uma seção cruzada circular e um diâmetro efetivo de 16 pm, o título é de cerca de 1,96 dtex. Preferivelmente, o filamento tem um título entre 2 e 100 dtex, mais preferivelmente entre 2 e dtex, tal como 2 a 5 dtex ou mesmo 2 a 3 dtx. Em outra modalidade, o diâmetro efetivo do filamento tem um diâmetro efetivo maior do que 18 pm e preferivelmente o filamento tem um diâmetro efetivo maior do que 25 pm, tal como um diâmetro efetivo maior do que 75 pm. As espessuras superiores dos filamentos são tipicamente utilizadas para aplicações monofilamentosas, enquanto que diâmetros inferiores tipicamente poderiam ser utilizados em fio multifilamentosos.
[0021] Preferivelmente no processo de acordo com a invenção o filamento não contém acabamento de fiação. É possível que o acabamento de fiação, caso esteja presente, seja removido do filamento UHMwPE fiado em estado de gel, antes do passo de remoção do solvente de fiação residual ser efetuado. O acabamento de fiação pode ser removido pelo processo descrito em PCT/NL2003/000872. Naquele caso, o solvente de fiação residual é rapidamente removido e até um
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10/18 nível muito baixo, enquanto mantém as propriedades do filamento.
[0022] No processo de acordo com a invenção, o filamento é preferivelmente presente como um fio multifilamentoso. É, entretanto, também possível que o filamento esteja presente em um produto contendo o fio multifilamentoso, por exemplo uma sutura, um cabo, uma trama ou qualquer outro artigo, com a condição de que os filamentos sejam mantidos esticados.
[0023] Em outra modalidade do processo de acordo com a invenção, o filamento é um monofilamento. Monofilamento são preferidos por cirurgiões em alguns casos, onde a compactação é mais importante do que a flexibilidade, por exemplo, para algumas suturas.
[0024] A invenção também se refere a um filamento
UHMwPE fiado em estado de gel com um diâmetro maior do que 16 gm e um nível de solvente de fiação residual menor do que 100 ppm. A invenção também se refere a um fio multifilamentoso compreendendo tal filamento, assim como um monofilamento consistindo de um tal filamento.
[0025] Em uma modalidade, o filamento tem uma taxa de arraste a 50°C, medida pela aplicação de um peso ao filamento de mofo que a foca elástica inicial no filamento seja de 600 MPa, menor do que 5 x 10-6 seg-1, mais preferivelmente menor do que 8 x 10-6 seg-1, mais preferivelmente menor do que 10-7 seg-1.
[0026] Preferivelmente, o UHMwPE aplicado no filamento é um UHMwPE linear, isto é, um UHMwPE com menos de uma cadeia lateral ou ramificação por 100 átomos de
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11/18 carbono, e preferivelmente com menos do que uma cadeia lateral por 300 átomos de carbono, uma ramificação geralmente contendo pelo menos 10 átomos de carbono. O UHMwPE pode ainda conter até 5 mol% de um ou mais alquenos que podem ser copolimerizados com isto tais como propileno, buteno, penteno, 4-metilpenteno ou octeno.
[0027] Preferivelmente, o UHMwPE tem uma viscosidade intrínseca (IV) maior do que 5 dL/g. A IV é uma medição do peso molecular médio do UHMwPE. Filamentos feitos com tal UHMwPE apresentam boas propriedades mecânicas, tais como alta força elástica, módulo e energia de absorção na quebra. Mais preferivelmente, um UHMwPE com um IV maior do que 10 dL/g é escolhido. Tais filamentos UHMwPE fiados em gel oferecem uma combinação de alta resistência, baixa densidade relativa, boa resistência à hidrólise e excelentes propriedades de desgaste, tornandoos adequados para uso em várias aplicações biomédicas, incluindo implantes. A IV é determinada de acordo com o método PTC-179 (Hercules Inc. Rev. Apr. 29, 1982) a 135°C em decalina, o tempo de dissolução sendo de 16 horas, com DBPC como o antioxidante em uma quantidade de 2 g/L de solução, e a viscosidade em diferentes concentrações sendo extrapolada até a concentração zero.
