BR102017024629A2

BR102017024629A2 - cilindro de pressão com blindagem e processo para sua produção

Info

Publication number: BR102017024629A2
Application number: BR102017024629A
Authority: BR
Inventors: Gustavo Ottoni Candido Filho André; Maria De Araújo Callado Veronica
Original assignee: A2C Tecnologia E Licenciamento De Compositos Ltda; Andre Gustavo Ottoni Candido Filho; Cesar Diogenes de Carvalho
Priority date: 2017-11-16
Filing date: 2017-11-16
Publication date: 2019-05-28

Abstract

cilindro de pressão com blindagem e processo para sua produção trata-se de um cilindro de pressão com blindagem melhorada confeccionado de material compósito compreendendo uma primeira camada de politetrafluoretileno interna, sobreposta por uma segunda camada de polietileno de alta densidade, aderida a uma terceira camada de compósito contendo fibra ou manta de carbono feita de poliacrilonitrila (pan) ou lignina imersa em resina epóxi curada de uma matriz polimérica epóxi/endurecedor, contendo opcionalmente nanopartículas; e uma quarta camada de compósito externa, compreendendo fibra de aramida impregnada com fluído dilatante e resina epóxi curada de uma matriz polimérica epóxi/endurecedor em que a proporção de fluido dilatante para fibra de aramida é de cerca de 15 a 30% em massa

Description

Relatório descritivo de patente de invenção para “CILINDRO DE PRESSÃO COM BLINDAGEM E PROCESSO PARA SUA PRODUÇÃO” CAMPO DA INVENÇÃO [0001] A invenção se refere a um cilindro de pressão e, mais particularmente, a um cilindro de pressão de alta resistência para armazenar fluidos gasosos formado de materiais compósito obtidos a partir de fibra ou manta de carbono feita de poliacrilonitrila (PAN) ou lignina para obter uma blindagem melhorada.

ANTECEDENTES E TÉCNICA ANTERIOR [0002] Os cilindros de pressão foram inicialmente produzidos de materiais metálicos, tal como aço para alcançar alta tensão de escoamento, tenacidade à fratura, boa resistência mecânica e boa resistência à corrosão, conforme descritos, por exemplo, nos documentos de patente US 4.741.880 e US 5.133.928. Entretanto, esses tipos de cilindros, feitos em materiais metálicos, apesar de possuírem maior capacidade de resistência à pressão, apresentam deficiências em relação à soldabilidade e à tenacidade à fratura, além de serem desvantajosamente pesados.

[0003] Posteriormente, cilindros de pressão produzidos de ligas de alumínio com intuito de eliminar a desvantagem do peso. Entretanto, apesar dos esforços em desenvolver um cilindro menos pesado constituído unicamente de metal, tal como alumínio, havia ainda a necessidade de se desenvolver ligas com resistência suficiente para suportara pressão do gás comprimido contra as paredes do cilindro, principalmente em suas extremidades que são confeccionadas em material ainda mais leve. Assim, surgiram os cilindros formados de compósitos que, em geral, são obtidos a partir de fibras estruturais na forma de filamentos contínuos, tecidos ou picados, os quais foram impregnados ou envoltos por uma matriz que pode ser metálica, cerâmica ou polimérica termoplástica, termorrígida ou elastomérica. Exemplos de cilindros ou vasos de pressão feitos de

Petição 870180050555, de 13/06/2018, pág. 11/23

2/12 materiais compósitos podem ser vistos nas patentes US 6.651.307 e US 6.425.172.

[0004] Na técnica atual, para a confecção de cilindros de gás, é comum o uso de fibras estruturais, tais como as fibras de vidro, de carbono e de aram ida. Entretanto, para aplicações mais específicas, existem outras fibras, tais como as fibras de tungstênio-boro, alumina, carbeto de silício, dentre outras, que podem ser empregadas por apresentarem excelentes propriedades mecânicas em temperaturas de até 2.000°C.

