BR112019005849B1 - Fibra fiada em gel compreendendo um polietileno de ultra alto peso molecular (uhmwpe), fio de uhmwpe, cabo, cabo de guindaste, cabo de amarração, cordame ou elementos de reforço, artigos compósitos multicamadas para aplicações balísticas, produto contendo as fibras, método para aumentar a duração de fluência de um fio compreendendo referida fibra, processo de fiação em gel para fabricação de referidas fibras e uso da referida fibra - Google Patents

Abstract

A invenção se refere a uma fibra fiada em gel que compreende um polietileno de ultra alto peso molecular (UHMWPE), em que o UHMWPE possui uma viscosidade intrínseca (IV) de pelo menos 4 dl/g e compreende pelo menos 0,3 ramificação de cadeia curta por mil átomos de carbono totais (SCB/1000TC), caracterizada pelo fato de que a fibra compreende adicionalmente entre 0,1 e 10 partes em peso de negro de fumo baseado em 100 partes em peso da quantidade do polietileno que forma a fibra. A invenção se refere ainda a um fio compreendendo pelo menos 5 dessas fibras fiadas em gel bem como a artigos compreendendo as ditas fibras ou fios.

Description

[0001] A presente invenção se refere a uma fibra fiada em gel otimizada por fluência compreendendo um polietileno de ultra alto peso molecular tendo pequenas ramificações de cadeia, um fio compreendendo pelo menos 5 fibras otimizadas por fluência e vários produtos tais como cordas, redes, dispositivos médicos, panos, laminados, artigos compósitos e artigos resistentes à balística contendo as ditas fibras ou fios.

[0002] Durante as últimas décadas, muitos projetos de pesquisa focaram no aprimoramento das propriedades de fluência estática de fios sintéticos, uma vez que tais fios são extremamente adequados para uma ampla gama de aplicações em que o peso leve e a resistência são fatores condutores. Um exemplo de fios sintéticos são os fios de UHMWPE que atendem com sucesso os requisitos de peso e resistência de várias aplicações. A resistência quase não compatível de fios de UHMWPE combinada com a resistência à ultravioleta, resistência química, resistência ao corte e à abrasão e outras propriedades favoráveis são as razões pelas quais esses fios têm uma utilização quase imediata na amarração de corda, reforço de compósito, dispositivos médicos, redes de carga e semelhantes.

[0003] As fibras e fios de UHMWPE têm, no entanto, uma desvantagem que age como um impedimento para sua utilização ideal em aplicações de longo prazo, sendo que essa desvantagem está relacionada a seu comportamento de fluência estática. Observou-se que o modo de falha final de um sistema que usa fibras de UHMWPE e, em particular, daqueles sistemas colocados sob uma carga de longo prazo, é a ruptura ou falha devido à fluência. Tais sistemas, e particularmente aqueles destinados ao uso de longo prazo ou ultralongo prazo devem ser superdimensionados para durarem por um grande número de anos, por exemplo, mais de 10 anos e, em alguns casos, mais de 30 anos. Uma década de desenvolvimentos no campo de fios de UHMWPE de baixa fluência teve como objetivo reduzir a taxa de fluência (CR) e, recentemente, aumentar a duração de fluência (CLT) das fibras e fios de UHMWPE.

[0004] Por exemplo, os documentos WO 2009/043598 e WO 2009/043597 revelam fibras de UHMWPE tendo uma boa combinação de taxa de fluência e resistência à tração (TS), por exemplo, uma taxa de fluência de no máximo 5 x 10-7 s-1 medida a 70 °C sob uma carga de 600 MPa, e uma resistência a tração de pelo menos 4 GPa.

[0005] Exemplos mais recentes de fibras com bom comportamento de fluência e processos para sua produção são conhecidos a partir dos documentos WO2012/139934 e WO2014/187948; revelando fibras compreendendo UHMWPE que compreende cadeias laterais de etila e butila e tendo uma duração de fluência tão elevada quanto 500 horas medida a 70 °C sob uma carga de 600 MPa e resistências à tração tão elevadas quanto 4,1 GPa.

[0006] Além disso, o documento CN102433600 descreve a melhoria da resistência à fluência dos fios de UHMWPE. Pela adição de 0,5 a 4,8 % em peso de nanopartículas de negro de fumo durante o processo de fiação, a fluência foi reduzida de 4,5 até entre 3,1-3,9, medida a 80 °C sob uma carga de 500 MPa e determinada após 104 segundos.

[0007] Embora os fios conhecidos pela técnica anterior tenham duração de fluência e/ou taxa de fluência aceitáveis, permanece a necessidade de otimizar mais as propriedades de fluência dos fios usados em sistemas destinados ao uso de longo prazo ou ultralongo prazo, ou seja, as propriedades de fluência dos fios destinados para mais de 10 ou até mesmo 20 anos de uso. Tais usos de ultralongo prazo podem ser simulados ao acelerar o envelhecimento dos fios, pelo qual um tratamento de 672 horas de duração a 100 °C corresponde a cerca de 20 anos em temperatura ambiente.

[0008] Um objetivo da presente invenção pode ser, então, fornecer uma fibra ou fio de UHMWPE de alta resistência tendo taxa de fluência menor ou uma duração de fluência prolongada em uso de ultralongo prazo para os fios conhecidos pela técnica anterior. Um objetivo adicional da presente invenção pode ser fornecer uma fibra ou fio de UHMWPE com comportamento de fluência melhorado, ao mesmo tempo em que mantém boas propriedades de tração, por exemplo, resistência à tração, módulo de tração e/ou alongamento na ruptura, após exposição prolongada a altas temperaturas. Um outro objetivo adicional da presente invenção pode ser fornecer uma fibra ou fio de UHMWPE de alta resistência tendo uma capacidade de sobrevivência prolongada após envelhecimento térmico quando comparado à capacidade de sobrevivência das fibras de UHMWPE existentes. A exposição prolongada à alta temperatura ou envelhecimento térmico neste documento pode ser, mas não está limitada, a um envelhecimento em forno durante 672 horas a 100 °C.

[0009] A invenção fornece uma fibra fiada em gel que compreende um polietileno de ultra alto peso molecular (UHMWPE), em que o UHMWPE possui uma viscosidade intrínseca (IV) de pelo menos 4 dl/g e compreende pelo menos 0,3 ramificação de cadeia curta por mil átomos de carbono totais (SCB/1000TC), em que a fibra compreende adicionalmente entre 0,1 e 10 partes em peso de negro de fumo baseado em 100 partes em peso da quantidade do polietileno que forma a fibra.

