ES2314299T3 - Un procedimiento para preparar fibras de polietileno de peso molecular ultraalto. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para asignar una etiqueta de flujo para un flujo de datos de paquetes, que comprende las etapas siguientes: determinar un identificador de calidad de servicio para el flujo de datos, caracterizada porque comprende las etapas siguientes: generar un valor codificado en función del identificador de calidad de servicio; y asignar el identificador de calidad de servicio y el valor codificado a la etiqueta de flujo para cada paquete de datos del flujo de datos.
Description
Un procedimiento para preparar fibras de
polietileno de peso molecular ultraalto.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para preparar fibras de polietileno de peso molecular
ultraalto (UHMWPE).
Se han conocido procedimientos para preparar
poliolefina UHMW, y en particular fibras de polietileno, que tienen
propiedades mecánicas excelentes, desde hace muchos años y
comprenden extrusión de un gel obtenido por dispersión de UHMWPE en
un disolvente adecuado y finalmente estiramiento del producto
extrudido.
Sin embargo, estos procedimientos adolecen de
una serie de inconvenientes debido a la compleja tecnología
implicada que los hace especialmente caros y antieconómicos.
En primer lugar es prácticamente imposible
preparar geles uniformes que tengan una alta concentración de
polietileno sin la formación de burbujas, además dichas mezclas son
extremadamente viscosas y pegajosas y pueden trabajarse sólo
aumentando considerablemente la temperatura y prolongando los
tiempos de mezclado. Pero en estas condiciones el UHMWPE tiende a
degradarse llevando a polietileno que tiene pesos moleculares muy
inferiores y, por tanto, en detrimento de las propiedades
reológicas y mecánicas de los productos finales, es decir, las
fibras.
Una solución a los inconvenientes mencionados
anteriormente se encuentra en el procedimiento desvelado en el
documento CN1405367, un procedimiento que incluye para la
preparación del gel las etapas siguientes:
i) preparación de una mezcla (A) de polietileno
de peso molecular ultraalto en un aceite de parafina que tiene una
concentración en dicho polímero comprendida entre el 0,3 y el 2% en
peso en el peso de mezcla total,
ii) adición a una parte de la mezcla (A) de
polvo de polietileno hasta obtener una mezcla (B) que tiene una
concentración final en dicho polietileno del 25 al 60% en peso,
iii) mezclado de la mezcla (A) con (B),
iv) extrusión de la mezcla que proviene de la
etapa (iii), obteniendo así fibras UHMWPE. Este procedimiento, que
incluye el uso de una concentración superior en UHMWPE si se compara
con los procedimientos conocidos, representa una mejora indudable,
ya que permite reducir los tiempos de preparación de producción del
gel en aproximadamente 1/8-1/12 de los tiempos de
producción si se compara con los procedimientos convencionales.
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Sin embargo, presenta un inconveniente
considerable debido al disolvente elegido en la preparación del gel,
en concreto, un aceite de parafina.
Se han usado muchos tipos de disolventes para la
preparación de fibras UHMWPE en los procedimientos convencionales.
Por ejemplo, primero se usaron clorofluorohidrocarbonos (Freón®)
porque disuelven eficazmente los polvos de UHMWPE; sin embargo,
este disolvente ya no puede usarse porque es altamente contaminante
(favorece la formación del agujero de ozono).
En el documento JP88-15838 se
usa queroseno como disolvente. Sin embargo, este tipo de disolvente
adolece de una serie de inconvenientes debido al hecho de que
tiende a volatilizarse a temperaturas muy bajas.
También se usó aceite de parafina, sin embargo
también este tipo de disolvente muestra inconvenientes
considerables.
En realidad, cuando se usa un aceite de parafina
que tiene un bajo peso molecular (fracción de destilación baja)
tiende a volatilizarse en las condiciones operativas de producciones
de fibras, causando la formación de burbujas dentro de las fibras
lo que reduce considerablemente las propiedades mecánicas de las
mismas.
En contraste, el aceite de parafina que tiene un
peso molecular superior (alta fracción de destilación) no es capaz
de disolver eficazmente los polvos de UHMWPE.
El documento US-5.342.567
desvela el uso de un cicloalcano o cicloalqueno inferior como
disolvente para UHMWPE.