[0028] Preferivelmente, o filamento UHMwPE fiado em estado de gel de acordo com a invenção contém menos do que 80 ppm de solvente de fiação residual, mais preferivelmente menos do que 60 ppm, ainda mais preferivelmente menos do que 40 ppm, mais preferivelmente menos do que 30 ppm.
[0029] A invenção também se refere a um fio
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12/18 multifilamentoso, contendo filamentos de acordo com a invenção.
[0030] Preferivelmente o fio multifilamentoso
UHMwPE fiado em estado de gel de acordo com a invenção tem uma tenacidade de pelo menos 3,4 N/tex, mais preferivelmente de pelo menos 3,6 N/tex, ainda mais preferivelmente de 3,8 N/tex, mais preferivelmente de 4,0
N/tex.
[0031] A invenção também se refere aos produtos para aplicação médica compreendendo o fio multifilamentoso UHMwPE fiado em gel de acordo com a invenção. Bons exemplos de tais produtos incluem suturas e cabos, porém também produtos de alças contínuos, produtos tipo bolsa, tipo balão e outros produtos trançados e/ou entrelaçados. Bons exemplos de cabos incluem um cabo de fixação de trauma, um cabo de fechamento de esterno e um cabo profilático ou perprostético, cabo de fixação de fratura óssea longa e cabo de fixação de fratura óssea curta. Também produtos tipo tubo para substituição de ligamento são considerados.
Exemplos
Preparação de fio [0032] Dyneema ™ SK 75, grau comercial, distribuído por DSM Dyneema, Países Baixos, foi lavado várias vezes com sabões e solventes, até que nenhum acabamento de fiação pudesse ser mais detectado.
A quantidade de solvente de fiação residual foi de cerca de 400 ppm. O fio foi tratado em temperaturas elevadas para remover o solvente de fiação (passo e)) conforme indicado abaixo.
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Medição da força elástica [0033] Propriedades elásticas: força elástica (ou força), módulo elástico (ou módulo) e alongamento na quebra (ou eab) são definidos e determinados em fios multifilamentosos com um procedimento de açodo com ASTM D885M, usando um comprimento de escala nominal da fibra de 500 mm, uma velocidade de cruzeta de 50%/min e fitas Instron 2714 do tipo Fibre Grip D5618C. Com base na curva tensão-deslocamento medida o módulo é determinado como o gradiente entre 0,3 e 1% de deslocamento. Para cálculo do módulo e da força, as forças elásticas medidas são divididas pelo título, conforme determinado pelo peso de 10 metros de fibra; valores em GPa são calculados assumindo uma densidade de 0,97 g/cm3. A força dos membros trançados foi medida (depois de amarrar um nó simples) em um aparelho Zwick 1435 com fitas Instron 1497K.
Medição do nível de arraste [0034] O arraste é medido pela colocação de um pedaço de fio em um forno de ar quente a 50°C, conectando uma extremidade do foi soprando este várias vezes ao redor de uma barra cilíndrica, com um diâmetro de 10 mm e conectando a outra extremidade com um peso, de modo que no início da medição de arraste o nível de força elástica seja de 600 MPa.
[0035] O comportamento de arraste é representado em um gráfico no qual a taxa de arraste é dada como função logarítmica (eixo Y) da deformação de arraste total (eixo
X) em %. Em tal gráfico, 3 regiões podem ser observadas, conforme indicado na Fig. 1. A Região I (indicada por I na
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Fig. 1) é terminada depois de um tempo relativamente curto e é caracterizada por um decréscimo de medição da taxa de arraste. A Região II (indicada por II na Fig. 1) é caracterizada com uma taxa de arraste constante, porém na maioria das vezes levemente crescente. Na Região III (indicada por III na Fig. 1) um rápido aumento na taxa de arraste ocorre, seguido pela quebra do fio. A resistência ao arraste do fio é caracterizada pelo valor mínimo da taxa de arraste no gráfico, no início da região II (indicado por A na Fig. 1).
Medição do solvente de fiação residual [0036] O tipo químico e % em peso de solvente é medido por cromatografia a gás de espaço de cabeça dinâmico acoplado à detecção por ionização de chama (FID) e detecção por espectrometria de massa em série.
