NO884629L

NO884629L - Hurtig gjenvinnbar ptfe og en fremgangsmaate for dens fremstilling.

Info

Publication number: NO884629L
Application number: NO88884629A
Authority: NO
Inventors: David J Myers; Wayne D House
Original assignee: Gore & Ass
Priority date: 1987-10-19
Filing date: 1988-10-18
Publication date: 1989-04-20
Also published as: EP0313263A3; GB8823934D0; CN1034889A; IL88053A0; DE3879613T2; CA1318093C; JPH02645A; DE3879613D1; EP0313263B1; PT88796B; FI884830A; EP0313263A2; FI884830A0; GB2211190A; DK581788A; DK581788D0; JP2547243B2; NO884629D0

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører porøs polytetrafluoretylenmaterlaler (heretter kalt PTFE) som har den egenskap av hurtig gjenvinning og en fremgangsmåte for fremstilling av disse materialer. Gjenvinning i forbindelse med dette dokument refererer seg til gjenvinning av deformasjon, og spesielt strekking. Mikrostrukturen i det porøse PTFE-materialet består av knuter sammenknyttet av fibriller, hvor nesten alle fibrillene har et bøyd eller bølget utseende. Gjenstander tilvirket av disse materialer er spesielt egnet for bruk innenfor det medisinske området, men er også nyttige innenfor andre felter, slik som filtrering og tøy- eller stoffanvendelser.

Sterke, porøse PTFE-produkter og deres fremstillingsmåte ble først beskrevet i US patent 3,953,566. Slike produkter har funnet bred aksept innenfor mange områder. De blir benyttet i det medisinske området som erstatning for vener og arterier, som overlappsmaterialer, som suturer og som ligamenter. De har også funent anvendelse innenfor området av vanntette og pustende klær, filtrering, tetningsmidler og innpakninger, og i tråder og filamenter for veving og sying. Disse produkter innehar en mikrostruktur med knuter som er sammenknyttet av fibriller.

US Patent 4,443,511 omhandler en fremgangsmåte for tilvirking av et laminert stoff sammensatt delvis av porøs PTFE som har forbedrede elastiske egenskaper. Dette patent omtaler imidlertid kun hvordan å tilvirke en strekkbar laminert gjenstand, men viser ikke hvordan det kan tilveiebringes porøs PTFE med en egenskap av hurtig gjenvinningsevne.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt en porøs tilformet gjenstand bestående hovedsakelig av PTFE, hvilken gjenstand har en mikrostruktur av knuter sammenknyttet med fibriller, hvilken gjenstand har en hurtig gjenvinning på mer enn omkring 5,5$.

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer også en ekstrudert, ekspandert gjenstand, varmebehandlet over sitt krystallinske smeltepunkt, tilvirket av et materiale bestående hovedsakelig av polytetrafluoretylen (PTFE), hvilket porøse PTFE deretter har blitt sammentrykket minst 50$ i den retning som hurtig gjenvinnbare egenskaper er ønsket, innspent og oppvarmet.

Produktene ifølge den foreliggende oppfinnelse er fortrinnsvis tilvirket ved å ta tilformede gjenstander av porøst PTFE som har blitt ekspandert eller tøyd ved strekking og har blitt oppvarmet over deres krystallinske smeltepunkt, sammentrykking av disse gjenstander i en retning parallelt med, men motsatt av den i hvilket de ble ekspandert ved strekking, fastholde gjenstandene og oppvarme disse ved en temperatur over deres krystallinske smeltepunkt over en tidsperiode, tillate disse å avkjøle, ta bort innspenningen og på nytt strekke disse i retning av den opprinnelige strekking til deres omtrentelige opprinnelige lengde.