Aunque esta referencia incluye que este
disolvente puede usarse para preparar concentración en UHMWPE como
máximo del 20% en peso, en los ejemplos prácticos comunicados en
ella la concentración de dicho polímero en cicloalcano y
cicloalqueno inferior es del 5%.
De hecho, los disolventes anteriores tienen un
punto de ebullición inferior a 200ºC. Por tanto, la temperatura de
extrusión debe ser inferior a 200ºC. En estas condiciones
operativas, la concentración máxima en UHMWPE que puede seguir
funcionando es, en realidad, del 5 al 6%.
Se tenía la necesidad de encontrar un disolvente
que tuviera una baja tendencia a volatilizarse y al mismo tiempo
fuera capaz de disolver eficazmente polvos de UHMWPE que podrían
usarse, en particular, en el procedimiento de preparación descrito
en el documento CN1405367 mencionado anteriormente.
El solicitante ha encontrado ahora
inesperadamente que los inconvenientes mencionados anteriormente
pueden superarse fácilmente con un aceite de parafina que consiste
en una mezcla de cicloparafinas saturadas y parafinas alifáticas
saturadas, teniendo ambos tipos de dichas parafinas de 25 a 50
átomos de carbono.
Por tanto, la presente invención se refiere a un
procedimiento que comprende las etapas siguientes:
I) preparación de un gel de poliolefina UHMW y
más preferentemente fibras de UHMWPE en un disolvente,
II) extrusión del gel obtenido en la etapa
precedente obteniendo así una fibra de gel,
III) extracción del disolvente a partir de las
fibras,
IV) estiramiento de la fibra que proviene de la
etapa precedente,
caracterizado porque el disolvente consiste en
una mezcla de cicloparafinas saturadas y parafinas alifáticas
saturadas teniendo ambos tipos de parafinas de 25 a 50 átomos de
carbono conteniendo dicho aceite de parafina del 80 al 95% de
dichas cicloparafinas, y del 20 al 5% de dichas parafinas alifáticas
saturadas.
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Más en particular la presente invención se
refiere a un procedimiento para preparar fibras de UHMWPE que
comprende las etapas siguientes:
i) preparación de una mezcla (A) de polietileno
de peso molecular ultraalto en un disolvente que tiene una
concentración en dicho polímero comprendida entre el 0,3 y el 2% en
peso en el peso de mezcla total,
ii) adición a una parte de la mezcla (A) de
polvo de polietileno hasta obtener una mezcla (B) que tiene una
concentración final en dicho polietileno del 25 al 60% en peso,
iii) mezclado de la mezcla (A) con (B),
iv) extrusión de la mezcla que proviene de la
etapa (iii), obteniendo así fibras de UHMWPE,
v) extracción del aceite de parafina de dichas
fibras,
vi) estiramiento de las fibras que provienen de
la etapa (v),
caracterizado porque el disolvente consiste en
una mezcla de cicloparafinas saturadas y parafinas alifáticas
saturadas teniendo ambos tipos de parafinas de 25 a 50 átomos de
carbono conteniendo dicho aceite de parafina del 80 al 95% de
dichas cicloparafinas, y del 20 al 5% de dichas parafinas alifáticas
saturadas.
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El aceite de parafina usado en el procedimiento
según la presente invención contiene del 80 al 95%, preferentemente
del 85 al 90% de dichas cicloparafinas saturadas, del 20 al 5%,
preferentemente del 15 al 10% de dichas parafinas alifáticas
saturadas.
El disolvente usado en el procedimiento según la
presente invención tiene una densidad comprendida entre 0,84 y 0,87
g/cm^{3}, no se observa evaporación de gas a temperaturas
inferiores a 400ºC, y el punto de inflamación es superior a
260ºC.
Según una forma de realización preferida en
particular, los componentes del aceite de cicloparafina en el
aceite de parafina según la presente invención tienen la siguiente
composición:
Parafina monocíclica, del 18 al 20% en peso;
Parafina bicíclica, del 20 al 22%,
Parafina tricíclica, del 16 al 18%,
Parafina tetracíclica, del 10 al 14%,
Parafina pentacíclica, del 10 al 12%,
Parafina hexacíclica, del 6 al 8%
\vskip1.000000\baselineskip
El UHMWPE usado en el procedimiento según la
presente invención tiene preferentemente un peso molecular
comprendido entre 1.000.000 y 10.000.000, más preferentemente entre
1.000.000 y 7.000.000 con un tamaño de partícula comprendido entre
80 y 200 \mum.
