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MXPA99000565A - Tubos de fluoropolimero y metodos para elaborarlos - Google Patents

Tubos de fluoropolimero y metodos para elaborarlos

Info

Publication number
MXPA99000565A
MXPA99000565A MXPA/A/1999/000565A MX9900565A MXPA99000565A MX PA99000565 A MXPA99000565 A MX PA99000565A MX 9900565 A MX9900565 A MX 9900565A MX PA99000565 A MXPA99000565 A MX PA99000565A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
tube
mandrel
membrane
layers
flexible tube
Prior art date
Application number
MXPA/A/1999/000565A
Other languages
English (en)
Inventor
G Egres Ronald Jr
Original Assignee
W L Gore & Associates Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by W L Gore & Associates Inc filed Critical W L Gore & Associates Inc
Publication of MXPA99000565A publication Critical patent/MXPA99000565A/es

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Abstract

La presente invención se refiere a un tubo flexible de membrana de PTFE expandido en capas, que comprende:una primer capa de membrana de PTFE expandido que exhibe una estructura de nodos y fibrillas, que comprende una superficie interna y una superficie externa;al menos una capa subsecuente de membrana de PTFE expandido que exhibe una estructura de nodo y fibrillas que comprende una superficie interna y una superficie externa;en donde cada capa subsecuente rodea al menos una porción de la superficie externa de la capa inmediatamente precedente;y en donde el diámetro interno del tubo es mayor de 25.4 mm.

Description

TUBOS DE FLUOROPOLIMERO Y MÉTODOS PARA ELABORARLOS SOLICITUDES RELACIONADAS La presente solicitud es una continuación en parte de la Solicitud de Patente copendiente de los Estados unidos de América No. de Serie 05/682,037 presentada el 16 de julio de 1996.
CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con tubos de fluoropolimero flexibles que exhiben excelentes propiedades, tales como resistencia mecánica, resistencia al desgaste y estabilidad dimensional cuando se someten a-la flexión repetido debido a vibración, doblado o lo similar.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El politetrafluoroetileno (PTFE) ha demostrado utilidad en muchas áreas. Come material industrial, tal como para empaques o material de tuberia flexible, el PTFE la exhibido una excelente utilidad en ambientes químicos extremosos que normalmente degradan muchos metales y -eateriales poliméricos convencionales. La naturaleza no reactiva del PTFE, mantiene su pureza durante el uso en los articulos fabricados a partir del mismo, debido a que estos B1058/99MX articulos de PTFE, normalmente no contienen plastificantes, cargas, estabilizadores o antioxidantes que pudieran lixiviarse y reaccionar con los fluidos o polvos del proceso o con los compor-entes manufacturados provenientes de las industrias de valor elevado incluyendo a los procesos de fabricación de semiconductores y la producción farmacéutica. El PTFE tar-ibién es utilizable en una amplia gama de temperaturas, desde tan elevada como aproximadamente 280°C o superior hasta tan baja como aproximadamente -273°C. Los tubos de PTFE se han fabricado mediante una variedad de métodos. Normalmente, los tubos de PTFE se fabrican mediante extrusión de pasta en presencia de un lubricante orgánico, seguido de la remoción del lubricante, la inmovilización en forma amorfa a temperaturas por encima del punto de fusión cristalina del PTFE y el procesamiento adicional. La Patente de los Estados Unidos de América No. 4,267,863 de Burelle y la Patente de los Estados Unidos de América No. 3,225,129 de Taylor et al., tratan la fabricación de tubos rígidos de PTFE no poroso al devanar delgadas cintas de PTFE calandrado sobre un mandril metálico, seguido del calentamiento del tubo de cinta en capas hasta una temperatura por encima de la fusión cristalina del PTFE durante un tiempo suficiente para alcanzar o conseguir la adhesión intracapas. Además, P1058/99MX pueden moldearse directamente tubos de gran diámetro o maquinarse a partir de varillas moldeadas producidas de resinas granulares de PTFE. Los tubos de PTFE, fabricados utilizando las técnicas antes mencionadas han mostrado utilidad como revestimientos de juntas de expansión, según se describe en, por ejemplo, la Patente de los Estados Unidos de América No. 4,536,018 de Patarcity. Estos tubos de PTFE no poroso convencionales fabricados a través de extrusión, devanado de cinta o moldeo por compresión, exhiben propiedades mecánicas deficientes, tales como una mala flexibilidad, baja resistencia a la tensión y baja resistencia a la flexión. De conformidad con esto, a pesar de varias y muy deseables caracteristicas de desempeño, el uso de tubos de PTFE no poroso generalmente está limitado a aplicaciones que requieren solamente de una flexibilidad limitada. Los esfuerzos por flexión aplicados a los componentes tubulares, particularmente, aquellos esfuerzos experimentados con un doblado repetido o con una rápida compresión y recuperación axial que resultan un movimiento cíclico o de la vibración del aparato en el que está montado el tubo, son un problema particular para los tubos de PTFE no poroso y los tubos compuestos de PTFE. Específicamente, estos materiales normalmente se debilitan como resultado de los esfuerzos por flexión y/o por la P1058/99MX abrasión asociada a la flexión o doblado continuo con orientación axial, lo que conduce al desarrollo de grietas y fallas en el tubo y que eventualmente resulta en la falla catastrófica del tubo. El politetrafluoroetileno puede producirse en una forma porosa y expandida según se enseña en las Patentes de los Estados Unidos de América No. 3,953,566, 3,962,153 y 4,187,390 de Gore. Las membranas y los tubos descritos en la presente tienen una microestructura comprendida de nodos interconectados mediante fibrillas. La formación de los tubos se realiza extruyendo una mezcla de PTFE y lubricante liquido, eliminando al lubricante del extruido tubular resultante y expandir al extruido estirando a una velocidad adecuada y a una temperatura entre aproximadamente 100 °C y 325°C. El tubo resultante preferentemente puede ser sometido a la inmovilización amorfa mientras que el tubo está longitudinalmente restringido. Este proceso crea la deseable orientación del material y, correspondientemente, la resistencia, principalmente en dirección longitudinal. Sin embargo, para aplicaciones que requieren de resistencia tangencial o de resistencia al estallido, como las que experimentan una elevada presión interna, estos tubos frecuentemente pueden no incluir una suficiente resistencia en la pared circunferencial para satisfacer las necesidades de desempeño deseadas.
P-.058/99 X Los tubos formados a partir de hojas o láminas de capas apiladas de PTFE expandido han sido formados mediante técnicas convencionales de sellado de la costura de tubos, tales como la puesta a tope extremo con extremo y sellado, el rebajado o biselado de los extremos para el sellado y el traslape de los extremos para formar una unión o costura, tal como se muestra en las Figuras 1A, IB y ÍC, respectivamente. Los extremos se unen mediante cualquier técnica de sellado convencional, tal como por ejemplo, mediante el uso de un adhesivo, al densificar y fundir juntos los extremos o lo similar. Un ejemplo de tubos formados mediante el rebajado de los extremos de una hoja plana y la adhesión de los extremos rebajados con un adhesivo para formar un tubo unido, son los tubos disponibles en forma comercial de Helms Industrial Supply, Inc. y fabricados a partir de láminas planas de capas apiladas de PTFE expandido vendidos por W.L. Gore & Associates, Inc. (Elkton, MD) , como material de empaque GR SHEET®. Estos tubos se han incorporado como conectores de tuberia en sistemas industriales, con lo que los tubos unidos se colocan entre dos tubos y se fijan mediante sujeción, en los extremos de los tubos. Dos configuraciones ejemplificativas de esta instalación muestran abrazaderas 50 para manguera y un acoplamiento 52 P1058/99MX de tuberia que tienen tornillos 53 para sujetar y mantener al tubo 54 en su lugar, respectivamente, según se muestra en las Figuras 2A y 2B. Las membranas de PTF? expandido poroso tiener-fibrillas orientadas uniaxial, biaxial o multiaxialmente, según se describe en las antes mencionadas Patentes de los Estados Unidos de América de Gore, también han side utilizadas en la fabricación de tubos porosos devanando membranas de PTFE expandido sobre un mandril a una temperatura por encima de 1= temperatura de fusión cristalina del PTFE durante ur- periodo de tiempo para conseguir la adhesión de las c=pas. Este enrollamiento puede realizarse, por ejemplo, como una envoltura helicoidal externa sobre la tuberia de PTFE expandido descrita anteriormente para incrementar la resistencia tangencial, tal como está disponible en forma comercial de W.L. Gore & Associates, Inc. (Flagstaff, AZ), como injertos vasculares vendidos con el nomcre comercial GORE-TEX® o como una capa enrollada entre ur. tubo expandido interno y un externo según se revela en, por ejemplo, la Patente de los Estados Unidos No. 4,787,921 de Shibata. La tuberia flexible devanada y la tuberia compuesta de PTFE expandido producidas en las formas antes mencionadas se han considerado ventajosas por poseer resistencia tanto en la direccicr. longitudinal como en la P10S8/99MX circunferencial, flexibilidad diametral, delgado espesor de pared de hasta 0.25 mm y pequeños diámetros de hasta 25.4 mm y por sus caracteristicas colapsables. Se ha encontrado que estos tubos son adecuados en diversas áreas, como en injertos vasculares intraluminales, elementos filtrantes o catéteres, según se describe en la Publicación PCT No. WO 95/0555, introductores de gastroscopio según se describe en la Publicación EPO No. 0 605 243 y para la permeación de gas en aplicaciones tales como tubos desgasificadores según se describe en la Patente de los Estados Unidos No. 4,787, 921 de Shibata. Aunque los articulos tubulares de la técnica anterior trabajan bien en las aplicaciones para las que fueron diseñados, la técnica anterior no logra obtener los tubos mejorados de la presente invención que proporcionan una novedosa utilidad en una variedad de aplicaciones industriales donde se requiere de un prolongada vida en flexión, elevada resistencia, altas resistencias térmica y química y elevada pureza. De conformidad con lo anterior, es un propósito primario de la presente invención proporcionar tubos novedosos que comprenden PTFE expandido, que exhiben una mejorada vida a la flexión en comparación con los materiales de tuberia flexible convencionales. Otro propósito de la presente invención es P1058/99MX proporcionar tubos novedosos que comprenden PTFE expandido, los cuales exhiben una mejorada vida en flexión, al tiempo que tienen espesores de pared y diámetros que hasta la fecha no podian obtenerse con base en las enseñanzas de la técnica anterior. Es un propósito adicional de la presente invención el proporcionar tubos novedosos que comprenden PTFE expandido, los cuales incorporan texturas superficiales, tales como corrugaciones y similares, para proporcionar un mejorado desempeño en una amplia variedad de aplicaciones. Es otro propósito adicional de la presente invención el proporcionar novedosas técnicas de producción para fabricar los tubos novedosos de la presente invención. Estos y otros propósitos de la presente invención serán evidentes con base en la descripción siguiente.