Oppfinnelsen vil nå bli nærmere beskrevet, gjennom et eksempel, med henvisning til de vedlagte tegninger hvor: Figur 1 er en skjematisk fremstilling av mikrostrukturen for porøs PTFE kjent fra tidligere;

figur 2 er en skjematisk fremstilling av mikrostrukturen for PTFE-materlalet ifølge den foreliggende oppfinnelse;

figur 3 er et mikrofotografi (tatt med 500 gangers forstørr-else) av overflaten på tidligere kjente PTFE-materialet tilvirket i samsvar i US patent nr. 3,953,566 som ble strukket i en retning;

figur 4 er et mikrofotografi (tatt med 500 gangers forstørr-else) av overflaten til PTFE-materialet ifølge den foreliggende oppfinnelse,

figur 5 er et mikrofotografi (tatt med 20 gangers forstørr-else) tatt av veggens tverrsnitt av PTFE-materialet ifølge det tidigere kjente;

figur 6 er et mikrofotografi (tatt med 20 gangers forstørr-else) av veggens tverrsnitt for PTFE-materialet tilvirket i samsvar med den foreliggende oppfinnelse;

figur 7 er en skjematisk fremstilling av en sammentryknings-prosedyre for eksempelet 4;

figurene 8 og 9 er mikrofotografier (tatt med 500 gangers forstørrelse av veggens tverrsnitt for PTFE-materialet ifølge den tidligere kjente teknikk, og

figurene 10, 11, 12 og 13 er mikrofotograf ier tatt med 500 gangers forstørrelse) av veggens tverrsnitt for PTFE-materialet beskrevet i eksempel 1, tabell 1, prøveeksemplarene 1, 2 og 3 og 4, respektivt.

En fremgangsmåte for fremstilling av porøse PTFE-produkter som har en ønsket hurtig gjenvinningsegenskap er tilveiebragt. De porøse produkter fremstilt i samsvar med oppfinnelsen er skilt fra de tidligere kjente porøse PTFE-produkter ved at de innehar en hurtig gjenvinningsegenskap som er større enn omkring 5,5$, dvs. de har en fjærlignende egenskap. Videre kan gjenstander tilvirket ved den foreliggende oppfinnelse undergå repeterte anvendelser med strekkbelast-ninger og oppvise omtrentelig den samme hurtige gjenvinning etter hver påfølgende belastningspåføring og fjerningssyklus.

Hurtig gjenvinning som heri definert er forskjellen mellom den tøyde lengde av materialet og den gjenvunnede lengde med hensyn til den gjenvunnede lengde. Den tøyde lengde er lengden av materialet under strekkbelastning og den gjen vunnede lengde er lengden av materialet målt 5 sekunder etter opphevelse av strekkbelastningen.

En fordel som hurtig gjenvinnbare PTFE-rør tilvirket i samsvar med den foreliggende oppfinnelse innehar, er de forbedrede bøyekarakteristikker som oppvises overfor de tidligere porøse PTFE-rør. Disse rør viser også forbedret motstand mot knekking, innsnevring eller sammenklapping under bøying.

Det porøse PTFE-materlalet som danner forløperen for denne oppfinnelse kan fremstilles ved fremgangsmåten beskrevet i US patent nr. 3,953,566. Ved bruk av denne metode blandes et flytende smøremiddel med et kommersielt tilgjengelig pulver av PTFE, og blandingen ekstruderes ved en stempeltype ekstruder eller annen type ekstruder. Materialet blir deretter ekspandert ved hurtig strekking enten uniaksielt, biaksielt eller multiaksielt etter at det flytende smøre-middel er fjernet fra det.

Materialet blir etter strekking oppvarmet mens fastholdt til en temperatur over det krystallinske smeltepunkt av polymeren og holdt der i en tidsperiode. Tiden og temperaturen vil variere avhengig av materialmengden som oppvarmes. Generelt, desto høyere temperatur som anvendes desto kortere tid. Et sterkt, porøst materiale er fremstilt. Dette materialet som har undergått uniaksiell utvidelse har en mikrostruktur med knuter sammenknyttet av fibriller som er hovedsakelig parallelle og rette.

Mens denne oppfinnelse kan benyttes med produkter som har blitt biaksielt eller multiaksielt strukket, vil beskrivelsen som følger omtale en uniaksielt strukket gjenstand.

Figur 1 er et skjematisk planriss av et snitt av et uniaksielt ekspandert PTFE-materlale fremstilt ved bruk av teknik-kene beskrevet i US patent 3,953,566. Dette snitt, når sett under et mikroskop, avbildes idet det innehar mange knuter 2 sammenknyttet med mange fibriller 4. Dette viser mikrostrukturen i hvilken lengdeaksene til flbrlllene alle er hovedsakelig parallelle med utvidelsesretningen.