Las condiciones operativas preferidas para
efectuar las etapas (i) a (iii) del procedimiento según la presente
invención son las comunicadas en la solicitud de patente china
CN1405367 mencionada anteriormente.
Estas etapas se efectúan preferentemente en un
vaso en forma de lezna que soporta alta presión y es capaz de girar
y hacer rotaciones. Dentro de la pared de la caldera en forma de
lezna se coloca preferentemente en una fuente ultrasónica con una
frecuencia comprendida entre 1 x 10^{4} y 4 x 10^{4},
preferentemente 1,5 x 10^{4} y 2,5 x 10^{4} Hz, la potencia
ultrasónica está comprendida preferentemente entre 2 kW y 5 kW.
En particular, la etapa (i) se efectúa según las
siguientes condiciones operativas preferidas:
1) pulverización de polvos de polietileno en
dicho disolvente parafínico previamente calentado a una temperatura
comprendida entre 80 y 90ºC,
2) agitación y calentamiento de la mezcla al
vacío hasta alcanzar una temperatura comprendida entre 150 y
250ºC,
3) opcionalmente adición de cargas
inorgánicas
4) agitación de la mezcla hasta que se vuelve
transparente
5) enfriamiento de la mezcla hasta una
temperatura de aproximadamente 5 a 10ºC mayor que la temperatura de
separación de UHMWPE (soluto) del disolvente con el fin de bombearlo
en un recipiente de almacenamiento y aumento de la presión hasta
alcanzar la presión atmosférica,
6) bombeo del mismo en un recipiente de
almacenamiento.
\vskip1.000000\baselineskip
En la etapa (2):
la velocidad de calentamiento está comprendida
preferentemente entre 0,2 y 0,5ºC/min, la temperatura final está
comprendida preferentemente entre 120 y 220ºC,
la presión residual está comprendida entre 0,04
y 0,06 MPa,
velocidad de revolución de 50 a 100 rpm,
velocidad de rotación de 300 a 500 rpm.
En la etapa (3), la carga inorgánica se
selecciona preferentemente entre el grupo que consiste en SiO_{2},
Al_{2}O_{3}, Ag, SrO_{2}.
En cuanto la temperatura disminuye, la solución
pasa a ser de transparente en lechosa y cuando la misma alcanza la
temperatura de separación mencionada anteriormente se convierte en
un gel pegajoso. La temperatura de separación del soluto del
disolvente mencionada en la etapa (5) varía según el peso molecular
de UHMWPE y está comprendida generalmente entre 70 y 90ºC.
La concentración de UHMWPE en la mezcla (A) está
comprendida preferentemente entre el 0,5 y el 1,5%.
En particular la etapa (ii), que es la
preparación de la mezcla (B), comprende preferentemente:
pulverización de polietileno en solución (A) con agitación y al
vacío y calentamiento gradual de la mezcla a una temperatura
comprendida entre 60 y 190ºC.
La velocidad de calentamiento está comprendida
preferentemente entre 0,05 y 0,08ºC/min, la presión residual está
comprendida preferentemente entre 0,04 y 0,06 MPa.
Según una forma de realización preferida en
particular la preparación de la solución B se divide en tres fases
distintas, con el fin de aumentar gradualmente la concentración del
polímero.
La etapa (iii), que es el mezclado de la mezcla
(A) con (B), comprende preferentemente las etapas siguientes:
1') agitación y calentamiento de la mezcla (A) a
una temperatura 10ºC mayor que la temperatura de separación del
soluto del disolvente,
2') adición (B) a la misma temperatura y
pulverización de aceite de parafina hasta obtener una concentración
del 12 al 60% en UHMWPE.
\vskip1.000000\baselineskip
La etapa (iv) del procedimiento según la
presente invención se efectúa preferentemente según las siguientes
condiciones operativas. La mezcla que proviene de la etapa (iii)
enfriada a entre 50 y 70ºC por la adición de productos intermedios
fríos se bombea a un extrusor de doble husillo en el que se calienta
a una temperatura superior a 200ºC y finalmente se extrude en una
fibra.
