BRPI0709652A2

BRPI0709652A2 - processo para preparação contìnua de soluções, processo para preparação contìnua de artigos moldados a partir de pastas de uhmw po de peso molecular ultra-alto, artigo moldado sólido

Info

Publication number: BRPI0709652A2
Application number: BRPI0709652-6A
Authority: BR
Inventors: Thomas Y-T Tam; Qiang Zhou; John A Young; Charles R Arnett; John D Brodie; Conor J Twomey; Lori L Wagner; Sheldon Kavesh
Original assignee: Honeywell Int Inc
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2007-03-28
Publication date: 2011-07-19
Also published as: US20070231572A1; US20110049753A1; CA2648212A1; JP5144641B2; US8506864B2; MY149308A; CN101460548A; WO2007118008A2; RU2008142849A; ES2379505T3; CA2648212C; EP1999190A2; TWI417322B; US8444898B2; MX2008012312A; JP2009532528A; IL194448A; KR101390161B1; TW200804471A; CN101460548B

Abstract

PROCESSO PARA PREPARAçãO CONTìNUA DE SOLUçõES, PROCESSO PARA PREPARAçãO CONTìNUA DE ARTIGOS MOLDADOS A PARTIR DE PASTAS DE UHMW PO DE PESO MOLECULAR ULTRA-ALTO, E ARTIGO MOLDADO SóLIDO. Trata-se de um processo robusto para preparação contínua de soluções de UHMW PO de alto peso molecular, capaz de produzir materiais resistentes com elevada capacidade de produção, economizando reguisitos de capital e energia, e trata-se dos artigos feitos por meio do referido processo.

Description

PROCESSO PARA PREPARAÇÃO CONTÍNUA DE SOLUÇÕES, PROCESSOPARA PREPARAÇÃO CONTÍNUA DE ARTIGOS MOLDADOS A PARTIR DEPASTAS DE UHMW PO DE PESO MOLECULAR ULTRA-ALTO, E ARTIGOMOLDADO SÓLIDO

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

1. Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a um processo parapreparação continua de soluções de poli(alfa-olefina) dealto peso molecular e artigos moldados feitos das mesmas.

2. Descrição da Técnica Associada

Foram descritos na técnica anterior diversosprocessos para fiação de soluções de polímeros de alto pesomolecular. A fiação de solução de polietileno de alto pesomolecular foi descrita nas Patentes Norte-Americanas(USP's) n° US 4.413.110, n° US 4.344.908, n0 US 4.430.383 en° US 4.663.101, por exemplo, sendo todas as mesmas aquiincorporadas a título de referência na medida em que nãosejam incompatíveis com o presente pedido. A fiação desoluções de álcool polivinílico de alto peso molecular e depoliacrilonitrila de alto peso molecular foi descrita nasPatentes Norte-Americanas (USP's) n° US 4.440.711 e n° US4.883.628, respectivamente.

Métodos de preparação contínua de soluções depolímeros de alto peso molecular em combinação com fiaçãode solução foram descritos nas patentes norte americanasUSP' s n° US 4.413.110, n° 4.440.711, n° 4.663.101, n° US4.668.717, n° US 4.784.820, n° US 4.883.628, n° US5.032.338, η° WO 2005/066400, η° WO 2005/066401 e em umapublicação intitulada "Suspension Spinning of Ultra-highMolecular Weight Polyethylene" [Fiação de Solução dePolietileno de Peso Molecular Ultra-alto] da autoria de J.

Smook e A. J. Pennings, Polymer Bulletinf 10, 291-297(1983) .

o documento norte americano n° US 4.413.110descreveu um processo em que uma pasta de polietileno dealto peso molecular é formada em um primeiro vaso. Com umtempo de residência suficiente, a pasta é convertida em umasolução em um misturador intensivo. A solução de polímero éalimentada para um dispositivo de extrusão e em seguidapara uma fiandeira ("spinneret") por meio de uma bomba deengrenagens.

o documento norte americano n° US 4.668.717descreveu um processo no qual uma suspensão de polietilenode alto peso molecular em decalina à temperatura ambientefoi alimentada para um dispositivo de extrusão de roscadupla co-rotativa com seções alternadas de mistura etransporte. Com suficientes tempo de residência, taxa decisalhamento e temperatura, foi formada uma solução dopolímero no dispositivo de extrusão e a mesma foi fornecidapara uma abertura, opcionalmente por meio de uma bomba deengrenagens. 0 documento n° WO 2005/066400 e o documento n°WO 2005/066401 descrevem a utilização de um dispositivo deextrusão de rosca dupla para- formação de uma solução depolímero em combinação com condições específicas de fiaçãoe estiramento.

O documento norte americano n° US 4.784.820descreveu um processo em que uma pasta de polímero de altopeso molecular é formada e transferida sob pressão por meiode uma bomba de deslocamento positivo para um dispositivode extrusão de rosca.. Com tempo de residência e temperaturasuficientes, é formada uma solução no dispositivo deextrusão, que é alimentada para uma fiandeira por meio deuma bomba reguladora ("metering pump").

O documento norte americano n° US 5.032.338descreveu dois processos. Em um processo, uma pasta depolietileno de alto peso molecular é formada em um vaso eem seguida é feita passar através de um tubo helicoidalaquecido e diretamente para uma fiandeira. Em um segundoprocesso, uma pasta de polietileno de alto peso molecular éformada em um vaso de mistura. A pasta é feita passaratravés de um dispositivo pré-aquecedor com tempo etemperatura suficientes para dissolver 5 até 50% depolímero. O processo de dissolução é completado em umdispositivo de extrusão de rosca e a solução é enviada parauma bomba de engrenagens e uma fiandeira. A distribuição detamanhos de partículas do polietileno era tal que pelomenos 75% por peso das partículas se encontravam na faixade tamanho de 100 até 400 micra.

A publicação mencionada acima, da autoria de J.Smook e A. J. Pennings, descreveu a preparação semi-contínua de soluções de polietileno de alto peso molecular.Uma suspensão de pó de polietileno foi formada em umasolução de estearato de alumínio em um solvente mistoconsistindo em 80/20 volume/volume de óleo deparafina/1,2,4-triclorobenzeno com uma densidadeequivalente à densidade do polietileno. A solução depolietileno foi formada mediante bombeamento destasuspensão através de um tubo helicoidal aquecido com umtempo de residência de cerca de 30 minutos. Foi observadoque foram requeridos cuidados especiais para evitarentupimento do tubo.