Dette forløpermaterialet sammentrykkes i retningen parallelt med, men motsatt av retningen i hvilken det ble opprinnelig ekspandert ved strekking. Sammentrykningstørrelsen avhenger av beskaffenheten på den tilformede gjenstand og det ønskede produkt. I en utførelse sammentrykkes den formede gjenstand opp til punktet like før det begynner å bli rynkete eller krympet. I denne utførelse sammentrykkes den tilformede gjenstand til mindre enn omkring en halvpart av sin opprinnelige lengde og fortrinnsvis til mindre enn omkring en fjerdedel av sin opprinnelige lengde. En andre utførelse fortsetter sammentrykningen slik at rynker eller krympinger skapes forsettlig. I en tredje utførelse kan den tilformede gjenstand sammentrykkes i en mindre utstrekning slik at den er mindre enn sin opprinnelige lengde, men større enn halvparten av sin opprinnelige lengde. I dette tredje tilfellet er den hurtige gjenvinningsegenskap større enn den til forløpergjenstanden, men dog mindre enn den for en mer sammentrykket gjenstand.

Den prosentvise sammentrykning beregnes fra den følgende ligning:

hvor 10er den opprinnelige lengde av forløpermaterialet og lcer den sammentrykte lengde.

Materialet blir deretter fastholdt i sin sammentrykkede tilstand og oppvarmet i en ovn ved en ovnstemperatur i størrelsesområdet fra 100° til 400°C med den mest foretrukne ovnstemperatur på omkring 380"C. Oppvarmingen kan gjøres med et stort antall typer ovner. Tidsperioden under hvilken den sammentrykte eller komprimerte gjenstand oppvarmes kan variere, men som en regel, desto lavere temperaturen desto lengre tid må artikkelen fastholdes. Den nødvendige tid for oppvarming kan også variere avhengig av ovnstemperatur, ovnstype og materialmassen.

Mens det er fordelaktig å anvende et oppvarmingstrinn, oppviser materialet den hurtig gjenvinnende egenskap dersom det sammentrykkes og fastholdes ved romtemperaturer, men det må fastholdes i lange tidsperioder, minst flere dager.

Etter at det sammentrykte materialet er blitt oppvarmet, avkjøles det fordelaktig til omkring 23°C. Avkjølingen kan skje gjennom naturlige luftstrømmer, eller ved tvungen kjøling. Etter avkjøling fjernes innspenningen. Fjerning av innspenningen før avkjøling av den sammentrykte porøse PTFE-gjenstand kan medføre at gjenstanden taper noe av de hurtiggjenvinnende egenskaper. Materialet blir deretter strukket på nytt i retning av den opprinnelige strekking til omtrentelig sin opprinnelige lengde.

Mens det foranstående har beskrevet utgangsmaterialet for denne oppfinnelse som porøse PTFE-materialer som har blitt oppvarmet over deres krystallinske smeltepunkt, kan porøse PTFE-materialer som ikke har blitt oppvarmet også benyttes. Disse materialer demonstrerer imidlertid ikke spennvidden av hurtig gjenvinning funnet i de varmebehandlede materialer, men de demonstrerer hurtiggjenvinning som er større enn det som oppvises av forløper PTFE-materialene.

PTFE-fibriller av enhver lengde i gjenstanden ifølge denne oppfinnelse demonstrerer det hurtiggjenvinnende fenomen; fortrinnsvis har imidlertid flbrlllene i gjenstanden ifølge denne oppfinnelse en midlere lengde på mindre enn 100 p.

Det porøse PTFE med hurtig gjenvinning forstås best ved henvisning til de vedlagte tegninger. Figur 2 er et skjematisk planriss av et snitt av ekspandert PTFE tilvirket i samsvar med den foreliggende oppfinnelse når sett under et mikroskop. I dette er knuter 12 sammenknyttet med fibriller 14. Det vises tydelig at til forskjell for flbrlllene i figur 1, har hovedsakelig alle flbrlllene i figur 2 et bøyd eller bølget utseende. Figur 3 og 4 er mikrofotografier av PTFE-mater ialer tilvirket i samsvar med anvisningene ifølge den kjente teknikk og det som er tilvirket i samsvar med den foreliggende oppfinnelse respektivt. Figur 3 er et mikrofotograf i av forløperrøret som ble komprimert etterpå, fastholdt, varmebehandlet og strukket på nytt i retning av det opprinnelige strekk til omtrentelig sin marginale lengde, som vist i figur 4.

