MXPA05012436A - Metodo para producir articulos termoformados a partir de polimero impregnado con gas. - Google Patents

Abstract

Un proceso de estado solido utiliza impregnacion con gas para mejorar el termoformado de material termoplastico. Si el gas plastifica, el articulo de esta manera se plastifica para termoformado. En algunas modalidades, la invencion proporciona espumado del polimero antes de o durante termoformado al crear altos nivelesde gas disuelto durante exposicion a gas. El espumado puede avanzar espontaneamente por descompresion de la presion del gas, o el espumado puede mejorarse al calentar la hoja de polimero (112) cera de o sobre la temperatura de transicion vitrea del polimero, produciendo de esta manera polimero espumado plastificado para termoformado. Cuando se desean objetos de polimero sin espumar, se puede suprimir el espumado por termoformado de articulos saturados con gas bajo presion de gas. Este proceso puede emplearse para mejorar el desempeno de termoformado de articulos a que han sido previamente espumados, incluyendo articulos espumados por procesos previos. En algunas modalidades, el polimero se plastifica lo suficiente de manera tal que pueda ser espumado sin calentamiento. La plastificacion del polimero es reversible.

Description

MÉTODO PARA PRODUCIR ARTÍCULOS TERMOFORMADOS A PARTIR DE POLÍMERO IMPREGNADO CON GAS REFERENCIA CRUZADA SOLICITUD RELACIONADA Esta solicitud reclama prioridad de la solicitud Provisional de patente de los E.U.A. Número de Serie 60/471 ,477, presentada en 05/17/2003, con título "THERMOFORMED FOAMED THERMOPLASTIC PACKAGING" (EMPAQUE TER O PLÁSTICO ESPUMADO, TERMOFORMADO). ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Campo de la Invención La presente invención se refiere un proceso para producir artículos de polímero termoplástico termoformado. Más específicamente, esta invención se refiere a procesos de termoformado mejorados que se logran al impregnar polímero con gas antes del termoformado. Descripción de la Técnica Previa Se emplean procesos de termoformado para producir un amplio conjunto de artículos conformados en la vida moderna. Productos elaborados a partir de hojas termoformadas de termoplástico, incluyen bandejas, cuencos, bidones, señales, armazones de portafolios, forros de puertas para refrigeradores y empaques.

Los materiales termoplástico empleados en termoformado incluyen acrílico, polietileno de baja densidad (LDPE), polietileno de alta densidad (HDPE), polipropileno (PP) y polietilen tereftalato (PET), éste último tanto en forma cristalina como poliéster cristalino (CPET) así como poliéster glicolizado (PETG). Materiales espumados también se termoforman, en particular espuma de polietileno.

Los procesos de termoformado involucran aplicar calor, a menudo en forma de radiación infrarroja, a películas u hojas termo plásticas para llevar el material a la temperatura en la cual el termoplástico se suaviza y es plegable, generalmente entre 120 y 180 grados C en la técnica previa. Posteriormente, dependiendo del proceso de termoformado específico, el material termoplástico suavizado se conforma y se deja enfriar a un punto donde retiene la forma desea. La hoja moldeada luego se corta y recorta para dar artículos termoformados y moldeados. Como se entiende por aquellos con destreza en la técnica, el termoformado en general se refiere a un conjunto de procesos relacionados para producir artículos conformados de termoplástico. Incluidos en termoformado están los procesos de formación de vacío, termoformado auxilio con presión, termoformado de alta definición, formado de cortina o colgante, formado a presión y doblado de línea. En formación del vacío, la hoja calentada se succiona en forma sobre una herramienta macho o hembra al aplicar un vacío. Las principales limitaciones de este proceso de termoformado son que, necesariamente los bordes y esquinas de los objetos siempre están redondeados en una proporción y no son posibles reentradas o muescas significantes. La formación al vacío es una técnica simple que permite altos volúmenes de producción, económicos. En termoformado asistido con presión, a diferencia de formación al vacío convencional, la herramienta empleada es generalmente hembra. La hoja de plástico se fuerza en el molde utilizando presión de aire. Mientras que generalmente no es adecuado para una producción de muy alta velocidad, detalles frágiles, esquinas a 90 grados y características complejas, pueden lograrse en objetos producidos por esta técnica. Termoformado de alta definición emplea máquinas de formación adaptadas especialmente. Utilizando cajas de presión y herramental hembra con materiales de moldeado avanzados tales como compuestos de aluminio micro-poroso, permeable al aire, este proceso da una definición de componentes cercana a la que se logra en termoformado auxiliado con presión, mientras que se retienen superiores velocidades de producción y menores costos asociados con la formación al vacío convencional. La formación de cortina simplemente forma una cortina de una hoja calentada sobre un molde macho o en un formador hembra, sin el uso de presión.