[0037] A medição da amostra é efetuada como se segue:
[0038] A amostra é cortada em pedaços de 20 mm. 50 mg da amostra são colocados em um tubo de dessorção (sistema de termodessorção) (por exemplo, Gerstel™ TDS 2 com um autoamostrador Gerstel™ TDS A, ambos distribuídos por Sigma-Aldrich Inc.) e um sistema de injeção esfriado (por exemplo, Gerstel™ CIS4, distribuído por Sigma-Aldrich Inc.)).
[0039] Em cada lado da amostra o tubo é preenchido em cerca de 30 mm com um plugue de lã de vidro. O tudo é aquecido por 30 minutos a 200°C. Durante o aquecimento a amostra, um fluxo de gás hélio é enviado pelo tubo. Os voláteis, componentes os quais são vaporizados por
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15/18 aquecimento, são aprisionados em uma armadilha fria, a qual é esfriada com nitrogênio líquido a -150°C. A armadilha fria é aquecida depois de 30 minutos de dessorção. Os componentes são coletados no sistema de injeção esfriado e injetados com uma proporção de divisão de 1:20 e separados em uma coluna de cromatografia a gás (30 m de sílica fundida (id = 0,25 mm), CP-Sil ™ 8 CB baixa sangria/MS) usando um cromatógrafo a gás (por exemplo, sistema Hewlett Packard tipo 6890, distribuído por Hewlett Packard nos
EUA).
[0040] A detecção dos componentes é efetuada com um detector de ionização de chama (FID) e um detector seletivo de massa (Hewlett Packard 5973 (MSD)).
[0041] A determinação das áreas dos picos FID das referências e amostras são efetuadas por determinação do tipo e quantidade de solvente.
[0042] O cálculo do fator de resposta (Fc) para os n-alcanos usando a fórmula I:
Fc = Cc/Ac Form. I onde:
Ac = área do pico de n-alcano medida por calibração.
Cc = concentração de n-alcano na solução de calibração (gg/0,3 gL).
Cálculo da concentração (Cs) em mg/kg usando a Fórmula
II:
Cs = As * Fc / Is Form. II
Onde:
Fc = fator de resposta, calculado de acordo coma fórmula I
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As = área do pico do componente medido por análise da amostra
Is = quantidade de amostra (gramas)
Experimento Comparativo A [0043] A força de arraste e tensão de Dyneema ™ SK 75, da qual o fim da fiação foi removido, foram medidos de acordo com os métodos dados acima. Os resultados estão dados na Tabela 1. O conteúdo de solvente de fiação residual do fio foi de cerca de 400 ppm.
Experimento Comparativo B [0044] O fio Dyneema ™ SK 75 do experimento comparativo A foi mantido por 64 horas a 135°C em 101,3 kPa em ar. Depois do arraste do tratamento a força elástica e o solvente de fiação residual do fio foram medidos de acordo com os métodos dados acima. Os resultados estão dados na
Tabela 1. O conteúdo de solvente de fiação está bem abaixo de 100 ppm, entretanto, as propriedades mecânicas do fio se deterioraram. Foi ainda impossível efetuar o teste de arraste devido à quebra imediata do fio.
Experimento Comparativo C [0045] O fio Dyneema ™ SK 75 do experimento comparativo A foi mantido por 64 horas a 120°C em 101,3 kPa em ar. Depois do arraste do tratamento a força elástica e o solvente de fiação residual do fio foram medidos de acordo com os métodos dados acima. Os resultados estão dados na
Tabela 1. O conteúdo de solvente de fiação está bem abaixo de 100 ppm, entretanto, a força elástica do foi de deteriorou e o nível de arraste foi prejudicialmente afetada.
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Experimento 1 [0046] O fio Dyneema ™ SK 75 do experimento comparativo A foi mantido por 64 horas a 120°C. O fio foi soprado ao redor de uma estrutura, de modo que o fio foi mantido esticado durante o tratamento. Depois do arraste do tratamento, a força elástica e o solvente de fiação residual do fio foram medidos de acordo com os métodos dados acima. O conteúdo do solvente de fiação residual foi bem abaixo de 100 ppm. Outros resultados estão dados na Tabela 1. Ele mostra que depois do tratamento (passo e) o nível de arraste é ainda mais baixo do que o nível de fio não-tratado.