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención es un tubo flexible que comprende PTFE expandido y que exhibe una excelente resistencia a la tensión y a la flexión, estabilidad dimensional, no reactividad química y utilidad a temperaturas tan elevadas como aproximadamente 280°C o superiores y tan bajas como cercanas a -273°C. Además, la presente invención proporciona técnicas novedosas para P1058/99MX fabricar dichos tubos, con lo que, por ejemplo, el tubo es removible del mandril mediante la aplicación de un flujo o ráfaga de gas para separar al tubo del mandril, el tubo puede ser conformado soplando al tubo del mandril en un molde o lo similar. Una aplicación preferida para los novedosos tubos flexibles de la presente invención es como conexión entre dos o más miembros, tales como tubos o similares. Por ejemplo, los novedosos tubos de fluoropolimero flexibles pueden colocarse alrededor de la periferia de un miembro tubular, tal como puede ser un tubo, que tiene un diámetro externo igual o menor al diámetro interno del tubo flexible. Alternativamente, ei tubo en forma opcional puede estirarse diametralmente para ajustarse alrededor de tubos que tienen diámetros mayores que el diámetro interno del tubo. Alternativamente, los tubos pueden estar provistos con extremos abocardados para permitir la unión o conexión con bridas de tubo estándar o lo similar. Además, está contemplado que medios alternos de conexión que utilizan los novedosos tubos de la presente invención estén comprendidos también por la presente invención. Por ejemplo, los dos o más elementos que serán conectados con el tubo flexible de la presente invención pueden prácticamente ponerse a tope uno a continuación del otro o pueden estar separados, ya sea uno en linea con el otro ó P10S8/99MX con cierto ángulo entre si, dependiendo de la configuración deseada de la unidad final. Los tubos flexibles de la presente invención pueden ser utilizados en una variedad de aplicaciones industriales, incluyendo conexiones flexibles o acoplamientos para conectar dos conductos, ductos o secciones de tubo para el transporte de gases, líquidos, polvos, materiales granulares y lo similar. Según se compararon con los conectores disponibles en forma convencional, los tubos flexibles exhiben un mejorado desempeño en aplicaciones entre componentes de equipo de transporte vibrante de sólidos a granel, equipo de cribado y separación, secadores de lecho fluidizado y otros equipos de procesamiento en los que son deseables conexiones tubulares no contaminantes que posean una excelente vida a la flexión. En una modalidad adicional de la presente invención, los novedosos tubos flexibles de la presente invención pueden ser utilizados como cubiertas protectoras en, por ejemplo, componentes mecánicos para proteger a dichos componentes de esfuerzos térmicos, químicos, mecánicos asi como de otro tipo de esfuerzos del entorno. Por ejemplo, los tubos flexibles de la presente invención pueden utilizarse como cubiertas de vastagos de cilindros hidráulicos o neumáticos, los cuales sufren flexión axial P10S8/99MX durante el uso o, en forma alternativa, como cubiertas de juntas industriales y de mecánica automotriz que sufren de doblado angular o de un movimiento de torsión. Los tubos flexibles de la presente invención también pueden exhibir utilidad en aplicaciones no dinámicas, tales como en conexiones de compresor, de múltiples de admisión y escape de motor y en conexiones de ductos de ventilación. Aplicaciones adicionales de los tubos novedosos de la presente invención, incluyen el uso como revestimientos o forros interiores para tubos o secciones de tubería o como material de empaque tubular alrededor de las periferias de tubos topados o a tope, los tubos se comprimirán contra las paredes del tubo mediante cualquier medio adecuado, tal como puede ser, abrazaderas para manguera, acoplamientos para tubería por compresión metálicos o plásticos o lo similar. El tubo flexible de la presente invención puede formarse virtualmente en cualquier tamaño y dimensión en sección transversal importante para aplicaciones industriales y, puede comprender cualquier membrana de fluoropolímero poroso que proporcione las características de desempeño requeridas. En una modalidad particularmente preferida, el tubo novedoso comprende membranas de PTFE expandido y poroso o combinaciones de membranas de PTFE expandido producidas mediante los métodos descritos en, por P1058/99MX ejemplo, las Patentes de los Estados Unidos de América No. 3,953,566, 3,962,153 y 4,187,390 de Gore. La fabricación de tubo incluye el enrollamiento de la membrana de fluoropolímero poroso alrededor de un mandril cilindrico capaz de soportar temperaturas tan elevadas como por ejemplo, el punto de fusión cristalina del PTFE o superiores. La membrana de fluoropolímero poroso puede ser de cualquier espesor, anchura, etc. deseada, y preferentemente tiene una microestructura comprendida de nodos y fibrillas, en donde las fibrillas están orientadas ya sea en una sola dirección o en múltiples direcciones. En una modalidad adicional, los novedosos tubos de la presente invención pueden conformarse para incorporar geometrías únicas, tales como cónicas, frusto u otras geometrías y también pueden conformarse para incluir corrugaciones u otras geometrías superficiales deseables en al menos una porción de los tubos.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS O FIGURAS La descripción detallada de la presente invención , se comprenderá mejor cuando se lea junto con los dibujos anexos. Con el propósito de ilustrar la invención, estos se muestran en las modalidades de dibujos que actualmente se prefieren. Sin embargo, debe comprenderse que la P1058/99MX invención no está limitada a los arreglos e instrumentaciones precisas que se muestran. En los dibujos: Las Figuras 1A-1C son vistas en sección transversal de tubos de la técnica anterior que incorporan varias configuraciones de sellado de la costura para formar los tubos. Las Figuras 2A y 2B son vistas laterales de tubos de la técnica anterior, tales como las que se muestran en la Figura 1, utilizados como conectores de tubería, en donde los tubos están fijos a las tuberías mediante abrazaderas para manguera y un acoplamiento para tubería, respectivamente. La Figura 3 es una fotomicrografía de barrido con electrones a 2500x de una membrana de PTFE expandido, orientado longitudinalmente, que tiene una estructura de nodo y fibrilla. La Figura 4 es una fotomicrografía por barrido con electrones a 2500x de una membrana de PTFE expandido y axialmente orientado que tiene una estructura de nodo y fibrillas. La Figura 5 es una fotomicrografía por barrido con electrones a lOOOx de una membrana de PTFE expandido orientado multiaxialmente que tiene una estructura de nodo y fibrilla.
P1058/99MX La Figura 6 es una vista en perspectiva de una modalidad de la presente invención que muestra a un borde expuesto orientado longitudinalmente de la envoltura externa de la membrana. La Figura 7 es una vista en perspectiva de otra modalidad de la presente invención, que muestra un borde expuesto orientado helicoidalmente de la envoltura externa de la membrana. La Figura 8 es una vista en perspectiva del mandril perforado en el que se devana la membrana de fluoropolímero porosa. La Figura 9 es una vista en perspectiva de un mandril enrollado o envuelto co membrana con abrazaderas para manguera unidas en los extremos para sostener a la membrana en capas durante un ciclo de calentamiento. Las Figuras 10A y 10B son vistas en perspectiva de tubos con forma de frusto y cónica, respectivamente, de la presente invención. La Figura 11 es una vista lateral de un tubo de la presente invención que incorpora una nervadura helicoidal. Las Figuras 12A-12C son vistas en perspectiva de tubos de la presente invención que tienen corrugaciones helicoidales, circunferenciales y longitudinales, respectivamente. P1058/99 X Las Figuras 13A-13C son vistas parcial, lateral y en sección transversal de geometrías de corrugación en ángulo, redondeada y cuadrada, respectivamente, que pueden formarse en los tubos corrugados de la presente invención. La Figura 14 es una vista en perspectiva de una modalidad de una unidad para moldeo de tubo de la presente invención. La Figura 15 es una vista en perfil del aparato modificado para pruebas de flexión Newark, utilizado para evaluar la vida a la flexión de los tubos durante ciclos continuos de compresión/expansión en dirección axial. La Figura 16 es una vista en perspectiva de los esquemas de la instalación de pruebas de flexión utilizados en los materiales de prueba de conformidad con la presente invención. La Figura 17 es una vista en perspectiva de un tubo colocado en el aparato para pruebas de flexión de Figura 15 en un estado flexionado.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS La presente invención está dirigida a un tubo de fluoropolímero flexible que exhibe una excelente resistencia a la tensión y a la flexión, estabilidad dimensional, no reactividad química y utilidad a temperaturas tan elevadas como de aproximadamente 280 °C o P1058/99MX superior y tan bajas como cercanas a -273°C, en tamaños y configuraciones que hasta ahora no se habían podido obtener con base en las enseñanzas de la técnica anterior. Además, la presente invención proporciona técnicas novedosas para fabricar dichos tubos. Por ejemplo, el tubo puede ser retirado del mandril mediante la aplicación de un flujo o de una ráfaga de gas para separar al tubo del mandril. Además, novedosas técnicas de conformación permiten la formación de geometrías únicas que varían desde configuraciones cónicas hasta configuraciones de fuelle y en donde los novedosos tubos tienen cualquier número de superficies deseables, tales co o corrugaciones, texturas superficiales y lo similar. Los novedosos tubos flexibles de la presente invención pueden ser fabricados a partir de materiales fluoropoliméricos que exhiben las deseadas características de desempeño descritas anteriormente. En una modalidad particularmente preferida de la presente invención, los novedosos tubos de fluoropolímero se fabrican a partir de una membrana porosa de politetrafluoroetileno (PTFE) expandido, tales como los que se enseñan en, por ejemplo, las Patentes de los Estados Unidcs No. 3,953,566, 3,962,153 y 4,187,390 de Gore, las cuales se incorporan en su totalidad como referencia en la presente. El PTFE expandido poroso puede cargarse con P1058/99MX cargas particuladas, recubrirse en una o más superficies o pueden ser impregnados completamente al menos en una porción del espesor de la membrana con materiales poliméricos antes de o durante la formación. Adicionalmente, otros componentes (por ejemplo, elementos de lámina o de película, nervaduras de refuerzo, etc.) pueden ser fácilmente incorporados en las membranas de PTFE expandido utilizadas para formar los tubos flexibles de la presente invención. Los tubos de fluoropolímero de la presente invención, que preferentemente comprenden PTFE expandido, pueden cargarse con diversas cargas utilizadas actualmente para cargar películas de PTFE microporoso expandido, tal como se enseña en la Patente de los Estados Unidos No. 4,096,227, de Gore y en la Patente de los Estados Unidos No. 4,985,296, de Mortimer, Jr., incorporadas en la presente en su totalidad como referencia. Las cargas particuladas adecuadas pueden incluir, por ejemplo, materiales inorgánicos, tales como metales, semimetales, óxidos metálicos, vidrio, cerámicas, catalizadores y similares. Alternativamente, otras cargas particuladas adecuadas pueden incluir, por ejemplo, materiales orgánicos seleccionados de carbón activado, negro de carbón, resinas poliméricas tales como resinas de intercambio iónico, indicadores químicos que sufren un cambio de color en P1058/99MX presencia de otras substancias y similares. Además, si se utiliza una carga conductora para cargar a la membrana de PTFE expandido y está presente en cantidad suficiente, la membrana y, de este modo, el tubo mismo, puede exhibir propiedades disipadoras de la estática o conductoras. El término "disipadoras de estática", según se utiliza en la presente, se pretende que incluye a cualquier material con una resistividad volumétrica menor de 10 y mayor de 10 ohm cm, según se determina mediante la norma ASTM D 257-90. El término "conductor", según se utiliza en la presente, se pretende que incluya a cualquier material que tiene una resistividad volumétrica de 102 ohm cm o menor, según se determina mediante la norma ASTM D257-90. El término "particulado" se define en la presente para referirse a partículas individuales de cualquier relación dimensional, incluyendo polvos, fibras, etc. Los tubos de la presente invención pueden fabricarse a partir de PTFE expandido que ha sido expandido monoaxialmente, biaxialmente o multiaxialmente, dependiendo del desempeño deseado de los tubos flexibles resultantes. La Figura 3 muestra una fotomicrografía por barrido con electrones a 2500x de una membrana de PTFE expandido longitudinalmente orientado (es decir, orientado en forma monoaxial) que tiene una estructura de nodos y fibrillas. Además, la Figura 4 es una fotomicrografía por barrido con P1058/99MX electrones a 2500x de una membrana de PTFE expandido y axialmente orientado que tiene una estructura de nodo y fibrillas. Además, la Figura 5 es una fotomicrografía por barrido con electrones a lOOOx de una membrana de PTFE expandido multiaxialmente orientado que tiene una estructura de nodo y fibrillas. En una modalidad particularmente preferida de la presente invención, según se muestra en la Figura 6, se produce un tubo de fluoropolímero flexible enrollando y axialmente a la membrana de PTFE expandido 11 en forma de bobina con los lados de las capas 13 puestos en capas uno en la parte superior del otro alrededor del mandril 15, terminando con el borde 12 de la capa externa de película longitudinalmente orientada a lo largo del exterior del tubo. Las múltiples capas del tubo preferentemente