Selv om mikrostrukturen, spesielt hovedsakelig alle fibrillene, undergår en endring i utseendet, forblir det totale utseendet for det bare øyet hovedsakelig uendret. Figur 5 er et mikrofotografi av veggens tverrsnitt for forløper PTFE-rørmaterialet. Figur 6 er et mikrofotografi av veggens tverrsnitt for PTFE rørmateriale behandlet i samsvar med trinnene ifølge foreliggende oppfinnelse. Dette produkt viser jevne overflater i likhet med de funnet i forløpermaterial-ene. En utførelse av foreliggende oppfinnelse er den hvor makrostrukturen (utvendig overflate og for et rør, utvendige og innvendige overflater) av materialet ikke demonstrerer noen tilsynelatende synlig endring i utseendet. I en alterna-tiv utførelse kan den ytre overflate og/eller indre overflate av PTFE-materialet modifiseres for å frembringe en korrigert eller ru overflate.

Ferdige produkter tilvirket i samsvar med metoden ifølge den foreliggende oppfinnelse kan innbefatte gjenstander slik som filmer, membraner, plater, rør, stenger og filamenter. Plater kan også tilvirkes ved å slisse rør i lengderetningen. Porøse hurtig-gjenvinnbare materialer, innbefattende rør, filmer, membraner eller plater, opprettholder deres hydrofob-iske beskaffenhet og er også permeable for vanndamp, som bevirker disse til å være vannfaste og pustbare. De kan være laminerte, impregnerte og bundet til andre materialer og stoffer for å tilveiebringe sammensatte eller komposittstruk-turer som har hurtiggjenvinnende egenskaper i tillegg til kjente egenskaper for ekspandert PTFE. Disse hurtig-gjenvinnbare PTFE-gjenstander er nyttige innenfor det medisinske området til applikasjoner slik som vaskulære transplanta-sjoner, i tøy- eller stoffanvendelser, såvel som innenfor filtreringsområdene.

En Instron strekktester ble benyttet for all utprøving. Alle testene ble utført ved en temperatur på 23° C ± 2°C. Hver prøve ble kuttet i to på tvers slik at en del kunne benyttes til å bestemme den maksimale strekkraft og den andre til å bestemme hurtig-gjenvinningen. En krysshodehastighet på 500 mm/min og første grepadskillelse på 150 mm ble benyttet for alle tester.

For prøveeksemplarer som er for små til å oppta den 150 mm grepadskillelse og tillate tilstrekkelig materiale inne i gripeanordningene for å forhindre slipp av prøveeksemplaret inne i gripeanordningene, kan andre kombinasjoner av krysshodehastighet og grep-adskillelse benyttes forutsatt at forholdet mellom krysshodehastigheten og den første grep-adskillelse er lik med 3,33 minutter — 1. Ved å opprettholde forholdet mellom krysshodehastigheten og den første grep-adskillelse konstant, ble alle strekkprøver utført ved en belastningsgrad på 333$/minutt.

Først ble den maksimale strekkraft på en halvdel av prøve-materialet bestemt. Dette ble gjort på Instron-testeren ble bruk av standard pneumatisk aktiverte cord-gripeanordninger. Brudd i prøveeksemplarene oppsto i avstand fra kantene til gripeanordningene. Den maksimale strekkraft ble målt for rør, stenger og plater for hvert enkelt eksemplar. For plate-eksemplaret hie platen brettet Inn halvveis 1 lengderetningen og plassert mellom cord-gripeanordningene. For å påføre 1% av den maksimale strekkraft, ble cord-gripeanordningene fjernet og utskiftet med pneumatisk aktiverte flate gripe-anordninger med gummiflater. Den andre halvdel av prøveeksemplaret (i enten rør- eller stavform, eller ubrettet plate) ble plassert mellom disse gripeanordninger og en strekkbelastning på 1% av den tidligere bestemte bruddkraft eller maksimale strekkraft ble påført ved bruk av identisk gripeadskillelse og belastningsgrad som beskrevet ovenfor.