Según una forma de realización preferida en
particular, la relación diámetro/longitud en el extrusor de husillo
es mayor que 1:45 con el fin de garantizar un tiempo de permanencia
suficiente del gel.
El solicitante ha encontrado también
inopinadamente un procedimiento ventajoso para extracción del aceite
de parafina a partir de las fibras, sin los inconvenientes de los
procedimientos de la técnica anterior.
De hecho, el disolvente parafínico debe
eliminarse a partir de las fibras antes de que las mismas se estiren
pues en caso contrario las fibras tienden a deslizarse cuando se
someten a estiramiento y, por otra, parte, las fibras que contienen
altas cantidades de disolventes se caracterizan porque tienen
propiedades mecánicas deficientes.
Se han usado muchos tipos de disolventes para
extraer los disolventes contenidos en las fibras como queroseno,
gasolina, clorofluorohidrocarbonos, pero todos estos disolventes ya
no pueden usarse porque son inseguros o extremadamente
contaminantes.
El documento USP5342567 mencionado anteriormente
incluye el uso de costosas extracciones de disolventes como cetonas
cíclicas.
Además, la etapa de extracción de disolventes
tiene una serie de inconvenientes.
En primer lugar, al usar extracción ultrasónica
es posible aumentar la capacidad de un disolvente de extracción
específico, como resulta claramente de la siguiente tabla 1.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Sin embargo al mismo tiempo la volatilidad del
disolvente aumenta con la energía ultrasónica y esto representa un
problema en concreto cuando se usa un disolvente de bajo punto de
ebullición para este propósito como una diclorometano, gasolina o
tetracloruro de carbono.
De hecho, el aumento de la volatilidad del
disolvente aumenta tanto el coste de la fibra, ya que deben usarse
cantidades superiores de disolvente de extracción, como la
contaminación del ambiente.
Además, el procedimiento de extracción tiende a
provocar una contracción de la fibra debido esencialmente a los
siguientes factores.
En primer lugar, el disolvente de extracción
(con bajo peso molecular) sustituye al aceite de parafina (con alto
peso molecular), causando la formación de vacíos o huecos dentro de
la fibra. Este fenómeno aumenta cuando el disolvente de extracción
se retira de la fibra por evaporación.
La contracción de la fibra lleva a un aumento
progresivo en cristalinidad de PE que empeora las propiedades de
estiramiento del polímero según se evidencia en la tabla
siguiente.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
El solicitante ha encontrado inopinadamente un
procedimiento que supera los inconvenientes mencionados
anteriormente y permitiendo además efectuar la etapa de extracción
y secado (etapa v), y la posterior etapa de estiramiento (vi) en
continuo, reciclando el disolvente de extracción.
En particular, el procedimiento encontrado por
el solicitante comprende las etapas siguientes:
(a) preestiramiento de las fibras hasta una
relación de estiramiento (longitud de las fibras después de
estiramiento/longitud de la fibra antes de estiramiento de valor
comprendido entre 2:1 y 10:1);
(b) extracción del disolvente a partir de las
fibras, y secado bajo estiramiento
(c) realización de estiramiento en tres
fases.
La etapa (a) se efectúa preferentemente a
temperatura ambiente y la fibra se preestira preferentemente hasta
un valor de relación de estiramiento comprendido entre 2:1 y
6:1.
La etapa (b) se efectúa preferentemente usando
energía ultrasónica y usando un disolvente de extracción
seleccionado entre el grupo que consiste en: diclorometano y
xilenos.
Cuando el disolvente de extracción es
diclorometano y la extracción se efectúa usando energía ultrasónica,
la fibra se envuelve en un lecho de agua con el fin de reducir la
cantidad de evaporación del disolvente. La temperatura de secado en
la etapa (b) es generalmente menor que 40ºC, comprendida
preferentemente entre 10 y 30ºC.
Las condiciones operativas preferidas para
realización de la etapa (c) son las siguientes:
- Primera fase de estiramiento: 100ºC y
estiramiento de hasta un valor de relación de estiramiento
comprendido entre 6:1 y 10:1,
- Segunda fase de estiramiento: 110ºC y
estiramiento de hasta un valor de relación de estiramiento
comprendido entre 2:1 y 1:1,
- Tercera fase de estiramiento: 120ºC y
estiramiento de hasta un valor de relación de estiramiento
comprendido entre 1,5:1 y 1:1.