están adheridas al menos parcialmente entre sí para reducir al mínimo la deslaminación durante el uso. Una técnica preferida para la adhesión de las capas es mediante calentamiento, según se describe más adelante. Dependiendo de la configuración final deseada del tubo, puede ser deseable sostener substancialmente en su lugar a las capas de película porosa sujetándolas contra la periferia del mandril para evitar que la membrana de PTFE expandido se contraigan en dirección axial durante el ciclo de calentamiento. El mandril enrollado con película se P10S8/99MX calienta entonces hasta una temperatura por encima del punto de fusión cristalina del PTFE expandido durante un período de tiempo suficiente para obtener al menos cierta coalescencia de los nodos y las fibrillas en la interfaz superficial de cada una de las capas de PTFE expandido, lo que resulta en la adhesión de las capas de película. El grado o extensión en la que las capas de PTFE expandido se adhieren entre sí depende de las temperaturas a las que la membrana de PTFE expandido esté expuesta y al período de tiempo que la membrana se calentó, independientemente de si es antes de, durante o después de la formación del tubo flexible. Las membranas de PTFE expandido preferidas normalmente son aquellas que no han sido calentadas a las temperaturas por encima del punto de fusión cristalina del PTFE expandido antes de la construcción en el mandril. El tubo formado puede calentarse entonces hasta una temperatura en exceso de aproximadamente 327°C, lo que resulta en la inmovilización amorfa según se describe en la Patente de los Estados Unidos No. 3,953,566, de Gore. Alternativamente, el PTFE microporoso expandido puede someterse a dicha inmovilización amorfa antes de enrollarlo en el mandril. El calentamiento del PTFE expandido puede realizarse, por ejemplo, en un horno de convección de aire caliente, un horno de calor radiante, un baño de sal fundida o cualquier P10S8/99MX otro medio de calentamiento capaz de alcanzar las temperaturas necesarias para producir la adhesión entre las capas de la membrana de PTFE expandido. En una modalidad alternativa de la presente invención, según se muestra en la Figura 7, los tubos pueden crearse devanando helicoidalmente una tira de membrana 14 alrededor de un mandril 15 y traslapar los bordes adyacentes de la membrana 17 para crear un borde 16 orientado helicoidalmente de la capa externa de la membrana. Múltiples capas de membrana pueden devanarse o embobinarse para obtener cualquier espesor de pared del tubo deseado. El mandril enrollado con película puede prepararse entonces y calentarse según se describió anteriormente para lograr la adhesión de la membrana. En una modalidad adicional, los tubos de la presente invención pueden fabricarse al combinar las técnicas antes descritas. Por ejemplo, los tubos pueden fabricarse al combinar un interior enrollado helicoidalmente y una bobina o un exterior enrollado longitudinalmente, un interior enrollado de bobina y un exterior enrollado helicoidalmente, un interior y un exterior que consisten de película enrollada en bobina y una región media de película enrollada helicoidalmente o, virtualmente cualquier número de combinaciones de estas técnicas de enrollado. P1058/99MX En las construcciones de tubo de la técnica anterior fabricados a partir de membranas de PTFE expandido y enrolladas, se ha observado que con el calentamiento, la superficie interna del tubo normalmente puede adherirse a la superficie del mandril come resultado del apriete o estrechamiento de la membrana enrollada y de las propiedades adhesivas del PTFE expandido cuando se calienta a temperaturas por encima de su punto de fusión. La expansión de la membrana de FTFE expandido al mandril parecía convertirse en un mayor problema conforme se incrementaba el número de capas de membrana para producir tubos con mayores espesores de pared. Además, la adhesión al mandril pareció ser un gran problema conforme el área superficial de la membrana que entra en contacto con la superficie del mandril se incrementa. La adhesión/fricción del tubo en el mandril cuando el tubo es retirado del mandril, puede superarse fácilmente para tubos de diámetro pequeño y de pared delgada. De este modo, las construcciones de tubo de la técnica anterior de membrana de PTFE expandido enrollada alrededor de un mandril estuvieron limitados a tamaños hasta de 25.4 mm de diámetro interno y con un espesor de pared de hasta 0.25 mm. Sin embargo, en los intentos de la técnica anterior por formar tubos con un mayor espesor de pared y/o tubos que tienen diámetros comparativamente mayores al enrollar la membrana P1058/99MX de PTFE expandido alrededor de un mandril, las fuerzas de adhesión/fricción tendían a aumentar hasta el punto en que era imposible retirar al tubo del mandril sin dañar al tubo. Una novedosa técnica preferida en la fabricación de los tubos de la presente invención, es el uso de un mandril poroso o perforado y el uso de presión de aire para forzar o empujar la pared interior del tubo y liberarlo de la superficie del mandril. La Figura 8 muestra una modalidad de la unidad para retirar al tubo del mandril, en la cual un mandril fabricado a partir de un tubo 18 tiene orificios 21 distribuidos sobre la superficie del mandril para permitir que el gas presurizado fluya entre la superficie del mandril y la superficie interna del tubo enrollado de membrana de PTFE expandido. Las tapas de extremo 20 están unidas a los extremos del mandril por medio de soldadura o lo similar para proporcionar un sello hermético. En una de las tapas de extremo se proporciona un orificio para la conexión a un puerto o acoplamiento 19. La Figura 9 muestra al mandril de la Figura 8 que tiene una bobina de membrana de fluoropolímero 22 enrollada alrededor del mandril en donde el borde 23 de la capa externa de la membrana está orientada longitudinalmente a lo largo del exterior del tubo. Las abrazaderas 24 para manguera sostienen a la membrana de fluoropolímero durante el ciclo P1058/99MX de calentamiento. Una línea de gas presurizado, tal como puede ser una línea de aire, puede unirse o conectarse al acoplamiento, permitiendo que el aire presurizado entre al interior del mandril para proporcionar la presión de aire interna necesaria y requerida para superar tanto las fuerzas de constricción de las capas de membrana de PTF? expandido como la unión adhesiva de la capa interna ce membrana sobre la superficie del mandril después del ciclo de calentamiento. Alternativamente, el mandril puede estar equipado con un medio alterno para suministrar aire para separar al tubo del mandril. Por ejemplo, puede soplarse un gas (por ejemplo aire) por toda la longitud interior del tubo desde una fuente en uno o más extremos de la unidad tubo/mandril. El tubo resultante puede comprender una construcción al menos parcialmente porosa que resulta de la naturaleza porosa de la membrana de PTF? expandido a partir del cual se fabricó. Si se desea un tubo no poroso, el tubo enrollado de membrana de PTFE puede calentarse por encima de la temperatura de fusión cristalina del PTF? durante un tiempo suficiente para provocar la contracción de la membrana de PTFE expandido porosa hasta la cantidad deseada de porosidad o prácticamente hasta que no quede nada de porosidad. Los resultantes materiales de PTF? expandido densificados exhibirán remanentes de una P1058/99MX estructura de nodo y fibrilla, según queda evidenciado por los picos de la Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC) a 327 °C y 380 °C en el transcurso de un aumento de temperatura de 10°C/min. Para el análisis DSC de los materiales de la presente, por medio del uso del Calorímetro Diferencial de Barrido se determinó un análisis térmico de una muestra. Aproximadamente 10 mg de muestra se colocaron en un Calorímetro Diferencial de Barrido y la temperatura de la muestra se aumentó desde 200°C a 400°C a una velocidad de barrido de 10°C/min. Alternativamente, la compresión de las capas de PTFE expandido, ya sean a la temperatura ambiente, por debajo o por encima de ésta, antes de, durante o después del paso de calentamiento descrito anteriormente puede ayudar en gran medida a la remoción o eliminación de la porosidad dentro de la pared del tubo. Esta compresión puede lograrse, por ejemplo, con un rodillo de compresión presionado contra el material de PTFE expandido o cualquier otro medio de compresión adecuado que disminuya la porosidad dentro de las capas de membrana. La presente invención habilita la formación de tubos enrollados de fluoropolímero flexibles de espesores y diámetros que hasta ahora no eran obtenibles, con base en las enseñanzas de la técnica anterior. Por ejemplo, P1B58/ 99MX espesores de pared mayores de 0.25 mm, y diámetros internos de tubo mayores de 25.4 mm. y aún más grandes, que no fueron enseñados u obtenidos en la técnica anterior, son obtenibles en la presente invención. Los espesores de pared preferidos pueden variar desde mayores de 0.25 mm hasta 1 mm, hasta 2mm, hasta 5 m, y hasta 10 mm o superiores. Los diámetros internos de tubo preferidos pueden variar desde mayores de 25.4 mm, hasta 51 mm, hasta 76 mm, hasta 101 mm, hasta 127 mm, hasta 152 mm, hasta 203 mm y hasta 254 mm o mayores. Como una alternativa al uso de un mandril perforado y de presión de aire para ayudar a la remoción del tubo de membrana de PTFE, también puede utilizarse un mandril colapsable, que permita la reducción de la circunferencia o perímetro que es adecuada para ayudar a la remoción del tubo del mandril. Por ejemplo, el mandril colapsable puede estar en forma de una bobina de lámina metálica en la cual se enrolla la membrana de PTFE expandido. Después del ciclo de calentamiento, el diámetro exterior de la bobina puede reducirse para ayudar a la remoción del tubo enrollado de PTFE expandido. Alternativamente, puede utilizarse un mandril segmentado colapsable u otra geometría o configuración comparable de mandril colapsable. En una modaliaad adicional de la presente P1058/99MX invención, en los tubos de la presente invención pueden incorporarse una o más capas de uno o más segundos materiales que tienen una composición o configuración diferente de la capa de membrana de fluoropolímero. Por ejemplo, un medio alterno para obtener al menos la adherencia parcial de las capas de membrana de fluoropolímero, es utilizar un adhesivo para lograr la unión intracapas de las capas de membrana de fluoropolímero poroso. Una clase adecuada de adhesivos puede estar en forma de películas de polímero termoplástico que tienen un punto de fusión menor que el punto de fusión cristalina de la membrana de fluoropolímero expandido. La película termoplástica puede devanarse en donde al menos una porción de la membrana de PTFE expandido en el mandril en forma tal que haga contacto con las capas adyacentes de membrana. Alternativamente, la membrana de fluoropolímero puede estar provista con un recubrimiento de adhesivo solamente en una superficie de la misma. Estas membranas recubiertas con adhesivo pueden orientarse durante el enrollado alrededor del mandril, de modo que el lado recubierto con adhesivo de la membrana está orientado en alejamiento de la superficie del mandril y, por lo tanto, hace contacto solamente con las capas de membrana adyacentes sin hacer contacto con el mandril. El adhesivo puede estar en forma ya sea de un recubrimiento continuo o discontinuo. En tanto que los P1058/99MX fluoropolímeros termoplásticos tales como, por ejemplo, FEP ó PFA, son los preferidos en la presente invención, otros polímeros resistentes a la temperatura elevada o con resistencia química, tales como los polímeros de cristal líquido o la polieteretercetona también puede ser utilizada. Alternativamente, otros materiales que incluyen al polipropileno, polietilentereftalato, polimetilmetacrilato, policarbonato y similares, pueden proporcionar una buena adhesión, dependiendo de las condiciones a las que estarán sujetas los tubos durante el uso. En una modalidad específica para la formación de membrana recubierta con adhesivo para enrollarla en un tubo de la presente invención, una membrana de PTFE expandido puede estar recubierta con una capa de, por ejemplo, FEP u otro polímero termoplástico, entonces, la membrana recubierta se calienta a una temperatura por encima del punto de fusión del polímero termoplástico y se estira mientras se mantiene la temperatura por encima del punto de fusión del polímero termoplástico, entonces se enfría la membrana recubierta. El recubrimiento adhesivo en la membrana de PTFE expandido puede ser ya sea continuo o discontinuo, dependiendo principalmente del monto y velocidad de estiramiento, la temperatura durante el estiramiento, el espesor del adhesivo, etc.