[0010] Observou-se que pela presença de negro de fumo nas fibras de UHMWPE ramificadas de cadeia curta, as propriedades de fluência dos fios inventivos poderiam ser melhoradas, especialmente sua capacidade de sobrevivência sob uma carga de longo prazo após a otimização do envelhecimento térmico. Em particular, observou-se que os fios das fibras de UHMWPE inventivas, após o envelhecimento térmico, possuíam uma duração de fluência prolongada em comparação com os fios sem o negro de fumo e que, de forma surpreendente, a duração de fluência e a taxa de fluência dos fios poderiam ser substancialmente melhoradas ainda mais pela exposição das fibras e fios a uma temperatura elevada durante um período de tempo prolongado. Tal efeito sinérgico do negro de fumo em combinação com um UHMWPE ramificado de cadeia curta é especialmente surpreendente visto que é substancialmente diferente do efeito estabilizador do negro de fumo de UV conhecido e parece ocorrer apenas na presença de ramificações de cadeia curta no UHMWPE. Observou-se também que devido às suas propriedades de fluência otimizadas e seu comportamento quando submetido à exposição a altas temperaturas, as fibras e fios de UHMWPE inventivos são úteis em uma variedade de aplicações e, em particular, nas aplicações onde uma carga permanente sob condições adversas é aplicada sobre as ditas fibras e fios. Os inventores observaram também que o design dos sistemas ou dispositivos destinados às aplicações de longo prazo ou ultralongo prazo e que compreendem as fibras de UHMWPE inventivas podem ser menos complicadas e trabalhosas.

[0011] Por fibra entende-se, no presente documento, um corpo alongado, por exemplo, um corpo que tem um comprimento e dimensões transversais, em que o comprimento do corpo é muito maior que suas dimensões transversais. O termo fibra, como usado no presente documento, pode incluir também várias modalidades, por exemplo, um filamento, uma fita, uma tira ou uma banda. A fibra pode ter cortes transversais regulares ou irregulares. A fibra pode ter também um comprimento contínuo ou descontínuo. De preferência, a fibra tem um comprimento contínuo, sendo que tal fibra é conhecida na técnica como filamento. As fibras descontínuas são conhecidas também na técnica como fibras de poliéster que podem ser usadas em feltros ou fio fiado. Dentro do contexto da invenção, um fio é compreendido como um corpo alongado que compreende uma pluralidade de fibras. Portanto, a invenção também se refere a um fio contendo as fibras da invenção, o fio tendo um título entre 5 dtex e 10.000 dtex, mais preferencialmente, entre 10 dtex e 5.000 dtex, mais preferencialmente, entre 20 dtex e 3.000 dtex.

[0012] O negro de fumo está presente na fibra em uma quantidade de pelo menos 0,1, de preferência, pelo menos 0,2, mais preferencialmente, pelo menos 0,3, ainda mais preferencialmente, pelo menos 0,4, e mais preferencialmente, pelo menos 0,5 parte em peso baseado em 100 partes em peso da quantidade do polietileno que forma a fibra. De preferência, a dita quantidade de negro de fumo é no máximo 10, mais preferencialmente, no máximo 8, ainda mais preferencialmente, no máximo 6, ainda mais preferencialmente, no máximo 5, mais preferencialmente, no máximo 3 partes em peso baseado em 100 partes em peso da quantidade do polietileno que forma a fibra. Em uma modalidade preferencial, a quantidade do negro de fumo está entre 0,3 e 5 partes em peso, mais preferencialmente, 0,5 e 3 partes em peso baseado em 100 partes em peso da quantidade do polietileno que forma a fibra.

[0013] Entende-se nesse documento como negro de fumo uma composição compreendendo pelo menos 90 % em peso de carbono, mais preferencialmente, pelo menos 95 % em peso, mais preferencialmente, pelo menos 98 % em peso. Tais composições estão comercialmente disponíveis e são geralmente produzidas pela combustão em uma atmosfera de produtos petrolíferos reduzida de oxigênio, por exemplo, hidrocarbonetos gasosos ou líquidos. A composição está geralmente em uma forma de partículas, mais frequentemente na forma de partículas coloidais. O percentual em peso restante da composição pode ser constituído por vários elementos como oxigênio, enxofre, nitrogênio ou cloro, mas especialmente os metais, por exemplo, antimônio, arsênio, bário, cádmio, cromo, chumbo, mercúrio, níquel, selênio, zinco e semelhantes. O negro de fumo é selecionado, de preferência, a partir do grupo que consiste em negro de fumo de acetileno, negro de fumo de canal, negro de fumo de fornalha, negro de fumo de lamparina e negro de fumo térmico, ou qualquer combinação destes, de preferência, o negro de fumo é um negro de fumo de fornalha.

[0014] O negro de fumo possui, de preferência, um tamanho médio de partícula primária medido por ASTM D3849-07(2011) de pelo menos 5 nm, mais preferencialmente, pelo menos 10 nm, mais preferencialmente, pelo menos 12 nm, enquanto que o tamanho médio de partícula primária é, de preferência, no máximo 200 nm, mais preferencialmente, no máximo 100 nm, mais preferencialmente, no máximo 50 nm. Especialmente, de preferência, está o negro de fumo com um tamanho médio de partícula primária entre 10 e 200 nm, de preferência, entre 12 e 100 nm, e mais preferencialmente, entre 14 e 50 nm. Os inventores observaram que os negros de fumo com tamanhos especificados ou dentro dos intervalos preferenciais permitem um processo robusto de fiação e fornecem fibras e fios com boas propriedades de tração.

[0015] O negro de fumo tem, de preferência, uma superfície BET medida por ASTM D6556-10 entre 10 e 500 m2/g, de preferência, entre 20 e 400 m2/g, e mais preferencialmente, entre 40 e 200 m2/g. Observou-se que os negros de fumo com superfícies BET nesses intervalos são facilmente dispersíveis dentro da matriz de polietileno.