Solo puedan usarse objetos de curvatura sencilla. Ya que no se aplica presión y se emplearon curvas simples, la hoja no se adelgaza durante el proceso de formación. Este proceso es particularmente útil para conformar hojas de poli carbonato en donde es esencial la resistencia al impacto. Formación con presión es una de las primeras técnicas de formación. La hoja calentada se presiona literalmente en forma utilizando presión directa de una herramienta moldeada. Originalmente desarrollada para conformar hojas de acrílico moldeadas, ahora se utiliza para procesar PVC, policarbonatos y PET. Formas componentes tienen que ser menos complejas que formación al vacío, pero el proceso produce menos distorsión. Es una técnica preferida cuando se requiere claridad óptica en un acabado transparente o traslúcido. El doblado en línea se emplea para conformar termo plástico de hoja por doblado y plegado. Un calentador de tira se emplea para aplicar calor localmente aparte de una hoja de plástico previamente cortada. Este produce una "bisagra caliente", permitiendo que la hoja se forme a la estructura requerida. Se emplea un porta piezas para soportar el plástico mientras que se enfría. Independientemente del proceso empleado, toda termoformación se basa en el principio de que materiales termo plásticos son relativamente rígidos a menores temperaturas debido a fuerzas de van der Waals que retienen moléculas de polímero termo plástico en forma estructural sólida. Para un termo plástico determinado, conforme aumenta la temperatura, la energía cinética de las moléculas polímero aumenta hasta que, a una temperatura referida como la temperatura de transición vitrea, Tg, la energía cinética de las moléculas en general supera las fuerzas de van der Waals relativamente débiles y el material polimérico se plastifica. En el estado plastificado, las moléculas de polímero mientras que no se encuentren en un estado totalmente líquido, son capaces de deslizarse una sobre otra, permitiendo que el material se flexione sin retener una forma fija. El termoformado luego simplemente es calentar el polímero hasta que se plastifique, formarlo, y luego dejar que enfríe mientras que retiene físicamente su forma, hasta que el polímero está por debajo de la temperatura de transición vitrea y retiene la forma por sí mismo. La plastificación es el resultado de un comportamiento molecular agregado y en una medida es un fenómeno de grado. A la temperatura de transición vitrea, una cantidad significante de moléculas polímero se aflojan de retención de estado sólido por las fuerzas de van der Waals débiles y la viscosidad del material polimérico caen dramáticamente aunque el material aún no es líquido. Sin embargo, significativamente, conforme aumenta la temperatura del material sobre su punto de transición vitrea, un porcentaje superior aún de las moléculas de polímero supera las débiles fuerzas de van der Waals, y la viscosidad baja aun más al aumentar la temperatura. Cuando la temperatura alcanza la temperatura de fusión del polímero, Tm, substancialmente la energía cinética de todas las moléculas polímero supera dramáticamente las fuerzas intermoleculares en la medida que el material fluye libremente. En el termoformado, el comportamiento reológico del termoplástico plastificado es de importancia crítica para formar artículos de alta calidad. Como se aprecia bien por aquellos con destreza en la técnica, en muchos casos, se desea que el material plastificado tenga una muy baja viscosidad, permitiendo que el polímero suavizado adquiera máximo detalle, esquinas agudas y cuando se requiera para el objeto y sea permitido por proceso empleado, características elevadas, rebajos y re-entrantes. De acuerdo con esto, al termoformar, la práctica general es obtener una baja viscosidad del plástico antes de formar por calentamiento del termo plástico bien por encima de su temperatura de transición vitrea, pero por debajo de su punto de fusión. El termoformado de la técnica previa tiene una cantidad de desventajas. Superiores temperaturas requeridas para baja viscosidad plástica