Lengden (lt) for prøveeksemplaret mens den var under 1$ av den maksimale strekkraft ble bestemt som avstanden for grep-adskillelsen. Alternativt kan lengden (lt) måles fra Instron-testerens diagram-registreringsanordning.

Straks etter at det var nådd en strekkbelastning ekvivalent med 156 av den maksimale strekkraft, ble den nedre Instron-gripeanordning hurtig frigjort for å tillate prøven å gjenvinne seg. Fem sekunder etter frigjøring av strekket, ble den faktiske lengde (lr) av prøven som hadde vært mellom gripeanordningene til testeanordningen målt.

Den prosentvise hurtiggjenvinning ble deretter beregnet fra den følgende ligning:

hvor lt var testprøvens lengde under strekkbelastningen og lrvar testprøvens lengde målt fem sekunder etter frigjøring av strekkbelastningen.

Veggens tykkelsesmålinger for forløperrørene ble tatt ved å kappe en 2,5 cm lang prøve fra enden av rørprøven med et barberblad. Denne prøve ble deretter jevnt anpasset over en dor av rustfritt stål med utvending diameter som korrespon-derer med den innvendige diameter av røret. Tykkelsesmåling ble utført ved bruk av en profilprojektor for å måle avstanden fra den ytre overflate av doren til den ytre overflate av den kuttede ende av rørprøven. Målingene ble foretatt ved 3 steder med avstand omtrentelig 120° fra hverandre rundt omkretsen av røret. Veggtykkelsen til prøven ble tatt som middelverdien av disse tre målinger.

Fibrillengden til testprøvene i eksemplene som følger ble bestemt ved fotografering av overflaten til prøven ved 200 gangers forstørrelse. To parallelle linjer ble trukket 12 mm over og under den langsgående senterlinje av fotografiene, parallelt med retningen til fibrillene. Ved å følge den øvre kant av den øvre linje og startende fra venstre kant av fotografiet, ble avstanden fra den høyre kant av den første distinkte knute til den venstre kant av den andre distinkte knute målt som den første fibrillengde. Målinger ble foretatt ved bruk av delinger referert til en målestokk som tok hensyn til forstørrelsesfaktoren.

Fem påfølgende fibrill-lengdemålinger ble foretatt på denne måte langs den trukne linje. Fotografiet ble dreid 180° og 5 påfølgende fibrill-lengdemålinger ble foretatt fra venstre kant av fotografier langs den øvre kant av den andre trukne linje. Den midlere fibrill-lengde for prøveeksemplaret ble tatt til å være middelverdien av ti fotografimålinger.

Både veggtykkelse- og fibrill-lengdemålinger ble foretatt på forløperrørene før de oppfinneriske behandlingstrinn ble påført.

De følgende eksempler som beskriver fremgangsmåter og produkter ifølge den foreliggende oppfinnelse er kun illu-strerende og ikke ment å begrense omfanget av den foreliggende oppfinnelse på noen som helst måte.

EKSEMPEL 1

HURTIG GJENVINNBARE EKSPANDERTE PTFE- RØR

CD123 fint pulver PTFE-resin (levert fra ICI Americas) ble blandet med 150cm<3>ISOPAR M (Varemerke), luktfri løsemiddel (fått fra Exxon Corporation), pr. pund PTFE-resin. Blandingen ble komprimert til et rørformet emne, oppvarmet til omkring 60° C og ekstrudert til rør i en stempelekstruder med et reduksjonsforhold på omkring 240:1. Smøremiddelet ble fjernet fra ekstrudatet ved tørking i en tvungen konveksjonsluft-ovn ved 250°C i tretti minutter. Rørene ble deretter ekspandert ved strekking ved benyttelse av strekketeknologien som vist i US patent 3,953,566. Prøverør 1,2,3 og 5 i tabell 1 var ekspandert 8,4:1, ved en grad på omkring 50$ pr. sekund i en tvungen konveksjonsluft-ovn ved en temperatur på 290°C. Disse rør hadde fibrill-lengder på omkring 35 mikron. Prøverør 4 ble ekspandert 2,3:1, ved en grad på omkring 160$ pr. sekund i en tvungen konveksjonsluft-ovn ved en temperatur på 290°C. Disse rør hadde en fibrill-lengde på omkring 10 mikron. Alle rør, bortsett fra prøven 5, ble deretter varmebehandlet i en gravitasjon konveksjonsluft-ovn i 90 sekunder ved 393°C. Alel rørene hadde en innvendig diameter på 10 mm.