[0016] A presente invenção também se refere a um processo de fiação em gel para fabricar as fibras da invenção, o dito processo compreende pelo menos as etapas de (a) preparar uma mistura que compreende um UHMWPE, um negro de fumo e um solvente adequado para o UHMWPE; (b) extrusar a dita solução através de uma fiandeira para obter uma fibra de gel contendo o dito UHMWPE, o dito negro de fumo e o dito solvente para o UHMWPE; e (c) remover o solvente da fibra de gel para obter uma fibra sólida. Em uma modalidade preferencial, a etapa (a) compreende as etapas (a1) de fornecer uma mistura contendo um polietileno (PE) e negro de fumo; e a etapa (a2) de preparar uma solução que compreende o UHMWPE, a mistura da etapa (a1) e um solvente adequado tanto para o PE como para UHMWPE, em que o PE tem um peso molecular mais baixo que o do UHMWPE. De preferência, a quantidade de negro de fumo na mistura da etapa (a1) está entre 10 % em peso e 95 % em peso com base no peso total da mistura, mais preferencialmente, a dita quantidade está entre 25 % em peso e 80 % em peso, mais preferencialmente, entre 35 % em peso e 65 % em peso. De preferência, a quantidade de negro de fumo na solução da etapa (a) ou (a2) é de pelo menos 0,1 % em peso com respeito ao peso total da solução, mais preferencialmente, pelo menos 0,2 % em peso, mais preferencialmente, pelo menos 0,3 % em peso. De preferência, o PE na mistura da etapa (a1) é um PE tendo um peso molecular de no máximo 50 % do peso molecular do UHMWPE usado na etapa (a) ou (a2), mais preferencialmente, no máximo 40 %, mais preferencialmente, no máximo 30 %. De preferência, o dito PE é um polietileno de baixo peso molecular, mais preferencialmente, um polietileno de baixa densidade (LDPE). O processo de fiação em gel pode conter também opcionalmente uma etapa de extração em que a fibra de gel e/ou a fibra sólida são extraídas com uma certa razão de extração. Os processos de fiação em gel são conhecidos na técnica e são revelados, por exemplo, no documento WO 2005/066401; documento WO 2008/131925; documento WO 2009/043597; documento WO 2009/124762, e em “Advanced Fibre Spinning Technology”, Ed. T. Nakajima, Woodhead Publ. Ltd (1994), ISBN 185573 182 7, sendo que essas publicações e referências citadas no mesmo estão incluídas no presente documento a título de referência.

[0017] Entende-se por UHMWPE, no contexto da presente invenção, um polietileno de ultra alto peso molecular que tem uma viscosidade intrínseca (IV) medida na solução em decalina a 135 °C, de pelo menos 4 dl/g. De preferência, a IV está entre 4 e 40 dl/g, mais preferencialmente, entre 6 e 30 dl/g, e mais preferencialmente, entre 8 e 25 dl/g para proporcionar fibras, fios e objetos com propriedades mecânicas ideais.

[0018] O UHMWPE da presente invenção compreende ainda ramificações de cadeia curta (SCB) que se originam de um comonômero presente no UHMWPE, em que o comonômero é, de preferência, selecionado a partir do grupo que consiste em alfa-olefinas com pelo menos 3 átomos de carbono, olefinas cíclicas que têm de 5 a 20 átomos de carbono e dienos lineares, ramificados ou cíclicos que têm de 4 a 20 átomos de carbono. Uma alfa-olefina se refere a uma olefina com insaturação terminal que tem 3 ou mais átomos de carbono, de preferência, de 3 a 20 átomos de carbono. Alfa-olefinas preferenciais incluem mono-olefinas lineares tais como propileno, buteno- 1, penteno-1, hexeno-1, hepteno-1, octeno-1 e deceno-1; Mono-olefinas ramificadas tais como 3-metil buteno-1, 3- metil penteno-1 e 4-metil penteno-1; vinil ciclo-hexano e semelhantes. As alfa-olefinas podem ser usadas em separado ou em combinação de duas ou mais.

[0019] Em uma modalidade preferencial, a alfa-olefina tem entre 3 a 12 átomos de carbono. Ainda mais preferencialmente, a alfa-olefina é selecionada a partir do grupo que consiste em propeno, buteno-1, hexeno-1, octeno-1. Mais preferencialmente, propeno, buteno-1, hexeno-1 estão presentes como comonômeros no UHMWPE. O requerente constatou que estas alfa-olefinas podem copolimerizar prontamente e podem exibir um efeito otimizado mais forte sobre as propriedades de duração de fluência de acordo com a invenção.

[0020] O UHMWPE compreende pelo menos 0,3 ramificação de cadeia curta por mil átomos de carbono total (SCB/1000TC), mais preferencialmente, pelo menos 0,4 SCB/1000TC e, mais preferencialmente, pelo menos 0,5 SCB/1000TC. O teor de comonômeros do UHMWPE não está particularmente limitado, mas por motivos de estabilidade de produção pode ser assim para resultar em menos de 50 SCB/1000TC, de preferência, menos de 25 SCB/1000TC. Entende-se por ramificações de cadeia curta no presente pedido as ramificações que podem se originar de um comonômero copolimerizado, mas também de outra forma, como por exemplo, ramificações de cadeia curta introduzidas pelo catalisador através de incorporação irregular de etileno. Detalhes adicionais sobre a medição das SCB são fornecidos com os Métodos. Níveis aumentados de ramificações de cadeia curta podem melhorar ainda mais as propriedades de CLT dos fios que compreendem o UHMWPE, enquanto que a fabricação de filamentos fiados em gel pode ser afetada de forma negativa pelos níveis muito altos de SCB.

[0021] Em uma modalidade preferencial, o UHMWPE da fibra inventiva compreende SCB sendo grupos C1-C20-hidrocarbila, de preferência, o grupo C1-C20-hidrocarbila é selecionado a partir do grupo que consiste em metila, etila, propila, butila, pentila, hexila, octila e ciclo-hexila, isômeros das mesmas e misturas das mesmas como ramificações de cadeia curta. No contexto da presente invenção, ramificações de cadeia curta são distinguidas por ramificações de cadeia longa (LCB) que são definidas no presente documento como ramificações contendo mais de 20 átomos de carbono, mas geralmente são de comprimentos significativamente maiores, atingindo as dimensões das próprias cadeias poliméricas e resultando em uma arquitetura de polímero ramificado. Os polímeros que significativamente não têm LCB são comumente mencionados como polímeros lineares. De preferência, o UHMWPE é um polietileno linear com menos de 1 ramificação de cadeia longa (LCB) por 1.000 átomos de carbono total e, de preferência, com menos de 1 LCB por 5.000 átomos de carbono total.