requieren mayor alimentación de energía y de esta manera contribuyen a los costos de termoformado. La viscosidad plástica que es inadecuada para lograr detalle por procesos de producción menos costosos y/o superiores, requiere empleo de procesos de termoformado más costosos o de menor producción, para lograr resultados. Ya que los materiales poliméricos están sujetos a temperaturas superiores, están sujetos a degradación termo-oxidativa en donde se rompen las cadenas de polímeros y el polímero es más difícil de reciclar, disminuyendo su valor. Además, la viscosidad de algún material polimérico en ia técnica previa simplemente no puede reducirse lo suficiente por calentamiento, no importa que tan alta sea la temperatura, para algunas aplicaciones de termoformado. El termoformado de la técnica previa de materiales poliméricos espumados presenta problemas adicionales. En la técnica previa, polímeros espumados se crean por extrusión con espumado, lo que involucra producir o forzar un gas de espumado no reactivo y una mezcla de polímetro fundida o crear en formar alterna gas con reacciones químicas dentro del polímero fundido, de esta manera formando burbujas en la fusión. Se deja que la mezcla enfrié y endurezca alrededor de las burbujas, que se vuelven celdas llenas de gas, pequeñas, en el material espuma ahora sólido. El polímero espumado de la técnica previa no es conveniente para termoformado inmediatamente después de la extrusión de espumado, sin embargo requiriendo un periodo de "curado" en donde el polímero espumado se expone a la atmósfera por varios días después de extrusión. El proceso de curado en general es necesario por las siguientes razones. Al enfriar después de extrusión con espumado, debido a la contracción térmica del gas de espumado, las celdas ahora rígidas en el polímero espumado recientemente enfriado contienen el gas de espumado a una presión considerablemente menor que la presión atmosférica, en el orden de 0. 5 atmósfera. La formación a esta baja presión absoluta bien puede provocar deformación de las paredes de las celdas y aplastamiento de las celdas. Debido a que las paredes de las celdas son más permeables a gases atmosféricos que a los diversos gases empleados en gas de espumado, durante curado los gases atmosféricos penetran osmóticamente hacia las celdas en el polímero espumado, actualmente incrementando al inicio la presión de las celdas sobre la presión atmosférica, en el orden de 1.5 atmósferas. Cuando el polímero espumado de la técnica previa ha curado al punto en que las celdas están a una presión superior a la atmosférica, se facilita el termoformado principalmente debido a que la presión adicional en el polímero espumado resulta en expansión secundaria del polímero al calentar. Celdas a presión resisten el aplastamiento y distorsión durante el termoformado, de esta manera resultando en superiores productos espumados termoformados. Cuando el polímero espumado de la técnica previa se expone a la atmósfera por más largos periodos antes de termoformado, sin embargo el gas espumado atrapado se disipa gradualmente desde las celdas en espuma de polímero y la presión de las celdas se aproxima a la presión atmosférica. De acuerdo con esto, al termoformar espuma de polímero que se ha almacenado más allá de periodos óptimos para curado, un porcentaje sustancial de las microceldas en la espuma se aplasta o distorsionarse durante el termoformado, resultando en material que puede rasgarse o distorsionarse durante la formación o de otra forma, producir productos espumados termoformados inferiores. Ya que el polímero espumado de la técnica previa se reutiliza sólo con dificultad, el repetido proceso de extrusión espumado y curado de este polímero espumado agotado, generalmente no es una opción económicamente viable. Todavía otra limitación de termoformado de la técnica previa se relaciona con las propiedades reológicas de materiales espumados de la técnica previa calentados, lo que limita la geometría de productos que pueden formarse con dichos materiales. En la técnica previa, una inadecuada plasticidad, resistencia