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Politetrafluoroetileno
Politetrafluoroteno (Politetrafluoroteno, generalmente llamado “recubrimiento antiadherente” o “material de wok fácil de limpiar”; es una especie de polímero sintético material que reemplaza todos los átomos de hidrógeno en el polietileno. Este material es resistente a ácidos y álcalis, y es resistente a varios solventes orgánicos. Es casi insoluble en todos los solventes. Al mismo tiempo, el PTFE es resistente a altas temperaturas. la fricción es extremadamente baja, por lo que puede usarse para lubricación, y también se ha convertido en un recubrimiento ideal para sartenes fáciles de limpiar y la capa interna de tuberías de agua.
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Poly Four. Fluoruro de vinilo (PTFE)
Ventajas de uso
Propiedades químicas
Propiedades físicas y propiedades mecánicas
Químicas resistencia a la corrosión y a la intemperie
Propiedades eléctricas
Resistencia a la radiación
Polimerización
Coeficiente de expansión
Resumen de métodos de moldeo para productos de politetrafluoroetileno
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Propiedades materiales del proceso de sinterización de PTFE
Propiedades de moldeo
Aplicaciones de PTFE
Clasificación de PTFE y su productos de relleno Materiales generales
Tipo anticorrosión
Tipo de sellado
Tipo de carga
Tipo de aislamiento
Tipo antiadherente
Tipo resistente a la temperatura
Otros tipos
Politetrafluoroetileno (PTFE)
Ventajas de uso
Propiedades químicas
Propiedades físicas y propiedades mecánicas
Resistencia química a la corrosión y a la intemperie
Propiedades eléctricas
Resistencia a la radiación
Polimerización
Coeficiente de expansión
Resumen de los métodos de moldeo de productos de politetrafluoroetileno
Propiedades materiales del proceso de sinterización de politetrafluoroetileno
Propiedades de moldeo
Aplicaciones de PTFE
Clasificación de PTFE y materiales generales para productos de relleno
Tipo anticorrosión
Tipo de sellado
Tipo de soporte de carga
Tipo de aislamiento
Tipo antiadherente
Tipo resistente a la temperatura
Otros tipos
[Editar este párrafo] Politetrafluoroetileno (PTFE)
El politetrafluoroetileno (abreviatura inglesa Teflon o [PTFE, F4]), es conocido/comúnmente conocido como el “Rey de los Plásticos”, un producto chino denominado “Teflon” , "Teflón", "Teflón", "Teflón", "Teflón", etc. Es un compuesto polimérico hecho de tetrafluoroetileno y tiene una excelente estabilidad química y resistencia a la corrosión (es uno de los mejores materiales resistentes a la corrosión del mundo actual). A excepción del sodio metálico fundido y el flúor líquido, es resistente a todos los demás productos químicos y no cambia cuando se hierve en agua regia. Es ampliamente utilizado en todo tipo de productos que requieren resistencia a ácidos, álcalis y disolventes orgánicos), sellado. alta lubricación y no pegajosidad, aislamiento eléctrico y buena resistencia al envejecimiento, excelente resistencia a la temperatura (puede funcionar durante mucho tiempo a temperaturas de +250°C a -180°C). El PTFE en sí no es tóxico para los humanos, pero una de las materias primas utilizadas en el proceso de producción, el perfluorooctanoato (PFOA), se considera un posible carcinógeno. Temperatura -20~250 ℃ (-4~+482 °F), lo que permite un enfriamiento y calentamiento repentinos, o alternar el funcionamiento en frío y en caliente. Presión -0,1 ~ 6,4 Mpa (vacío total a 64 kgf/cm2) Su aparición ha resuelto muchos problemas en la industria química, petrolera, farmacéutica y otros campos de mi país. Los sellos, juntas y juntas de PTFE están moldeados a partir de resina de PTFE polimerizada en suspensión. En comparación con otros plásticos, el PTFE tiene las características de resistencia química y resistencia a la corrosión. Ha sido ampliamente utilizado como material de sellado y material de relleno. Utilizado como plástico de ingeniería, se puede convertir en tubos, varillas, tiras, placas, películas, etc. de PTFE. Generalmente se utiliza en tuberías, contenedores, bombas, válvulas, radares, equipos de comunicación de alta frecuencia, equipos de radio, etc. resistentes a la corrosión que requieren un alto rendimiento. La dispersión se puede utilizar como líquido de impregnación aislante para diversos materiales y como revestimiento anticorrosión en superficies de metal, vidrio y cerámica.