Experimento 2 [0047] O fio Dyneema ™ SK 75 do experimento comparativo A foi colocado em uma autoclave, preenchida com CO2 supercrítico em uma temperatura de 100°C durante uma hora. O conteúdo de oxigênio do ambiente de CO2 supercrítico na autoclave foi de 1,2 mol/m3. O fio foi soprado ao redor de uma estrutura, de modo que o fio foi mantido esticado durante o tratamento. Depois do arraste do tratamento, a força elástica e o solvente de fiação residual do fio foram medidos de acordo com os métodos dados acima. Os resultados estão dados na Tabela 1. O conteúdo de solvente de fiação está bem abaixo de 100 ppm. Isso mostra que depois do tratamento (passo e) o nível de arraste é comparável com aquele antes do tratamento.
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Exemplo/Experimento Comparativo Força elástica cN/dex Taxa de arraste mínima (1/segundo)
Ex. Comp. A 35 9,0 x 10-7
Ex. Comp. B 3 Não-detectável
Ex. Comp. C 10 7,0 x 10-6
Ex. 1 26 7,0 x 10-7
Ex. 2 30,5 9,5 x 10-7
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Claims (3)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Processo para remover solvente de fiação residual de uma fiação em gel, o filamento UHMwPE tendo um diâmetro efetivo acima de 16 pm e compreendendo um nível de solvente de fiação de 100 a 2000 ppm, CARACTERIZADO pelo fato de compreender os passos de:
    remover o solvente de fiação residual do filamento até um nível menor do que 100 ppm em uma temperatura acima de 80 °C e abaixo 140 °C, enquanto se mantém o filamento esticado em uma tensão acima de 0,15 g/dtex.
  2. 2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o filamento UHMwPE fiado em estado de gel, tem um diâmetro efetivo acima de 18 pm, preferivelmente o filamento UHMwPE fiado em estado de gel tem um diâmetro efetivo acima de 25 pm, tal como o filamento UHMwPE fiado em estado de gel que tem um diâmetro efetivo acima de 75 pm.
    3. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2 , CARACTERIZADO pelo fato de que a temperatura é acima de 90 °C, tal como acima de 100 °C. 4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a temperatura é menor do que 135 °C. 5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a temperatura é menor do que 130 °C. 6. Processo, de acordo com qualquer uma das
    reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o passo de remoção do solvente de fiação residual é efetuado enquanto o filamento é mantido em um ambiente com conteúdo de oxigênio
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    2/3 menor do que 3,0 mol/m3.
    7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que o passo de remoção do solvente de fiação residual é efetuado submetendo o filamento à extração com CO2 supercrítico.
    8. Processo, de acordo com a reivindicação 7, CARAC TERIZADO pelo fato de que a extração com CO2 supercrítico é realizada em uma temperatura entre 110 e 130 °C, e em uma pressão entre 100 e 400 bar.
    9. Processo, de acordo com qualquer uma das
    reivindicações 1 a 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o solvente de fiação é removido até um nível menor do que 80 ppm. 10. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o solvente de fiação é removido até um nível menor do que 60 ppm. 11. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o
    filamento não contém o acabamento de fiação.
    12. Filamento UHMwPE fiado em estado de gel, CARACTERIZADO pelo fato de ter um diâmetro acima de 16 pm e um resíduo de solvente de fiação residual menor do que 100 ppm.
    13. Filamento UHMwPE fiado em estado de gel, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o filamento tem uma taxa de arraste, medida a 50°C, sob um peso, de modo que o estresse inicial é de 600 MPa, menor do que 5 x 10-6 seg-1.
    14. Filamento UHMwPE fiado em estado de gel, de
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  3. 3/3 acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o filamento tem uma taxa de arraste, medida a 50°C, sob um peso, de modo que o estresse inicial é de 600 MPa, menor do que 8 x 10-6 seg-1.
    15. Filamento UHMwPE fiado em estado de gel, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o filamento tem uma taxa de arraste, medida a 50°C, sob um peso, de modo que o estresse inicial é de 600 MPa, menor do que 10-7 seg-1.