Cada uma das patentes e publicações citadas acimarepresentou um avanço no estado da técnica. Entretanto,nenhuma das mesmas descreveu o processo específico dapresente invenção e nenhuma atendeu todas as necessidadesatendidas pela presente invenção. Estes métodos da técnicaanterior tinham várias desvantagens. Os misturadoresintensivos e extrusoras de rosca descritos por várias daspatentes da técnica anterior requerem tanto um elevadoinvestimento de capital quanto amplos recursos dealimentação de energia. São dispositivos excelentes paramistura de distribuição porém são dispositivos muitodispendiosos para provisão de tempo de residência. Paraproporcionar o tempo de residência suficiente para acompletação do processo de dissolução nestes dispositivos,as taxas de rendimento e as capacidades de produção foramsub-utilizadas. Os dispositivos tubulares de dissoluçãodescritos no documento norte americano n° US 5.032.338 e noartigo anteriormente mencionado de Smook e Pennings eramsensíveis à distribuição de tamanhos de partículas dopolímero e/ou tinham tendência a entupimento.

Existe uma necessidade de um processo robusto capazde produzir materiais resistentes com elevada capacidade deprodução, que seja insensível à distribuição de tamanhos departículas do polímero e que reduza os requisitos.financeiros e energéticos.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A presente invenção consiste em um processo de altaprodutividade para preparação contínua de soluções depoli(alfa-olefinas) de peso molecular ultra-alto e artigosmoldados feitos das mesmas. Para os propósitos da invenção,uma poli(alfa-olefina) de peso molecular ultra-alto(doravante aqui opcionalmente abreviada como UHMW PO) édefinida como tendo uma viscosidade intrínseca medida emdecalina a 135° C de 5 até 45 dl/g. A UHMW PO pode ser umhomopolímero, tal como por exemplo, polietileno,polipropileno, polibuteno-1, ou pode ser um copolímero de alfa-olefinas, ou pode consistir em pelo menos 50 mole% deum monômero de alfa-olefina co-polimerizado com um monômeroη ã o-oIe f íηi co.

Em uma primeira configuração, a invenção consisteem um processo para preparação contínua de soluçõescompreendendo até 50% por peso de UHMW PO possuindo umaviscosidade intrínseca de 5 até 45 dl/g medida em decalinaa 135° C compreendendo as etapas de:a) formação de uma pasta de partículas de UHMWPO em um solvente para a UHMW PO a umaprimeira temperatura inferior à temperaturaem que as partículas de UHMW PO se irãodissolver no solvente;

b) processamento da pasta através de umaextrusora operando de tal forma que umamistura do solvente e da UHMW PO é formada auma segunda temperatura acima da temperaturade fusão da UHMW PO, e em que a taxa derendimento da UHMW PO na mistura é pelo menosa quantidade 2,5 D2 (2,5 χ D χ D.) gramas porminuto em que D representa o diâmetro derosca da extrusora era centímetros;

c) opcionalmente, descarga da mistura daextrusora através de urna bomba dedeslocamento positivo;

d) passagem da mistura através de um vasoaquecido a uma temperatura superior àtemperatura de fusão da UHMW PO, com o vasotendo um volume tal que o tempo médio deresidência da mistura no vaso é de 2 até 120minutos, sendo assim formada uma solução daUHMW PO.

Em uma outra configuração, a invenção consiste emum processo para preparação contínua de artigos moldados apartir de pastas de UHMW PO compreendendo as etapas de:a) formação de uma pasta de partículas de UHMWPO possuindo uma viscosidade intrínsecamedida em decaiina a 135° C de 5 até 45 dl/gem um solvente para a UHMW PO a uma primeiratemperatura inferior à temperatura em que aspartículas de UHMW PO se irão dissolver nosolvente; ·

b) processamento da pasta através de umaextrusora operando de tal forma que umamistura do solvente e da UHMW PO é formada auma segunda temperatura acima da temperaturade fusão da UHMW PO, e em que a taxa derendimento da UHMW PO na mistura é pelo menosa quantidade 2,5 D2 (2,5 χ D χ D) gramas porminuto em que D representa o diâmetro derosca da extrusora em centímetros;

c) opcionalmente, descarga da mistura daextrusora através de uma bomba dedeslocamento positivo;

d) passagem da mistura através de um vasoaquecido a uma temperatura superior àtemperatura de fusão da UHMW PO, com o vasotendo um volume tal que o tempo médio deresidência da mistura no vaso é de 2 até 120minutos, sendo assim formada uma solução da UHMW PO;

e) passagem da solução assim formada para forado vaso através de uma bomba de deslocamentopositivo e através de um orifício deconformação, com a solução encontrando-se auma temperatura inferior ao ponto de ebuliçãoem ambiente atmosférico do solvente paraformação de um artigo moldado de solução;

f) opcionalmente, estiramento do artigo moldadode solução;

g) esfriamento do artigo moldado de solução paraformação de um artigo moldado de gel;

h) opcionalmente, estiramento do artigo moldadode gel;

i) remoção do solvente do artigo moldado de gelpara formação de um artigo moldado sólido; e

j) opcionalmente,, estiramento do artigo sólidoem uma ou mais etapas a temperaturas de 25° Caté 165° C.

Em uma outra configuração., a invenção consiste emum artigo moldado de gel preparado de acordo com o métodoacima. Em uma outra configuração ainda, a invenção consisteem um artigo moldado sólido preparado de acordo com ométodo acima.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃOA preparação de soluções de UHMW PO não é umatarefa trivial. Uma das dificuldades encontra-se nadeterminação do momento em que se formou uma solução.Alguns trabalhadores da técnica anterior supuseram que aformação de ura liquido transparentes constituía umaindicação do ponto de término do processo de dissolução eurna prova de homogeneidade. A falácia desta suposição foiilustrada em um estudo da dissolução de uma única partícula de polietileno de peso molecular ultra-elevado de cerca de150 micra de diâmetro em um solvente estático em ummicroscópio de estágio quente (M. Rammoorthy, HoneywellInternational Incw trabalho não publicado). Quando atemperatura de estágio quente se aproximou do ponto defusão do polietileno, a partícula aparentemente "dissolveu-se" gradualmente em suas margens periféricas esubseqüentemente desapareceu através de uma estreita faixade temperatura e em um prazo de tempo curto. Entretanto,quando o estágio quente foi esfriado, a partícula recristalizou-se e reapareceu. A partícula não se tinhaportanto dissolvido. Aparentemente, a partículasimplesmente tinha derretido sem se dissolver. No estadofundido, a partícula não pode ser vista devido ao fato de oíndice de refração do polietileno fundido ser muito próximo do índice do solvente. Desta forma, o surgimento de umlíquido transparente não constitui uma indicação de que opolietileno de peso molecular ultra-elevado tenha sidodissolvido e não constitui uma indicação de formação de uma"solução homogênea".

Para formação de uma solução de UHMW PO, duascondições são axiomáticas. Em primeiro lugar, a temperaturadeve ser próxima' ou superior à temperatura de fusão dopolímero cristalino. Em segundo Iugary deverá haver temposuficiente para o solvente se difundir para o interior dopolímero e para o polímero se difundir no solvente.