Los autores de la invención ofrecen adjuntos con
fines comparativos, pero no limitativos, los siguientes ejemplos
del procedimiento según la presente invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
1
(Referencia)
Se pulverizó UHMWPE que tenía un peso molecular
medio de 4.000.000 en un aceite parafínico que tenía el 85% de
componente de cicloparafina con un número de átomos de carbono
comprendido entre 25 y 50 y la siguiente composición
Parafina monocíclica, del 18 al 20% en peso;
Parafina bicíclica, del 20 al 22%,
Parafina tricíclica, del 16 al 18%,
Parafina tetracíclica, del 10 al 14%,
Parafina pentacíclica, del 10 al 12%,
Parafina hexacíclica, del 6 al 8%
y el 15% de parafinas alifáticas saturadas que
tenían de 25 a 50 átomos de carbono, siendo dicho aceite de
parafina calentado previamente a entre 80 y 90ºC. Dicho polímero se
añade en cantidades tales que la concentración final de UHMWPE es
del 1%. La mezcla se agita al vacío (presión residual 0,05 MPa) y se
calienta con una velocidad de calentamiento de 0,4ºC/min, hasta
180ºC. La mezcla se agita a esta temperatura hasta disolución
completa (durante aproximadamente 40 minutos). A continuación se
enfría la mezcla a una temperatura de 5 a 10ºC mayor que la
temperatura de separación y se bombea a un depósito de
almacenamiento.
\vskip1.000000\baselineskip
Se introduce parte de la mezcla A en el vaso y
se calienta a 120ºC a 0,07º/min, a continuación se pulveriza UHMWPE
en la mezcla (A) en una cantidad tal que la concentración de dicho
polímero sea del 24% en la mezcla final (B).
\vskip1.000000\baselineskip
La mezcla (A) se calienta a una temperatura 10ºC
mayor que la temperatura de separación y a continuación se añade la
mezcla (B) y más aceite parafínico que tiene la composición
mencionada anteriormente en cantidades tales que la concentración
final en dicha mezcla es del 12%. La mezcla obtenida proviene del
vaso a una temperatura de 70ºC.
La mezcla se extrude a través de un extrusor de
doble husillo y la temperatura en el interior del extrusor se
aumenta a 300ºC de manera que se forme una fibra. Posteriormente se
extrae el disolvente según procedimientos convencionales usando
diclorometano como disolvente de extracción. A continuación se
estira la fibra hasta una relación de estiramiento igual a 40:1 y
la fibra después de estiramiento muestra una tenacidad de 35 g/d y
un módulo de 2200 g/d. La fibra no se rompe después de 100 horas de
arrollamiento.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
2
(Comparativo)
Se repite el mismo ejemplo 1 con la única
diferencia de que se usa un aceite de parafina que tiene un
contenido en cicloparafina menor que el 20%, mientras que los
restantes componentes son parafinas lineales saturadas.
La fibra se rompe antes de 100 horas de
arrollamiento y el estándar de producción no es uniforme.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
3
(Comparativo)
Se repite el mismo ejemplo 1 con la única
diferencia de que se usa un aceite de parafina que tiene un
contenido en aceite de cicloparafina de 25 a 50 átomos de carbono
del 50%. El estándar de producción no es uniforme; se obtiene una
fibra que tiene una tenacidad de 18 g/d, el módulo es de 600 g/d y
la tasa de ruptura es superior a 5/10.000 m, la calidad de la fibra
no es buena.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
4
(Comparativo)
Se repite el ejemplo 1 con la única diferencia
de que se obtiene un aceite de parafina que tiene un contenido de
cicloparafina C25-C50 del 50%,
contenido aromático del 4%,
contenido de alquilparafina del 46%.
La fibra obtenida tiene las siguientes
propiedades mecánicas: tenacidad 20 g/d, el módulo es 900 g/d, el
color de la fibra es amarillo y la calidad de la fibra no es
buena.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
5
Se repite el ejemplo 1 con la única diferencia
de que el disolvente de extracción y el estiramiento se efectúan
según las condiciones operativas comunicadas más abajo en la
presente memoria descriptiva.