[0022] A invenção também se refere a um fio contendo as fibras da invenção, em que tal fio é um conjunto que compreende pelo menos 5, de preferência, pelo menos 10 e, mais preferencialmente, pelo menos 20 fibras de acordo com a invenção. De preferência, o fio de acordo com a invenção tem um número n de fibras fiadas em gel, em que o número n é 5, de preferência, 10, mais preferencialmente 20, em que o fio tem uma tenacidade (Ten) de pelo menos 20 cN/dtex e quando submetido a uma carga de 600 MPa em uma temperatura de 70 °C o dito fio tem uma taxa de fluência (CR) de no máximo 1 x 10-6 s-1, e uma duração de fluência (CLT) de pelo menos 50 horas.

[0023] Em uma outra modalidade preferencial, o fio inventivo tem uma tenacidade de pelo menos 25 cN/dtex, de preferência, pelo menos 28 cN/dtex, mais preferencialmente, pelo menos 32 cN/dtex e mais preferencialmente, pelo menos 35 cN/dtex. Não há motivo para uma limite superior da tenacidade do fio inventivo, pelo qual os fios de UHMWPE tendo tenacidades de até cerca de 60 cN/dtex podem ser atualmente fabricados. Geralmente, tais fios fiados em gel de alta resistência também possuem um módulo de alta tração, por exemplo, um módulo de tração de pelo menos 500 cN/dtex, de preferência, pelo menos 750 cN/dtex, mais preferencialmente 1000 cN/dtex e mais preferencialmente, pelo menos 1250 cN/dtex. A resistência à tração, também simplesmente mencionada como resistência, tenacidade e módulo de fibras pode ser determinada por métodos conhecidos como aqueles com base em ASTM D885M.

[0024] Os inventores identificaram que as fibras de acordo com a invenção compreendendo negro de fumo e o UHMWPE com SCB, e especialmente fios das ditas fibras submetidos a um tratamento de temperatura prolongada, exibem taxas de fluência inferiores do que as fibras comparáveis conhecidas até agora. Portanto, uma modalidade preferencial da invenção é concernente a um fio de acordo com a invenção que tem uma CR (600 MPa, 70 °C) de no máximo 7 x 10-7 s-1, de preferência, no máximo 5 x 10-7 s-1, mais preferencialmente no máximo 2 x 10-7 s-1, e mais preferencialmente no máximo 1 x 10-7 s-1. Tais fios são substancialmente mais adequados para aplicações onde o fio é submetido a uma força de tração prolongada e, especialmente, em climas quentes.

[0025] Os inventores também identificaram que as fibras de acordo com a invenção compreendendo negro de fumo e o UHMWPE com SCB, e especialmente fios das ditas fibras submetidos a um tratamento de temperatura prolongada, exibem duração de fluência aumentada do que os fios comparáveis conhecidos até agora. Portanto, uma modalidade preferencial da invenção se refere a um fio de acordo com a invenção em que um fio possui um CLT (600 MPa, 70 °C) de pelo menos 70 horas, de preferência, pelo menos 100 horas, mais preferencialmente, pelo menos 150 horas e mais preferencialmente, pelo menos 200 horas.

[0026] Em um aspecto adicional, a invenção se refere a um fio que compreende as fibras inventivas, caracterizado pelo fato de que o dito fio possui uma retenção de duração de fluência de pelo menos 80 % após exposição a 100 °C por pelo menos 672 horas. As condições específicas são detalhadas a seguir na seção MÉTODOS. De preferência, o dito fio possui uma retenção de CLT de pelo menos 90 %, mais preferencialmente de pelo menos 100 %. Constatou-se, de forma surpreendente, que para os fios da invenção, o CLT dos mesmos exibe um aumento após o dito fio ser tratado ou exposto a temperaturas elevadas durante um período de tempo prolongado. Portanto, embora o termo retenção de CLT geralmente implique que o CLT de um fio após exposição à temperatura seja inferior ao CLT inicial do dito fio, ou seja, o CLT antes da exposição à temperatura, de acordo com a presente invenção, não é excluído que o CLT após a dita exposição à temperatura seja maior do que o dito CLT inicial. Portanto, a invenção também se refere a um fio que após exposição durante 672 horas a 100 °C (AE), tem uma duração de fluência após exposição (CLT-AE) pelo menos igual ao CLT do fio antes da exposição, em que o CLT e CLT-AE são medidos em 600 MPa e 70 °C, de preferência, o CLT-AE é pelo menos 10 % maior, mais preferencialmente, pelo menos 25 % maior, ainda mais preferencialmente, pelo menos 50 % maior e mais preferencialmente 100 % maior do que o CLT do fio antes da exposição.

[0027] As fibras e fios de acordo com a invenção podem conter ainda pequenas quantidades, geralmente inferiores a 5 % em peso, de preferência, inferiores a 3 % em peso dos aditivos habituais, tais como antioxidantes, estabilizadores térmicos, corantes, promotores de fluxo, etc. O UHMWPE pode ser um grau de polímero único, mas também uma mistura de dois ou mais graus diferentes de polietileno, por exemplo, diferindo em IV ou na distribuição de massa molar, e/ou no tipo e número de comonômeros ou grupos laterais.

[0028] A invenção também se refere a um método para aumentar a duração de fluência de um fio que compreende fibras, compreendendo as etapas de: i. proporcionar uma fibra de UHMWPE de alta resistência compreendendo entre 0,1 e 10 partes em peso de negro de fumo com base em 100 partes em peso da quantidade do polietileno que forma a fibra, em que o UHMWPE possui uma viscosidade intrínseca (IV) de pelo menos 4 dl/g e compreende pelo menos 0,3 SCB/1000C de negro de fumo; e ii. expor a dita fibra a uma temperatura de pelo menos 50 °C durante pelo menos 24 horas em um forno de circulação de ar forçado.