P1058/99MX Aunque es una modalidad preferida de la invención fabricar tubos que tienen una sección transversal circular utilizando mandriles cilindricos, el mandril puede tener cualquier forma en sección transversal, incluyendo la rectangular, triangular, ovalada, hexagonal y lo similar. En una modalidad adicional de la presente invención, el mandril puede ser cónico o tener un estrechamiento, como en un frusto, cono o lo similar, según se muestra en las Figuras 10A y 10B, respectivamente, para producir un tubo que tiene extremos abiertos de diámetros diferentes desde un extremo hacia el otro. En una modalidad adicional de la presente invención, el tubo de fluoropolímero flexible opcionalmente puede incorporar nervaduras de refuerzo que sirven como, por ejemplo, miembros adicionales de resistencia o para impedir que el tubo sea colapsable. Las nervaduras pueden estar orientadas ya sea longitudinalmente, en casos en donde pueda ser deseable una resistencia axial adicional o, circunferencia o helicoidalmente, en casos en donde es indeseable el colapso diametral o se requiera de un aumento en la resistencia diametral. La Figura 11 muestra un tubo 57 de la presente invención que tiene nervaduras helicoidales 55 incorporadas en el mismo. Las nervaduras circunferencialmente orientadas pueden estar en forma de anillos separados o fibra o alambre enrollado P1058/99MX helicoidalmente. Las nervaduras de refuerzo pueden ser de cualquier material capaz de soportar el ciclo de calentamiento requerido para fabricar al tubo de fluoropolímero flexible. Las composiciones adecuadas de nervadura incluyen pero, no están limitadas a, metal, PTFE de densidad completa, PTFE expandido, PTFE expandido y densificado, FEP, PFA, PEEK, poliimidas y poliamidas. Estas nervaduras pueden incorporarse en el tubo o unirse al mismo durante la construcción y, pueden ubicarse en la superficie exterior del tubo, e la superficie interna del tubo o entre las capas de membrana. En una modalidad adicional, las nervaduras de refuerzo pueden fijarse al tubo de fluoropolímero después de la formación. En una modalidad alternativa adicional de la presente invención, un trenzado de refuerzo, tal como puede ser, una o más fibras trenzadas de PTFE expandido enrolladas circunferencial o helicoidalmente, pueden incorporarse entre las capas de la membrana de fluoropolímero. Además, dependiendo de la aplicación final, puede ser deseable proporcionar cualquier número de texturas, geometrías superficiales (por ejemplo, corrugaciones, lengüetas, etc.) al tubc de fluoropolímero flexible de la presente invención. Según se mencionó anteriormente en la presente, P1058/99MX puede utilizarse la compresión para alterar la porosidad del tubo. Estas técnicas de compresión pueden aplicarse selectivamente, tal como por ejemplo, por medio del uso de un rodillo con un patrón, para incorporar las texturas superficiales, geometrías, corrugaciones, etc. deseadas en los novedosos tubos de la presente invención. La incorporación de corrugaciones, convoluciones u otras geometrías superficiales en los tubos de la presente invención, puede proporcionar significativas ventajas de desempeño en diversas aplicaciones de uso final. Por conveniencia, el término "corrugado" se utilizará en la presente para referirse a cualesquiera corrugaciones, convoluciones, patrones u otras geometrías que puedan incorporarse en los tubos de la presente invención. Por ejemplo, la adición de corrugaciones circunferencialmente orientadas pueden ayudar a mantener el diámetro interno del tubo durante el desplazamiento axial, angular o lateral de una parte del tubo con respecto a otra parte del tubo y puede proporcionar cierta resistencia radial al colapso. Pueden proporcionarse corrugaciones longitudinalmente orientadas para ayudar al colapso circunferencial. Las Figuras 12A-12C, muestran tubos corrugados que tienen corrugaciones helicoidales, circunferenciales y longitudinales, respectivamente, que pueden fabricarse en la presente invención. Estas P1058/99MX corrugaciones podrían incorporarse en un tubo de membrana de PTF? expandido existente, fabricado, según se describió anteriormente, por medio de técnicas de compresión convencionales para formar las corrugaciones en la pared del tubo. Por ejemplo, según se sugirió anteriormente, pueden añadirse corrugaciones al tubo por medio de la compresión entre un par de rodillos que tienen una serie de acanaladuras de entrelazado orientadas alrededor de su circunferencia. También pueden añadirse corrugaciones al crear pliegues o dobleces circunferenciales dentro de la pared del tubo o, al crear un pliegue helicoidal en la pared del tubo. Dependiendo de, por ejemplo, las fuerzas de compresión aplicadas, la temperatura del tubo, el medio para impartir las corrugaciones y similares, las regiones corrugadas pueden ser más densas que el resto del tubo, proporcionando de este modo una mejorada rigidez a la pared del tubo. Además, dependiendo del uso final deseado de los tubos corrugados de la presente invención, la configuración de las corrugaciones puede variar desde corrugaciones en ángulo hasta corrugaciones redondeadas a corrugaciones en cuadro, según se muestra en la vista en sección transversal lateral parcial de las Figuras 13A, 13B y 13C, respectivamente. En una modalidad para fabricar un tubo corrugado de la presente invención, alrededor de un mandril puede P1058/99MZ colocarse un tubo formado de fluoropolímero enrollado y flexible, el mandril tiene una serie de acanaladuras que rodean su superficie y un molde o moldes de cavidad que tienen un patrón de acanaladura de acoplamiento en el interior pueden colocarse alrededor del exterior del tubo y utilizarse para comprimir al tubo contra el mandril para formar las corrugaciones en la pared del tubo. Un método preferido para incorporar las corrugaciones en los tubos novedosos de la presente invención, es calentando primero al tubo enrollado de membrana de PTF? expandido hasta lograr la unión intracapas, seguido de la expansión del tubo radialmente hacia un molde que tiene una geometría interior que corresponde a la geometría exterior deseada del tubo. La expansión radial del tubo puede obtenerse preferentemente al crear una mayor presión entre la pared del tubo y el mandril a la presión entre la pared del tubo y el molde por medio del uso de presión de aire, vacío o lo similar. Por ejemplo, en una modalidad particularmente preferida, un tubo que tiene corrugaciones al menos en una porción del mismo, de tal forma que puede ser utilizado como fuelle, conducto o lo similar, en una aplicación de uso final, puede formarse mediante el método siguiente. Específicamente, una membrana de PTFE expandido puede enrollarse alrededor de un mandril perforado y sujetarse en P1058/99 X su lugar alrededor de los extremos, según se describió anteriormente. El mandril enrollado con PTFE expandido puede entonces encerrarse en una cámara de molde cilindrica que tiene una serie de acanaladuras circunferencialmente orientadas en la pared interior de la cámara de molde. La unidad de la cámara de molde y el mandril enrollado con PTFE expandido se calienta hasta una temperatura por encima de aproximadamente 327 CC durante un período de tiempo que facilita la unión intracapas. Entonces se aplica aire presurizado al interior del tubo a través del mandril perforado, lo que empuja a la pared del tubo en alejamiento de la superficie del mandril y la pega contra la superficie del molde que tiene las acanaladuras circunferencialmente orientadas. Entonces se enfría la unidad, preferentemente con el aire a presión que será mantenido durante el proceso de enfriamiento hasta que se alcance una temperatura en donde el tubo mantenga las geometrías impartidas por el molde y/o el molde se haya enfriado hasta una temperatura en donde puede ser desensamblado para retirar el tubo. La Figura 14 ilustra un arreglo de moldeo ejemplificativo utilizado para fabricar un tubo corrugado de membrana enrollada de PTFE expandido de la presente invención. El mandril 18 enrollado con membrana y que tiene perforaciones 21 y abrazaderas 24 para manguera ceñidas en los extremos, se encierra en un molde que P1058/99MX comprende un molde hembra 60 cilindrico de dos partes que tiene corrugaciones en la pared interna Con propósito de alinear, se utiliza una tapa 61 de extremo superior y una tapa 63 de extremo inferior que tienen espigas 62 que entran en los extremos del molde hembra 60 para encerrar los extremos del mandril 18. La tapa 61 de extremo superior tiene un orificio que permite el paso de la interconexión 19 de la línea de aire. Las abrazaderas 66 par manguera se aprietan alrededor del perímetro del molde 60 para proporcionar el soporte circunferencial durante el paso de la presurización. Las tapas de extremo 61, 63 y el molde 60 se sujetan en dirección axial utilizando bridas anulares 67 atornilladas utilizando varillas de unión o tirante roscados 68 y tuercas hexagonales 69. A la interconexión 19 para la línea de aire se conecta una línea de aire 70. Toda la unidad se coloca en un horno o estufa en donde se ajustan la temperatura y la duración del ciclo de calentamiento para lograr la al menos parcial unión intracapas entre las capas de PTF? expandido y cualesquiera otros materiales opcionales que puedan incorporarse dentro de a envoltura tales como películas de adhesivo o termoplásticas. El aire presurizado 72 se suministra a interior del mandril mediante la línea de aire 70, resultando