Varios anillos de PTFE, juntas de PTFE, empaquetaduras de PTFE, etc. se utilizan ampliamente en varios tipos de sellos anticorrosión para bridas de tuberías. Además, también se puede utilizar para hilar fibra de politetrafluoroetileno - fluoronon (el nombre comercial extranjero es Teflón). En la actualidad, varios tipos de productos de PTFE han desempeñado un papel decisivo en los campos económicos nacionales como la industria química, maquinaria, electrónica, electrodomésticos, industria militar, aeroespacial, protección ambiental y puentes. Condiciones de uso del politetrafluoroetileno (PTFE) industria química, petroquímica, refinación de petróleo, cloro-álcali, producción de ácido, fertilizantes fosfatados, productos farmacéuticos, pesticidas, fibras químicas, teñido, coque, gas, síntesis orgánica, fundición de no ferrosos, acero, energía atómica y producción de productos de alta pureza (como electrólisis de membrana iónica), transporte y operación de materiales viscosos, alimentos, bebidas y otros departamentos de procesamiento y producción con requisitos de higiene altamente estrictos.
[Editar este párrafo] Ventajas de uso
Resistencia a altas temperaturas: la temperatura de funcionamiento alcanza los 250 ℃. Resistencia a bajas temperaturas: tiene buena tenacidad mecánica, incluso si la temperatura desciende a -196 °C, puede mantener un alargamiento del 5 %. Resistencia a la corrosión: es inerte a la mayoría de los productos químicos y disolventes y puede resistir ácidos y álcalis fuertes, agua y diversos disolventes orgánicos. Resistente a la intemperie: tiene la mejor vida útil entre los plásticos. Alta lubricación: tiene el coeficiente de fricción más bajo entre los materiales sólidos. Antiadherente: es la tensión superficial más pequeña en un material sólido y no se pega a nada. No tóxico: fisiológicamente inerte, puede utilizarse como vasos sanguíneos y órganos artificiales para su implantación a largo plazo en el cuerpo sin reacciones adversas. El peso molecular relativo del politetrafluoroetileno es relativamente grande, desde cientos de miles hasta más de 10 millones, y generalmente millones (el grado de polimerización es del orden de 104, mientras que el polietileno es sólo 103). Generalmente, la cristalinidad es del 90 al 95% y la temperatura de fusión es de 327 a 342°C. Las unidades de CF2 en la molécula de politetrafluoroetileno están dispuestas en forma de zigzag. Dado que el radio del átomo de flúor es ligeramente mayor que el del hidrógeno, las unidades de CF2 adyacentes no pueden estar completamente orientadas en forma transversal, sino que forman una cadena retorcida en espiral, que está casi cubierto por los átomos de flúor en la superficie de toda la cadena polimérica. Esta estructura molecular explica las diversas propiedades del PTFE. Cuando la temperatura es inferior a 19°C, se forma una hélice de 13/6; a 19°C, se produce un cambio de fase y las moléculas se desenrollan ligeramente para formar una hélice de 15/7. Aunque la escisión de los enlaces carbono-carbono y de los enlaces carbono-flúor en los perfluorocarbonos requiere una absorción de energía de 346,94 y 484,88 kJ/mol respectivamente, la despolimerización del politetrafluoroetileno para generar 1 mol de tetrafluoroetileno requiere sólo 171,38 kJ de energía. Por lo tanto, durante el craqueo a alta temperatura, el PTFE se despolimeriza principalmente en PTFE. Las tasas de pérdida de peso (%) del politetrafluoroetileno a 260, 370 y 420°C son 1 x 10-4, 4 x 10-3 y 9 x 10-2 por hora respectivamente. Se puede ver que el PTFE se puede utilizar durante mucho tiempo a 260 ℃. Dado que durante el craqueo a alta temperatura también se producen subproductos altamente tóxicos como el fluorofosgeno y el perfluoroisobutileno, se debe prestar especial atención a la protección de seguridad y a evitar que el politetrafluoroetileno entre en contacto con llamas abiertas.