[0029] Em uma modalidade preferencial, a temperatura de exposição é de pelo menos 60 °C, mais preferencialmente, pelo menos 70 °C, ainda mais preferencialmente, pelo menos 80 °C e mais preferencialmente 90 °C. Em outra modalidade, o tempo de exposição é de pelo menos 48 horas, mais preferencialmente, pelo menos 168 horas e mais preferencialmente, pelo menos 336 horas, pelo qual as temperaturas e tempos das duas últimas modalidades podem ser usados em qualquer combinação. Observou-se que temperaturas mais elevadas e tempos mais longos proporcionam uma melhoria adicional das propriedades de fluência das fibras tratadas obtidas, pelo qual a temperatura de exposição não deve, de preferência, exceder 140 °C, mais preferencialmente não deve exceder 135 °C.

[0030] Modalidades preferenciais da fibra usada no método da invenção são as apresentadas acima em relação à fibra e fios da invenção.

[0031] As fibras e fios da invenção contendo o negro de fumo e o UHMWPE compreendendo SCB podem ser usados em qualquer aplicação em que tais fibras são normalmente aplicadas. Em particular, as fibras podem ser usadas em tecidos arquitetônicos, cabos, linhas de pesca e redes de pesca, e redes de carga, correias e contenções em transporte e aviação, luvas e outros itens de proteção e aplicações biomédicas, como suturas e cabos. Assim, em um aspecto, a invenção se refere a um cabo, um cabo de guindaste, um cabo de amarração, um cordame ou elementos de reforço compreendendo as fibras ou o fio da invenção.

[0032] Em um aspecto adicional, a invenção se refere a artigos compósitos multicamadas para aplicações balísticas, os ditos artigos contendo as fibras e/ou o fio da invenção, de preferência, os artigos compósitos multicamadas são selecionados de armaduras de corpo, capacetes, painéis de blindagem dura e flexível e painéis para blindagem de veículos.

[0033] Em ainda um aspecto adicional, a invenção se refere a um produto contendo as fibras ou fios de acordo com a invenção, em que o dito produto é escolhido do grupo que consiste em linhas de pesca e redes de pesca, redes terrestres, redes e cortinas de carga, linhas de pipa, fio dental, cordas de raquete de tênis, telas, panos tecidos e não tecidos, tecidos tipo rede, separadores de bateria, dispositivos médicos, capacitores, recipientes de pressão, mangueiras, cabos umbilicais, equipamentos automotivos, correias de transmissão de energia, materiais de construção civil, artigos resistentes a cortes e resistentes a incisões, luvas de proteção, equipamentos esportivos compostos, esquis, capacetes, caiaques, canoas, bicicletas e cascos de barcos, cones de alto-falantes, isolamento elétrico de alto desempenho, radomes, velas e geotêxteis.

[0034] A seguir no presente documento, as figuras são explicadas:

[0035] A Figura 1 mostra uma configuração usada para a determinação da duração de fluência das fibras de UHMWPE da invenção.

[0036] A Figura 2 mostra um gráfico da taxa de fluência [1/s] em uma escala logarítmica versus o alongamento em porcentagem [%] característico para um fio investigado. Mais detalhes são fornecidos nos respectivos métodos abaixo. O gráfico é puramente ilustrativo, sem intenção de representar explicitamente as propriedades de um fio da técnica anterior ou de acordo com a invenção.

[0037] A invenção será adicionalmente explicada pelos exemplos e experimento comparativo a seguir, no entanto, primeiro os métodos usados na determinação dos diversos parâmetros usados acima na presente invenção são apresentados.