en la expansión de la pared de tubo en capas 71 en alejamiento del mandril perforado 18 y hacia las P1058/99MX corrugaciones del molde 60. La presión se mantienen mientras el molde y el artículo se enfrían hasta una temperatura en donde las corrugaciones u otras geometrías impartidas a la pared del tubo como resultado de la compactación contra la superficie del molde se conserven. El molde 60 y las tapas de extremo 61 y 63 se retiran y el resultante tubo corrugado se retira del mandril 18. En una modalidad alternativa, la membrana de PTFE expandido puede enrollarse alrededor de un mandril perforado que tiene en su superficie una geometría deseada. Puede proporcionarse una línea e vacío dentro del mandril para evacuar el aire y, con el calentamiento del tubo, la línea de vacío podría utilizarse para succionar al tubo enrollado con membrana de PTFE expandido contra la superficie del mandril y hacia cualesquiera regiones rebajadas o indentaciones en el mandril. Después del enfriamiento, el tubo podría ser retirado del mandril mediante cualquier técnica adecuada, tal como puede ser, soplando aire o deslizándolo por la superficie del mandril, proporcionando un mandril colapsable según se describió anteriormente aquí, etc. En una adicional modalidad alternativa de la presente invención, según se menciono anteriormente aquí, una o más capas del tubo de flucropolímero flexible pueden comprender materiales diferentes al PTFE expandido para P1058/99MX proporcionar propiedades deseadas al tubo flexible. Por ejemplo, en el tubo flexible o sobre el mismo pueden suministrarse uno o más elementos de tipo hoja o lámina, tales como pueden ser películas poliméricas, laminillas metálicas, tamices metálicos o lo similar, para proporcionar propiedades mejoradas al tubo resultante. Dependiendo de la aplicación deseada de los novedosos tubos de la presente invención, las propiedades de los tubos pueden adaptarse o personalizarse para satisfacer cualquier número de necesidades específicas. Por ejemplo, ia impermeabilidad a gases, la impermeabilidad a líquidos o una mejorada resiliencia puede ser impartida a los tubos mediante cualquiera de varias técnicas. Por ejemplo, un material plástico que tier.e impermeabilidad al gas y al agua puede ser aplicado a los tubos al recubrir el interior o el exterior o, al impregnar todo el artículo después de la formación de los tubos. Estos materiales plásticos pueden comprender, por ejemplo, FEP, resinas de flúor, tales como copolímero de tetrafluoroetileno y perfluoroalquilviniléter, hule fluorado y perfluorado, hule de goma natural, hule látex natural, poliuretano, hule de silicona, necpreno, EPDM, poliimida, poliéster, nylon, cloruro de polivinilo, polietileno y similares. En una modalidad adicional de la presente invención, en forma inesperada se ha descubierto que al P1058/99MX incorporar una o más capas de un material que tiene una menor porosidad a la de la membrana PTFE expandido en lugares adecuados dentro del enrollado, pueden impartirse en forma selectiva características de la pared del tubo tales como la densidad y la rigidez en regiones variables dentro de la sección transversal de la pared del tubo durante el proceso de moldeo. Estas capas de material estratégicamente colocadas, referidas en la presente en forma general y por conveniencia como "capas que ayudan a la forma" incorporadas en algún punto durante el enrollado de la membrana de PTFE expandido para formar al tubo, pueden proporcionar un medio para moldear tubos que tienen formas o propiedades mejoradas. Según se mencionó anteriormente, la capa que ayuda a la forma puede comprender una capa de material que tiene una porosidad menor a la de la membrana de PTFE expandido enrollada alrededor del mandril. Más específicamente, las capas que ayudan a la forma incluyen materiales que son térmicamente estables y conformables a las temperaturas requeridas para el proceso de moldeo y que tienen o producen una capa o región con una porosidad menor a la de las membranas de PTFE expandido en capas o estratificadas. Por ejemplo, las capas que ayudan a la forma y que substancialmente mantienen su estabilidad dimensional a las temperaturas utilizadas para la formación P1058/99 X del tubo moldeado, incluyen pero, no están limitadas a, películas de PTFE expandido y menos porosas, PTFE de densidad plena, películas de poliimida, etc. Alternativamente, la capa que ayuda a la forma puede comprender una lámina o recubrimiento de FEP, PFA, polímero de cristal líquido u otro material que puede fundirse al menos parcialmente durante el proceso de fabricación del tubo moldeado. La capa que ayuda a la forma puede tener cualquier espesor contemplado para obtener la geometría final deseada. Sin desear estar sujeto por la teoría, se cree que mientras menor sea la porosidad de la capa que ayuda a la forma, mayor será la fuerza de compresión que se aplica a las capas de PTFE expandido durante el moldeo, aumentando de este modo la conformación del tubo durante el proceso de moldeo. La capa que ayuda a la forma puede estar presente como una capa interna adyacente o cercana al mandril en la que se devanan las capas de PTFE expandido para la fabricación de una pared densificada prácticamente en forma uniforme de PTFE expandido. Alternativamente, por ejemplo, en una unidad de moldeo por soplo, la capa que ayuda a la forma puede incorporarse como una capa intermedia entre una serie de envolturas de membrana de PTFE expandido, resultando en tubos que tienen interiores de pared lisa, opcionalmente porosa, en la región entre el mandril y la P10S8/99MX capa de ayuda a la forma, y, exteriores moldeados más definidos con una porosidad reducida entre la capa que ayuda a la forma y el interior del molde. Particularmente, al proporcionar a la capa que ayuda a la forma en algún punto dentro de la película enrollada de PTFE expandido, se cree que la capa que ayuda a la forma mejora la compresión de las capas externas de PTFE expandido durante el moldeo por soplo, en tanto que las capas interiores de PTFE expandido enrolladas al interior de la capa que ayuda a la forma no están comprimidas tan fuertemente como las capas exteriores, resultando de este modo en una conformación mínima o nula o en la creación de corrugaciones menos definidas o en otras formas sobre el interior del tubo. Según se describió anteriormente, los novedosos tubos de la presente invención pueden confeccionarse para tener virtualmente cualesquiera geometrías superficiales deseadas, densidad, rigidez o espesor, ya sea en porciones selectas o en todo el tubo, para satisfacer las especificaciones de un número ilimitado de aplicaciones de uso final deseadas y para proporcionar un mejorado desempeño durante el servicio industrial, el servicio mecánico, etc. Al optimizar la configuración de las membranas de PTFE expandido utilizadas para formar los tubos de la presente invención, el espesor del tubo que será formado basado en el número de envolturas de membrana P1058/99MX de PTFE expandido, ias condiciones de procesamiento para la formación de los tubos, etc., es pcsible lograr virtualmente cualquier combinación deseada de particularidades para adaptarse a una necesidad específica. Se pretende que los siguientes ejemplos ilustren pero, no limiten a la presente invención.
EJEMPLO 1 Se fabricó un mandril perforado al taladrar 675 orificios uniformemente separados en la superficie de un tubo de acero de 127 mm de diámetro y 406 mm de largo, cerrando un extremo del tubo con una placa de acero que tiene un diámetro igual y ajustando en el otro extremo una placa de acero que tiene una conexión central para conectar una línea de aire. Una membrana parcialmente sinterizada de PTFE expandido poroso producida mediante expansión biaxial, según se describe en las Patentes de los Estados Unidos 3,953,566 y 3,962,153, de Gore, que tiene una microestructura comprendida de nodos interconectados por fibrillas y que tiene un espesor de 0.04 mm (0.0015 pulgadas) se enrolló circunferencialmente alrededor del mandril hasta obtener un espesor de capa 90, al tiempo que se tuvo cuidado de asegurar que no se presentaran arrugas visibles entre las capas de membrana durante el proceso de enrollado o envoltura, con el fin de obtener una unión P1058/99MX superficial uniforme. La membrana parcialmente sinterizada era de naturaleza pegajosa y la última capa de la envoltura se prensó uniformemente contra las capas subyacentes para asegurar el contacto durante el ciclo de calentamiento. Se utilizaron abrazaderas para manguera para sujetar a la película porosa en su lugar alrededor del diámetro del mandril en cada extremo. El mandril enrollado o envuelto con PTFE expandido se colocó en un horno a una temperatura de aproximadamente 360 °C durante un período de una hora, entonces se retiró del horno y se conectó una línea de aire presurizado al puerto en la parte superior del mandril. Después de permitir el enfriamiento del material hasta la temperatura ambiente, se suministró aire hacia el interior del mandril hasta que se alcanzó una presión de aproximadamente 170 kPa, resultando en la liberación del tubo de PTFE expandido de la superficie del mandril. Las abrazaderas para manguera se retiraron de los extremos del tubo enrollado de PTFE expandido y el tubo de película de PTFE expandido poroso se retiró fácilmente del mandril. El tubo de PTFE expandido flexible tenía un espesor de pared de 2.9 mm, un diámetro interno de 127 mm y una densidad de 0.602 g/cm3.