[Editar este párrafo] Propiedades químicas
Resistencia al envejecimiento atmosférico: resistencia a la radiación y baja permeabilidad: la superficie y las propiedades permanecen inalteradas tras una exposición prolongada a la atmósfera. No inflamabilidad: el índice limitante de oxígeno es inferior a 90. Resistencia a ácidos y álcalis: insoluble en ácidos fuertes, álcalis fuertes y disolventes orgánicos. Resistencia a la oxidación: Resistente a la corrosión por oxidantes fuertes. Acidez y alcalinidad: neutra.
[Editar este párrafo] Propiedades físicas
Densidad: 2,1–2,3 g/cm3 Las propiedades mecánicas del politetrafluoroetileno son relativamente blandas. Tiene muy baja energía superficial. El politetrafluoroetileno (F4, PTFE) tiene una serie de excelentes propiedades de rendimiento: resistencia a altas temperaturas - temperatura de uso a largo plazo de 200 ~ 260 grados, resistencia a bajas temperaturas - todavía suave a -100 grados - resistencia a la corrosión - resistente al agua regia y a todos los compuestos orgánicos; resistencia a la intemperie - la mejor resistencia al envejecimiento entre los plásticos; alta lubricación - tiene el coeficiente de fricción más pequeño en los plásticos (0,04) - tiene la tensión superficial más pequeña entre los materiales sólidos sin adherirse a nada - tiene inercia fisiológica; ; Excelentes propiedades eléctricas, material aislante ideal de clase C. Los materiales de PTFE se utilizan ampliamente en sectores importantes como la industria de defensa nacional, la energía atómica, el petróleo, la radio, la maquinaria eléctrica y la industria química. Productos: Varillas de PTFE, tubos, placas, placas torneadas. El PTFE es un polímero de tetrafluoroetileno. La abreviatura en inglés es PTFE. La fórmula estructural es. Fue descubierto a finales de los años 1930 y puesto en producción industrial en los años 1940.
Propiedades: El peso molecular relativo del politetrafluoroetileno es relativamente grande, desde cientos de miles hasta más de 10 millones, y generalmente millones (el grado de polimerización es del orden de 104, mientras que el polietileno es solo 103). Generalmente, la cristalinidad es del 90 al 95% y la temperatura de fusión es de 327 a 342°C. Las unidades de CF2 en la molécula de politetrafluoroetileno están dispuestas en forma de zigzag. Dado que el radio del átomo de flúor es ligeramente mayor que el del hidrógeno, las unidades de CF2 adyacentes no pueden estar completamente orientadas en forma transversal, sino que forman una cadena retorcida en espiral, que está casi cubierto por los átomos de flúor en la superficie de toda la cadena polimérica. Esta estructura molecular explica las diversas propiedades del PTFE. Cuando la temperatura es inferior a 19°C, se forma una hélice de 13/6; a 19°C, se produce un cambio de fase y las moléculas se desenrollan ligeramente para formar una hélice de 15/7. Aunque la escisión de los enlaces carbono-carbono y de los enlaces carbono-flúor en los perfluorocarbonos requiere una absorción de energía de 346,94 y 484,88 kJ/mol respectivamente, la despolimerización del politetrafluoroetileno para generar 1 mol de tetrafluoroetileno requiere sólo 171,38 kJ de energía. Por lo tanto, durante el craqueo a alta temperatura, el politetrafluoroetileno se despolimeriza principalmente en tetrafluoroetileno. Las tasas de pérdida de peso (%) del politetrafluoroetileno a 260, 370 y 420°C son 1 x 10-4, 4 x 10-3 y 9 x 10-2 por hora respectivamente. Se puede ver que el PTFE se puede utilizar durante mucho tiempo a 260 ℃. Dado que durante el craqueo a alta temperatura también se producen subproductos altamente tóxicos como el fluorofosgeno y el perfluoroisobutileno, se debe prestar especial atención a la protección de seguridad y a evitar que el politetrafluoroetileno entre en contacto con llamas abiertas.