[0005] Tendo em vista que os cilindros para armazenagem de gases da técnica anterior foram projetados originalmente para uso em aplicações aeroespaciais, em seus projetos não foram levadas em consideração situações comuns a outros usos, tais como danos causados por impactos e colisões externas que eventualmente possam atingir e danificar o cilindro.

[0006] Ao desenvolver e projetar um cilindro para transporte e armazenamento de gases, é importante levar em consideração que, cada vez mais, os cilindros para gases passam a ter aplicações mais urbanas. Os cilindros para gases passaram a ser utilizados rotineiramente em veículos, tais como, automóveis e caminhões, que circulam constantemente em áreas urbanas, diferentemente do uso inicialmente objetivado que era normalmente em aplicações fechadas, em ambientes controlados e monitorados, e em indústrias, bem como em reservatórios de combustíveis de veículos aeroespaciais ou de embarcações.

[0007] Dessa forma, existe cada vez mais a necessidade de se dispor de um cilindro para gases mais seguro e que atenda a todas as necessidades acima citadas, tais como, por exemplo, ter baixo peso, ter altíssima resistência mecânica para acomodar fluidos e ainda apresentar características de baixa permeabilidade entre os meios selecionados para confecção do cilindro e os fluidos nele contidos, além de apresentar uma capacidade de blindagem melhorada.

Petição 870180050555, de 13/06/2018, pág. 12/23

3/12 [0008] Os cilindros de pressão de alta resistência para armazenar fluidos gasosos com blindagem melhorada da presente invenção podem ser utilizados para gases pressurizados, tais como, gás natural liquefeito (GNL), gás natural veicular (GNV), gás liquefeito de petróleo (GLP), CO2, 02 e N2.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO [0009] Um dos principais objetivos da presente invenção é prover um cilindro de gás de baixo peso com alta resistência e custo acessível.

[0010] Outro objetivo da presente invenção é prover um cilindro constituído de material de alta resistência para armazenar fluidos gasosos formado de materiais compósito obtidos a partir de fibra ou manta de carbono feita de poliacrilonitrila (PAN) ou lignina para obter melhorar a capacidade de armazenamento e sua blindagem.

[0011] Um outro objetivo da presente invenção é prover um processo para produção de reservatórios em materiais compósitos para armazenar gás natural liquefeito (GNL) ou similares, compreendendo uma combinação de quatro camadas de diferentes materiais.

[0012] Essas e outras características e vantagens adicionais da presente invenção serão melhor entendidas com a descrição detalhada a seguir da invenção.

[0013] Para alcançar os objetivos da presente invenção, foram examinadas combinações de materiais adequados para confeccionar os cilindros para gases pressurizados de acordo com a presente invenção. Foi desenvolvida uma combinação de camadas de diferentes materiais que atingiu as propriedades desejadas e ofereceu uma segurança adequada para o armazenamento de gases pressurizados.

[0014] O cilindro para gases da presente invenção compreende um conjunto compósito de quatro camadas aderidas entre si, cada uma delas com propriedades diferenciadas para atenderem às exigências de um

Petição 870180050555, de 13/06/2018, pág. 13/23

4/12 projeto de fabricação de cilindros de pressão para armazenagem de gases. [0015] As confecções da primeira e seguda camadas foram descritas no pedido de patente BR 10 2015 017549-3 de titularidade da própria Requerente, cujo conteúdo é incorporado aqui por referência.

[0016] A terceira camada de compósito, que fica de um lado aderida à segunda camada, e de outro lado aderida à quarta camada de compósito, é formada por um compósito de fibra de carbono ou manta de carbono feita de poliacrilonitrila (PAN) ou de lignina e resina epóxi curada de uma matriz polimérica epóxi-endurecedor, por exemplo, uma matriz de éter de diglicidil de bisfenol A (DGEBA), e um endurecedor adequado, tal como, uma amina alifática. A fibra de carbono usada no cilindro de pressão da presente invenção tem uma resistência à tensão de cerca de 3860 MPa e um módulo de elasticidade de cerca de 226 MPa. A terceira camada de compósito tem um caráter estrutural no conjunto compósito de camadas do cilindro para gás.