Et rør av hver type ble tilbakeholdt som en kontrollprøve. Prosentvis hurtiggjenvinningsmålinger for kontroll eller forløperrøret er vist sammenlignet med rør behandlet med fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse i tabell 1. Rørene ble anpasset over dorer av rustfritt stål med utvendig diameter på 10 mm. En ende av hvert rør ble festet til dens dor med en fastholdende tråd. Den frie ende av hver rørprøve ble skjøvet for hånd i lengderetningen mot den fastholdte enden av røret, og sammentrykket således rørprøven i lengderetningen. Den prosentvise sammentrykning for hver prøve ble beregnet med formelen beskrevet ovenfor og er angitt i tabell 1. Hver rørprøve ble komprimert eller sammentrykket jevnt uten rynking eller på annen måte forstyrrelse av den utvendige overflate. Den frie ende av hvert rør ble festet til doren med en andre fastholdende tråd. Hvert rør og doranord-ningen ble plassert i en gravitasjon konveksjonsluft-ovn en forutbestemt tid og ovnstemperatur, hvor begge parametere er angitt i tabell 1. Hvert rør og doranordning ble fjernet fra ovnen og avkjølt til omkring 23°C. Den fastholdende tråd for hver anordning ble fjernet og rørene ble fjernet fra deres dorer. Hver prøve ble på nytt strukket i retning av det opprinnelige strekk til omtrentelig sin opprinnelige lengde og tillatt gjenvinning i minst en time. Prosentvis hurtiggjenvinning ble beregnet for hvert rør ved bruk av ligningen som er beskrevet tidligere. Resultatene for den prosentvise hurtiggjenvinning er oppsummert i tabell 1.

EKSEMPEL 2

STENGER

En stang med nominell diameter på 0,635 cm av GORE-TEX (varemerke) Joint Sealant, kommersielt tilgjengelig fra W.L. Gore and Associates, Inc., Elkton, MD, ble benyttet som forløper for porøst PTFE-materlale som ble behandlet ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse. Dette materialet var ikke blitt oppvarmet over dets krystallinske smeltepunkt.

Et parti av testprøven ble kappet av og tilbakeholdt som en kontroll for bestemmelse av den prosentvise hurtiggjenvinning av forløpermaterialet. En andre prøve med lengde på 300 mm ble plassert i et tynnvegget rør av rustfritt stål med 0,53 cm innvendig diameter og sammentrykket manuelt og oppnådde en sammentrykning på 67$. Denne sammentrykning ble bibeholdt ved bruk av en plugginnspenning. Enheten ble oppvarmet i en gravitasjon konveksjonsluft-ovn til en ovnstemperatur på omkring 300°C i 15 minutter, mens prøven ble fastholdt i sin sammentrykte tilstand. Enheten ble fjernet fra ovnen og avkjølt til omtrentelig 23°C. Innspenningen ble fjernet og prøven ble fjernet fra røret av rustfritt stål. Prøven ble strukket på nytt i retning av det opprinnelige strekk for hånd til omtrentelig sin opprinnelige lengde og tillatt å gjeninnhente seg i mer enn 1 time. Prosentvis hurtiggjenvinningsmålinger ble foretatt både på kontrollprøvene og prøvene behandlet Ifølge de oppfinneriske trinn som beskrevet ovenfor. Målingene og beregningene ble foretatt ved bruk av den prosentvise hurtiggjenvinning som definert i beskrivelsen. Resultatene er vist i tabell 2.