Propiedades mecánicas
Su coeficiente de fricción es extremadamente pequeño, sólo 1/5 del polietileno, lo cual es una característica importante de la superficie del perfluorocarbono. Y debido a que la fuerza intermolecular entre las cadenas de flúor y carbono es extremadamente baja, el politetrafluoroetileno no es pegajoso. El PTFE mantiene excelentes propiedades mecánicas en un amplio rango de temperaturas de -196 a 260 °C. Una de las características de los polímeros de perfluorocarbono es que no son quebradizos a bajas temperaturas.
Resistencia a la corrosión química y a la intemperie
A excepción de los metales alcalinos fundidos, el PTFE casi no se corroe con ningún reactivo químico. Por ejemplo, cuando se hierve en ácido sulfúrico concentrado, ácido nítrico, ácido clorhídrico o incluso agua regia, su peso y rendimiento permanecen sin cambios. También es casi insoluble en todos los disolventes y sólo ligeramente soluble en todos los alcanos por encima de 300 °C (. aproximadamente 0,1 g/100 g). El PTFE no absorbe la humedad, no es inflamable y es extremadamente estable al oxígeno y a los rayos ultravioleta, por lo que tiene una excelente resistencia a la intemperie.
Propiedades eléctricas
El PTFE tiene una constante dieléctrica y una pérdida dieléctrica bajas en un amplio rango de frecuencia, y tiene voltaje de ruptura, resistividad de volumen y resistencia al arco, todos ellos más altos.
Resistencia a la radiación
La resistencia a la radiación del politetrafluoroetileno es pobre (104 rad). Causará degradación después de exponerse a radiación de alta energía. Las propiedades eléctricas y mecánicas del polímero son malas. evidente decadencia.
Polimerización
El politetrafluoroetileno se produce mediante la polimerización por radicales libres del tetrafluoroetileno. Las reacciones de polimerización industrial se llevan a cabo con agitación en presencia de una gran cantidad de agua para dispersar el calor de reacción y facilitar el control de la temperatura. La polimerización se lleva a cabo generalmente a entre 40 y 80°C y a una presión de 3 a 26 kgf/cm2. Como iniciadores se pueden usar persulfatos inorgánicos y peróxidos orgánicos, o se puede usar un sistema iniciador redox. Cada mol de tetrafluoroetileno libera un calor de 171,38 kJ durante la polimerización. La polimerización en dispersión requiere la adición de tensioactivos perfluorados, como el ácido perfluorooctanoico o sus sales.
Coeficiente de expansión
(25～250℃）10～12×10-5/℃
[Editar este párrafo] Resumen del método de moldeo del producto de politetrafluoroetileno
1. Método de moldeado 2. Método de empuje 3. Método de piel 4. Método de pulverización 5. Método de trenzado 6. Método de bobinado 7. Método de laminación 8. Método de extrusión 9. Método de unión 10. Método de soldadura 11, método de fijación por calor 12, método de mecanizado
[Editar este párrafo] Proceso de sinterización de politetrafluoroetileno
Contracción del moldeo: 3,1-5,0 % Temperatura de moldeo: 330-380 °C Condiciones de sinterización: es mejor no exceder 385°C, de lo contrario las moléculas se necrosarán y afectarán la calidad.
Propiedades del material
La temperatura de uso a largo plazo es de -200 a 260 grados. Tiene una excelente resistencia química y es resistente a todos los productos químicos. El coeficiente de fricción es el más bajo entre los plásticos. Tiene buenas propiedades eléctricas y su aislamiento eléctrico no se ve afectado por la temperatura. Se le conoce como el "Rey de los Plásticos". 2. Es transparente o translúcido Cuanto mayor es la cristalinidad, peor es la transparencia.
Las materias primas son principalmente resina en polvo o dispersión concentrada, que son polímeros termoplásticos con un peso molecular extremadamente alto y una alta cristalinidad. 3. Adecuado para fabricar piezas resistentes a la corrosión, piezas reductoras y resistentes al desgaste, sellos, piezas aislantes y piezas de dispositivos médicos 1 K) 4.