[0017] A quarta camada de compósito, que é a camada externa do cilindro de pressão fica aderida à terceira camada de compósito. A quarta camada é constituída de um compósito formado por filamentos de fibras de aramida impregnada com fluido dilatante e resina epóxi curada de uma matriz polimérica epóxi-endurecedor, por exemplo uma matriz de éter de diglicidil de bisfenol A (DGEBA) e um endurecedor adequado, tal como, uma amina alifática. As fibras de aramida usadas na presente invenção têm uma resistência à tensão de cerca de 2800 MPa e um módulo de elasticidade de cerca de 120 GPa. A quarta camada de compósito tem por objetivo blindar os cilindros contra projéteis Nível 5A.

[0018] Na constituição da quarta camada a proporção de fluido dilatante para fibra de aramida é de cerca de 15 a 30% em massa. O fluido dilatante deve ser diluído em etanol, na proporção de 3 (etanol) para 1 (fluido dilatante). O fluido dilatante é formado pela dispersão de nanopartículas de sílica coloidal (diâmetro médio de variando de 100 a 600 nm) em polietileno

Petição 870180050555, de 13/06/2018, pág. 14/23

5/12 glicol (PEG), com massa molar variando de 200 a 400 Daltons). A proporção das nanopartículas para o PEG deve variar de 30% a 60% em massa.

[0019] O endurecedor para uso na presente invenção pode ser selecionado dentre trietileno de tetra-amina, anidridos e amidas aromáticas, utilizados sozinhos ou misturados.

[0020] No cilindro de acordo com a presente invenção, as terceira e quarta camadas de compósitos são produzidas por enrolamento filamentar de feixes de fibras impregnados e ficam sobre a segunda camada e sobre a terceira camada, respectivamente, conforme descrito acima. Assim, ter-seá um tubo cilíndrico compósito composto de uma primeira camada de PTFE, uma segunda camada de PEAD, uma terceira camada de compósito formada por um compósito de fibra de carbono ou manta de carbono feita de poliacrilonitrila (PAN) ou de lignina e resina epóxi curada, e uma quarta camada de compósito de fibra de aramida impregnada com fluido dilatante e resina epóxi curada.

[0021] Para se obter o melhor conjunto de valores que forneça o melhor cilindro de pressão do ponto de vista das propriedades mecânicas desejadas, foram examinadas as variáveis de processo de confecção das camadas e de processo de sobreposição de camadas.

[0022] Os cilindros de acordo com a presente invenção foram obtidos por um processo envolvendo etapas de rotomoldagem, moldagem por compressão e enrolamento filamentar. Os cilindros obtidos foram submetidos a testes hidrostáticos e a ensaios térmicos, conforme descritos a seguir.

METODOLOGIA PARA AVALIAÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS ESTRUTURAIS DOS CILINDROS DE PRESSÃO [0023] Para alcançar os objetivos da presente invenção e superar as deficiências encontradas nos cilindros do estado da técnica, foram feitas avaliações de cilindros do estado da técnica, um levantamento dos

Petição 870180050555, de 13/06/2018, pág. 15/23

6/12 materiais disponíveis no mercado, bem como a determinação das características destes materiais e uma posterior parametrização dos ensaios de desempenho que seriam realizados posteriormente nos cilindros de acordo com a presente invenção.

[0024] Assim, foram avaliados o número de camadas de enrolamento necessárias, o ângulo médio de enrolamento das camadas, o teor de vazios e de fibras, bem como a espessura das camadas e do revestimento ou forro interno. Essas características são fundamentais em qualquer projeto de vasos de pressão e tubos fabricados por enrolamento filamentar. Os detalhes das configurações estruturais, tais como a presença de nervuras, a rugosidade do revestimento e a fixação/acoplamento de peças embutidas (inserts) também foram avaliados.

