MX2012001576A - Irradiacion por haz electronico de solidos de material a granel. - Google Patents

Abstract

Sólidos de material a granel son empacados en un bloque configurado y el bloque empacado es irradiado en dos lados usando radiación por haz electrónico de alta energía para irradiar de manera uniforme los sólidos en el paquete.

Description

IRRADIACION POR HAZ ELECTRONICO DE SOLIDOS DE MATERIAL A GRANEL CAMPO DE LA INVENCION Esta invención se refiere a un método de irradiación por haz electrónico de sólidos de material a granel usando radiación de alta energía para mejorar diversas propiedades físicas y mecánicas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Muchos tipos de productos son creados o mejorados por medio de procesamiento por haz electrónico (haz-e). Los productos incluyen partes de electrodomésticos, juntas, múltiples, tubería, conectores eléctricos, partes moldeadas, pellas de resina, etc. Las posibilidades son infinitas porque, en muchos polímeros, se pueden obtener mejoras en las propiedades por medio de procesamiento por haz electrónico. Resinas y materiales poliméricos de productos a granel incluyendo polietileno, acetato de etilen vinilo, cloruro de polivinilo, poliamídas y ciertos tipos de hule, tales como hules de neopreno, silicón y etilenpropileno, pueden realizar una mejora sustancial en las propiedades. Las mejoras en las propiedades de estos materiales poliméricos pueden incluir un incremento en la resistencia a la tensión, resistencia a impactos, resistencia a la abrasión, resistencia química, deflexión térmica, módulo, dureza, temperatura de servicio, propiedades de barrera, resistencia al agrietamiento, resistencia a la deformación plástica y resistencia a la fatiga. Otros atributos especiales pueden ser impartidos a polímeros, tales como propiedades de contracción térmica, propiedades de coeficiente de temperatura positivo, y otras diversas propiedades especiales obtenidas por medio de entrelazamiento o división de polímeros. El procesamiento por haz electrónico se usa también para modificación de estructura de cristales (coloración de gemas) y para incrementar la velocidad de conmutación de dispositivos de estado sólido de silicio, demostrando aún más el alcance de posibilidades.

A pesar del valor de las propiedades que son creadas o mejoradas mediante procesamiento de haz electrónico, se necesitan técnicas de radiación eficientes. Por ejemplo, la técnica de radiación en bandeja para radiación por haz electrónico de sólidos de material a granel es bien conocida. En la patente de U.S. No. 3,766,031 (Dillon), sólidos de material a granel son irradiados en bandejas. Las ineficiencias en este procedimiento se deben a la sobreexploración de las bandejas con el haz electrónico y las características de penetración (profundidad-dosis) del haz electrónico. Esta última pérdida de eficiencia en la técnica de irradiación en bandeja surge del hecho de que la dosis recibida por la capa de material varía con su profundidad. La energía del haz y/o profundidad del material son con frecuencia ajustadas de modo tal que se logre una dosis igual en las superficies opuestas del material. La radiación en exceso de la dosis necesaria, y la radiación que pasa totalmente a través del material, no se utilizan. Esta ineficiencia, es decir, la característica de profundidad-dosis, puede causar ineficiencia del procesamiento de más de 50%, y en algunos casos puede dar como resultado propiedades indeseables en el producto resultante.

Mejoras en la técnica de irradiación en bandeja se han logrado como se describe en la patente de U.S. No. 4,748,005 (Neuberg y Luniewski). A fin de superar la ineficiencia de la técnica de irradiación en bandeja y la característica de profundidad-dosis más ineficiente del procesamiento, un método y aparato se describieron en la patente ?05 para procesamiento de degradación por radiación, los cuales hacen uso de irradiación simultánea, agitación y enfriamiento. La agitación de polvo de polímero de material a granel durante el procesamiento da como resultado un método más uniforme y eficiente de exponer el material polimérico a radiación. Por ende, las técnicas de irradiación anteriores mediante exposición consecutiva a dosis de radiación fueron mejoradas de acuerdo con esta técnica. Otro ejemplo de irradiar de manera más eficiente y modificar polímeros orgánicos sólidos con radiación de alta energía se describe en la patente de U.S. No. 5,916,929 (Knobel y Minbiole). De acuerdo con esta patente, la eficiencia de irradiar sólidos de polímero de material a granel es mejorada haciendo pasar los sólidos a través de una zona de irradiación, e irradiando solamente una porción central de las partículas de polímero, seguido de mezclar las partículas de polímero irradiadas y no irradiadas y volver a introducir la mezcla en la zona de radiación para la producción de partículas de polímero que han sido tratadas más uniformemente con radiación.