A situação torna-se mais complexa quando seconsidera um conjunto de partículas com, por exemplo,concentrações de UHMW PO superiores a 2% por peso. Quandouma pasta de partículas de UHMW PO em um solvente éaquecida para uma temperatura próxima do ponto de fusão dopolímero, as partículas coalescem e aglomeram-se. A misturade solvente/polímero compreende então domínios deconcentrações de polímero tanto muito elevadas quanto muitobaixas, com os diferentes domínios possuindo viscosidadesradicalmente diferentes. Este problema não parece ter sidoreconhecido por outros técnicos.

A tarefa de preparação de soluções de UHMW PO emconcentrações de cerca de 2% por peso até cerca de 50% porpeso pode ser considerada como tendo as seguintes etapas:

1. Formação de uma pasta, isto é, uma dispersãode partículas do polímero sólido, em umsolvente capaz de dissolver o polímero.

2. Aquecimento da pasta para fusão do polímeroe para formação de uma mistura líquida emcondições intensas de mistura promotora dedistribuição e dispersão com o objetivo dereduzir os tamanhos de domínios de polímerofundido e solvente na mistura para dimensõesmicroscópicas.3. Aguardar por um tempo suficiente aocorrência de difusão do solvente para ointerior do polímero e do polímero nosolvente.

Nos processos da técnica anterior, tentava-serealizar o segundo e o terceiro estágios era dispositivos demistura intensiva tais como extrusoras mediante operaçãodestes dispositivos a uma capacidade menor que suacapacidade de rendimento com o objetivo de proporcionartempo de residência. 0 resultado era uma utilizaçãoineficiente das capacidades de produção destas máquinasdispendiosas e de alto consumo de energia. A capacidade deuma extrusora situa-se era uma escala de aproximadamente oquadrado do diâmetro da rosca. Uma figura de mérito parauma operação de extrusão consiste portanto na proporçãoentre a taxa de rendimento do polímero e o quadrado dodiâmetro da rosca. A presente invenção consiste em umprocesso que economiza requisitos tanto de capital quantode energia e que é capaz de produzir materiais resistentescom uma elevada capacidade de produção. A invenção tambéminclui os materiais produzidos com esse processo.

Era uma configuração, a invenção consiste em umprocesso para preparação contínua de soluções compreendendoaté 50% por peso de UHMW PO possuindo uma viscosidadeintrínseca medida em decalina a 135° C de 5 até 45 dl/gcompreendendo as etapas de:

a) formação de uma pasta de UHMW PO em umsolvente para a UHMW PO a uma primeiratemperatura inferior à temperatura em que aspartículas de UHMW PO se irão dissolver nosolvente;

b) processamento da pasta através de umaextrusora operando de tal forma que urnamistura do solvente e da UHMW PO é formada auma segunda temperatura acima da temperaturade fusão da UHMW P0, e em que a taxa derendimento da UHMW PO na mistura é pelo menosa quantidade 2,5 D2 (2,5 χ D χ D) gramas porminuto em que D representa o diâmetro derosca da extrusora em Centimetros;

o processo de alta produtividade de acordo com ainvenção produz soluções de UHMW PO com uniformidade ehomogeneidade aperfeiçoadas era comparação com a técnicaanterior, conforme é demonstrado pela capacidade deprodução de fibras resistentes a partir dessas soluções.

Preferencialmente, no processo de acordo com ainvenção, o tempo médio de residência da mistura naextrusora é de no máximo a quantidade 0,6 D (0,6 χ D) emque D é o tamanho de rosca em centímetros. Maispreferencialmente, o tempo médio de residência da misturana extrusora é de pelo menos a quantidade 0,4 D. 0 tempomédio de residência é definido como o volume livre daextrusora (espaço interno menos rosca) dividido pela taxade rendimento volumétrico, por exemplo, volume livre em cm3dividido pela taxa de rendimento em cm3/min resultando emum tempo médio de residência em minutos.

Preferencialmente, no processo de acordo com apresente invenção, a taxa de rendimento de UHMW PO é depelo menos 4 D2 gramas/min em que D é o diâmetro de roscada extrusora em centímetros. Mais preferencialmente, a taxade rendimento de UHMW PO é de pelo menos 6 D2 gramas/min emque D é o diâmetro de rosca da extrusora em centímetros.Ainda mais preferencialmente, a taxa de rendimento de UHMWPO é de pelo menos 10 D2 gramas/min em que D é o diâmetrode rosca da extrusora em centímetros. Presentemente, oprocesso de acordo com a invenção obteve um múltiplo de15,8 D2. Entretanto, à medida que o processo de acordo coma invenção aumenta de escala e é tornado mais eficiente, éprevisto que serão alcançados múltiplos ainda mais elevadostais como 20 D2, 30 D2 e 40 D2. Máis preferencialmente, ataxa de rendimento de UHMW PO é de 2,5 D2 até 40 D2gramas/min em que D é o diâmetro de rosca da extrusora emcentímetros.

A extrusora empregada no processo de acordo com ainvenção tem como função transformar a pasta de polímero emuma mistura íntima de polímero fundido e solvente,idealmente com tamanhos de domínios de dimensõesmicroscópicas. A extrusora deverá ter capacidadessuficientes de aquecimento e mistura distributiva pararealizar este objetivo. A extrusora poderá ser umaextrusora de rosca única, ou poderá ser urna extrusora derosca dupla sem contato entre roscas ou uma extrusora derosca dupla de contra-rotação com encaixe entre roscas.

Preferencialmente, a extrusora empregada no processo deacordo com a presente invenção é uma extrusora de roscadupla co-rotativa com encaixe entre roscas.

Preferencialmente, os elementos de rosca da extrusora derosca dupla co-rotativa com encaixe entre roscas sãoelementos de transporte de avanço.

A mistura líquida produzida na extrusora édescarregada para um vaso aquecido, opcionalmente atravésde uma bomba de deslocamento positivo tal como uma bomba deengrenagens. O vaso aquecido proporciona o tempo deresidência necessário para permitir a transformação damistura íntima de polímero/solvente em uma soluçãoverdadeira. Um tempo de residência excessivamente curtoimpede uma formação de solução plena. Um tempo deresidência excessivamente longo pode causar degradação depolímero. Preferencialmente, o tempo de residência médio novaso é de 2 até 90 minutos. Mais preferencialmente, o tempode residência médio no vaso é de 4 até 60 minutos. 0 tempomédio de residência é definido como o volume interno dovaso dividido pela taxa de rendimento volumétrica, porexemplo, o volume em cm3 dividido pela taxa de rendimentoem cm3/mi η produzindo como resultado o tempo médio deresidência em minutos.