Propiedades de moldeo
1. Material cristalino, baja absorción de humedad 2. Poca fluidez, fácil de descomponer y genera gases corrosivos cuando se descompone. La temperatura del moldeo debe controlarse estrictamente, el molde debe calentarse y el sistema de vertido debe tener una pequeña resistencia al flujo del material. 3. La resina en polvo a menudo se forma mediante pulvimetalurgia y métodos de sinterización. La temperatura de sinterización es de 360 a 375 grados y no puede exceder los 410 grados. La resina en emulsión generalmente se procesa mediante extrusión en frío y luego sinterización, lo que puede formar una capa anticorrosión en la superficie del objeto. Si el producto requiere transparencia y buena tenacidad, se debe adoptar un enfriamiento rápido. También se puede utilizar el moldeo por extrusión y se pueden extruir tubos, varillas y perfiles. 4. La viscosidad fundida del PTFE es muy alta y la viscosidad volumétrica disminuye con el aumento del esfuerzo cortante, lo que muestra sus características de fluido no newtoniano. 5. Procesamiento secundario, incluido el compuesto por prensado en caliente, soldadura, unión, refuerzo, procesamiento mecánico, etc., para obtener el producto final. 6. Lo mejor es utilizar sinterización curva. El primer paso es secar a 120 grados. El segundo paso, como el llenado de grafito o tinta fluidizada secundaria, requiere un tratamiento de temperatura a 250 grados. 3. En el tercer paso, procese una vez a 345 grados. 4. En el cuarto paso, procese a 375 grados. 5. En el quinto paso, no se enfríe demasiado rápido.
[Editar este párrafo] Aplicación de politetrafluoroetileno
El politetrafluoroetileno se puede formar mediante compresión o extrusión y también se puede convertir en una dispersión acuosa para recubrimiento, impregnación o fabricación de fibras. El politetrafluoroetileno se usa ampliamente en industrias como la energía atómica, defensa nacional, aeroespacial, electrónica, eléctrica, industria química, maquinaria, instrumentos, medidores, construcción, textiles, tratamiento de superficies metálicas, productos farmacéuticos, atención médica, textiles, alimentos, metalurgia y fundición. soportar altas y bajas temperaturas, materiales resistentes a la corrosión, materiales aislantes, revestimientos antiadherentes, etc., lo que lo convierte en un producto insustituible. El PTFE tiene excelentes propiedades integrales, que incluyen resistencia a altas temperaturas, resistencia a la corrosión, antiadherente, autolubricante, excelentes propiedades dieléctricas y bajo coeficiente de fricción. Utilizado como plástico de ingeniería, se puede convertir en tubos, varillas, tiras, placas, películas, etc. de PTFE. Generalmente se utiliza en tuberías, contenedores, bombas, válvulas, radares, equipos de comunicación de alta frecuencia, equipos de radio, etc. resistentes a la corrosión que requieren un alto rendimiento. Al agregar cualquier relleno que pueda soportar la temperatura de sinterización de PTFE a PTFE, sus propiedades mecánicas se pueden mejorar enormemente. Al mismo tiempo se mantienen otras excelentes propiedades del PTFE. Los tipos de relleno incluyen fibra de vidrio, metal, óxido metalizado, grafito, disulfuro de molibdeno, fibra de carbono, poliimida, EKONOL... etc. La resistencia al desgaste y el valor PV final se pueden aumentar 1000 veces. Las tuberías de tela de teflón y politetrafluoroetileno están hechas de resina de politetrafluoroetileno polimerizada en suspensión y procesadas mediante extrusión de émbolo. El PTFE tiene la mejor resistencia química y propiedades dieléctricas entre los plásticos conocidos. La empaquetadura trenzada de PTFE es un buen material de sellado dinámico. Está tejido con tiras de politetracloroetileno expandido. La empaquetadura trenzada de PTFE es un buen material de sellado dinámico. Está tejido con tiras de politetracloroetileno expandido. Tiene excelentes propiedades como bajo coeficiente de fricción, resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión química, buen sellado, sin hidrólisis y sin endurecimiento. Sellos de juntas y materiales lubricantes para operación en diversos medios, así como aislamiento eléctrico para uso en diversas frecuencias. Dieléctrico de condensadores, aislamiento de líneas, aislamiento de instrumentos eléctricos, etc. La película de PTFE es adecuada para su uso como dieléctrico de condensadores, capa aislante de cables especiales, aislamiento de cables, aislamiento de instrumentos eléctricos y junta de sellado. También se puede utilizar como cinta antiadherente, cinta selladora y desmolde.