Además de las técnicas anteriores para mejora del procesamiento por haz electrónico, varias patentes han sido concedidas para procesar sólidos de material a granel polimérico, tales como polipropileno, y otros polímeros de poliolefina, para mejorar la resistencia a la fusión, resistencia al calor, u otras propiedades físicas, incluyendo las patentes de U.S. Nos. 4,916,198; 5,047,446; 5,047,485; 5,541 ,236; 5,554,668; 5,591 ,785; 5,605,936; y 5,731 ,362. En general, los procedimientos descritos en estas patentes involucran tratamiento de material polimérico finamente dividido, que es colocado por capas sobre una banda transportadora en el ambiente requerido. La velocidad de la banda transportadora se selecciona de modo tal que la capa de material polimérico finamente dividido pase a través de los haces electrónicos a un índice para recibir la dosis deseada de radiación. Otros pasos de procedimiento pueden estar involucrados tales como tratamiento de los polímeros irradiados en un lecho fluidizado con nitrógeno o gas inerte. Se emplea equipo costoso para procesar las partículas poliméricas en la zona ambientalmente controlada.

En resumen, existe la necesidad de manejar sólidos de material a granel para procesamiento por haz electrónico, y mantener el control ambiental durante el procesamiento. Existe también la necesidad de controlar de manera eficiente la dosificación de haces electrónicos y mejora en las ineficiencias de los procedimientos de la técnica anterior. Sería deseable la eliminación de pasos de procesamiento y aparato costosos de los métodos conocidos. Lograr los métodos deseados, controlar el ambiente que rodea el producto y obtener otras eficiencias y controles sería sumamente deseable.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Esta invención está dirigida a un método para procesar por haz electrónico sólidos de material a granel. Los sólidos de material a granel, de acuerdo con esta invención, son manejados en la manera más eficiente bajo condiciones controladas, lo que supera las pérdidas de eficiencia que surgen de técnicas anteriores.

"Sólidos de material a granel" se definen, de acuerdo con esta invención, como aquellos materiales sólidos que son ordenados, almacenados o vendidos por peso o volumen. Típicamente, los sólidos de material a granel son manejados en grandes cantidades y son productos sueltos, de libre flujo. Por ejemplo, los sólidos de material a granel pueden consistir de partículas o pellas de polímero, tales como polietileno, acetato de etilen vinilo, polipropileno, politetrafluoroetileno, polibutadieno y otras partículas de polímero termoplástico y/o termofijado. Los sólidos de material a granel también incluyen grandes cantidades de pequeñas partes de polímero formadas, tales como las tuercas, tornillos, pernos, arandelas, separadores, remaches, boquillas de aspersión, filtros, aditamentos, adaptadores, tapones, tubería, cribas, botellas, viales, juntas, juntas tóricas, sellos, sondas, acoplamientos, conectores, sujetacables, cojinetes, ruedas, topes, elementos rodantes, roldanas, engranajes, forros, bandas y otras partes poliméricas funcionales y que son irradiadas para mejorar las propiedades de dichas partes.

El método inventivo de procesamiento por haz electrónico de sólidos de material a granel incluye empacar sólidos de material a granel en un contenedor que tiene un primer y segundo lados opuestos que definen una zona de contenedor interna para irradiar los sólidos de material a granel. Una capa de los sólidos de material a granel es formada a un grosor de sólidos predeterminado, sustancialmente uniforme en la zona de contenedor interna. Los lados opuestos del contenedor están en contacto con los sólidos de material a granel y el contenedor es sellado para proveer una atmósfera interna controlada dentro de la zona de contenedor interna. El contenedor se hace pasar a través de una zona de radiación por haz electrónico. Cada uno del primero y segundo lados son expuestos a una dosis de radiación por haz electrónico que pasa a través de cada lado para irradiar los sólidos de material a granel. En esencia, el método inventivo requiere un procesamiento por haz electrónico en dos lados de materiales a granel empacados, convirtiendo así materiales a granel sueltos en una capa empacada sustancialmente sólida en forma de un bloque esencialmente rectangular.