O vaso aquecido pode ter qualquer formato desde queseu volume interno seja suficiente para proporcionar otempo de residência necessário. Entretanto, é desejável quea distribuição de tempo de residência no vaso seja tãorestrita quanto possível.. É preferencial que o vaso sejaconstituído por um tubo aquecido. 0 tubo aquecido pode seruma extensão reta de tubo, ou pode ter curvas, ou podeconsistir em um formato helicoidal. O tubo pode compreenderseções de diferentes comprimentos e diâmetros selecionadasde forma a assegurar que não ocorram quedas de pressãoexcessivas através do tubo. Na medida em que a mistura depolímero/solvente que ingressa no tubo é altamente pseudo-plástica, é preferencial que o tubo aquecido contenha um oumais misturadores estáticos para redistribuição do fluxoatravés da seção transversal do tubo a intervalos., e/oupara proporcionar uma dispersão adicional.

O aquecimento pode ser provido por uma bainhaexterna e circulação de fluido de transferência térmica, ouo tubo pode ser aquecido eletricamente por meio de.contatocom elementos resistivos, ou o tubo pode ser aquecido poracoplamento de indução a uma fonte de energia. Épreferencial que o aquecimentos seja realizado porcirculação externa de um fluido de transferência térmica.

A produtividade do processo de acordo com ainvenção e as propriedades dos artigos produzidos dependemda concentração da solução de UHMW PO e do grau deaproximação de uma solução homogênea ideal. Concentraçõesmais elevadas de polímero proporcionam um potencial paramaior produtividade mas são também mais difíceis dedissolver. Preferencialmente, a concentração de UHMW PO nasolução é de 2 até 30% por peso (2 até 30 por cento de UHMWPO por peso de solução) . , Mais preferencialmente, aconcentração de UHMW PO na solução é de 5 até 20% por peso.

Preferencialmente, a UHMW PO é um polietilenolinear possuindo uma viscosidade intrínseca de 9 até 30dl/g medida em decalina a 135° C. Geralmente, são obtidaspropriedades de fibra mais aperfeiçoadas com polietileno deviscosidade intrínseca mais elevada, porém com umaviscosidade intrínseca mais elevada o processo dedissolução requer geralmente tempos de residência mais longos.

Preferencialmente, o polietileno linear tem menosde dois grupos substituintes por cada 1000 átomos decarbono, e mais preferencialmente, menos de um gruposubstituinte por cada 1000 átomos de carbono.

O solvente empregado no processo de acordo com apresente invenção é preferencialmente selecionado do grupoque consiste em solventes alifáticos, aromáticos,cicloalifáticos, alifáticos halogenados, aromáticoshalogenados, cicloalifáticos halogenados e misturas dosmesmos. Mais preferencialmente, o solvente é selecionado dogrupo que consiste em óleo mineral e decalina ou misturados mesmos.

A formação da pasta de UHMW PO no solvente pode serrealizada em um tanque de mistura com agitação. Aspartículas de UHMW PO e o solvente podem ser alimentadoscontinuamente para o tanque de mistura com a pasta formadasendo descarregada para a extrusora. O tanque de misturapode ser aquecido. A temperatura e o tempo de residência dapasta no tanque de mistura são opcionalmente de tal ordemque as partículas de UHMW PO irão absorver pelo menos 5%por peso de solvente a uma temperatura inferior àquela emque a UHMW PO se dissolverá. Preferencialmente, atemperatura da pasta que abandona o tanque de mistura é decerca de 40° C até cerca de 100° C.

São contemplados vários modos alternativos dealimentação da extrusora. Uma pasta de UHMW PO formada emum tanque de mistura pode ser alimentada para a tremonha dealimentação da extrusora sem pressão. Preferencialmente,uma pasta ingressa em uma zona de alimentação selada daextrusora sob uma pressão positiva de cerca de 20 KPa(0,2039 Jcgf/cm2) . A pressão de alimentação aumenta acapacidade de transporte da extrusora. Alternativamente, apasta pode ser formada na extrusora. Neste caso, aspartículas de UHMW PO podem ser alimentadas para umatremonha de alimentação de extrusora aberta e o solvente ébombeado para a extrusora em uma posição mais avançada emcerca de uma ou duas seções de carcaça na máquina. Em outromodo de alimentação alternativo adicional, é formada umapasta concentrada em um tanque de mistura. Esta pastaingressa na extrusora na zona de alimentação. Uma correntede solvente puro pré-aquecida para uma temperatura acima datemperatura de fusão do polímero ingressa na extrusora emuma posição várias zonas mais avançada. Deste modo, umaparte do trabalho de aquecimento do processo é transferidapara fora da extrusora e sua capacidade de produção éaumentada.

Em uma outra configuração, a invenção consiste emura processo para formação contínua de artigos moldados apartir de pastas de UHMW PO. Preferencialmente, o artigomoldado é selecionado do grupo que consiste em uma fibra,uma fita, um filme,, uma folha e ura tubo. Para os propósitosda presente invenção, uma fibra é um corpo alongado cujadimensão de comprimento é muito maior que as dimensõestransversais de largura e espessura. Desta forma, o termofibra inclui filamentos, fitas, tiras e similares possuindoseções transversais regulares ou irregulares. Um fio é umaperna contínua compreendida por muitas fibras oufilamentos.

Nesta configuração, o processo de acordo com ainvenção compreende as etapas de:

a) formação de uma pasta de partículas de UHMWPO possuindo uma viscosidade intrínseca de 5até 45 dl/g em um solvente para a UHMW PO auma primeira temperatura inferior àtemperatura em que a UHMW PO se irá dissolverno solvente.;

b) processamento da pasta através de urnaextrusora operando de tal forma que umamistura do solvente e da UHMW PO é formada auma segunda temperatura acima da temperaturade fusão da UHMW PO, e em que a taxa derendimento da UHMW PO na mistura é pelo menosa quantidade 2,5 D2 (2,5 χ D χ D) gramas porminuto em que D representa o diâmetro derosca da extrusora em centímetros;

d) passagem da mistura através de um vasoaquecido a uma temperatura superior àtemperatura de fusão da UHMW PO, com o vasotendo um volume tal que o tempo médio deresidência da mistura no vaso é de 2 até 120minutos, sendo assim formada uma solução daUHMW P0;

e) passagem da solução assim formada para forado vaso através de uma bomba de deslocamentopositivo e através de um orifício deconformação, com a solução encontrando-se auma temperatura inferior ao ponto de ebuliçãoera ambiente atmosférico do solvente paraformação de um artigo moldado de solução;

f) opcionalmente, estiramento do artigo moldadode solução;

h) opcionalmente, estiramento do artigo moldadode gel;

j) opcionalmente, estiramento do artigo sólidoem uma ou mais etapas a temperaturas de 25° Caté 165° C.

A invenção também inclui adicionalmente artigosmoldados de gel e artigos moldados sólidos selecionados dogrupo que consiste em fibras, fitas, filmes, folhas e tubosde gel e fibras, fitas, filmes, folhas e tubos sólidos,preparados de acordo com o método acima. Os artigosmoldados sólidos são úteis em aplicações tais como proteçãobalística., escudos contra estilhaços, compósitos reforçadosde plásticos e concreto, cordas, redes, velas de navegação,materiais para sutura, calotas para proteção de antenas deradar, tubulações e muitas outras.Preferencialmente, o artigo de acordo com ainvenção é uma fibra de UHMW PO possuindo uma tenacidade depelo menos 27 g/d (23,8 cN/dtex), mais preferencialmentepelo menos 35 g/d (30,9 cN/dtex), ainda maispreferencialmente 40 g/d (35,3 cN/dtex), e ainda maispreferencialmente, pelo menos 50 g/d (44,1 cN/dtex).