y ductilidad a las temperaturas de termoformado, limita tanto la inclinación de las paredes de los objetos, con lo que ángulos de paredes inferiores a 35 grados respecto a la vertical no son posibles, así como la altura relativa de objetos, con lo que no puede lograrse una relación de profundidad a ancho que exceda 1 :1. Todavía otra limitación de termoformado de espuma de la técnica previa es la falta de una capa superficial continúa uniforme en materiales espumados de la técnica previa sin tratar, que resulta el objetos termoformados que tienen deficiente apariencia, baja durabilidad, falta de resistencia a manchas y otras cualidades indeseables. La falta de capa superficial puede resultar en formación de ampollas o rasgado del material espumado de la técnica previa durante calentamiento y termoformado, limitando la conveniencia de este material para termoformado. En la técnica previa, una capa superficial separada del material no espumado puede laminarse o de otra forma conectarse al material espumado en un esfuerzo por resolver estas desventajas, pero a un costo económico y ambiental, éste último debido a que la capa superficial conectada puede producir el material y los objetos formados con ella menos convenientes para reciclados. Intentos para resolver estas desventajas de materiales espumados termoformados de la técnica previa, incluyen además uso de moldes cerrados o de dos lados que requieren costos de herramientas considerablemente superiores y que resultan en una eficiencia disminuida de la línea de producción, como es bien comprendido por aquellos con destreza en la especialidad. De acuerdo con esto, como es claro para aquellos con destreza en la técnica, el proceso para termoformar polímero espumado en la técnica previa, está sujeto a varias desventajas significantes. Primero, debido a que es necesario un periodo de curado, los procesos de espumar y termoformar polímero son necesariamente discontinuos, resultando en ineficiencia industrial. En segundo, polímero espumado que se ha curado por periodos excesivamente prolongados, pierde valor para termoformado, una pérdida para lo cual la técnica previa no proporciona remedios satisfactorios. En tercero, la geometría de objetos espumados termoformados con materiales de la técnica previa está considerablemente limitada. En cuarto lugar, una falta de capa superficial integral puede requerir adhesión de una capa de material no espumado/o utilizar herramientas costosas que involucran disminuida eficiencia de la línea de producción. Lo que se requiere es un proceso para tratar material termoplástico para termoformado, en donde la plasticidad del termoplástico pueda mejorarse en forma reversible a menor temperatura. Lo que se requiere además es un método para procesar material termoplástico con lo que la viscosidad del material a una temperatura determinada entre la temperatura de transición vitrea del material y la temperatura de fusión es menor que la viscosidad del material en la técnica anterior. Lo que se requiere además es un proceso para tratar material termoplástico, de manera tal que pueda termoformarse a menores temperaturas, permitiendo una producción más económica y mejorando la capacidad de reciclado o reciclabilidad del polímero termoformado. Aún más, lo que se requiere es un proceso para termoformado polímero espumado que no requiere un periodo de curado. Aún más, lo que se requiere es una forma de inhibir la formación de ampollas en la superficie de espuma mientras que se termoforma. Lo que se requiere aún más es un proceso para termoformar polímero espumado que es continuo de espumar a través de termoformado. Además, lo que se requiere es un proceso a escala industrial, económico, para tratar polímero espumado convencional que se ha curado por periodos prolongados, de manera tal que de nuevo sea adecuado para termoformado óptimo. También se requiere un método que permita que los objetos formados con intervalos más amplios de geometría incluyendo (1 ) objetos espumados con paredes empinadas o casi verticales y (2) objetos espumados altos, con