El contenedor sellado para los sólidos de material a granel, en forma de un bloque, es fácilmente manejado y contiene los sólidos de material a granel. Un lado del bloque de contenedor sellado se hace pasar después a través de una zona de radiación por haz electrónico y el lado opuesto es también irradiado. La capa de sólidos de material a granel en la zona de contenedor interna es irradiada de manera más uniforme al exponer cada uno del primer y segundo lados del contenedor a una dosis de' radiación por haz electrónico que pasa a través de cada lado del contenedor respectivo para irradiar los sólidos de material a granel.

En una forma preferida del procedimiento, los sólidos de material a granel consisten de partículas (polvos, pellas, fragmentos, etc.) de polímeros termoplásticos. Más en particular, los polímeros son ejemplificados por polietileno, cloruro de polivinilo, polipropileno, politetrafluoroetileno, tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutíleno, poliamida, acetato de etilen vinilo, poliuretano termoplástico, polietileno clorosulfonado, poliéster, fluoruro de polivinilideno, etilen tetrafluoroetileno, etilen clorotrifluoroetileno, cloruro de polivinilideno clorado, etilen propileno fluorado, fluoroelastómero, elastómero termoplástico de poliéster, hule de neopreno, hule de silicón, hule de estireno-butadieno y hule de etileno-propileno.

Mejoras en las propiedades para estos materiales como resultado del procesamiento por haz electrónico pueden incluir un incremento en la resistencia a la tensión, resistencia a impactos, resistencia a la abrasión, resistencia química, deflexión térmica, módulo, dureza, temperatura de superficie, propiedades de barrera, resistencia a agrietamiento por esfuerzos, resistencia a la deformación plástica y resistencia a la fatiga. En el caso de politetrafluoroetileno, la irradiación permite la creación posterior de micropolvos. Este procedimiento inventivo de procesamiento por haz electrónico se puede usar también para modificación de estructura de cristales (coloración de gemas) y para incrementar la velocidad de conmutación de dispositivos de estado sólido de silicio. Como se indica con anterioridad, partes de polímero tales como tuercas, tornillos, pernos, arandelas, separadores, remaches, boquillas de aspersión, filtros, aditamentos, adaptadores, tapones, tubería, cribas, botellas, viales, juntas, juntas tóricas, sellos, sondas, acoplamientos, conectores, sujetacables, cojinetes, ruedas, topes, elementos rodantes, roldanas, engranajes, forros, bandas y otras partes poliméricas funcionales pueden ser también procesadas por haz electrónico para mejorar las propiedades usando este procedimiento inventivo.

La atmósfera en el contenedor sellado puede ser controlada. Por ejemplo, la atmósfera interna controlada en el contenedor se puede establecer vaciando el contenedor. De manera alternativa, un gas inerte o un material químicamente activo puede ser introducido en el contenedor antes de que sea sellado. Un material químicamente activo, tal como un gas (oxígeno) puede ser usado para reaccionar con los sólidos de material a granel para modificar las propiedades físicas y/o químicas de los sólidos.

Como se menciona antes, el contenedor es de preferencia en forma de un bloque rectangular que tiene un primer y segundo lados que están en contacto directo con la capa de sólidos de material a granel contenida en el contenedor. La capa de sólidos de material a granel tiene un grosor que es sustancialmente perpendicular a la dirección del haz electrónico incidente, que es apropiado para dosis internas relativamente uniformes usando la técnica de irradiación en dos lados, dadas las limitaciones de penetración de la energía real (MeV) del haz electrónico. Los rangos prácticos de densidad del contenedor son aproximadamente 0.8-1 gramo por centímetro cuadrado para 1 MeV electrones, aproximadamente 2 gramos por centímetro cuadrado para 2 MeV electrones, aproximadamente 3 gramos por centímetro cuadrado para 3 MeV electrones, etc., hasta aproximadamente 10 gramos por centímetro cuadrado para 10 MeV electrones.