Os exemplos a seguir são apresentados paraproporcionarem uma compreensão mais completa da invenção.As técnicas especificas, condições especificas, materiaisespecíficos, proporções e dados relatados aqui apresentadospara ilustração dos princípios da invenção são exemplares enão devem ser interpretados como constituindo limitações doescopo da invenção.

EXEMPLOS

Exemplo Comparativo 1

Uma suspensão de 20% por peso de uma UHMW POcompreendendo polietileno com uma viscosidade intrínseca de18,5 dl/g foi preparada em decalina à temperatura ambiente.A suspensão foi extrudada através de uma extrusora de roscadupla co-rotativa com contato entre as roscas, marca Wernerand Pfielderer, tipo ZSK com um diâmetro de rosca de 30 mm(3 cm), e uma razão comprimento/diâmetro de 27. Atemperatura do extrudado foi de cerca de 180° C. 0 tempo deresidência na extrusora foi de 3 minutos. O tempo deresidência na extrusora foi maior que a quantidade 0,6 D =0,6 χ 3 = 1,8 min. em que D é o diâmetro de rosca daextrusora em centímetros.O fabricante da extrusora, Werner and Pfielderer,indica que o volume livre desta máquina (volume do espaçointerno menos o volume de rosca) é de 362 cm3. Um tempo deresidência de 3 minutos correspondeu a uma taxa derendimento de 362 cm3/3 min = 121 cmVmin. A densidade dopolietileno a 180° C é 0,756 g/cm3. A densidade da decalinaa 180° C é Ό, 744 g/cm3. A densidade de uma mistura de 20%por peso de polietileno em decalina a 180° C foi portanto0, 74€ g/cm3 e a taxa de rendimento do polietileno foi de0, 746 g/cm3 χ 121 cm3/min χ 0,20 g PE/g de solvente = 18,0g PE/min. A taxa de rendimento da UHMW PO (polietileno) foiportanto menor que a quantidade 2, 5 D2 = 2, 5 χ (3)2 = 22,5 .O extrudado não foi processado adicionalmente.

Os dados deste exemplo comparativo encontram-sesumariados na Tabela I abaixo.

Exemplos Comparativos 2a e 2b

Algumas soluções de decalina de UHMW PO's(polietilenos lineares com uma viscosidade intrínseca dealternativamente 15,5 dl/g ou 18 dl/g) e com concentraçõesde alternativamente 3% por peso ou 5% por peso forampreparadas na extrusora de rosca dupla descrita no ExemploComparativo 1. 0 tempo mínimo de residência na extrusora emqualquer um dos experimentos foi de 1,7 minutos. Asmisturas que saíram da extrusora passaram através de umabomba de engrenagens e .subseqüentemente através de umaabertura de fiação de 1 mm de diâmetro. 0 filamento desolução foi esfriado com água para formação de um filamentode gel. O filamento de gel foi extraído com diclorometanopara remoção da decalina com subseqüente estiramento a 120°C.

O rendimento máximo de UHMW PO foi de 3,81 g/min emqualquer experimento a uma concentração de UHMW PO de 3%por peso e foi de 6/35 g/min em qualquer experimento a umaconcentração de UttMW PO de 5% por peso. A taxa derendimento máxima de UHMW PO em gramas/min em todos osexperimentos foi portanto menor que a quantidade 2,5 D2 =2,5 χ (3)2 = 22,5.

As resistências de tração dos filamentosindividuais obtidos tinham um valor médio de 2,5 GPa (25,8cN/dtex) a urna concentração de 3% por peso e um valor médiode 2, 0 GPa (20,6 cN/dtex) a uma concentração de UHMW PO de5% por peso. A resistência de tração de filamentoindividual máxima que foi obtida foi de 3,2 GPa (33cN/dtex) a uma concentração de UHMW PO de 3% por peso(Exemplo Comparativo 2a) e 2,9 GPa (29,9 cN/dtex) a umaconcentração de UHMW PO de 5% por peso (Exemplo Comparativo2b).

Os dados destes exemplos comparativos encontram-sesumariados na Tabela I abaixo.

Exemplo 1

Foi preparada uma pasta em um tanque de mistura comagitação à temperatura ambiente consistindo em 10% por pesode uma UHMW PO e 90% por peso de óleo mineral branco. AUHMW PO era um polietileno linear com uma viscosidadeintrínseca de 25 dl/g em decalina a 135° C. O polietilenolinear tinha menos de cerca de 0,5 substituintes por 1000átomos de carbono, e um ponto de fusão de 138° C. O óleomineral branco era HYDROBRITE® 550 PO, um óleo de baixavolatilidade da empresa Crompton Corporation, consistindoem cerca de 70% de carbono parafínico e cerca de 30% decarbono naftênico.

A pasta foi alimentada continuamente para atremonha de alimentação de uma extrusora de rosca dupla comencaixe de roscas possuindo um diâmetro de rosca de 40 mm(4 cm) . Os elementos de rosca eram todos elementos detransporte de avanço. O volume livre nesta extrusora(volume interno menos volume de rosca) era de 14 00 cm3. Atemperatura do tanque da extrusora era de 260° C. Avelocidade de rotação de rosca era de 300 RPM. A pasta deUHMW PO/óleo mineral foi convertida em uma mistura liquidaa 2 60° C na passagem através da extrusora com um tempomédio de residência de 2,3 minutos. 0 tempo médio deresidência na extrusora neste exemplo da invenção foiportanto menor que a quantidade 0,6 D = 0,6 χ 4 = 2,4 min.em que D é o diâmetro de rosca da extrusora em centímetros.

A taxa de rendimento da pasta foi de 423,6 g/min ea taxa de rendimento da UHMW PO foi de 42,36 gramas/min. Ataxa de rendiment o da UHMW PO em gramas /min excedeuportanto a quantidade 2,5 D2 = 2,5 χ (4)2 = 40 nesteexemplo da invenção.

A mistura líquida que saiu da extrusora passouatravés de uma bomba de engrenagens e dali através de umvaso consistindo em um tubo com aquecimento externo a umatemperatura de 273° C, com uma extensão de 4 6,5 pés (14,17metros), com um volume interno de 29,212 cm3 e com váriascurvas e alterações de diâmetro. Espaçados a intervalos nointerior do tubo encontravam-se sete misturadores estáticospossuindo razões de comprimento/diâmetro de 8. Ά misturaliquida foi convertida em uma solução na passagem atravésdo vaso com ura tempo médio de residência de 4 6,7 minutos.