[0038] MÉTODOS • IV: a Viscosidade Intrínseca para UHMWPE é determinada de acordo com ASTM D1601-99(2004) a 135 °C em decalina, com um tempo de dissolução de 16 horas, com BHT (Hidroxitolueno Butilado) como antioxidante em uma quantidade de 2 g/l de solução. IV é obtida extrapolando- se a viscosidade conforme medida em diferentes concentrações até concentração zero. • dtex: o título de fibras (dtex) foi medido pesando-se 100 metros de fibra. O dtex da fibra foi calculado dividindose o peso em miligramas por 10. • Propriedades de tração: a resistência à tração (ou resistência) e módulo de tração (ou módulo) e alongamento na ruptura são definidos em fios de múltiplos filamentos conforme especificado em ASTM D885M, com o uso de um comprimento de calibre nominal da fibra de 500 mm, uma velocidade de cruzamento de 50 %/min e grampos Instron 2714, do tipo “Fibre Grip D5618C”. Com base na curva de tensão-deformação medida, o módulo é determinado como o gradiente entre 0,3 e 1 % de deformação. Para o cálculo do módulo e resistência, as forças de tração medidas são divididas pelo título e relatadas como tenacidade em cN/dtex ou N/tex; os valores em GPa são calculados considerando-se uma densidade de 0,97 g/cm3. • Ramificações de cadeia curta por 1.000 de carbono total (SCB/1000TC): foi determinado por técnicas de RMN e métodos de IR calibrados. Como exemplo, a quantidade de cadeias laterais curtas de metila, etila ou butila são idênticas às quantidades de grupos laterais metila por mil átomos de carbono contidos pelo UHMWPE, conforme determinado por 1H líquido-RMN, doravante, por simplicidade, RMN, como a seguir: - 3 - 5 mg de UHMWPE foram adicionados a solução de 1,1’,2,2’-tetracoloroetano-d2 (TCE) de 800 mg contendo 0,04 mg de 2,6-di-terc-butil-paracresol (DBPC) por grama de TCE. A pureza do TCE foi > 99,5 % e do DBPC > 99 %. - A solução de UHMWPE foi colocada em um tubo de RMN padrão de 5 mm que foi, então, aquecido em um forno a uma temperatura entre 140 °C - 150 °C enquanto se agitava até o UHMWPE ser dissolvido. - O espectro de RMN foi registrado a 130 °C com um espectrômetro de RMN de alto campo (> 400 MHz) usando uma cabeça de sonda inversa de 5 mm e configurado como a seguir: uma taxa de rotação de amostra entre 10 - 15 Hz, o núcleo observado - 1H, o núcleo da bloqueio - 2H, um ângulo de pulso de 90°, um atraso de relaxamento de 30 segundos, o número de escaneamentos foi definido a 1.000, uma largura de varredura de 20 ppm, uma resolução digital para o espectro de RMN inferior a 0,5, um número total de pontos no espectro adquirido de 64k e uma ampliação de linha de 0,3 Hz. - A intensidade do sinal registrado (unidades arbitrárias) versus o desvio químico (ppm), doravante o espectro 1, foi calibrada ajustando o pico correspondente a TCE a 5,91 ppm. - Após a calibração, os dois picos (dupleto) de intensidade aproximadamente igual usados para determinar a quantidade de grupos laterais metila são os mais altos no intervalo de ppm entre 0,8 e 0,9 ppm. O primeiro pico deve ser posicionado a cerca de 0,85 ppm e o segundo a cerca de 0,86 ppm. A deconvolução dos picos foi realizada usando um software ACD padrão produzido pela ACD/labs; A determinação precisa das áreas A1grupos laterais metila, doravante A1 dos picos deconvoluídos usados para determinar a quantidade de grupos laterais metila, ou seja, A1 = A1primeiro pico + A1segundo pi co foi calculado com o mesmo software. - As quantidades de grupos laterais metila por mil átomos de carbono foram calculadas como a seguir: - em que A2 é a área dos três picos dos grupos terminais metila que são os segundos mais elevados no intervalo de ppm entre 0,8 e 0,9 e estão localizados após o segundo pico dos grupos laterais metila no sentido de aumentar o intervalo de ppm e - m que A3 é a área do pico dado pelos grupos CH2 da cadeia principal de UHMWPE, sendo o pico mais alto em todo o espectro e localizado no intervalo de ppm entre 1,2 e 1,4. O teor de negro de fumo foi determinado por análise térmica (TGA) de amostras de fibras (em duplicata) iniciando a 30 °C durante 10 minutos, aquecimento a 800 °C com taxa de aquecimento de 20 °C/min sob nitrogênio, comutação a 800 °C para oxigênio e aquecimento a 925 °C com taxa de aquecimento de 20 °C/min sob oxigênio. A concentração de negro de fumo na fibra em partes em peso é calculada dividindo a perda de massa da combustão sob oxigênio ao redor de 800 °C pela perda de massa da amostra até a comutação para oxigênio. • O tamanho médio de partícula primária foi determinado de acordo com ASTM D3849 • A superfície BET foi determinada de acordo com ASTM D6556 10. • A taxa de fluência (CR) e duração de fluência (CLT) foram determinadas de acordo com a metodologia descrita no paper “Predicting the Creep Lifetime of HMPE Mooring Rope Applications“ por M.P. Vlasblom e R.L.M. Bosman - Proceedings of the MTS/IEEE OCEANS 2006 Boston Conference and Exhibition, realizada em Boston, Massachusetts, 15 a 21 de setembro de 2006, Session Ropes and tension Members (Qua 1:15 PM - 3:00 PM). Mais em particular, a duração de fluência pode ser determinada com um dispositivo representado esquematicamente na Figura 1, em amostras de fios não entrelaçados, ou seja, fios com filamentos substancialmente paralelos, com cerca de 1.500 mm de comprimento. As amostras de fio eram livres de deslizamento presas entre dois grampos (101) e (102) enrolando cada uma das extremidades do fio várias vezes em torno dos eixos dos grampos e, em seguida, atando as extremidades livres do fio ao corpo do fio. O comprimento final do fio entre os grampos (200) era de cerca de 180 mm. A amostra de fio preso foi colocada em uma câmara de temperatura controlada (500) a uma temperatura de 70 °C fixando um dos grampos ao teto da câmara (501) e o outro grampo a um contrapeso (300) específico para resultar em uma carga de 600 MPa no fio. A carga é obtida ajustando o peso do contrapeso (300) unido, considerando o título dos fios. A posição do grampo (101) e do grampo (102) pode ser lida na escala (600) com a ajuda dos indicadores (1011) e (1021). A posição inicial do contrapeso é a posição em que o comprimento do fio (200) é igual à distância entre (101) e (102) conforme medida em (600). O alongamento do fio no tempo foi seguido na escala (600) pela leitura da posição do indicador (1021). O tempo necessário para o dito indicador avançar 1 mm foi registrado para cada alongamento de 1 mm até o fio quebrar. O alongamento do fio εi [em mm] em um determinado momento t é entendido no presente documento como a diferença entre o comprimento do fio entre os grampos naquele momento t , ou seja, L(t) , e o comprimento inicial (200) do fio L0 entre os grampos. Portanto: O alongamento do fio [em porcentagens] é: A taxa de fluência [em s-1] é definida como a alteração no comprimento do fio por etapa de tempo e foi determinada de acordo com a Fórmula (1) como: em que εi e εi-1 são os alongamentos [em %] no momento i e no momento anterior i - 1 ; e ti e ti-1 é o tempo (em segundos) necessário para que o fio atinja os alongamentos εi e εi-1, respectivamente. A taxa de fluência [1/s] foi então plotada em uma escala logarítmica versus o alongamento em porcentagem [%] para produzir um gráfico (100), como mostrado, por exemplo, na Figura 2. O mínimo (1) do gráfico na Figura 2 foi então determinado e a porção linear (2) do mesmo após o dito mínimo (1) foi ajustado com uma linha reta (3) que continha também o mínimo (1) do gráfico. O alongamento (4), onde o gráfico (100) começa a se desviar da linha reta, foi usado para determinar o tempo em que esse alongamento ocorreu. Esse tempo foi considerado como a duração de fluência para o fio sob investigação. O dito alongamento (4) foi considerado como o alongamento durante a duração de fluência. As propriedades de fluência dos Exemplos Comparativos C foram medidas a uma carga de 300 MPa. Essa carga menor foi necessária para obter uma duração de fluência mensurável.

EXPERIMENTAL ] PREPARAÇÃO DO UHMWPE ] UHMWPE a)

[0039] Um lote de UHMWPE ramificado com etila foi preparado de acordo com a preparação descrita no documento WO2012139934 sob Grau a). As condições de polimerização do documento WO2012139934 foram seguidas com precisão, pelo qual apenas 2,5 ml (0,5 mol/l) de TEOS foram usados. O UHMWPE produzido de acordo com esse processo tinha uma IV de 21 dl/g e um nível de ramificações de etileno de 0,6 SCB/1000C.

PREPARAÇÃO DAS FIBRAS DE UHMWPE

[0040] As fibras de UHMWPE foram produzidas de acordo com o processo descrito no documento WO2012139934 com e sem aditivos. Os aditivos, se estiverem presentes, foram dissolvidos ou suspensos juntamente com o UHMWPE na decalina antes de se alimentar à extrusora.