La fibra que proviene del extrusor se somete a
un preestiramiento de hasta una relación de estiramiento igual a 3
a temperatura ambiente. A continuación, se coloca la fibra bajo
estiramiento en contacto con diclorometano y a continuación se
secan a temperatura ambiente. Después se efectúa la primera fase de
estiramiento hasta una relación de estiramiento igual a 8:1 a
100ºC, a continuación se efectúa la segunda fase de estiramiento
hasta una relación de estiramiento igual a 1,4 a 110ºC, y finalmente
la tercera fase de estiramiento hasta una relación de estiramiento
igual a 1,1 a 120ºC.
Las anteriores condiciones operativas relativas
a preestiramiento, extracción de disolvente y secado de la fibra y
las tres fases estiramiento se efectúan en continuo.
Se obtiene una fibra que tiene 33,5 g/d, el
módulo es 1269 g/d y la elongación a la ruptura es del 3,61%. La
velocidad de reciclaje del disolvente de extracción es del 92%.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
6
Se repite el ejemplo 5 con la única diferencia
de que se usa un xileno como el disolvente de extracción. La
tenacidad de la fibra obtenida es 32,1 g/d, el módulo 1.224 g/d, la
elongación a la ruptura es del 3,57%. La velocidad de reciclaje del
disolvente de extracción es del 88%.
Claims (22)
1. Un procedimiento para preparar fibras de
poliolefina de peso molecular ultraalto que comprende las etapas
siguientes:
- I)
- preparación de un gel de poliolefina UHMW en un disolvente,
- II)
- extrusión del gel obtenido en la etapa precedente obteniendo así una fibra de gel,
- III)
- extracción del disolvente a partir de las fibras,
- IV)
- estiramiento de la fibra que proviene de la etapa precedente,
caracterizado porque el disolvente
consiste en una mezcla de cicloparafinas saturadas y parafinas
alifáticas saturadas teniendo ambos tipos de parafinas de 25 a 50
átomos de carbono, conteniendo dicho aceite de parafina del 80 al
95% de dichas cicloparafinas, y del 20 al 5% de dichas parafinas
alifáticas saturadas.
2. El procedimiento según la reivindicación 1,
en el que dicha poliolefina es polietileno.
3. El procedimiento según la reivindicación 2 en
el que dicho aceite contiene del 85 al 90% de dichas cicloparafinas
y del 15 al 10% de dichas parafinas alifáticas saturadas.
4. Un procedimiento para preparar fibras de
polietileno de peso molecular ultraalto (UHMWPE) que comprende las
etapas siguientes:
- i)
- preparación de una mezcla (A) de polietileno de peso molecular ultraalto en un disolvente que tiene una concentración en dicho polímero comprendida entre el 0,3 y el 2% en peso en el peso de mezcla total,
- ii)
- adición a una parte de la mezcla (A) de polvo de polietileno hasta obtener una mezcla (B) que tiene una concentración final en dicho polietileno del 25 al 60% en peso,
- iii)
- mezclado de la mezcla (A) con (B),
- iv)
- extrusión de la mezcla que proviene de la etapa (iii), obteniendo así fibras de UHMWPE,
- v)
- extracción del aceite de parafina de dichas fibras,
- vi)
- estiramiento de las fibras que provienen de la etapa (v),
caracterizado porque el disolvente
consiste en una mezcla de cicloparafinas saturadas y parafinas
alifáticas saturadas teniendo ambos tipos de parafinas de 25 a 50
átomos de carbono conteniendo dicho aceite de parafina del 80 al
95% de dichas cicloparafinas, y del 20 al 5% de dichas parafinas
alifáticas saturadas.
5. El procedimiento según la reivindicación 4 en
el que dicho aceite contiene del 85 al 90% de dichas cicloparafinas
y del 15 al 10% de dichas parafinas alifáticas saturadas.
6. El procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 4 a 5, en el que la cicloparafina es una mezcla de
cicloparafina que tiene la siguiente composición:
Parafina monocíclica, del 18 al 20% en peso;
Parafina bicíclica, del 20 al 22%,
Parafina tricíclica, del 16 al 18%,
Parafina tetracíclica, del 10 al 14%,
Parafina pentacíclica, del 10 al 12%,
Parafina hexacíclica, del 6 al 8%.