A solução de UHMW PO que saiu do vaso tubular foifeita passar através de uma bomba de engrenagens e emseguida através de um bloco de fiação e uma fiandeira comorifícios de 0,035 polegada (0,889 mm) de diâmetro paraformar um fio de solução de 240 filamentos. O fio desolução foi esticado na razão de 7,82:1 na passagem atravésde um espaço de folga aéreo para um banho de água onde foiesfriado para formar um fio de gel. O fio de gel foiestirado na razão de 3:1 à temperatura ambiente.

O óleo mineral foi extraído do fio de gel mediantepassagem em contracorrente era uma corrente detriclorotrifluoroetano sendo subseqüentemente secado.Ocorreu algum estiramento do fio durante a extração e asecagem. O fio seco foi estirado na razão de 6:1 a 150° C.O fio de UHMW PO estirado de acordo com a invenção tinha umvalor de resistência de tração na quebra de 354 denier (393dtex) e uma tenacidade de 41,1 g/d (36,3 cN/dtex).

Os dados deste exemplo encontram-se sumariados naTabela I abaixo.

Exemplo 2

Uma pasta de 10% por peso dos mesmos UHMW PO e óleomineral utilizados no Exemplo 1 foi preparada em um tanquede mistura e foi alimentada para a mesma extrusora descritano Exemplo 1. A temperatura do tanque da extrusora era de280° C. A velocidade de rotação de rosca era de 180 RPM. Apasta de UHMW PO/óleo mineral foi convertida em uma misturaliquida a 280° C na passagem através da extrusora com umtempo médio de residência de 2,1 minutos. 0 tempo médio deresidência na extrusora foi portanto menor que a quantidade0,6 D = 0,6 χ 4 = 2,4 min. em que D é o diâmetro de roscada extrusora em centímetros.

A taxa de rendimento da pasta foi de 454 g/min e ataxa de rendimento da UHMW PO foi de 45,4 gramas/min. Ataxa de rendiment o da UHMW PO em gramas/min excedeuportanto a quantidade 2,5 D2 = 2, 5 χ (4)2 = 4 0 nesteexemplo da invenção.

A mistura líquida que saiu da extrusora passouatravés de uma bomba de engrenagens e dali através de umvaso consistindo em um tubo com aquecimento externo a umatemperatura de 290° C, com uma extensão de 31,6 pés (9,63metros), com ura volume interno de 17, 02 6 cm3 e com váriascurvas e alterações de diâmetro. Espaçados a intervalos nointerior do tubo encontravam-se três misturadores estáticospossuindo razões de comprimento/diâmetro de 8. 0 tempomédio de residência do líquido/solução neste vaso tubularfoi de 24,9 minutos neste exemplo da invenção. A misturaliquida foi convertida em uma solução na passagem atravésdo vaso.

A solução de UHMW PO que saiu do vaso tubular foifeita passar através de uma bomba de engrenagens e emseguida através de um bloco de fiação e uma fiandeira comorifícios de 0,040 polegada (1,016 mm) de diâmetro paraformar um fio de solução de 118 filamentos. 0 fio desolução foi esticado na razão de 3,16:1 na passagem atravésde um espaço de folga aéreo para um banho de água onde foiesfriado. O fio de gel formado foi estirado na razão de3:16 à temperatura ambiente. 0 fio de gel foi feito passarem contracorrente em uma corrente de triclorotrifluoroetanopara extração do óleo mineral e foi subseqüentementesubmetido a secagem. 0 fio seco foi estirado na razão de1,7:1 em um intervalo de temperatura entre 133° C e 139° Ce foi então estirado na razão de 5,1:1 a 150° C. 0 fio deUHMW PO estirado de acordo com a invenção tinha um valor deresistência de tração na quebra de 4 97 denier (552 dtex) euma tenacidade de 46,6 g/d (41,1 cN/dtex).

Os dados deste exemplo encontram-se sumariados naTabela I abaixo.

Exemplo 3

Uma pasta de 20% por peso de uma UHMW PO(polietileno linear com uma viscosidade intrínseca emdecalina a 135° C de 18,3 dl/g, um ponto de fusão de 138° Ge menos de 0,5 substituintes por 1000 átomos de carbono)foi preparada em óleo mineral branco (550 PO da empresaCrompton Corporation) em um tanque de mistura e foi mantidaa uma temperatura de 90° C durante a noite. A pasta foicontinuamente alimentada em doses para a tremonha dealimentação da mesma extrusora descrita no Exemplo 1 a umataxa de 810 g/min. A temperatura do tanque da extrusora erade 280° C e sua velocidade de rotação era de 300 RPM. Umacorrente do mesmo óleo mineral branco pré-aquecida para umatemperatura de 280° C foi alimentada por doses para aextrusora na quinta seção do tanque a partir da extremidadede alimentação da extrusora a uma taxa de 270 g/min. Astaxas de alimentação relativas da pasta de UHMW PO e doóleo mineral pré-aquecido proporcionaram a formação de umamistura liquida de 15% por peso de UHMW PO na extrusora.

A taxa de rendimento da mistura liquida foi de 1080g/min e a taxa de rendimento da UHMW PO foi de 162gramas/min. A taxa de rendimento da UHMW PO em gramas/minexcedeu portanto a quantidade 10 D2 = 10 χ (4)2 = 160 nesteexemplo da invenção. 0 tempo médio de residência da misturaliquida na extrusora foi de 0,9 minutos.

A mistura liquida que saiu da extrusora passouatravés de uma bomba de engrenagens e dali através de umvaso consistindo em um tubo com aquecimento externo a umatemperatura de 280° C, com um volume interno de 9072 cm3.

No interior do tubo encontravam-se dois misturadoresestáticos possuindo razões de comprimento/diâmetro de 8. 0tempo de residência de liquido/solução neste vaso tubularfoi de 5,7 minutos neste exemplo da invenção. A misturaliquida foi convertida em uma solução na passagem atravésdo vaso.

A solução de UHMW PO que saiu do vaso tubular foifeita passar através de uma bomba de engrenagens e emseguida através de um bloco de fiação e uma fiandeira comorifícios de 0,040 polegada (1,016 mm) de diâmetro paraformar um fio de solução de 360 filamentos. O fio desolução foi esticado na razão de 3,07:1 na passagem atravésde um espaço de folga aéreo para um banho de água onde foiesfriado. O fio de gel formado foi estirado na razão de4,75:1 à temperatura ambiente. 0 fio de gel foi feitopassar era contracorrente em uma corrente detriclorotrifluoroetano para extração do óleo mineral e foisubmetido a secagem. 0 fio foi estirado na razão de 1,37:1na etapa de extração e 1,07:1 no secador. O fio seco foiestirado em uma razão de 3,58:1 a 150° C. 0 fio de UHMW POestirado de acordo com a invenção tinha um valor deresistência de tração na quebra de 712 denier (791 dtex) euma tenacidade de 27,2 g/d (24,0 cN/dtex).