    16. Fio multifilamentoso, CARACTERIZADO pelo fato de compreender um filamento como definido em qualquer uma das reivindicações 12 a 15.
    17. Monofilamento, CARACTERIZADO pelo fato de consistir de um filamento como definido em qualquer uma das reivindicações 12 a 15.
    18. Produto para aplicação médica, CARACTERIZADO pelo fato de compreender o fio como definido na reivindicação 16 ou o monofilamento como definido na reivindicação 17.
    Petição 870170067132, de 11/09/2017, pág. 25/29
    1/1
    FIGURA 1
BRPI0809426-8A 2007-03-27 2008-03-21 Processo para remover solvente de fiação residual de uma fiação em gel, filamento uhmwpe fiado em estado de gel, fio multifilamentoso, monofilamento e produto para aplicação médica BRPI0809426B1 (pt)

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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9365953B2 (en) * 2007-06-08 2016-06-14 Honeywell International Inc. Ultra-high strength UHMWPE fibers and products
WO2009153314A1 (en) 2008-06-20 2009-12-23 Dsm Ip Assets B.V. Ultrahigh molecular weight polyethylene yarn
EP2347041B1 (en) * 2008-11-20 2013-05-08 DSM IP Assets B.V. Gel spun polyethylene fiber
CN102505159B (zh) * 2011-10-28 2015-02-25 北京威亚高性能纤维有限公司 一种抗蠕变的超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法和应用
WO2016198405A1 (en) * 2015-06-08 2016-12-15 Eidgenössische Technische Hochschule Zürich Polymer compositions and processing thereof
CN111826745A (zh) * 2020-07-30 2020-10-27 上海化工研究院有限公司 一种超高分子量聚乙烯纺丝废冻胶处理工艺与装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4027406A (en) * 1976-05-13 1977-06-07 Michael Salvatore Method of lasting shoe uppers to a last and lasted shoe uppers and articles of footwear produced thereby
JP2586213B2 (ja) 1990-11-30 1997-02-26 東洋紡績株式会社 耐クリープ性を有する高強度ポリエチレン繊維
US5414049A (en) * 1993-06-01 1995-05-09 Howmedica Inc. Non-oxidizing polymeric medical implant
US6361551B1 (en) * 1998-12-11 2002-03-26 C. R. Bard, Inc. Collagen hemostatic fibers
US6448359B1 (en) 2000-03-27 2002-09-10 Honeywell International Inc. High tenacity, high modulus filament
US6951685B1 (en) * 2001-11-27 2005-10-04 Integrated Textile Systems, Inc. Ultra high molecular weight polyethylene fibers
US7423084B2 (en) * 2002-02-15 2008-09-09 Dsm Ip Assets B.V. Method of producing high strength elongated products containing nanotubes
KR101103197B1 (ko) * 2002-12-10 2012-01-04 디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이. 폴리올레핀 섬유의 제조 방법 및 전환 방법
RU2361021C2 (ru) * 2004-01-01 2009-07-10 ДСМ АйПи ЭССЕТС Б.В. Способ получения комплексной нити из высококачественного полиэтилена
US20080287990A1 (en) 2004-07-27 2008-11-20 Dsm Ip Assets B.V. Elongated Surgical Repair Product Based on Uhmwpe Filaments
EP1647616A1 (en) * 2004-10-14 2006-04-19 DSM IP Assets B.V. Process for making a monofilament-like product
CN1292109C (zh) * 2004-12-03 2006-12-27 北京特斯顿新材料技术发展有限公司 超高分子量聚乙烯纤维制备过程中的萃取干燥方法及装置
CN100339514C (zh) * 2005-06-03 2007-09-26 北京特斯顿新材料技术发展有限公司 超高分子量聚乙烯纤维制备中的超临界萃取及干燥方法
WO2007003266A1 (en) * 2005-07-05 2007-01-11 Dsm Ip Assets B.V. Surgical repair product based on uhmwpe filaments
EP1746187A1 (en) * 2005-07-18 2007-01-24 DSM IP Assets B.V. Polyethylene multi-filament yarn
CN1912198B (zh) * 2006-08-25 2010-08-25 北京特斯顿新材料技术发展有限公司 超高分子量聚乙烯纤维制备过程中的牵伸萃取方法

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