REALIZAÇÃO DE ENSAIOS FÍSICOS [0025] Após obter o cilindro de gás da presente invenção, uma amostra contendo apenas a terceira e quarta camadas de compósitos do cilindro foi colocada em um forno a 500 °C de modo a queimar a matriz polimérica de resina epóxi. Determinou-se o teor de fibras da terceira e quarta camadas de compósitos. Esse método de ensaio é usual, sendo normatizado pela Norma ASTM D3171. O teor de vazios e de fibras e o ângulo médio de enrolamento das camadas de compósitos foram determinados por microscopia digital. O procedimento envolveu a captura de imagens digitais por microscopia óptica ou microscopia eletrônica de varredura. Os vazios, em geral com tamanhos maiores dos que os tamanhos das fibras, foram discriminados em imagens de menor aumento, que puderam ser montadas sob a forma de um mosaico, cobrindo toda a seção transversal da amostra. Esse tipo de imagem com campo estendido forneceu uma visão global da amostra muito superior à fornecida por campos individuais comumente obtidos no procedimento de microscopia tradicional. Os vazios, geralmente, apareceram como regiões escuras e puderam ser segmentados por tonalidade. No entanto, ocorreu o aparecimento de outras regiões escuras

Petição 870180050555, de 13/06/2018, pág. 16/23

7/12 devido a danos causados pelo processo de preparação. Assim, além da tonalidade, foram utilizados parâmetros de tamanhos e de formas para distinguir os vazios de outros defeitos. Os recursos de análise de forma foram também utilizados para discriminar diferentes tipos de vazios. Os vazios formados na matriz polimérica geralmente assumiram um formato circular. Já os vazios formados entre as fibras foram mais irregulares e puderam ser distinguidos dos primeiros utilizando-se medidas de alongamento e convexidade. Esse tipo de análise, que só pode ser realizada por meio de análise digital de imagens, forneceu informação quantitativa muito mais precisa do que os métodos tradicionais de caracterização microestrutural.

[0026] A análise das fibras exigiu, necessariamente, outro enfoque. Como as fibras e a matriz polimérica são materiais translúcidos, o contraste óptico entre essas duas fases não ficou muito acentuado, dificultando a discriminação. Duas alternativas puderam ser empregadas: o ataque ácido diferencial para escurecer somente as fibras, ou uma análise em microscópio eletrônico de varredura (MEV), utilizando elétrons retroespalhados, que são sensíveis à diferença de número atômico entre fibras e matriz polimérica. Cada tipo de imagem exigiu uma sequência específica de processamento e análise. Uma dificuldade comum é associada às regiões em que as fibras se tocam. Mesmo sem alterar significativamente a fração de área de fibras, esse tipo de contato dificultou a discriminação, e, portanto, a análise individual de cada fibra. Diferentes métodos de separação de objetos foram testados. Finalmente, os parâmetros tais como distribuição de diâmetros e orientação das fibras foram medidos.

[0027] Para obtenção do cilindro de polietileno de alta densidade, empregou- se o método de rotomoldagem. Uma quantidade de polietileno de alta densidade, podendo estar na forma de pó, de grânulos ou na forma líquida viscosa, foi introduzida em um molde oco e, em seguida, o molde

Petição 870180050555, de 13/06/2018, pág. 17/23

8/12 foi rotacionado nos seus eixos principais a uma velocidade relativamente baixa, sob aquecimento até que o polietileno ficasse aderido às superfícies do molde, formando uma camada monolítica nas superfícies do molde. Numa segunda fase, iniciou-se o resfriamento do molde, mantendo-se a rotação baixa até que o polietileno se mantivesse na forma desejada e se solidificasse. Em seguida, a rotação e o resfriamento foram interrompidos e o molde foi aberto para a retirada do cilindro de polietileno de alta densidade moldado.

[0028] A terceira camada de compósito foi formada sobre a segunda camada utilizando o processo de enrolamento filamentar, e a quarta camada de compósito foi formada sobre a terceira camada de compósito, também pelo processo de enrolamento filamentar.