El contenedor completo se puede formar de un material laminar impermeable al gas, típicamente una película de plástico con un grosor de aproximadamente 0.01 mm a 0.3 mm, por lo tanto no afecta sustancialmente la energía de los haces electrónicos que pasan a través de las caras superior e inferior. De manera alternativa, se pueden usar contenedores reutilizables con lados formados rígidos y con material laminar impermeable al gas, tal como película de plástico u hoja fina metálica delgada, en las caras opuestas. La película de plástico es ejemplificada por una película de nylon o tereftalato de polietileno. La película de plástico es capaz de resistir el paso de los haces electrónicos y mantener la atmósfera sellada del contenedor durante el procesamiento por haz electrónico. La atmósfera controlada en el contenedor se puede establecer extrayendo un vacío o, donde una atmósfera inerte es deseable durante el procesamiento por haz electrónico, nitrógeno u otro gas inerte se puede emplear en el contenedor sellado. Donde un ambiente químicamente activo es deseable durante el procesamiento por haz electrónico, un gas o fluido adecuado puede ser introducido. Por ejemplo, donde partículas de polímero de poliolefina son irradiadas para proveer ramificación de cadena larga del polímero de poliolefina en las partículas, es deseable controlar la atmósfera extrayendo un vacío o introduciendo en la zona de contenedor interna una atmósfera de nitrógeno u otro gas inerte, para no interferir con el procesamiento deseado. De manera alternativa, se puede desear una atmósfera con alto contenido de oxígeno, por ejemplo, en el procesamiento por haz electrónico de politetrafluoroetileno para reducir el peso molecular del material para la producción posterior de micropolvos de politetrafluoroetileno mediante molienda.

Otras modalidades y características del método de esta invención se entenderán con referencia a los siguientes dibujos y descripción detallada.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista esquemática de un paquete de sólidos de material a granel usado en el método de acuerdo con el siguiente ejemplo 1.

La Figura 2 es una gráfica de curvas de profundidad-dosis para el ejemplo 1 de esta invención que sigue.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Un objetivo de esta invención es manejar de manera eficiente sólidos de material a granel para procesamiento por haz electrónico. Otro objetivo es procesar por haz electrónico sólidos de material a granel y controlar desde el punto de vista ambiental el procedimiento. El control ambiental se logra empacando los sólidos de material a granel en una forma esencialmente sólida de un contenedor para procesamiento por haz electrónico. Los sólidos de material a granel son guardados dentro del contenedor y se evitan efectos ambientales no deseados procesando los materiales dentro del contenedor. La técnica inventiva evita un procesamiento por haz electrónico ineficiente y/o pasos de procesamiento innecesarios que hasta ahora se han practicado en la técnica anterior, tales como múltiples exposiciones a dosis de radiación y agitar los sólidos de material a granel entre exposiciones como en la patente de U.S. 5,916,929. La invención también elimina operaciones costosas, tardadas e ineficientes. El contenedor de sólidos de material a granel está configurado para control de la dosis de radiación. Los problemas anteriores con pérdidas de eficiencia de profundidad-dosis son reducidos por los efectos favorables del procesamiento por haz electrónico en 2 lados del paquete. Además, los sólidos de material a granel en el paquete durante y después del procesamiento pueden ser manejados de manera efectiva y conveniente, y dichas ventajas de manejo se pueden tener en pasos de tratamiento posteriores en ciertas aplicaciones. El empaque, de preferencia, es una película de plástico que puede ser desechada fácilmente o es potenciaímente reutilizable o reciclable. De manera alternativa, se pueden usar contenedores reutilizables con lados formados rígidos con material laminar impermeable al gas en caras opuestas. Otras ventajas del método incluyen la eliminación de equipo costoso de los métodos conocidos tales como cámaras ambientalmente controladas, lechos fluidizados , equipo de mezclado y/o manejo, equipo de control de polvo y contaminación, etc. Además, se evita el potencial de contaminación con lechos móviles abiertos, o con la técnica de irradiación en bandeja de la técnica anterior. Se obtiene más control sobre los sólidos de material a granel que son procesados con la técnica de empaque de esta invención y radiación por haz electrónico en 2 lados.

Ventajas y objetivos adicionales de esta invención se entenderán con referencia a los dibujos y siguientes ejemplos.