TRATAMENTO TÉRMICO DOS FIOS DE UHMWPE

[0041] Cada fio foi também submetido a uma exposição à temperatura seguida por avaliação de fluência. A dita exposição consistiu em submeter as fibras durante 672 horas (4 semanas) a uma temperatura de 100 °C em um forno de circulação de ar forçado de acordo com a ISO 2578.

Exemplo 1:

[0042] A partir do UHMWPE preparado a) o fio 1 compreendendo 120 filamentos foi fiado com a adição de cerca de 1,0 % em peso de negro de fumo em pó (Printex®F alpha, tamanho médio de partícula primária de 20 nm, área de Superfície BET 105 m2/g como fornecido por Orion, Alemanha) com base no UHMWPE. Uma porção do fio foi exposta durante 672 horas a 100 °C. As propriedades físicas do Exemplo 1A e 1B, respectivamente, são relatadas na Tabela 1. As propriedades de fluência (a 70 °C sob uma carga de 600 MPa) dos fios obtidos foram medidas e são relatadas na Tabela 2.

Experimentos Comparativos A e B:

[0043] Estes experimentos reproduzem dois fios (Ex 1 e CE A) do documento WO2014/187948, com e sem o estabilizador HALS, respectivamente, por fiação de UHMWPE a) com e sem a adição de 0,6 % em peso baseado no UHMWPE de Tinuvin® 765 (Bis(1,2,2,6,6-pentametil-4-piperidil)sebacato) fornecido pela BASF como estabilizador. As propriedades dos fios obtidos A1 e B2, bem como os fios expostos ao calor A2 e B2 são apresentadas nas tabelas 1 e 2 abaixo.

Experimento Comparativo C:

[0044] Este experimento reproduz os fios exemplificados no documento WO2013139784 e foi produzido a partir de um UHMWPE com uma IV de 19 dl/g e 0,05 ramificação de cadeia de metila/1.000C com a adição de cerca de 1,3 % em peso de negro de fumo. As propriedades dos fios obtidos C1, bem como os fios expostos ao calor C2 são apresentadas nas tabelas 1 e 2 abaixo. As propriedades de fluência foram avaliadas a 70 °C sob uma carga de 300 MPa, tendo em vista o esperado desempenho de fluência menor. Tabela 1 Tabela 2

Claims (31)

1. Fibra fiada em gel compreendendo um polietileno de ultra alto peso molecular (UHMWPE), em que o UHMWPE possui uma viscosidade intrínseca (IV) de pelo menos 4 dl/g e compreende pelo menos 0,3 ramificação de cadeia curta por mil átomos de carbono totais, caracterizada pelo fato de que a fibra compreende adicionalmente entre 0,1 e 10 partes em peso de negro de fumo baseado em 100 partes em peso da quantidade do polietileno que forma a fibra.

2. Fibra fiada em gel, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a fibra compreende ainda pelo menos 0,5 e no máximo 3 partes em peso de negro de fumo baseado em 100 partes em peso da quantidade do polietileno que forma a fibra.

3. Fibra fiada em gel, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o UHMWPE compreende pelo menos 0,5 ramificação de cadeia curta por mil átomos de carbono totais e menos que 25 ramificações de cadeia curta por mil átomos de carbono totais.

4. Fibra fiada em gel, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que as ramificações de cadeia curta (SCB) se originam de um comonômero no UHMWPE, em que o comonômero é selecionado a partir do grupo que consiste em alfa-olefinas com pelo menos 3 átomos de carbono, olefinas cíclicas que têm de 5 a 20 átomos de carbono e dienos lineares, ramificados ou cíclicos que têm de 4 a 20 átomos de carbono.

5. Fibra fiada em gel, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a SCB são grupos C1-C20-hidrocarbila, de preferência, o grupo C1- C20-hidrocarbila é selecionado a partir do grupo que consiste em metila, etila, propila, butila, pentila, hexila, octila e ciclo-hexila, isômeros das mesmas e misturas das mesmas.

6. Fibra fiada em gel, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que o grupo C1-C20-hidrocarbila é etila.

7. Fibra fiada em gel, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o UHMWPE é um polietileno linear com menos de 1 ramificação de cadeia longa (LCB) por mil átomos de carbono totais.

8. Fibra fiada em gel, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o UHMWPE tem uma IV entre 4 e 40 dl/g, de preferência, entre 6 e 30 dl/g e mais preferencialmente entre 8 e 25 dl/g.

9. Fibra fiada em gel, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o negro de fumo é selecionado a partir do grupo que consiste em negro de fumo de acetileno, negro de fumo de canal, negro de fumo de fornalha, negro de fumo de lamparina e negro de fumo térmico, ou qualquer combinação destes, de preferência, o negro de fumo é um negro de fumo de fornalha.

10. Fibra fiada em gel, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o negro de fumo tem um tamanho médio de partícula primária medido por ASTM D3849-07(2011) entre 5 e 200 nm, de preferência, entre 10 e 200 nm, mais preferencialmente, entre 12 e 100 nm e muito mais preferencialmente entre 14 e 50 nm.

11. Fibra fiada em gel, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que negro de fumo tem um tamanho médio de partícula primária medido por ASTM D3849-07(2011) entre 5 e 50 nm.

12. Fibra fiada em gel, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que o negro de fumo possui uma superfície BET medida por ASTM D6556-10 entre 10 e 500 m2/g, de preferência, entre 20 e 400 m2/g, e mais preferencialmente, entre 40 e 200 m2/g.

13. Uso das fibras, conforme definidas em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado por ser em tecidos arquitetônicos, cabos, linhas de pesca, redes de pesca, redes de carga, correias, contenções em transporte e aviação, luvas e outros itens de proteção e aplicações biomédicas, como suturas e cabos.

14. Fio caracterizado por compreender um número n de fibras fiadas em gel, como definidas em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, em que o número n é pelo menos 5, de preferência, pelo menos 10, mais preferencialmente pelo menos 20, em que o fio tem uma tenacidade (Ten) de pelo menos 20 cN/dtex e quando submetido a uma carga de 600 MPa em uma temperatura de 70 °C o dito fio tem uma taxa de fluência (CR) de no máximo 1 x 10-6 s-1, e uma duração de fluência (CLT) de pelo menos 50 horas.

15. Fio, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o fio tem uma tenacidade de pelo menos 25 cN/dtex, de preferência, pelo menos 28 cN/dtex, mais preferencialmente, pelo menos 32 cN/dtex, e mais preferencialmente, pelo menos 35 cN/dtex.