[0029] Para confecção da terceira e quarta camadas de compósitos da presente invenção, foi empregado o processo convencional de enrolamento filamentar a úmido em duas etapas.

[0030] No processo de enrolamento filamentar a úmido, o molde macho ou mandril, que é o cilindro de polietileno de alta densidade de segunda camada, foi submetido a uma rotação em torno de seu eixo horizontal, enquanto o carrinho de guia se movia para frente e para trás horizontalmente, para receber os filamentos fibrosos em sua superfície nas condições de enrolamento programadas, após eles terem sido impregnados com uma matriz polimérica compreendendo resina epóxi líquida e endurecedor. Após o mandril ter ficado integralmente coberto até a espessura desejada, a rotação foi interrompida, o mandril foi retirado e colocado numa estufa para a cura e a solidificação da resina epóxi. A cura e a solidificação podem ser também realizadas à temperatura ambiente.

[0031] Nas duas etapas do processo de enrolamento filamentar, foram testados ângulos de enrolamento variando de 55° a 95°. O ângulo de enrolamento preferencial é de 89°.

Petição 870180050555, de 13/06/2018, pág. 18/23

9/12 [0032] Os cilindros fabricados foram analisados quanto à sua integridade estrutural por ensaios hidrostáticos destrutivos.

[0033] Esses ensaios foram realizados em um poço automatizado, localizado no Laboratório de ensaios de Compósitos, da Escola de Química, da Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ, e seguiram a Norma ASTM D-1599.

[0034] Os cilindros de acordo com a presente invenção, foram obtidos pelo processo compreendendo as seguintes etapas:

(a) preparar um cilindro de polietileno de alta densidade (PEAD) por rotomoldagem, que compreende a segunda camada do dito cilindro de pressão de alta resistência;

(b) revestir a superfície interna da segunda camada com politetrafluoretileno formando a primeira camada interna, por moldagem por compressão a frio pelo processo de metalurgia do pó em prensa hidráulica;

(c) revestir a superfície externa da segunda camada de polietileno de alta densidade por enrolamento filamentar de feixes de fibras de carbono impregnados com uma mistura de matriz polimérica, compreendendo uma resina epóxi e um endurecedor, e, opcionalmente, nanopartículas, formando a terceira camada de compósito;

(d) curar e solidificar a resina epóxi da terceira camada de compósito sob aquecimento;

(e) revestir a superfície externa da terceira camada de compósito compreendendo fibra ou manta de carbono feita de poliacrilonitrila (PAN) ou de lignina por enrolamento filamentar com feixes de fibras de aramida impregnada com fluido dilatante com uma mistura de matriz polimérica, compreendendo uma resina epóxi e um endurecedor, formando a quarta camada de compósitoexterna; e (f) a cura e a solidificação da resina epóxi da quarta camada de compósito sob aquecimento.

Petição 870180050555, de 13/06/2018, pág. 19/23

10/12 [0035] Assim, os cilindros foram desenvolvidos por enrolamento filamentar sobre o cilindro de PEAD, o qual foi revestido por uma primeira camada (liner) de polímero termoplástico (PTFE).

[0036] Essa terceira e quarta camadas de compósitos confeccionadas por enrolamento filamentar dos cilindros da presente invenção são constituídas de uma matriz polimérica de epóxi/endurecedor e de fibras ou mantas, podendo ainda conter, opcionalmente, nanopartículas ou nanocompósitos, como por exemplo, nanossilicatos.