EKSEMPEL 3

REPETERINGSEVNE

Et hurtiggjenvinnbart rør (prøveeksemplar 1) fra eksempel 1 ble strukket 10 ganger for å bestemme rekkevidden for prosentvis hurtiggjenvinning for et prøveeksemplar som var blitt utsatt for repeterte tøyninger. Prøveeksemplaret ble plassert mellom gripeanordningene på en Instron strekkfester med en gripeadskillelse på 150 mm. Krysshodehastigheten ble innstilt til 500 mm/minutt for å gi en belastnings- eller tøyningsgrad på 333$ pr. minutt. Instron-maskinen ble programmert til å stoppe sin krysshodebevegelse ved oppnåelse av 0,53 kilo strekkbelastning i likhet med det ifølge eksempel 1, prøveeksemplar 1. Lengden (lt) f°r prøven mens den var under 1-prosenten av maksimal strekk-kraft ble bestemt ved måling av avstanden mellom gripeanordningene. Alternativt kan lengde (lt) måles fra Instron-instrumentets kurve-registreringsenhet. Når krysshodet stoppet, ble den nedre gripeanordning på Instron-instrumentet frigjort, som frigjorde prøven og tillot den å gjenvinne sin lengde. Fire sekunder etter at prøveeksemplaret var frigjort fra den nedre gripeanordning, ble den virkelige lengde lrfor prøven målt og registrert. Krysshodet ble returnert til sin utgangsstil-ling for igjen å tilveiebringe en gripeadskillelse på 150 mm. Prøveeksemplaret ble igjen klemt mellom de nedre gripeanordninger for Instron-testeren ved det samme punkt på prøve-eksemplaret. 60 sekunder etter den første strekkpåføring, ble 0,53 kilo strekk igjen påført og hele testen ble repetert. Dette ble foretatt 10 ganger totalt, med lt og lrmålt og registrert hver gang. Den prosentvise hurtiggjenvinning ble betegnet som tidligere definert for hver strekkpåføring. Resultatene er gjengitt i tabell 3.

EKSEMPEL 4

FLAT PLATE

Flate rektangulære plater av ekspandert PTFE ble frembragt ved å slisse i lengderetningen et rør med innvendig diameter på 10 mm tilvirket på samme måte som forløperrøret ifølge eksempel 1, prøveeksemplar 1. En av testplatene ble tilbakeholdt som kontrollprøve for bestemmelse av dens prosentvise hurtiggjenvinning. Det vises til figur 7 hvor en andre prøveplate 21 ble klemt mellom to tynne plater 27 og 29 av rustfritt stål og adskilt med omkring 0,9 mm fra hverandre. En endekant 23 av prøveplaten 21 ble fastholdt fra bevegelse. Den motsatte endekant 25 ble beveget mot den fastholdte endekant med bruk av en plate 31 av rustfritt stål for således å sammentrykke materialplaten i retning av fibrillene, dvs. i en retning parallelt med, men motsatt av retningen som den var strukket. Materialet ble sammentrykket 83%. Den sammentrykkede prøve ble fastholdt og enheten ble oppvarmet i en gravitasjon konveksjonsluft-ovn ved en temperatur på omkring 380°C i omkring 5 minutter. Etter fjerning fra ovnen ble enheten avkjølt til omkring 23° C og plateprøven ble fjernet fra mellom de nevnte plater. Prøven ble igjen strukket i retning av det opprinnelige strekk til omtrentelig sin opprinnelige lengde og tillatt å gjenvinne i mer enn 1 time. Den prosentvise hurtiggjenvinning hie målt og beregnet ved bruk av formelen som tidligere er beskrevet. Resultatene for både prøven ifølge oppfinnelsen og kontrollen er vist i tabell 4.