EJEMPLO 1 Un ejemplo de la aplicación de irradiación por haz electrónico de sólidos de material a granel es la irradiación de material de polímero de acetato de etilen vinilo (EVA). En este caso el propósito de la radiación es modificar la propiedad de índice de flujo de fusión del material desde un punto de partida alto, tal como se produce típicamente por el reactor de volumen alto, en un índice de flujo de fusión preciso, pero más bajo para un requerimiento de producto final particular. En este ejemplo el índice de flujo de fusión de partida del material de EVA fue 16 dg/min (ASTM D1238), y el ¡ndice de flujo de fusión del producto terminado después de la irradiación fue 0.5-1.0 dg/min. La irradiación por haz electrónico se llevaría a cabo de manera habitual en una pasada de un lecho relativamente delgado de pellas sueltas sobre un transportador horizontal. No obstante, en este ejemplo las pellas de EVA se formaron en un paquete hecho totalmente de película delgada, de modo que el material a granel suelto se convirtiera en un bloque rectangular sustancialmente sólido, y después el primer y segundo lados opuestos fueron irradiados perpendiculares al haz de electrones para procesamiento en dos lados. Debido a la irradiación en dos lados, el grosor del bloque de EVA fue aproximadamente 2 ½ veces el grosor habitual para una sola capa, y, sin embargo, la uniformidad de la dosis de la parte superior a la parte inferior del material fue mejorada. Para demostrar esto, se hizo un paquete de sólidos de material a granel de siete capas 10, como se muestra en la Figura 1. El paquete 10 fue efectivamente una pila de siete contenedores 11 , cada contenedor proveyendo una capa con un grosor de aproximadamente 0.9-1.0 cm y aproximadamente 20 por 10 cm en dimensiones laterales, para el propósito de permitir la medición de propiedades internas y dosis de radiación, como se describe más adelante. Cada contenedor 11 se hizo llenando una bolsa de película de nylon con un grosor de película de 0.05 mm con aproximadamente 100 gramos de pellas de EVA y sellado al vacío para mantener el grosor y forma apropiados. Siete de estas bolsas llenadas fueron colocadas una encima de la otra y el paquete de siete capas 10 (capas 1 a 7) fue después sellado al vacío con una película de nylon de 0.1 mm mostrado de manera parcial en 12 en un paquete 10, un equivalente de una unidad de producto de sólidos de material a granel de acuerdo con esta invención. Los dosímetros radiocrómicos de película delgada 13 para mediciones (trazable al NIST) fueron colocados en la parte superior 15 y la parte inferior 16 del paquete 10 además de entre cada contenedor 11. La estructura de siete capas permitió la medición de la dosis de radiación de entrada y salida de cada capa y el índice de flujo de fusión del EVA irradiado dentro de cada capa. Un lado 15 del paquete 10 fue irradiado, seguido del otro lado 16 usando 5 MeV electrones. El acelerador de haz electrónico produjo 22 mA de haz con un ancho de exploración de 1325 mm, y el paquete 10 fue colocado sobre un transportador que se movía bajo el haz a 12 metros/minuto durante la irradiación de ambos lados. La dosis promedio por capa se reporta más adelante en el cuadro 1 para una irradiación en un solo lado y una irradiación en dos lados. Los resultados demuestran la uniformidad de la dosis lograda al irradiar los sólidos de material a granel con la irradiación en dos lados en comparación con irradiación en un solo lado.

CUADRO 1 La figura 2 es una gráfica de las curvas de profundidad-dosis tanto para los resultados de irradiación en un solo lado como para los resultados de irradiación en dos lados. Las curvas de profundidad-dosis demuestran además la uniformidad de la dosis obtenida mediante el método de esta invención.

EJEMPLO 2 Otro ejemplo de la aplicación de irradiación por haz electrónico de sólidos de material a granel es la irradiación de material de polipropileno sustancialmente lineal. En este caso el propósito de la irradiación es modificar la estructura molecular del material creando ramificación de cadena larga. Esta ramificación de cadena larga incrementa la resistencia a la fusión del material, extendiendo así el uso del polipropileno en más aplicaciones. El material de partida tenía una resistencia a la fusión de 2-3 cN y un índice de flujo de fusión de 0.7 dg/min (ÁSTM D1238). De manera habitual el procedimiento de incrementar la resistencia a la fusión de polipropileno consiste de irradiación y tratamiento térmico del polímero en una atmósfera con bajo contenido de oxígeno (patente de U.S. 4,916,198). Para lograr esto, en la práctica usual, las pellas de polipropileno sueltas son procesadas en un lecho delgado de pellas bajo el haz y después transportadas a un horno de lecho fluido para tratar técnicamente el polímero, usando equipo grande y complejo en parte debido a la necesidad de crear y mantener un ambiente de gas inerte.