[0037] As matrizes poliméricas das terceira e quarta camadas de compósitos compreendem para cada 100 partes, em peso, de resina epóxi, tal como o éter de diglicidil de bisfenol A, de 10 a 20 partes, em peso, de endurecedor, tal como trietileno de tetra-amina, e de 0 a 5 partes, em peso, de carga de nanopartículas, tais como nanossilicatos. Em uma modalidade preferida, as matrizes poliméricas da terceira e quarta camadas de compósitos contêm para cada 100 partes, em peso, de resina epóxi, tal como o éter de diglicidil de bisfenol A, 13 partes, em peso, de endurecedor, tal como trietileno de tetra-amina, e 1 parte, em peso, de carga de nanossilicatos. O sistema epóxi/endurecedor foi selecionado devido às suas excelentes propriedades físicas e mecânicas, tendo uma alta resistência à corrosão e à umidade. Os nanossilicatos, embora diminuam a permeabilidade do meio, aumentaram a resistência mecânica do cilindro de material compósito. A utilização da fibra de carbono ou manta de carbono feita de poliacrilonitrila (PAN) ou de lignina, fornece maior resistência, aumenta a capacidade de armazenamento e melhora a blindagem do cilindro. Adicionalmente, um compósito híbrido de fibras de carbono e fibras de vidro pode ser utilizado para diminuir os custos, neste caso a fibra de vidro foi usada na direção longitudinal.

[0038] Inicialmente, foram usadas frações voluméthcas de fibras de cerca de 0,4 a 0,8, e preferencialmente de 0,6. Na etapa de enrolamento filamentar, preferencialmente, o ângulo de enrolamento foi de cercade 89°.

Petição 870180050555, de 13/06/2018, pág. 20/23

11/12

ENSAIOS DOS CILINDROS [0039] Os ensaios de ruptura hidrostática em temperatura ambiente foram realizados no poço automatizado, localizado no Laboratório de Ensaios de Compósitos, da Escola de Química, da Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ, seguindo a Norma ASTM D-1599. Os ensaios adicionais de análises térmicas foram realizados nos equipamentos disponíveis no Laboratório de Termoanálise e Reologia da Escola de Química, da Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ, tendo como objetivo a determinação da cinética de cura das resinas utilizadas (calorímetro DSC), do calor específico dos compósitos (DSC), da temperatura de degradação dos compósitos, assim como das fibras e das resinas (analisador termogravimétrico TGA), dos módulos elásticos e de perda dos compósitos (analisador dinâmico-mecânico DMA), da temperatura de transição vítrea dos compósitos (DMA) e da identificação da completa cura da resina no vaso de pressão produzido (DSC). Os testes foram realizados em condições de temperatura de 25°C e 100°C, requeridas pelas normas citadas, para o emprego operacional dos vasos depressão.

[0040] Também foram realizados ensaios de microscopia óptica como técnica central de aquisição de imagens e microscopia eletrônica de varredura (MEV) como técnica complementar. As imagens foram depois digitalizadas a partir de uma câmera digital de alta resolução e quantificadas por técnicas de processamento digital, tal como segmentação automática, por meio de limiarização ou detecção de bordas.

[0041] Os resultados obtidos nos ensaios realizados no cilindro da presente invenção demonstram que a impregnação de um fluido dilatante na camada de Kevlar, sobreposta a camada de carbono e resina epoxi na quarta camada melhorou surpreendentemente a capacidade de armazenamento e as propriedades de blindagem do cilindro, alcançando os objetivos aqui descritos, e superando as desvantagens encontradas nos cilindros do estado da técnica.