7. El procedimiento según la reivindicación 4,
en el que UHMWPE tiene un peso molecular comprendido entre
1.000.000 y 10.000.000.
8. El procedimiento según la reivindicación 7 en
el que dicho peso molecular está comprendido entre 1.000.000 y
7.000.000.
9. El procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 4 a 8, en el que las etapas (i) a (iii) se
efectúan en vaso en forma de lezna que soporta una presión elevada y
es capaz de girar y hacer rotaciones.
10. El procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 4 a 9, en el que la etapa (i) comprende las
siguientes condiciones operativas:
- 1)
- pulverización de polvos de polietileno en dicho disolvente parafínico previamente calentado a una temperatura comprendida entre 80 y 90ºC,
- 2)
- agitación y calentamiento de la mezcla al vacío hasta alcanzar una temperatura comprendida entre 150 y 250ºC,
- 3)
- opcionalmente adición de cargas inorgánicas,
- 4)
- agitación de la mezcla hasta que se vuelve transparente,
- 5)
- enfriamiento de la mezcla hasta una temperatura de aproximadamente 5 a 10ºC mayor que la temperatura de separación de UHMWPE (soluto) del disolvente y aumento de la presión hasta alcanzar la presión atmosférica,
- 6)
- bombeo del mismo en un recipiente de almacenamiento.
11. El procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 4 a 10, en el que la concentración de UHMWPE está
comprendida entre el 0,5 y el 1,5%.
12. El procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 4 a 11, en el que la etapa (ii) comprende:
pulverización de polietileno en solución (A) con agitación y al
vacío y calentamiento gradual de la mezcla a una temperatura
comprendida entre 60 y 190ºC.
13. El procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 4 a 12, en el que la etapa (iii) comprende las
etapas siguientes:
- 1')
- agitación y calentamiento de la mezcla (A) a una temperatura 10ºC mayor que la temperatura de separación del soluto del disolvente,
- 2')
- adición (B) a la misma temperatura y pulverización de aceite de parafina hasta obtener una concentración del 12 al 60% en UHMWPE.
14. El procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 4 a 13 en el que la extrusión se efectúa en un
extrusor de doble husillo.
15. El procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 4 a 14, en el que las etapas (v) y (vi) se
efectúan en continuo según las siguientes condiciones
operativas:
- (a)
- preestiramiento de las fibras hasta un valor de relación de estiramiento comprendido entre 2:1 y 10:1;
- (b)
- extracción del aceite de parafina a partir de las fibras, y secado bajo estiramiento;
- (c)
- realización del estiramiento en tres fases.
16. El procedimiento según la reivindicación 14,
en el que la etapa (a) se efectúa a temperatura ambiente y la fibra
es preestirada hasta un valor de relación de estiramiento
comprendido entre 2:1 y 6: 1.
17. El procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 15 y 16 en el que la etapa (b) se efectúa usando
un disolvente de extracción seleccionado en el grupo que consiste en
diclorometano y xilenos.
18. El procedimiento según la reivindicación 17
en el que la extracción se efectúa usando energía ultrasónica.
19. El procedimiento según la reivindicación 18
en el que, cuando se usa diclorometano como disolvente de
extracción, la fibra se envuelve en un lecho de agua.
20. El procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 15 a 19, en el que la temperatura de secado en la
etapa (b) es menor que 40ºC.
21. El procedimiento según la reivindicación 20,
en el que dicha temperatura está comprendida entre 10 y 30ºC.
\newpage
22. El procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 15 a 21 en el que la etapa (c) se efectúa según
las siguientes condiciones operativas:
- \Box
- Primera fase de estiramiento: 100ºC y estiramiento de hasta un valor de relación de estiramiento comprendido entre 6:1 y 10:1,
- \Box
- Segunda fase de estiramiento: 110ºC y estiramiento de hasta un valor de relación de estiramiento comprendido entre 2:1 y 1:1,
- \Box
- Tercera fase de estiramiento: 120ºC y estiramiento de hasta un valor de relación de estiramiento comprendido entre 1,5:1 y 1:1.
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