proporciones de profundidad a ancho que exceden 1 :1. Lo se requiere aún más son estos procesos adaptados para requerimientos de producción industrial continuos o semi-continuos. También es conveniente que estos procesos tengan mínimo impacto ambiental negativo. Se ha descubierto que el disolver un gas no reactivo tal como dióxido de carbono en polímero, resulta en un "efecto de plastificación", que afecta las propiedades Teológicas y térmicas del polímero (ver por ejemplo, Effects of C02 on Polymer Properties (Efectos de C02 en Propiedades de Polímero), por Surat Areerat et al., presentada en la "Regional eeting on Polymer Processing" (Reunión Regional de Procesamiento de Polímeros), Taipei, 2002, disponible en http://www.cheme.kyoto-u.ac.jp/6lcoza/pdf/H14/ID059.pdf). De manera sorprendente, un polímero con gas disuelto se somete a transición vitrea a una temperatura dramáticamente menor que sin gas disuelto por ejemplo, cuando PET se expone a C02 como un gas plastificante a 21 grados C y 5 MPa por un periodo de tiempo, de manera tal que la concentración de C02 es de 8-9% en peso, la temperatura de transición vitrea del material expuesto se abate por 20 grados C completos. Además, a una temperatura determinada sobre la transición vitrea normal, material polimérico con gas disuelto en una menor viscosidad que polímeros en gas disuelto. Aún más, debido a que el gas disuelto se **disuelve del polímero con el tiempo a presión atmosférica, el efecto de plastificación es temporal y reversible. Con base en estos descubrimientos, será claro para aquellos con destreza en la técnica que un termoformado mejorado puede practicarse al utilizar polímeros termoplásticos en donde se disuelve suficiente gas no reactivo para producir un efecto de plastificación. Sin embargo, para qué este termoformado sea de valor práctico, se requiere de un medio para producir polímero impregnado con gas, que exhiba el efecto de plastificación en una escala industrial por un proceso continuo o semi-continuo. La patente de los E.U.A. Número 5,684,055 otorgada a Kumar et al, aquí incorporaba por referencia totalmente, describe un proceso para producir material espumado a partir de polímero impregnado con gas en el estado sólido. En este proceso, un rollo de hoja de polímero se proporciona con medios de canalización de gas intercalados entre las capas de polímero. El rollo se expone a un gas no reactivo a presión elevada, por un periodo de tiempo suficiente para lograr la concentración necesaria de gas dentro del polímero. La hoja de polímeros saturado después se separa de los medios de canalización de gas. En ?55 la hoja del polímero a continuación se espuma al iniciar nucleación de burbujas y crecimiento al incrementar la hoja de polímero. Sin embargo, ventajosamente, la técnica de utilizar un medio de calefacción de gas para facilitar la impregnación de gas de hoja de polímero bajo presión de gas, puede utilizarse como un método industrial para la impregnación general de gas en polímero, para plastificación, independientemente de si el polímero posteriormente se va a espumar. La impregnación con gas de polímero es adicionalmente ventajosa sin embargo cuando se utiliza para espumar polímero que se va a transformar. Independientemente de si el gas de impregnación está plastificando, inmediatamente después de espumar, el polímero espumado en el estado sólido a temperatura ambiente tiene micro-celdas que contienen gas sobre la presión atmosférica. Se ha encontrado por lo tanto que dicho polímero posee las cualidades de termoformado superiores del polímero espumado de la técnica previa que se ha curado, sin necesidad por un periodo de curado. Además ha descubierto que, cuando el polímero espumado de la técnica previa que se ha curado por periodos de tiempo excesivamente prolongados, después se expone a gas no reactivo de manera tal que sus celdas se saturan con gas a presión elevada la termoformabilidad se mejora enormemente. Es un objeto de esta invención el proporcionar un proceso para tratar material termoplástico para termoformado, en donde la plasticidad del