Petição 870180050555, de 13/06/2018, pág. 21/23

12/12 [0042] As modalidades preferidas da invenção foram descritas apenas a título de exemplo e pequenas modificações podem ser feitas sem se afastar do âmbito da invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Cilindro de pressão com blindagem melhorada, confeccionado de material compósito compreendendo uma primeira camada de politetrafluoretileno interna, sobreposta por uma segunda camada de polietileno de alta densidade, aderida a uma terceira camada de compósito e uma quarta camada de compósito externa, o cilindro sendo CARACTERIZADO POR a dita terceira camada de compósito conter fibra ou manta de carbono feita de poliacrilonitrila (PAN) ou lignina imersa em resina epóxi curada de uma matriz polimérica epóxi/endurecedor, contendo opcionalmente nanopartículas e a dita quarta camada de compósito externa compreender fibra de aramida impregnada com fluído dilatante e resina epóxi curada de uma matriz polimérica epóxi/endurecedor em que a proporção de fluido dilatante para fibra de aramida é de cerca de 15 a 30% em massa.
2. Cilindro de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO POR o dito fluido dilatante ser diluído em etanol, na proporção de 3 partes de etanol para 1 parte de fluido dilatante.
3. Cilindro de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO POR o dito fluido dilatante ser formado pela dispersão de nanopartículas de sílica coloidal com diâmetro médio variando de 100 a 600 nm em polietileno glicol (PEG), com massa molar variando de 200 a 400 Daltons.
4. Cilindro de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO POR a proporção das nanopartículas de sílica coloidal para polietileno glicol (PEG) variar de 30 a 60% em massa.
5. Cilindro de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO POR as ditas matrizes poliméhcas da terceira e quarta camada de compósitos conterem, para cada 100 partes, em peso, de resina epóxi, de 10 a 20 partes de preferência 13 partes, em peso, de endurecedor, e de 0 a 5 partes de preferência 1 parte, em peso, de carga de nanopartículas.

Petição 870180050555, de 13/06/2018, pág. 8/23

2/3
6. Cilindro de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO POR a dita terceira camada de compósito compreender uma mistura de fibra ou manta de carbono e fibra de vidro, uma resina epóxi curada de matriz polimérica epóxi/endurecedor e nanossilicatos.
7. Cilindro de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO POR a dita fibras de vidro poder ser utilizada na direção longitudinal.
8. Cilindro de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO POR a terceira e quarta camadas de compósitos apresentarem uma fração volumétrica de fibras entre 0,4 e 0,8 de preferência 0,6 e um ângulo de enrolamento de 55° a 95° de preferência 89°.
9. Cilindro de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO POR a terceira e quarta camadas de compósitos serem formadas por enrolamento filamentar.
10. Cilindro de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO POR ser utilizado para conter gases pressurizados selecionados dentre o gás natural liquefeito (GNL), gás natural veicular (GNV), gás liquefeito de petróleo (GLP), CO2, O2, N2.
11. Cilindro de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO POR o dito gás pressurizado contido ser preferivelmente o gás natural liquefeito (GNL).
12. Processo para produção de um cilindro, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, compreendendo as etapas de: (a) preparar um cilindro de polietileno de alta densidade (PEAD) por rotomoldagem, que compreende a camada (2) do dito cilindro de pressão de alta resistência, (b) revestir a superfície interna da segunda camada com politetrafluoretileno formando a primeira camada interna, por moldagem por compressão a frio pelo processo de metalurgia do pó em prensa hidráulica, sendo o processo CARACTERIZADO por (c) formar a terceira camada de compósito ao revestir a superfície externa da segunda camada de polietileno de alta densidade por

Petição 870180050555, de 13/06/2018, pág. 9/23

3/3 enrolamento filamentar de feixes de fibras ou manta de carbono feita de poliacrilonitrila (PAN) ou de lignina impregnados com uma mistura de matriz polimérica, compreendendo uma resina epóxi e um endurecedor, e, opcionalmente, nanopartículas, (d) curar e a solidificar a resina epóxi da terceira camada de compósito sob aquecimento, (e) formar a quarta camada de compósito externa ao revestir a superfície externa da terceira camada de compósito compreendendo fibra ou manta de carbono feita de PAN ou de lignina por enrolamento filamentar com feixes de fibras de aramida impregnada com fluido dilatante com uma mistura de matriz polimérica, compreendendo uma resina epóxi e um endurecedor, e (f) curar e solidificar a resina epóxi da quarta camada de compósito sob aquecimento.
13. Processo de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO POR a terceira camada de compósito incluir fibra de vidro e fibra de carbono ou manta de carbono feita de poliacrilonitrila (PAN) ou de lignina.
14. Processo de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO POR as ditas terceira e quarta camadas de compósitos apresentarem uma fração volumétrica de fibras entre 0,4 e 0,8 de preferência 0,6 e um ângulo de enrolamento de 55° a 95° de preferência 89°.