Sin embargo, en este ejemplo, las pellas fueron formadas en un bloque de aproximadamente 5 cm de grosor con una densidad de contenedor de aproximadamente 3.0 g/cm2 Cuando el bloque fue formado, se hizo fluir nitrógeno a través del material seguido de sellado al vacío. El vacío fue aproximadamente -80 kPa. El bloque fue después irradiado en la primera y después la segunda caras opuestas a una dosis de aproximadamente 50 kGy por lado a una energía de 4.0 MeV. El bloque fue después colocado en un horno durante 15 minutos a 80°C para proveer tiempo para que ocurriera la ramificación de cadena larga, y luego la temperatura fue incrementada a 140°C durante 90 minutos para extinguir los radicales libres y terminar la ramificación, consistente con el procedimiento en la patente de U.S. 4,916,198, que se incorpora como referencia en la presente en su totalidad.

El índice de flujo de fusión resultante fue 2.5 dg/min y la resistencia a la fusión fue incrementada a 30 cN, consistente con las propiedades obtenidas en el procedimiento usual.

EJEMPLO 3 Otro ejemplo de irradiar sólidos de material a granel es en la irradiación de hojuelas o material de desecho de politetrafluoroetileno (PTFE). En este caso el propósito de la irradiación fue reducir el peso molecular del PTFE para permitir la molienda posterior del PTFE en un polvo fino. Sin la irradiación del PTFE, la molienda es muy difícil debido a la resistencia mecánica alta inherente del polímero no irradiado. El material de PTFE puede ser colocado en un marco de contenedor de acero inoxidable de cuatro lados reutilizable y utilizando hoja delgada de acero con un grosor de 0.38 mm en caras opuestas. Usando esta metodología, el PTFE puede ser procesado sin crear polvo molesto a partir de la creación de polvo durante la irradiación como ocurre en el procesamiento habitual, por ejemplo, como en la patente de U.S. 5,916,929 (Knobel y Minbiole). En este ejemplo, el material fue procesado en la primera y segunda caras opuestas, perpendicular al haz de electrones para procesamiento en dos lados. Después de que la irradiación fue completa, el material fue retirado del sistema de irradiación en una manera con control de polvo y de manera similar el material es cargado típicamente en contenedores corrugados o tambores para embarque.

EJEMPLO 4 Otro ejemplo de irradiar sólidos de material a granel es en la irradiación de hule de monómero de etileno propileno dieno (EPDM) formado en puntas de boquilla. Las partes de EPDM tienen una longitud de aproximadamente 10 mm con un diámetro de 4 mm. En este caso el propósito es terminar el procedimiento de curado del hule usando irradiación en lugar de usar hornos de alta energía para horas de tratamiento térmico. El resultado del curado se puede medir mediante prueba de módulo caliente a 100% de alargamiento. En este ejemplo, las partes fueron colocadas en un empaque de película de polietileno delgada, limpiadas con nitrógeno y selladas al vacío a -50 kPa, creando un bloque rectangular sustancialmente sólido antes de la irradiación. El primer y segundo lados opuestos fueron irradiados perpendiculares al haz de electrones para procesamiento en dos lados a aproximadamente 30 kGy por lado dando como resultado una dosis total de aproximadamente 50 kGy. Para demostrar la efectividad de la irradiación en un ambiente controlado, muestras en forma de hueso de perro fueron irradiadas a 50 KGy en un ambiente con oxígeno controlado y una segunda serie fue irradiada en una atmósfera ambiental. Los resultados de la prueba de módulo caliente de las muestras en forma de hueso de perro de EPDM se encuentran a continuación. Irradiando las puntas de boquilla de EPDM en una atmósfera con oxígeno reducido, una dosis más baja de irradiación fue necesaria para completar el curado.