EJEMPLO 2 Se fabricó un mandril perforado barrenando 99 P1058/99MX orificios uniformemente separados en la superficie de un tubo de acero de 38 mm de diámetro y 450 mm de longitud. Un disco de acero que tiene un diámetro externo cercano al del diámetro interno del tubo de acero se insertó en cada extremo del mandril y se soldó en su lugar. En el centro de uno de los discos se taladró un orificio de 1/4 pulgadas (6.4 mm) y se roscó con una rosca nacional para tubería estándar en el cual se insertó y fijó en su lugar un accesorio para la conexión de la línea de aire. Una* membrana parcialmente sinterizada de PTFE expandido poroso tiene un espesor de 0.04 mm (0.0015 pulgadas) y una anchura de aproximadamente 560 mm y formada según se describió en el Ejemplo 1, se enrolló alrededor del mandril antes mencionado hasta obtener un espesor de pulgada 32, en tanto que se tuvo cuidado de asegurar que no existieran arrugas visibles entre las capas de membrana durante el proceso de enrollado con el fin de obtener una unión superficial uniforme. La membrana era pegajosa y la última capa de la envoltura o enrollado se prensó uniformemente contra las capas subyacentes para asegurar el contacto durante el ciclo de calentamiento. Se utilizaron abrazaderas para manguera para sujetar a la película porosa en su lugar alrededor del diámetro del mandril en cada extremo. El mandril enrollado o envuelto con PTFE expandido se colocó en un horno a una temperatura de 360 CC durante un período P1058/99MX de una hora. Entonces se retiró del horno y se conectó una línea de aire presurizado al puerto en la parte superior del mandril. Después de permitir el enfriamiento del material a 23 °C, se suministró aire hacia el interior del mandril hasta que se obtuvo una presión de aproximadamente 170 kPa, resultando en la liberación del tubo de PTFE expandido de la superficie del mandril. El tubo enrollado con PTFE expandido flexible tenía un espesor de pared de 1.03 mm, un diámetro interno de 38 mm y una densidad de 0.584 g/cm3. Este tubo se cortó en los cuatro tubos utilizados en la comparación de desempeño mediante la prueba de flexión descrita más adelante. Los tubos de fluoropolímero flexibles de la presente invención demuestran utilidad en aplicaciones con elevadas flexiones, en donde frecuentemente se utilizan materiales elastoméricos. Se condujeron pruebas a la flexión de tubos flexibles de PTFE expandido poroso en comparación con varios tubos elastoméricos (elastómeros utilizados comúnmente en aplicaciones de alta flexibilidad) sobre muestras de tubos que tienen un espesor de pared entre 1 mm y 1.5 mm, y una longitud de aproximadamente 76 mm. La prueba fue la más representativa de la compresión axial y la recuperación a la flexión atestiguada por elementos tubulares acoplados en equipo de tamizado industrial vibratorio y de transporte. P1058/99MX Una máquina Newark para pruebas a la flexión se modificó según se muestra en la Figura 15 por medio de la adición de unidades de pistón 38 que se conectaron a los pistones originales 39 conectados a la varilla de pistón 36. Unidades de pistón similares se conectaron a los pistones fijos 40. Los pistones tanto de las unidades de pistón fijo como de las conectadas a la varilla de pistón, estaban en alineación axial, producen regiones entre pistones opuestos en los que estaban acopladas secciones de tubo, un pistón es fijo 41 y el otro tiene capacidad de movimiento axial con respecto al pistón fijo 42. El motor 35 mueve cíclicamente a la varilla de pistón 36.y a las unidades de pistón 38 conectadas en dirección axial, con una longitud de carrera de 32 mm a una velocidad de aproximadamente 8.7 ciclos por segundo. La tolerancia o resistencia a la flexión de las muestras se probó de conformidad con la norma ASTM D2097-69: La Figura 16 es un esquema de las distancias para conectar las muestras de tubo al aparato, que tiene una distancia de pistón ajustada a 15x el espesor del espécimen mientras está en posición cerrada. Las muestras elastoméricas probadas se cortaron todas de secciones de tubo fabricado por The Belko Corporation (Kingsville, MD) . Se cortaron cuatro muestras de 76 mm de cada uno de los siete materiales elastoméricos P1058/99MX probados, incluyendo hule estireno butadieno (SBR) de tipo 4597, monómero de etileno propileno dieno (EPCM) tipo 3889, neopreno tipo 3854, hule uretano tipo 3572, hule natural tipo 4501, hule nitrilo tipo 3960 y hule de silicona tipo 4447. Las muestras se sujetaron en su lugar alrededor de los pistones sin estirarlas utilizando abrazaderas para manguera a la máxima distancia de separación. Las muestras se flexionaron de este modo durante intervalos de 200,000 ciclos, entre los cuales a las muestras se les examinó buscando grietas y regiones de abrasión resultantes de la fatiga a la flexión. Las muestras se retiraron del probador por flexión cuando exhibían grietas u orificios que pasaban completamente a través de la pared de la muestra y se registraron como muestras con falla. La Figura 17 muestra un acercamiento de una de las unidades de pistón de la Figura 15 con un tubo de muestra 27 fijo en el aparato utilizando abrazaderas para manguera 28. La acción flexionadora de los pistones resulta en un patrón de pliegues 25 en la muestra de tubo 27. La flexión repetida resulta en regiones de abrasión o agrietamiento en las regiones de pliegue, que eventualmente conduce a la formación de orificios en la pared de tubo. Muchos materiales poliméricos y elastoméricos se abradieron durante el transcurso de la flexión atestiguada durante el uso. Los particulados que se abraden del tubo P1058/99MX frecuentemente son una fuente de contaminación para los productos que pasan a través del tubo, así como una fuente de contaminación en el entorno externo al tubo. El cuadro suministrado más adelante muestra los resultados de desempeño de una variedad de materiales al probarlos.
Prueba a la Flexión de tubo de Pelicula de PTFE Expandido y de Tuberia Elastomérica (ASTM 2097-69 Modificada) Material Esfuerzo % de DeforDureza en Número de Espesor Ciclos Terranados Medio en el mación a la Durómetro Muestra Medio de de Flexión Pico (kPa) Ruptura (Shore A) del Tubo Pared (-m-i) Totales ASTM ASTM D638M-84 D638M-84 Hule 1906 423 29 1 1.50 1,400,000 (fallo) Natural 2 1.51 1,200,000 (fallo) (Comp.4501) 3 1.50 800,000 (fallo) 4 1.50 1,000,000 (fallo) Heopreno 16250 431 61 1 1.05 2,600,000 (fallo) (Comp.3845) 2 1.06 1,200,000 (fallo) 3 1.04 1,000,000 (fallo) 4 1.06 600,000 (fallo) SBR 7449 408 48 1 1.05 200,000 (fallo) (Comp.4597) 2 1.05 1,800,000 (fallo) • 3 1.06 800,000 (fallo) 4 1.06 1,400,000 (fallo) EPDM 4265 534 46 1 1.01 200,000 (fallo) (Comp.3889) 2 1.03 1,600,000 (fallo) 3 1.02 800,000 (fallo) 4 1.03 200,000 (fallo) Hule 25540 695 60 1 1.05 10,000, OOC (paso) Uretano 2 1.05 400,000 (fallo) (Comp.3572) 3 1.05 7,600,000 (fallo) 4 1.06 1,200,000 (fallo) Hule 7500 524 52 1 1.04 600,000 (fallo) Nitrilo 2 1.04 600,000 (fallo) (Comp.3960) 3 1.02 1,000,000 (fallo) 4 1.04 1,400,000 (fallo) Hule de 5796 242 55 1 .95 6,200,000 (fallo) Silicona 2 .94 5,400,000 (fallo) (Comp.4447) 3 .93 1,400,000 (fallo) 4 .96 3,800,000 (fallo) Tubo de 24575 40.9 53 1 1.03 10, 000, OOC (paso) Película de 2 1.03 10, 000, OOC (paso) PTFE 3 1.02 10,000, OOC (paso) Expandido 4 1.03 10, 000, OOC (paso) P10S8/99MX Debe observarse que cuando se fabrica el PTFE a densidad plena mediante la extrusión de pasta y con un espesor de pared de 1.0 mm fue flexionado manualmente en una forma comparable a las pruebas establecidas para los materiales de la tabla, el PTFE de densidad plena falló rápidamente debido a su naturaleza rígida.
EJEMPLO 3 Una película de 0.04- mm expandido con un espesor de PTFE, según se describe en los Ejemplos 1 y 2, se embobinó alrededor del mandril de 38 mm de diámetro descrito en el Ejemplo 2, hasta un espesor de tres capas. Una cinta compuesta de dos capas con 44 mm de ancho y 0.09 mm de espesor, que comprende una membrana de PTFE expandida fabricada según se describe en las Patente de los Estados Unidos 3,953,566 y 3,962,153 de Gore, y la película FEP obtenida de la empresa E.l. du Pont de Nemours and Company (Wilmington, Delaware) bajo el nombre comercial de película FEP Teflon® 50A se enrolló helicoidalmente alrededor del mandril con un traslape de aproximadamente 15 mm entre capas adyacentes de envoltura. La cinta compuesta se fabricó: a) poniendo en contacto la membrana de PTFE expandido con el FEP; b) calentando la composición obtenida en el P1058/99MX paso del inciso a) hasta aproximadamente 335°C; c) estirando la composición calentada del paso del inciso b) al tiempo que se mantiene la temperatura por encima del punto de fusión del polímero termoplástico; y d) enfriando al producto del paso del inciso c) . Una segunda envoltura helicoidal del compuesto de FEP/PTFE expandido se realizó en dirección opuesta a la dirección de la primer capa del compuesto, con un traslape de aproximadamente 15 mm. Se realizaron seis envolturas alternas mas de la película compuesta, cada película se enrolló en dirección opuesta a los arrollamientos previos. Se utilizaron abrazaderas para manguera para sujetar la película poroso en su lugar alrededor del diámetro del mandril en cada extremo. El mandril envuelto con PTFE expandido se colocó en un horno a una temperatura de 340 °C durante un periodo de una hora, entonces se retiró del horno y se conecto una línea de aire presurizado al puerto en la parte superior del mandril. Después de permitir que el material se enfriara a aproximadamente 23°C, se suministró aire presurizado hacia el' interior del mandril hasta que se obtuvo una presión de 170 kPa, resultando en la liberación del tubo de PTFE expandido de la superficie del mandril. El tubo de película de PTFE tenía un espesor de pared de 1.52 mm, un diámetro interno de 38 mm y una P1058/99MX densidad de 0.766 g/cm , EJEMPLO 4 Un tubo enrollado de fluoropolímero expandido con una nervadura de refuerzo interna orientada helicoidalmente se produjo utilizando al mandril perforado del Ejemplo 1. Cincuenta capas de una película de PTFE expandido biaxialmente con espesor de 0.04 mm producida utilizando los métodos enseñados en las Patentes de los Estados Unidos No. 3,953,566 y 3,962,153 se enrollaron alrededor del mandril perforado. Una sola capa de película de PFA de 0.127 mm de espesor obtenida de E.l. du Pont de Nemours and Company, bajo el nombre comercial Película PFA Teflon 500LP, se enrolló en la parte superior del PTFE expandido con un traslape de aproximadamente 40 mm. Un alambre de acero inoxidable de 1.2 mm se enrolló helicoidalmente en forma tipo resorte alrededor de la superficie de l película de PFA, cada arrollamiento estaba separado aproximadamente 15 mm. Una capa adicional de película de PFA de 0.127 mm de espesor se enrolló en la parte superior del alambre, con un traslape de aproximadamente 40 mm. Entonces en la parte superior de la película de PFA se enrollaron cincuenta capas de PTFE expandido de 0.04 mm de espesor. Se utilizaron abrazaderas para manguera para sujetar a las capas en su lugar alrededor del diámetro del P1058/99MX mandril en cada extremo. El mandril envuelto con membrana de PTFE expandido poroso se colocó en un horno a una temperatura de aproximadamente 360 °C durante un periodo de una hora, entonces se retiró del horno y se conectó una línea de aire presurizado al puerto en la parte superior del mandril. Después de enfriar aproximadamente a 200 °C, se suministro aire presurizado al interior del mandril hasta que se obtuvo una presión de aproximadamente 340 kPa, resultando en la liberación del tubo de PTFE poroso de la superficie del mandril. De los extremos del mandril envuelto con película de PTFE, se retiraron las abrazaderas para manguera y el tubo enrollado de PTFE poroso se retiro fácilmente del mandril. El resultante tubo de PTFE expandido tenía un espesor de pared de 4.4 mm, un diámetro interno de 38 mm y una longitud de 370 mm.