EKSEMPEL 5

HURTIGGJENVINNBARE EKSPANDERTE PTFE- RØR

OG FIBRILLMÅLINGER

Prøveeksemplaret 1,2,3 og 4 ifølge eksempel 1 ble ytterligere evaluert for å estimere størrelsen av bøying som ble tildelt fibrillene ved den hurtiggjenvinnende prosess. SEM-fotoer tatt med 500X forstørrelse (figurene 8,9,10,11,12 og 13) ble foretatt for veggtverrsnittet av hvert prøveeksemplar. Figurene 8 og 9 er mikrofotografier av forløperprøver som har fibrill-lengder på 10 mikrometer og 30 mikrometer respektivt. Hvert prøveeksemplar ble preparert ved å skjære ut et segment og tillate det å avspenne en tilstrekkelig tidsperiode, i dette tilfellet 24 timer. En avspent tilstand er den hvor prøvesegmentet foreligger uten strekk- eller trykkpåvirkning. Hver prøve ble oppstilt og bibeholdt i sin avspente tilstand.

SEM-fotoer ble tatt med forstørrelsesnivåer på 500X. To viktige faktorer ved bestemmelsen av forstørrelsesnivået innbefatter oppløsning og fibrillprøvetaklng. Fotografien som er tatt viste mellom fem og ti komplette sekvensmessige fibrillsett.

Mikrofotografiene ble markert med to parallelt trukne linjer plassert 24 mm fra hverandre, omtrentelig sentrert på fotografiet og orientert slik at linjene var hovedsakelig parallelle med retningen til fibrillene. Ved bevegelse fra venstre mot høyre langs den øvre trukne linje, ble avstanden "H" mellom knutene bestemt til å være avstanden mellom knutens festepunkter for den første distinkte fibrill nærmest den trukne linje. En distinkt fibrill er en hvis fullstendig lengde kan skilles ut visuelt. Vertikal forskyvning, en avstand "V" ble deretter målt som den vinkelrette lengde fra avstanden "H" til det punkt lengst fra på fibrillen. Dersom fibrillen krysset avstanden "H" en eller flere ganger, så ble avstanden "V" bestemt til å være summen av de maksimale vinkelrette "V"-målinger. Forholdet mellom V/H ble beregnet for fibrillen. Ved bevegelse til høyre langs den trukne linje, ble "V" og "H"-målingene bestemt for fire ytterligere fibriller. Fotografiet ble dreid 180° og prosessen ble repetert for fire ytterligere fibriller. Middelverdiene for "V" og "H", og V/H ble beregnet for alle ti fibriller som var undersøkt. Måleresultatene er oppsummert i tabell 5.

Claims

1. Porøs, tilformet gjenstand bestående hovedsakelig av polytetrafluoretylen (PTFE), hvilke gjenstand har en mikrostruktur av knuter (12) sammenknyttet av fibriller (14), karakterisert ved at gjenstanden har en hurtiggjenvinning på mer enn omkring 5,5$.

2. Gjenstand ifølge krav 1, karakterisert ved at hovedsakelig alle fibrillene (14) har et bøyd utseende.

3. Gjenstand ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den er i form av et rør med glatte innvendige og utvendige overflater.

4. Fremgangsmåte for tilvirking av en porøs, tilformet gjenstand ifølge krav 1 til 3, karakterisert ved at et preformet emne ekstruderes av en blanding med koagulert dispersjon av PTFE og flytende smøremiddel, at materialet ekspanderes etter fjerning av det flytende smøremiddel ved strekking av materialet i lengderetningen og opprettholde materialet ved en temperatur mellom 35°C og det krystallinske smeltepunkt under strekkingen, at det ekstruderte og ekspanderte PTFE sammentrykkes i retning av fibrillene for å redusere dens størrelse, fastholde PTFE-genstanden i sin sammentrykte tilstand, og oppvarme den sammentrykte PTFE-gj enstand.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at materialet sammentrykkes minst 60$, eller 75$, eller 90$, i retning av den ønskede hurtiggjenvinnbare karakteristikk.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at det sammentrykte PTFE-materialet oppvarmes til en temperatur over dets krystallinske smeltepunkt.

7. Fremgangsmåte for tilvirking av en porøst tilformet gjenstand ifølge krav 1, i form av et rør av PTFE, karakterisert ved : a) røret sammentrykkes og fastholdes til mindre enn omkring 50$ av sin opprinnelige lengde; b) det oppvarmes ved en forhøyet temperatur over en tidsperiode ; c) det tillates å avkjøle; og d) røret strekkes til omtrentelig sin opprinnelige lengde.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at det sammentrykte PTFE-materialet ikke oppvarmes.