EJEMPLO 4 Prueba de módulo caliente a 120°C, 100% de alargamiento Los expertos en la técnica se percatan de que las descripciones, procedimientos, métodos y composiciones antes presentados pueden ser revisados o modificados sin desviarse del alcance de las modalidades descritas, y en especial no se aparten del alcance de la invención.

Claims (25)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1 . Un método para procesar por haz electrónico sólidos de material a granel que comprende empacar sólidos de material a granel en un contenedor que tiene un primer y segundo lados opuestos que definen una zona de contenedor interna para irradiar los sólidos de material a granel, formar una capa de los sólidos de material a granel a un grosor de sólidos predeterminado, sustancialmente uniforme en la zona de contenedor interna, sellar el contenedor para proveer una atmósfera interna controlada dentro de la zona de contenedor interna y con los lados en contacto directo con los sólidos de material a granel para formar un bloque de sólidos de material a granel, hacer pasar primero el contenedor sellado que contiene el bloque de sólidos de material a granel a través de una zona de radiación por haz electrónico y exponer directamente el primer lado del contenedor a una primera dosis de radiación por haz electrónico que pasa a través del primer lado del contenedor para irradiar inicialmente el bloque de sólidos de material a granel en el contenedor y, después exponer directamente el segundo lado del contenedor a una segunda dosis de radiación por haz electrónico que pasa a través del segundo lado del contenedor para irradiar aún más el bloque de sólidos de material a granel inicialmente irradiado, con lo cual la primera y segunda dosis irradian de manera uniforme los sólidos de material a granel.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque los sólidos de material a granel consisten de partículas de politetrafluoroetileno (PTFE) comprende irradiar las partículas para causar la división del polímero en las partículas.

3. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque es seguido de molienda de las partículas irradiadas para formar un polvo de PTFE.

4. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque los sólidos de material a granel consisten de partículas de polímero comprende irradiar las partículas de polímero para proveer ramificación de cadena larga, curado o entrelazamiento del polímero en las partículas.

5. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque los sólidos de material a granel consisten de partículas de polímero de polipropileno sustancialmente lineal o copolímeros del mismo comprende irradiar las partículas para proveer polímeros o copolímeros de propileno ramificados de cadena larga y calentar las partículas irradiadas mientras están en el contenedor sellado para facilitar la ramificación de cadena larga y después calentar aún más para desactivar sustancialmente todos los radicales libres presentes en el material irradiado.

6. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque el contenedor es sellado con las partículas bajo una atmósfera de nitrógeno u otro gas inerte.

7. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque la atmósfera interna controlada es establecida vaciando el contenedor.

8. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque los sólidos de material a granel consisten de un polímero seleccionado del grupo que consiste de polietileno, cloruro de polivinilo, polipropileno, politetrafluoroetileno, tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno, poliamida, acetato de etilen vinilo, poliuretano termoplástico, polietileno clorosulfonado, poliéster, fluoruro de polivinilideno, etilen tetrafluoroetileno, etilen clorotrifluoroetileno, cloruro de polivinilideno clorado, etilen propileno fluorado, fluoroelastómero, elastómero termoplástico de poliéster, hule de neopreno, hule de silicón, hule de estireno-butadieno y hule de etileno-propileno.

9. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque los sólidos de material a granel consisten de partes de polímero seleccionadas del grupo de tuercas, tornillos, pernos, arandelas, separadores, remaches, boquillas de aspersión, filtros, aditamentos, adaptadores, tapones, tubería, cribas, botellas, viales, juntas, juntas tóricas, sellos, sondas, acoplamientos, conectores, sujetacables, cojinetes, ruedas, topes, elementos rodantes, roldanas, engranajes, forros, bandas y otras partes poliméricas funcionales y que son irradiadas para mejorar las propiedades de dichas partes.

10. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende el paso adicional de recuperar los sólidos de material a granel del contenedor después de la irradiación.

11. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la atmósfera interna controlada es establecida vaciando el contenedor.

12. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el contenedor es sellado con las partículas bajo una atmósfera de nitrógeno u otro gas inerte.

13. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el contenedor es sellado con un material químicamente activo seleccionado dentro del contenedor.

14. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el contenedor es generalmente en forma de un bloque rectangular que tiene un primer y segundo lados que están en contacto directo con la capa de sólidos de material a granel contenida en el contenedor para facilitar el procesamiento del bloque.

15. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la capa de sólidos de material a granel tiene un grosor sustancialmente perpendicular a la dirección de la radiación por haz electrónico y los rangos de densidad del contenedor son de aproximadamente 0.8 a 1 gramo por centímetro cuadrado para 1 MeV electrones hasta aproximadamente 10 gramos por centímetro cuadrado para 10 MeV electrones.

16. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el contenedor se forma de un material laminar impermeable al gas que tiene el primer y segundo lados opuestos.

17. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque el material laminar impermeable al gas es una película de plástico u hoja delgada metálica.

18. El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende empacar al vacío los sólidos de material a granel en un contenedor impermeable al gas que tiene el primer y segundo lados opuestos.

19. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado además porque un gas inerte es introducido en el contenedor para establecer la atmósfera interna controlada.

20. Un método para procesar por haz electrónico sólidos de material polimérico a granel que comprende empacar sólidos de material polimérico a granel en un contenedor de película plástica generalmente rectangular que tiene un primer y segundo lados opuestos que definen una zona de contenedor interna para irradiar los sólidos de material polimérico a granel, formar una capa de los sólidos de material polimérico a granel a un grosor de sólidos predeterminado, sustancialmente uniforme en la zona de contenedor interna, sellar el contenedor para proveer una atmósfera interna controlada dentro de la zona de contenedor interna y con los lados en contacto directo con los sólidos de material polimérico a granel para formar un bloque rectangular de sólidos de material polimérico a granel, hacer pasar primero el contenedor sellado que contiene el bloque de sólidos de material a granel a través de una zona de radiación por haz electrónico con el grosor de los sólidos de material polimérico a granel sustancialmente perpendicular a la dirección del haz electrónico, y exponer directamente el primer lado del contenedor a una primera dosis de radiación por haz electrónico que pasa a través del primer lado del contenedor para irradiar inicialmente el bloque de sólidos de material a granel en el contenedor y, después exponer directamente el segundo lado del contenedor a una segunda dosis de radiación por haz electrónico que pasa a través del segundo lado del contenedor para irradiar aún más el bloque de sólidos de material a granel inicialmente irradiado, con lo cual la primera y segunda dosis irradian de manera uniforme los sólidos de material a granel.

21. El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque los sólidos de material a granel consisten de partículas de politetrafluoroetileno (PTFE) comprende irradiar las partículas para causar la división del polímero en las partículas y molienda de las partículas irradiadas para formar un polvo de PTFE.

22. El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque los sólidos de material a granel consisten de partículas de polímero de poliolefina sustancialmente lineal comprende irradiar las partículas selladas en el contenedor bajo una atmósfera de nitrógeno para proveer polímeros o copolímeros de poliolefina ramificados de cadena larga y calentar las partículas irradiadas mientras están en el contenedor sellado para desactivar sustancialmente todos los radicales libres presentes en el material irradiado.

23. El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque los sólidos poliméricos de material a granel se seleccionan del grupo que consiste de polietileno, cloruro de polivinilo, polipropileno, politetrafluoroetileno, tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno, poliamida, acetato de etilen vinilo, poliuretano termoplástico, polietileno clorosulfonado, poliéster, fluoruro de polivinilideno, etilen tetrafluoroetileno, etilen clorotrifluoroetileno, cloruro de polivinilideno clorado, etilen propileno fluorado, fluoroelastómero, elastómero termoplástico de poliéster, hule de neopreno, hule de silicón, hule de estireno-butadieno y hule de etileno-propileno.

24. El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque los sólidos poliméricos de material a granel consisten de partes de polímero seleccionadas del grupo de tuercas, tornillos, pernos, arandelas, separadores, remaches, boquillas de aspersión, filtros, aditamentos, adaptadores, tapones, tubería, cribas, botellas, viales, juntas, juntas tóricas, sellos, sondas, acoplamientos, conectores, sujetacables, cojinetes, ruedas, topes, elementos rodantes, roldanas, engranajes, forros, bandas y otras partes poliméricas funcionales y que son irradiadas para mejorar las propiedades de dichas partes.

25. El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque comprende el paso adicional de recuperar los sólidos de material polimérico a granel del contenedor después de la irradiación.