EJEMPLO 5 Una membrana de PTFE expandido de 0.04 mm de espesor según se describió en el Ejemplo 1, se enrolló continuamente alrededor del mandril perforado descrito en el Ejemplo 1 hasta un espesor de 60 capas. Se corto un molde a partir de un tubo de aluminio de 20.3 cm de diámetro externo, 15.2 cm de diámetro interno el cual tiene 18 acanaladuras circunferenciales con forma de "V" de 12.7 mm de profundidad cortadas en la pared P1058/99MX interna, tal como se muestra en la sección transversal de la Figura 14. El tubo de aluminio se cortó longitudinalmente en dos mitades, produciendo un molde de dos partes. Se produjeron tapas de extremo que tienen diámetros internos de aproximadamente 20.3 cm para ajustar en el molde cuando se ensamblara, la tapa superior tiene un orificio para exponer la interconexión de la línea de aire en la parte superior del mandril. El mandril enrollado se coloco en la tapa de extremo inferior y el molde corrugado de dos partes y la tapa de extremo superior se ensamblaron, abarcando al mandril. Para proporcionar apoyo radial durante el proceso de moldeo, se agregaron tres abrazaderas para manguera separadas uniformemente y circundando al diámetro externo del molde. La unidad de molde y mandril se sujetó en toda la dirección axial entre dos bridas conectadas utilizando cuatro tirantes roscados y tuercas hexagonales. La unidad de molde y mandril se colocó en un horno y se conectó tubería de línea de aire de acero inoxidable a la interconexión en el mandril a través de un orificio en la parte superior del horno. El horno se fijó en 365°C y la temperatura dentro del horno ascendió desde aproximadamente 23°C a 365°C en aproximadamente 20 minutos. Después de 120 minutos a 365°C, se suministro aire presurizado al interior del mandril a través de la línea de aire hasta alcanzar una P1058/99MX presión interna de 50, resultando en la expansión de la película laminada hacia las acanaladuras del molde. La presión de aire se mantuvo mientras la temperatura del horno descendía hasta temperatura ambiente. Cuando la unidad de molde y mandril se enfriaron hasta menos de aproximadamente 50 °C, se retiró del horno y se discontinuó o interrumpió la presión de aire. El molde se desarmo y se retiro el tubo de PTFE expandido corrugado formado. El tubo resultante tenía esencialmente las mismas dimensiones exteriores a las dimensiones interiores del molde y un espesor de pared de 1.75 mm. Para determinar el mínimo vacío interno que el tubo corrugado podría mantener antes de colapsarse, ambos extremos no corrugados del tubo corrugado de este ejemplo, se sujetaron alrededor del perímetro de cilindros de aluminio de 15 cm de diámetro, separados entre sí 16 cm. Uno de los cilindros de 15 cm de diámetro tenía un orificio a través del cual podía evacuarse lentamente el aire del interior del tubo corrugado y el monto del vacío succionado podría medirse. La lectura de vacío registrada al colapso del tubo corrugado fue de aproximadamente 12 cm de agua.
EJEMPLO 6 Una membrana de 0.04 mm de PTFE expandido, según se describió en el Ejemplo 1, se enrollo continuamente P1058/99MX alrededor del mandril perforado, según se describió en el Ejemplo 1, hasta un espesor de 25 capas. Una lamina de PFA de 0.127 mm de espesor, según se describió en el Ejemplo 4, se enrollo alrededor de la película de PTFE poroso, con una región de traslape longitudinal de 80 mm. Sobre el mandril encima de la película de PFA se enrollaron veinticinco capas adicionales de la membrana de PTFE expandido. Las capas se sujetaron en su lugar alrededor de los extremos del mandril utilizando abrazaderas para manguera y se colocaron en el molde corrugado descrito en el Ejemplo 5. El molde se sujeto entre las bridas atornilladas, la línea de aire se conecto al puerto en la parte superior del mandril y toda la unidad se coloco en un horno, según se describe en el Ejemplo 5. El horno se fijó en 365°C (la temperatura del horno ascendió desde 23°C a 365°C en aproximadamente 20 minutos) . Después de 120 minutos a 365°C, se envío aire presurizado al interior del mandril hasta alcanzar una presión interna de 50, resultando en la expansión del tubo dentro de las acanaladuras del molde. La presión se mantuvo mientras el molde se enfrió hasta temperatura ambiente. La unidad de molde y mandril se retiraron del horno y se interrumpió la presión de aire. El molde se desarmo y el resultante tubo de PTFE corrugado con la capa de PFA intermedia se retiro del mandril. El tubo resultante tenía una región interior de P1058/99MX pared recta de 0.6 mm de espesor, comprendida de 25 arrollamientos internos de la película de PTFE expandido y una región exterior corrugada de 0.2 mm de grueso, comprendida de la capa de PFA y las 25 envueltas o arrollamientos de película de PTFE externa comprimidos. El tubo tenía un diámetro interno de aproximadamente 150 mm y dieciocho corrugaciones de 12 mm con forma de "V" correspondientes a la geometría del molde.
EJEMPLO 7 Una membrana de PTFE expandido de 0.04 mm de espesor y una película de PFA de 0.025 mm de espesor se envolvieron conjuntamente alrededor del mandril perforado descrito en el Ejemplo 1. Después de tres envolturas o arrollamientos completos de este modo, la película de PFA se corto y solamente se enrollo película de PTFE expandido alrededor del mandril perforado para proporcionar 60 capas adicionales. Las capas se sujetaron en su lugar alrededor de los extremos del mandril utilizando abrazaderas para manguera y se colocaron en el molde corrugado. El molde se sujetó entre las bridas atornilladas, la línea de aire se conecto al puerto en la parte superior del mandril y toda la unidad se colocó en un horno. El horno se ajustó a 365°C, requiriendo de 20 minutos para ascender de 23°C a 365°C. Después de 120 minutos a 365°C, se envió aire P1058/99MX presurizado al interior del mandril para obtener una presión interna de 60, resultando en la expansión del tubo hacia las acanaladuras del molde. La presión se mantuvo mientras la temperatura del horno descendía hasta temperatura ambiente. Cuando la unidad de molde y mandril se enfriaron a temperatura ambiente, se retiró del horno y la presión de aire se interrumpió, el molde se desarmó y el tubo de PTFE corrugado con interior enrollado conjuntamente de PFA se retiró. Se observo que el tubo resultante era más rígido que los tubos producidos en los ejemplos anteriores. El tubo formado en este ejemplo, cuando se sometió al vacío para determinar el colapso, se encontró que se colapso a una vacío interno de 64 cm de agua utilizando la prueba de vacío descrito en el Ejemplo 5. El tubo tenía un espesor de pared de 0.71 mm, un diámetro interno de aproximadamente 150 mm y dieciocho corrugaciones de 12 mm, con forma de "V" correspondientes a la geometría del molde.
EJEMPLO 8 Un tubo corrugado de PTFE expandido cargado con carbón se fabricó utilizando una película de PTFE expandido de 0.25 mm de espesor que contenía 5% de negro de carbón en peso. La membrana se produjo mediante los métodos descritos en la Patente de los Estados Unidos No. 4,985,296 P1058/99MX de Mortimer, Jr. Quince capas de este material se enrollaron alrededor del mandril perforado descrito en el Ejemplo 1. Las capas se sujetaron en su lugar alrededor de los extremos del mandril utilizando abrazaderas para manguera. El mandril se coloco en el molde corrugado y se sometió al mismo ciclo térmico según se describió en el Ejemplo 5. El tubo resultante tenía un espesor de pared de 2.5 mm, un diámetro interno de aproximadamente 150 mm y dieciocho corrugaciones de 12 mm en forma de "V" correspondientes a la geometría del molde.
EJEMPLO 9 Un tubo corrugado que tiene una capa interna de PTFE de plena densidad y un exterior de PTFE expandido se fabricó utilizando cinta extruida de PTFE extruida de pasta acalandrada, formada según se describe en las Patentes de los Estados Unidos No. 3,953,566, 3,962,153, y 4,187,390 de Gore. La cinta de PTFE extruida que tiene una densidad de 1.46 gramos por cm , un espesor de 0.18 mm y una anchura de 150 cm, se enrolló helicoidalmente alrededor del mandril perforado descrito en el Ejemplo 1 con un paso de 3 cm.
Otra cinta extruida de PTFE se enrolló helicoidalmente en dirección opuesta con un paso de 3 cm encima de la primera cinta. En la parte superior del extruido se enrollaron P1058/99MX longitudinalmente cincuenta capas de película de PTFE expandido biaxialmente de 0.04 mm, según se describió en el Ejemplo 1. Las películas se sujetaron en su lugar alrededor de los extremos del mandril utilizando abrazaderas para manguera. El mandril se coloco entonces en el molde corrugado y se sometió al mismo ciclo térmico según se describió en el Ejemplo 5. El tubo resultante tenía un espesor de pared de 0.71 mm, un diámetro interno de aproximadamente 150 mm y dieciocho corrugaciones de 12 mm con forma de "V" correspondientes a la geometría del molde. Este tubo corrugado, a la observación visual, parecía tener una capa interna translúcida a plena densidad y un exterior de PTFE expandido relativamente mas poroso.
EJEMPLO 10 Dos capas de 0.05 mm de espesor, 66 cm de ancho de PTFE biselado y sinterizado obtenidas de Fluoroplastic, Inc. (Philadelphia, PA) , se enrollaron longitudinalmente alrededor del mandril perforado descrito en el Ejemplo 1. En la parte superior de las capas biseladas se enrollaron longitudinalmente cincuenta capas de membrana de PTFE biaxialmente expandido de 0.04 mm, según se describió en el Ejemplo 1. Las películas se sujetaron en su lugar alrededor de los extremos del mandril utilizando abrazaderas para manguera. El mandril se colocó en el P10S8/99MX molde corrugado y sometió al mismo ciclo térmico descrito en el Ejemplo 5. Lo resultante tenía un espesor de pared de 0.71 mm, un diámetro interno de aproximadamente 150 mm y dieciocho corrugaciones de 12 mm con forma de "V" correspondientes a la geometría del molde.
EJEMPLO 11 Una cinta compuesta que consistía de PTFE expandido longitudinalmente y FEP fabricado según se describió en el Ejemplo 3, que tiene un espesor de 0.19 mm y una anchura de 105 mm, se enrolló helicoidalmente como una primer capa en donde el lado de FEP está orientado hacia afuera de la superficie del mandril con un paso de aproximadamente 40 mm alrededor del mandril perforado descrito en el Ejemplo 1. La segunda capa de la cinta compuesta se enrolló helicoidalmente con el lado de FEP hacia abajo sobre el mandril en dirección opuesta a la primera capa. Se enrollaron sobre el mandril cinco capas helicoidales más de la cinta compuesta con el mismo paso de las dos primeras, el lado de FEP hacia abajo y con direcciones de arrollamiento alternadas. La cintas compuestas se sujetaron en su lugar alrededor de los extremos del mandril utilizando abrazaderas para manguera. El mandril se coloco en el molde corrugado según se P1058/99MX describió en el Ejemplo 5. El horno se fijó en 330°C, requiriendo diecisiete minutos para ascender desde aproximadamente 23 °C a 330 °C. Después de 160 minutos a 330°C, se envió aire presurizado hacia el interior del mandril para obtener una presión interna de 45, resultando en la expansión de las películas laminadas hacia las acanaladuras del molde. La presión se sostuvo mientras la temperatura del horno descendía hasta temperatura ambiente. Cuando la unidad de molde y mandril se había enfriado hasta temperatura ambiente, se retiró del horno y se interrumpió la presión de aire, el molde se desarmo y se retiro al tubo compuesto de PTFE/FEP corrugado. El tubo corrugado tenía un espesor de pared de 1.2 mm, un diámetro interno de aproximadamente 150 mm y dieciocho corrugaciones de 12 mm con forma de "V" correspondientes a la geometría del molde.