Os dados deste exemplo encontram-se sumariados naTabela I abaixo.

Exemplo 4

Uma pasta de 10% por peso dos mesmos UHMW PO e óleomineral utilizados no Exemplo 1 foi preparada em um tanquede mistura e foi alimentada para a mesma extrusora descritano Exemplo 1. A temperatura do tanque da extrusora era de280° C. A velocidade de rotação de rosca era de 350 RPM. Apasta de UHMW PO/óleo mineral foi convertida em uma misturaliquida na passagem através da extrusora. A taxa derendimento da pasta foi de 681 g/min e a taxa de rendimentoda UHMW PO f.o.i de 68,1 gramas/min. A taxa de rendimento daUHMW PO em gramas/min excedeu portanto a quantidade 4 D2 =4 χ (4)2 = 64 neste exemplo da invenção. 0 tempo médio deresidência da mistura liquida na extrusora foi de 1,4minutos.

A mistura liquida que saiu da extrusora passou parao interior de um vaso consistindo em um tubo comaquecimento externo a uma temperatura de 280° C, com umaextensão de 31,6 pés (9,63 metros), com um volume internode 17,026 cm3 e com várias curvas e alterações de diâmetro.No interior do tubo encontravam-se dois misturadoresestáticos possuindo razões de comprimento/diâmetro de 8. 0tempo médio de residência do líquido/solução neste vasotubular foi de 16,8 minutos neste exemplo da invenção. Amistura liquida foi convertida em uma solução na passagematravés do vaso.

A solução de UHMW PO que saiu do vaso tubular foifeita passar através de uma bomba de engrenagens e emseguida através de um bloco de fiação e uma fiandeira comorifícios de 0,040 polegada (1,016 mm) de diâmetro paraformar um fio de solução de 118 filamentos. 0 fio desolução foi esticado na razão de 4:1 na passagem através deum espaço de folga aéreo para um banho de água onde foiesfriado. 0 fio de gel formado foi estirado na razão de2,5:1 à temperatura ambiente. 0 fio de gel foi feito passarem contracorrente em uma corrente de triclorotrifluoroetanopara extração do óleo mineral e foi subseqüentementesubmetido a secagem. Ocorreu algum estiramento do fiodurante a extração e a secagem. O fio seco foi estirado narazão de 5,79:1 a 150° C. 0 fio de UHMW PO estirado deacordo com a invenção tinha um valor de resistência detração na quebra de 608 denier (676 dtex) e uma tenacidadede 41,8 g/d (36,9 cN/dtex).

Os dados deste exemplo encontram-se sumariados náTabela I abaixo.

Exemplo 5

Uma pasta de 12% por peso dos mesmos UHMW PO e óleomineral utilizados no Exemplo 1 foi preparada em um tanquede mistura e foi alimentada para a mesma extrusora descritano Exemplo 1. A temperatura do tanque da extrusora era de280° C. A velocidade de rotação de rosca era de 200 RPM. Apasta de UHMW P0/óleo mineral foi convertida em uma misturaliquida na passagem através da extrusora. A taxa derendimento da pasta foi de 665 g/min e a taxa de rendimentoda UHMW PO foi de 90,8 gramas/min. A taxa de rendimento daUHMW PO em gramas/min excedeu portanto a quantidade 4 D2 =4 χ (4)2 = 64 neste exemplo da invenção. 0 tempo médio deresidência da mistura liquida na extrusora foi de 1,4minutos.

A mistura liquida que saiu da extrusora passou parao interior de um vaso consistindo em um tubo comaquecimento externo a uma temperatura de 280° C, com umaextensão de 31,6 pés (9,63 metros), com um volume internode 17,026 cm3 e com várias curvas e alterações de diâmetro.

No interior do tubo encontravam-se três misturadoresestáticos possuindo razões de comprimento/diâmetro de 8. Otempo médio de residência do liquido/solução neste vasotubular foi de 16,7 minutos neste exemplo da invenção. Amistura liquida foi convertida em uma solução na passagematravés do vaso.

A solução de UHMW PO que saiu do vaso tubular foifeita passar através de uma bomba de engrenagens e emseguida através de um bloco de fiação e urna fiandeira comorifícios de 0,040 polegada (1,016 mm) de diâmetro paraformar um fio de solução de 118 filamentos. O fio desolução foi esticado na razão de 4:1 na passagem através deum espaço de folga aéreo para um banho de água onde foiesfriado. O fio de gel formado foi estirado na razão de2,5:1 à temperatura ambiente. O fio de gel foi feito passarem contracorrente era uma corrente de triclorotrifluoroetanopara extração do óleo mineral e foi subseqüentementesubmetido a secagem. Ocorreu algum estiramento do fiodurante a extração e a secagem. O fio seco foi estirado narazão de 5,51:1 a 150° C. O fio de UHMW PO estirado deacordo com a invenção tinha um valor de resistência detração na quebra de 64 6 denier (718 dtex) e uma tenacidadede 37,2 g/d (32,8 cN/dtex).Os dados deste exemplo encontram-se sumariados naTabela I abaixo.

Exemplo 6

Foi preparada uma pasta de 10% por peso da mesmaUHMW PO utilizada no Exemplo 1 no mesmo óleo mineralbranco. A pasta foi alimentada continuamente para atremonha de alimentação de uma extrusora de rosca dupla dotipo de encaixe possuindo um diâmetro de rosca de 58 mm(5,8 cm). Os elementos de rosca eram todos elementos detransporte de avanço. 0 volume livre nesta extrusora(volume interno menos volume de rosca) era de 64 7 6 cm3. Atemperatura do tanque da extrusora era de 260° C. Avelocidade de rotação de rosca era de 300 RPM. A pasta deUHMW PO/óleo mineral foi convertida em uma mistura liquidana passagem através da extrusora. A taxa de rendimento dapasta foi de 5319 g/min e a taxa de rendimento da UHMW POfoi de 531,9 gramas/min. A taxa de rendimento da UHMW PO emgramas/min excedeu portanto a quantidade 3 D2 = 10 χ (5,8)2= 336 neste exemplo da invenção. 0 tempo médio deresidência da mistura liquida na extrusora foi de 0,8minutos. A mistura liquida que saiu da extrusora foi feitapassar por urna bomba de engrenagens.

A mistura liquida foi então feita passar através deum vaso consistindo em um tubo com aquecimento externo auma temperatura de 290° C, com uma extensão de 75 péis(22,86 metros), com um volume interno de 60.000 cm3 e comvárias curvas e alterações de diâmetro. A intervalos nointerior deste tubo encontravam-se nove misturadoresestáticos possuindo razões de comprimento/diâmetro de 8. 0tempo médio de residência do liquido/solução neste vasotubular foi projetado para ser de 7,8 minutos. A misturaliquida foi convertida era uma solução na passagem atravésdo vaso.