16. Fio, de acordo com a reivindicação 14 ou 15, caracterizado pelo fato de que o CR (600 MPa, 70 °C) é de no máximo 7 x 10-7 s-1, de preferência, no máximo 5 x 10-7 s-1, mais preferencialmente, no máximo 2 x 10-7 s-1, e mais preferencialmente, no máximo 1 x 10-7 s-1.

17. Fio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 16, caracterizado pelo fato de que o fio possui um CLT (600 MPa, 70°C) de pelo menos 70 horas, de preferência, pelo menos 100 horas, mais preferencialmente, pelo menos 150 horas, e mais preferencialmente, pelo menos 200 horas.

18. Fio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 17, caracterizado pelo fato de que fio, após exposição durante 672 horas a 100°C (AE), de acordo com a ISO 2578, tem uma duração de fluência após exposição (CLT-AE) pelo menos igual ao CLT do fio antes da exposição, em que o CLT e CLT-AE são medidos em 600 MPa e 70 °C, de preferência, o CLT-AE é pelo menos 10 % maior, mais preferencialmente, pelo menos 25 % maior, ainda mais preferencialmente, pelo menos 50 % maior e mais preferencialmente 100 % maior do que o CLT do fio antes da exposição.

19. Cabo, cabo de guindaste, cabo de amarração, cordame ou elementos de reforço caracterizados por compreenderem as fibras, como definidas em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, ou o fio, como definido em qualquer uma das reivindicações 14 a 17.

20. Cabo, cabo de guindaste, cabo de amarração, cordame ou elementos de reforço caracterizados por compreenderem as fibras, como definidas em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, e o fio, como definido em qualquer uma das reivindicações 14 a 17.

21. Artigos compósitos multicamadas para aplicações balísticas, em que os ditos artigos são caracterizados por conterem as fibras como definidas em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, ou fio, como definido em qualquer uma das reivindicações 14 a 17, de preferência, os artigos compósitos multicamadas são selecionados de armaduras de corpo, capacetes, painéis de blindagem rígidos e flexíveis para blindagem de veículos.

22. Produto contendo as fibras, como definidas em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, ou fio, como definido em qualquer uma das reivindicações 14 a 17, caracterizado pelo fato de que o dito produto é escolhido do grupo que consiste em linhas de pesca e redes de pesca, redes terrestres, redes e cortinas de carga, linhas de pipa, fio dental, cordas de raquete de tênis, telas, panos tecidos e não tecidos, tecidos tipo rede, separadores de bateria, dispositivos médicos, capacitores, recipientes de pressão, mangueiras, cabos umbilicais, equipamentos automotivos, correias de transmissão de energia, materiais de construção civil, artigos resistentes a cortes e resistentes a incisões, luvas de proteção, equipamentos esportivos compostos, esquis, capacetes, caiaques, canoas, bicicletas e cascos de barcos, cones de alto-falantes, isolamento elétrico de alto desempenho, radomes, velas e geotêxteis.

23. Produto contendo as fibras, como definidas em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, e fio, como definido em qualquer uma das reivindicações 14 a 17, caracterizado pelo fato de que o dito produto é escolhido do grupo que consiste em linhas de pesca e redes de pesca, redes terrestres, redes e cortinas de carga, linhas de pipa, fio dental, cordas de raquete de tênis, telas, panos tecidos e não tecidos, tecidos tipo rede, separadores de bateria, dispositivos médicos, capacitores, recipientes de pressão, mangueiras, cabos umbilicais, equipamentos automotivos, correias de transmissão de energia, materiais de construção civil, artigos resistentes a cortes e resistentes a incisões, luvas de proteção, equipamentos esportivos compostos, esquis, capacetes, caiaques, canoas, bicicletas e cascos de barcos, cones de alto-falantes, isolamento elétrico de alto desempenho, radomes, velas e geotêxteis.

24. Método para aumentar a duração de fluência de um fio compreendendo fibras como definidas na reivindicação 1, caracterizado por compreender as etapas de: a. proporcionar uma fibra de UHMWPE de alta resistência compreendendo entre 0,1 e 10 partes em peso de negro de fumo com base em 100 partes em peso da quantidade do polietileno que forma a fibra, em que o UHMWPE possui uma viscosidade intrínseca (IV) de pelo menos 4 dl/g e compreende pelo menos 0,3 SCB/1000C de negro de fumo; e b. expor a dita fibra a uma temperatura de pelo menos 50 °C durante pelo menos 24 horas em um forno de circulação de ar forçado.

25. Método, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que a temperatura de exposição é de pelo menos 60 °C, de preferência, pelo menos 70 °C, mais preferencialmente, 80 °C e ainda mais preferencialmente 90 °C.

26. Método, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que a temperatura de exposição não excede 140 °C, de preferência, não exceda 135 °C.

27. Método, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que o tempo de exposição é de pelo menos 48 horas, de preferência 168 horas, e mais preferencialmente, de pelo menos 336 horas.

28. Processo de fiação em gel para fabricação de fibras como definidas na reivindicação 1, o dito processo caracterizado por compreender pelo menos as etapas de: (a) preparar uma mistura compreendendo um UHMWPE possuindo uma viscosidade intrínseca (IV) de pelo menos 4 dl/g e compreendendo pelo menos 0,3 ramificação de cadeia curta por mil átomos de carbono totais, um negro de fumo em uma quantidade entre 0,1 e 10 partes em peso baseado em 100 partes em peso da quantidade do polietileno que forma a fibra e um solvente adequado para o UHMWPE; (b) extrusar a dita solução através de uma fiandeira para obter uma fibra de gel contendo o dito UHMWPE, o dito negro de fumo e o dito solvente para o UHMWPE; e (c) remover o solvente da fibra de gel para obter uma fibra sólida; e depois (d) expor a dita fibra a uma temperatura de pelo menos 50°C durante pelo menos 24 horas em um forno de circulação de ar forçado.

29. Processo, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que a temperatura de exposição é de pelo menos 60 °C, de preferência, pelo menos 70 °C, mais preferencialmente, 80 °C e ainda mais preferencialmente 90 °C.

30. Processo, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que a temperatura de exposição não excede 140 °C, de preferência, não exceda 135 °C.

31. Processo, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que o tempo de exposição é de pelo menos 48 horas, de preferência 168 horas, e mais preferencialmente, de pelo menos 336 horas.