MÉTODOS DE PRUEBA Medición de la densidad Las densidades se calcularon de conformidad con el Principio de Arquímedes, con lo que la densidad de un cuerpo sólido se determino utilizando un líquido de densidad conocida. Con este fin, el artículo que será medido se peso primero en aire y entonces se sumergió en el líquido de densidad conocida. Utilizando estos dos pesos, se calculo la densidad del cuerpo sólido mediante la P1058/99MX siguiente ecuación: A po en donde, A = Peso del cuerpo sólido en aire, B = Peso del cuerpo sólido sumergido en el líquido de prueba, y C = Densidad del líquido de prueba a una temperatura dada, Aunque en lo anterior se describieron con detalle una cuantas modalidades ejemplificativas de la presente invención, aquellos experimentados en la técnica apreciarán fácilmente que son posibles muchas modificaciones sin desviarse materialmente de las novedosas enseñanzas y ventajas que se describieron aquí. De conformidad con lo anterior, se pretende que todas estas modificaciones estén incluidas dentro del alcance de la presente invención, según se definen mediante las siguientes reivindicaciones.
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Claims (37)

  1. NOVEDAD DE IA INVENCIOK Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes REIVINDICACIONES : 1. Un tubo flexible de membrana de fluoropolímero en capas, que comprende: una primer capa de membrana de fluoropolímero que exhibe una estructura de nodos y fibrillas, que comprende una superficie interna y una superficie externa; al menos una capa subsecuente de membrana de fluoropolímero que exhibe una estructura de nodo y fibrillas que comprende una superficie interna y una superficie externa; en donde cada capa subsecuente rodea al menos una porción de la superficie externa de la capa inmediatamente precedente; y en donde la capa interna del tubo es mayor de 25.4 mm.
  2. 2. El tubo flexible según la reivindicación 1, en donde la membrana de fluropolímero en capas está enrollada en al menos una configuración seleccionada del grupo que consiste de arrollamiento helicoidal y arrollamiento embobinado.
  3. 3. El tubo flexible según la reivindicación 1, P1058/99MX en donde el tubo tiene un espesor de pared mayor de 25.4 mm.
  4. 4. El tubo flexible según la reivindicación 1, en donde la membrana de fluropolímero comprende politetrafluoroetileno expandido.
  5. 5. El tubo flexible según la reivindicación 1, en donde el tubo tiene al menos una geometría seleccionada del grupo que consiste de un tubo de diámetro uniforme de un extremo al otro, una geometría frustro y una geometría con un patrón no uniforme.
  6. 6. El tubo flexible según la reivindicación 1, en donde el tubo comprende una conexión flexible para conectar al menos un conjunto de miembros seleccionados de conductos, ductos y tubería.
  7. 7. El tubo flexible según la reivindicación 1 , en donde el tubo comprende una cubierta protectora para proteger los componentes de al menos uno de los esfuerzos térmicos, químicos y mecánicos.
  8. 8. El tubo flexible según la reivindicación 1, en donde el tubo comprende además al menos una carga.
  9. 9. El tubo flexible según la reivindicación 1, en donde el tubo comprende además al menos un segundo material interpuesto entre al menos una de las capas de la membrana de fluoropolímero.
  10. 10. El tubo flexible según la reivindicación 1, P1058/99MX en donde el tubo comprende además al menos una nervadura de refuerzo.
  11. 11. Un método para formar un tubo flexible de membrana de fluoropolímero en capas, que comprende: proporcionar un mandril que tiene un diámetro mayor de 25.4 mm con una superficie exterior y al menos una salida para permitir que el gas fluya hacia la superficie exterior del mandril; enrollar al menos dos capas de membrana de fluropolímero que exhiben una estructura de nodo y fibrillas alrededor de la superficie exterior del mandril; calentar el mandril y la membrana de fluoropolímero hasta una temperatura por encima del punto de fusión cristalina del fluoropolímero durante un tiempo suficiente para inducir la contracción y coalescencia de los nodos y las fibrillas en la interfaz superficial de al menos dos capas, la contracción y coalescencia dan por resultado la adhesión de las capas en un tubo coherente de membrana de fluoropolímero en capas; soplar al menos algún gas a través de la salida del mandril para separar al tubo de fluropolímero de la superficie exterior del mandril y retirar el tubo de fluoropolímero del mandril.
  12. 12. El método según la reivindicación 11, en donde el arrollamiento de al menos dos capas de la película P1058/99MX de fluoropolímero se realiza en al menos uno de los tipos de arrollamiento de bobina o helicoidal.
  13. 13. El tubo flexible según la reivindicación 11, que comprende además proporcionar al menos un segundo material entre las capas de la membrana de fluropolímero.
  14. 14. El tubo flexible según la reivindicación 11, en donde la membrana de fluoropolímero comprende politetrafluoroetileno expandido .
  15. 15. Un tubo flexible corrugado de membrana de fluropolímero en capas, que comprende: una primera capa de membrana de fluoropolímero que comprende una superficie interna y una superficie externa; al menos una capa subsecuente de membrana de fluoropolímero que comprende una superficie interna y una superficie externa; en donde cada capa subsecuente rodea al menos una porción de la superficie externa de la capa inmediatamente precedente; y en donde el tubo comprende al menos una corrugación en al menos una porción del mismo.
  16. 16. El tubo flexible corrugado según la reivindicación 15, en donde la membrana de fluropolímero en capas está enrollada en al menos una configuración seleccionada del grupo que consiste de arrollamiento P1058/99MX helicoidal y arrollamiento embobinado.
  17. 17. El tubo flexible corrugado según la reivindicación 15, en donde la membrana de fluropolímero comprende PTFE expandido.
  18. 18. El tubo flexible corrugado según la reivindicación 17, el PTFE está al menos parcialmente densificado.
  19. 19. El tubo flexible corrugado según- la reivindicación 15, en donde al menos una corrugación tiene al menos una geometría seleccionada del grupo que consiste de corrugaciones en ángulo, corrugaciones redondeadas y corrugaciones en cuadro.
  20. 20. El tubo flexible corrugado según la reivindicación 15, en donde la densidad del tubo varía en una región del tubo con respecto a otra región del tubo.
  21. 21. El tubo flexible corrugado según la reivindicación 15, en donde el tubo comprende además un primer extremo, una región media y una segunda región y, en donde la región media comprende corrugaciones y los extremos primero y segundo no están corrugados.
  22. 22. El tubo flexible corrugado según la reivindicación 15, en donde la al menos una corrugación se selecciona del grupo que consiste de corrugaciones longitudinales, corrugaciones helicoidales y corrugaciones circunferenciales. P1058/99MX
  23. 23. El tubo flexible corrugado según la reivindicación 15, en donde el tubo comprende además al menos una carga.
  24. 24. El tubo flexible corrugado según la reivindicación 15, en donde el tubo comprende además al menos un segundo material interpuesto entre al menos una de las capas de la membrana de fluoropolímero.
  25. 25. El tubo flexible corrugado según la reivindicación 24, en donde el al menos un segundo material tiene una porosidad menor a la porosidad de las capas de material de fluropolímero.
  26. 26. El tubo flexible corrugado según la reivindicación 24, en donde el al menos un segundo material comprende al menos un material seleccionado del grupo que consiste de FEP, PFA, polímero de cristal líquido y PTFE que tiene una porosidad menor a la porosidad de las capas del material de fluoropolímero.
  27. 27. El tubo flexible corrugado según la reivindicación 15, en donde el tubo comprende una conexión flexible para conectar al menos un conjunto de miembros seleccionados del grupo que consiste de conductos, ductos y tubería.
  28. 28. El tubo flexible corrugado según la reivindicación 15, en donde el tubo comprende una cubierta protectora para proteger los componentes de al menos uno de P1058/99MX los esfuerzos térmicos, químicos y mecánicos.
  29. 29. El tubo flexible corrugado según la reivindicación 24, en donde el al menos un segundo material está presente en el exterior del tubo.
  30. 30. El tubo flexible corrugado según la reivindicación 24, en donde al menos un segundo material está presente en el exterior del tubo.
  31. 31. Un tubo flexible corrugado que comprende: una región externa que comprende capas corrugadas que comprenden múltiples capas enrolladas de membrana de PTFE expandido; una región interna que comprende múltiples capas enrolladas de membrana de PTFE expandido; y al menos una capa de un segundo material emparedado entre la región externa y la región interna y adherido a las mismas, en donde la región externa tiene una porosidad menor a la porosidad de la región interna.
  32. 32. El tubo flexible corrugado según la reivindicación 31, en donde el al menos un segundo material comprende al menos un material que tiene una porosidad menor a la porosidad de la región externa.
  33. 33. El tubo flexible corrugado según la reivindicación 31, en donde al menos un segundo material comprende al menos un material seleccionado del grupo que consiste de FEP, PFA, polímero de cristal líquido y PTFE P10S8/99MX que tiene una porosidad menor a la porosidad de la región externa.
  34. 34. Un método para formar un tubo flexible corrugado de membrana de fluoropolímero en capas, que comprende: proporcionar un mandril con una superficie exterior y al menos una salida para permitir que el gas fluya hacia la superficie exterior del mandril; enrollar al menos dos capas de membrana de PTFE expandido que exhiben una estructura de nodos y fibrillas alrededor de la superficie exterior del mandril; calentar al mandril y a las capas de membrana de PTFE expandido hasta una temperatura por encima del punto de fusión cristalina del fluoropolímero durante un tiempo suficiente para inducir la contracción y coalescencia de los nodos y fibrillas en la interfaz superficial de las al menos dos capas, con lo que la contracción y la coalescencia resultan en la adhesión de las capas en un tubo coherente de membrana de PTFE expandido en capas; proporcionar un molde que tiene una geometría interna de corrugaciones separadas hacia afuera a partir del mandril; soplar al menos algo de gas a través de la salida del mandril para separa el tubo de PTFE expandido de la superficie exterior del mandril forzar al tubo hacia la P1058/99MX geometría interna del molde, formando de esta manera las corrugaciones en el tubo de PTFE expandido; y retirar el tubo de PTFE expandido flexible y corrugado del molde.
  35. 35. El método según la reivindicación 34, en donde la envoltura o enrollado de las al menos dos capas de membrana de PTFE expandido se realiza en al menos uno de los siguientes tipos de arrollamiento: de bobina o helicoidal.
  36. 36. El método según la reivindicación 34, que comprende además proporcionar al menos un segundo material entre dos o más capas de membrana de PTFE expandido.
  37. 37. El tubo flexible según la reivindicación 1, en donde la estructura de nodos y fibrillas de la primera capa y la estructura de nodos y fibrillas de la al menos una capa subsecuente, coalescen en la interfaz superficial de las capas. P1058/99MX
MXPA/A/1999/000565A 1996-07-16 1999-01-13 Tubos de fluoropolimero y metodos para elaborarlos MXPA99000565A (es)

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