[Editar este párrafo] Clasificación del politetrafluoroetileno y sus productos de relleno
Materiales generales
Varias varillas, tubos, placas, películas, correas, cuerdas, embalajes, junta y grafito, disulfuro de molibdeno, óxido de aluminio, fibra de vidrio y fibra de carbono se utilizan como rellenos para mejorar las propiedades mecánicas del politetrafluoroetileno puro.
Anticorrosión
1. y accesorios: tubería de PTFE puro; tubería revestida de PTFE; tubería exterior de plástico reforzado con fibra de vidrio; 3. Revestimiento del contenedor de productos químicos: caldera revestida de PTFE; torre revestida de PTFE; 5. Componentes principales de válvulas y bombas; 6. Manguera de presión total reforzada con alambre de acero. 7. Material del filtro.
La película de politetrafluoroetileno tiene una gran cantidad de poros después de estirarse vertical y horizontalmente. Es un material nuevo. Al combinarlo con otros tejidos, se puede convertir en bolsas filtrantes anticorrosión de fase sólida para ropa de humo o de lluvia y ropa deportiva. con buenas propiedades impermeables, transpirables, cortavientos y cálidas, ropa resistente al frío, ropa protectora especial y tiendas de campaña ligeras, aire comprimido para productos farmacéuticos, filtración estéril de diversos disolventes y filtración de gases de alta pureza en la industria electrónica.
Sellos
1. Sellos estáticos: juntas tipo sándwich; cinturones de seguridad elásticos; 2. Sellos dinámicos (empaquetadura trenzada, sellos de anillo): cuerpo de sellos en forma de V; ejes, vástagos de pistón, válvulas; sellos internos de bombas de turbina; anillos de sellado compuestos de politetrafluoroetileno y sellos mecánicos retráctiles con fuelles.
Tipo de soporte de carga
1. Cojinetes de politetrafluoroetileno rellenos, utilizados en maquinaria alimentaria, química, de fabricación de papel y textil. 2. Cojinetes de metal fluoroplástico poroso impregnados de cobre, que se pueden secar. bajo alta temperatura y alta presión en condiciones de fricción y vacío; 3. Revestimiento de rodamiento hecho de tejido compuesto de fibra de politetrafluoroetileno mezclado con fibra de vidrio u otras fibras, utilizado para baja velocidad y alta carga. 4. Relleno de fibra de politetrafluoroetileno, fluoroetileno. anillos de pistón, anillos guía, rieles guía de máquinas herramienta y deslizadores de puente;
Tipo de aislamiento
1. Material de aislamiento Clase C para alambres y cables 2. Potencia de turbina de vapor de refrigeración interna por agua doble; Fundas de generación para termopares y tuberías de agua de estator y rotor de máquinas; 3. Materiales aislantes de microondas para radares y equipos de comunicaciones de alta y ultra alta frecuencia; 4. Sustratos de circuitos impresos y materiales aislantes para motores y transformadores (incluidos transformadores de gas); Aires acondicionados, hornos electrónicos, diversos calentadores y materiales aislantes para disyuntores de hexafluoruro de azufre;
Vidrio antiadherente
1. capa: puede evitar el fenómeno de adherencia de los rodillos causado por la suspensión química, mejorando en gran medida la tasa de producción y la calidad de la tela gris. 2. Cinta transportadora de secado por microondas en la industria alimentaria: en comparación con las cintas transportadoras de otros materiales, no absorbe la energía de las microondas y por lo tanto, tiene las ventajas de ahorrar electricidad y limpieza; 3. Material antiadherente para sellar mangas termoselladoras de bolsas de polietileno 4. Recubrimiento antiadherente: utilizado para ollas de cocina, moldes para hornear pan, bandejas de almacenamiento de alimentos congelados; Soporte de plancha eléctrica, rodillo de presión de la fotocopiadora;
Resistencia a la temperatura
1. Dispositivo de transmisión de conducción del horno microondas, como acoplamiento y rodillo del horno microondas 2. Varios refrigeradores, resistentes a la temperatura; accesorios para acondicionadores de aire, concentradores de oxígeno y compresores;
Otras categorías
1. Arterias, venas y membranas cardíacas sustitutas del cuerpo humano 2. Endoscopios, catéteres de pinza, Tráquea; Otros equipos médicos como tubos, botellas, telas filtrantes, etc.