A solução de UHMW PO que saiu do vaso tubular foifeita passar através de blocos, bombas de fiação efiandeiras para formar seis fios de solução com 240filamentos cada um. Os fios de solução foram esticados napassagem através de um espaço de folga aéreo para um banhode água onde foram esfriados. Os fios de gel formados foramestirados à temperatura ambiente, foram extraídos pararemoção do óleo mineral e foram submetidos a secagem. Os fios secos foram estirados a 150° C. Acredita-se que osfios esticados tenham uma tenacidade de pelo menos 30 g/d(24,5 cN/dtex).

Os dados deste exemplo encontram-se sumariados naTabela I abaixo.

Poderá ser observado que o rendimento de UHMW PO emgramas/min excedeu a quantidade de 2,5 D2 em cada exemploda invenção. Deverá ser igualmente observado que o tempomédio de residência na extrusora, era minutos,, foi inferiorà quantidade 0,6 D era cada exemplo da invenção, e que otempo médio de residência no vaso excedeu 2 minutos.Finalmente, deverá ser observado que os fios de múltiplosfilamentos de acordo com a invenção tinham geralmentetenacidades superiores às tenacidades dos filamentosindividuais da técnica anterior, sugerindo uma qualidadeaperfeiçoada de solução apesar de as fibras de acordo com ainvenção terem sido fiadas em concentrações muito maiselevadas.

Tendo assim descrito a invenção de forma bastantedetalhada., deverá ser' entendido que não é necessário aderirestritamente a tais detalhes, e que mudanças e modificaçõesadicionais poderão ser concebidas por pessoas versadas natécnica, sem afastamento do escopo da invenção conformedefinida pelas reivindicações que se encontram em anexo.

TABELA I

SUMÁRIO DE DADOS

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n.d. - não disponível* projetado

Claims

1. PROCESSO PARA PREPARAÇÃO CONTÍNUA DE SOLUÇÕES,as soluções compreendendo até 50% por peso de uma UHMW POpossuindo uma viscosidade intrínseca de 5 até 45 dl/gmedida em decalina a 135° C, caracterizado por compreenderas etapas de:a) formação de uma pasta de partículas de UHMWPO em um solvente para a UHMW PO a umaprimeira temperatura inferior à temperaturaem que as partículas de UHMW PO se irãodissolver no solvente;b) processamento da referida pasta através deuma extrusora operando de tal forma que umamistura do referido solvente e da referidaUHMW PO é formada a uma segunda temperaturaacima da temperatura de fusão da referidaUHMW PO, e em que a taxa de rendimento daUHMW PO na mistura é pelo menos a quantidade-2,5 D2 (2,5 χ D χ D) gramas por minuto em queD representa o diâmetro de rosca da referidaextrusora em centímetros;c) opcionalmente, descarga da referida misturada referida extrusora através de uma bomba dedeslocamento positivo;d) passagem da referida mistura através de umvaso aquecido a uma temperatura superior àtemperatura de fusão da referida UHMW PO noreferido solvente, com o referido vasoaquecido tendo um volume tal que o tempomédio de residência da mistura no referidovaso é de 2 até 120 minutos, sendo assimformada uma solução da referida UHMW PO.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado por a referida pasta ser mantida a umatemperatura abaixo da temperatura em que a UHMW PO sedissolve no solvente e durante um tempo suficiente para aspartículas de UHMW PO absorverem pelo menos 5% por peso dosolvente anteriormente ao processamento da referida pastaatravés de uma extrusora.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado por a referida extrusora ser uma extrusora derosca dupla co-rotativa do tipo de contato de encaixe, epor os elementos de rosca da referida extrusora seremelementos de transporte de avanço.

4. Processo, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado por o referido vaso aquecido ser um tubocontendo um ou mais misturadores estáticos.

5. PROCESSO PARA PREPARAÇÃO CONTÍNUA DE ARTIGOSMOLDADOS A PARTIR DE PASTAS DE UHMW PO DE PESO MOLECULARULTRA-ALTO, caracterizado por compreender as etapas de:a) formação de uma pasta de partículas de UHMWPO possuindo uma viscosidade intrínsecamedida em decalina a 135° C de 5 até 45 dl/gem um solvente para a UHMW PO a uma primeiratemperatura inferior à temperatura em que areferida UHMW PO se dissolverá no referidosolvente;b) processamento da referida pasta através deuma extrusora operando de tal forma que umamistura do referido solvente e da referidaUHMW PO é formada a uma segunda temperaturaacima da temperatura de fusão da referidaUHMW P0, e em que a taxa de rendimento daUHMW PO na referida mistura é pelo menos aquantidade 2,5 D2 (2,5 χ D χ D) gramas porminuto em que D representa o diâmetro derosca da extrusora em centímetros;c) opcionalmente, descarga da referida misturada extrusora através de uma bomba dedeslocamento positivo;d) passagem da referida mistura através de umvaso aquecido a uma temperatura superior àtemperatura de fusão da referida UHMW PO, como referido vaso tendo um volume tal que otempo médio de residência da mistura noreferido vaso é de 2 até 120 minutos, sendoassim formada uma solução da referida UHMWPO;e) passagem da solução assim formada para forado referido vaso através de uma bomba dedeslocamento positivo e através de umorifício de conformação, com a referidasolução encontrando-se a uma temperaturainferior ao ponto de ebulição em ambienteatmosférico do referido solvente paraformação de um artigo moldado de solução;f) opcionalmente, estiramento do artigo moldadode solução;g) esfriamento do artigo de solução paraformação de um artigo moldado de gel;h) opcionalmente, estiramento do artigo moldadode gel;i) remoção substancial do solvente do referidoartigo moldado de gel para formação de umartigo moldado sólido; ej) opcionalmente, estiramento do artigo moldadosólido em uma ou mais etapas a temperaturasde 25° C até 165° C.

6. Processo, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado por a referida pasta ser mantida a umatemperatura inferior à temperatura em que a UHMW PO sedissolverá no solvente e por um tempo suficiente para queas partículas de UHMW PO absorvam pelo menos 5% por peso dosolvente anteriormente ao processamento da referida pastaatravés de uma extrusora.

7. Processo, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado por a referida extrusora ser uma extrusora derosca dupla co-rotativa do tipo de contato de encaixe, epor os elementos de rosca da referida extrusora seremelementos de transporte de avanço.

8. Processo, de acordo com a reivindicação 5,caracterizado por o referido artigo moldado sólido ser umafibra, uma fita, um filme, uma folha ou um tubo.

9. ARTIGO MOLDADO SÓLIDO, caracterizado porcompreender um elemento selecionado do grupo que consisteem uma fibra, uma fita, um filme, uma folha e um tubopreparado de acordo com o método da reivindicação 5.

10. Artigo, de acordo com a reivindicação 9,caracterizado por compreender uma fibra de UHMW PO demúltiplos filamentos possuindo uma tenacidade de pelo menos-27 g/d (23,8 cN/dtex).