termoplástico se mejora en forma reversible a menores temperaturas. Un objeto adicional de esta invención es proporcionar un proceso para reducir la viscosidad de un termoplástico para termoformar a una temperatura determinada. Un objetivo adicional de esta invención es mejorar el termoformado de un material termoplástico a menor temperatura que la posible en la técnica previa, y sin duda es posible el termoformado de material de hecho en la técnica previa, incluyendo el permitir el uso de procesos de termoformado para conformar objetos sin necesidad por calentar el material termoplástico. Adicionales objetos de esta invención incluyen: proporcionar un proceso para termoformar polímero espumado que no requiere un periodo de curado; proporcionar un proceso para termoformar polímero espumado que es continuo a partir de espumado a través del termoformado; proporcionar un proceso a escala industrial, económico para tratar polímero espumado convencionalmente que se ha curado por periodos prolongados, de manera tal que de nuevo es adecuado para termoformado óptimo; y proporcionar un proceso para mejorar material para termoformado que se adapta a procesos continuos o semi-continuos a escala industrial y es ambientalmente aceptable. BREVE COMPENDIO DEL INVENCIÓN La presente invención utiliza un proceso de estado sólido de impregnación con gas para mejorar el desempeño del material termoplástico utilizado en termoformado. Un rollo de hoja polímero se proporciona con un medio de canalización de gas intercalado entre las capas de polímero. El rollo se expone a un gas no reactivo a presión elevada por un periodo de tiempo suficiente para lograr una concentración elevada de gas a alta presión dentro del polímero. Si el gas es de plastificación, la exposición es por un periodo de tiempo requerido para lograr un efecto de plastificación del polímero. La hoja de polímero saturado luego se separa de los medios de canalización de gas y se descomprime y subsecuentemente se termoforma. En modalidades que utilizan gas de plastificación, la temperatura de transición vitrea del polímero expuesto se reduce, y por lo tanto puede llevarse a cabo el termoformado a una temperatura menor que la empleada para termoformar polímero no expuesto. En algunas aplicaciones, la invención proporciona espumado de polímero antes del termoformado al crear altos niveles de gas disuelto durante exposición a gas. En algunas modalidades que practican el espumado, nucleación de burbujas y crecimiento proceden espontáneamente ante descompresión, mientras que en otras modalidades espumadas, la nucleación de burbujas y crecimiento se inicia y mejora al calentar la hoja de polímero cerca o sobre la temperatura de transición vitrea del polímero, de esta manera produciendo polímero espumado listo para termoformado inmediato. En modalidades que practican espumado, los procesos de espumado y termoformado puede ser continuos. En modalidades preferidas que practican espumado y termoformado continuos, el espumado se realiza al calentar justo antes de formación. Habrá de notarse además que el termoformado de polímeros convencionalmente espumados puede mejorarse por impregnación de gas en estado sólido. En algunas otras modalidades en donde no se desea espumado, la invención proporciona termoformado del polímero saturado bajo presión, el enfriamiento del polímero por debajo de la temperatura de transición vitrea para el polímero saturado y después despresurizar el polímero para producir un artículo termoformado de polímero no espumado. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Otros objetivos, ventajas, características y aspectos de la presente invención, así como métodos, operación y función de elementos de estructura relacionados y la combinación de partes y economías de despliegue, serán aparentes ante consideración de las siguientes descripción y reivindicaciones con referencia a los dibujos acompañantes, todos los cuales forman parte de esta especificación, en donde: La FIG. 1 es un diagrama de flujo de proceso para plastificar polímero y de ahí termoformar artículos de acuerdo con la presente invención; y La FIG. 2 es una gráfica que ilustra concentración de gas C02 sobre el tiempo transcurrido desde espumado del polímero por el proceso de estado sólido. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención se dirige a un proceso para mejorar en forma reversible la plasticidad de termopiásticos para termoformado. Es aplicable en general a la clase de polímeros o copolímeros termopiásticos amorfos vitreos, elastoméricos no vitreos, o semi-cristalinos. Mientras que muchas descripciones aquí se ejemplifican con PET, debe reconocerse que otros polímeros o mezclas de polímeros pueden emplearse en lugar de o además de PET. Sistemas de gas-polímero convenientes incluyen C02 y polipropileno, como se describe en "C02-Assisted Crystallization of Polypropylene for Increased Melting Temperature and Crystallinity" (Cristalización de polipropileno asistida por C02 para incrementar la temperatura de fusión y cristaiinidad) por Mitsuko Takada et al, en Proceedings of Polymer Processing Society meeting, (Minutas de la reunión de la Sociedad de Procesamiento de Polímeros) Hertogenbosh, Holanda, mayo 31 , 1999. Otros gases y presiones pueden emplearse (por ejemplo C02, puede utilizarse con polietileno, cloruro de polivinilo, acrilonitrilo butadieno stireno, poücarbonato, polietileno terefolato, y polipropileno; y puede utilizarse gas N2, con poliestireno). Se pretende que estas enseñanzas deberán abarcar plasticidad mejorada en forma reversible para termoformado de cualquiera y todos estos polímeros. Pasando ahora a la FIG. 1 , se ilustra un proceso general para mejora reversible de la plasticidad del material polimérico que luego se termoforma. En este proceso, una hoja de polímero 102 se intercala con un medio de canalización 04 por formar un rollo intercalado, pilas de hojas, o festón 108 de polímero y canal de gas. Los medios de canalización de gas 104, de preferencia consistente de una capa de material permeable a gas, flexible. Mientras que una hoja de papel poroso es un material preferido, otros materiales permeables áreas tales como material en partículas, gasa, mallas y telas tejidas o no tejidas también pueden emplearse exitosamente en la presente invención. En forma alterna, un medio de canalización de gas puede proporcionarse mecánicamente en vez de en la forma de material permeable gas. Estos medios de canalización de gas mecánicos pueden comprender porciones elevadas tales como topes o rebordes conectados con o integrales con el material de polímero. El material de esta manera puede intercalarse consigo mismo, las porciones elevadas sirven para separar capas del material para penetración de gas. En cualquier caso, el material intercalado 106 a continuación se expone 108 a presión elevada a un gas no reactivo que es soluble en el polímero, por un tiempo suficiente para lograr una concentración deseada de gas dentro del polímero, típicamente al menos 0.5% en peso del sistema PET-C02. La concentración de gas solvatado como mínimo debe ser la cantidad requerida para lograr el efecto plastifica en el polímero, pero no requiere ser suficientemente alta para que el polímero impregnado con gas se vuelva espuma naciente. La exposición a presión 108 generalmente se lleva cabo a temperatura ambiente (alrededor de 21 grados C). Pueden emplearse superiores temperaturas para acelerar la velocidad de difusión del gas dentro del polímero, mientras que menores temperaturas pueden resultar en superiores niveles de saturación de gas con el tiempo. La presión puede variarse sobre la presión de suministro de tanque con bombas de refuerzo. Por ejemplo, el intervalo de presión de tanque preferido cuando se emplea C02, es aproximadamente 0.345 a 5.2 MPa. Esto puede incrementarse a más de 8.27 MPa con una bomba de refuerzo conveniente. Presiones tan altas como 17.2 MPa o superiores (C02 supercrítico) son utilizables. El gas preferido puede depender del polímero que se trata. Por ejemplo, dióxido de carbono es el gas preferido para utilizar el espumado de PET, PVC y policarbonato, mientras que nitrógeno es el gas preferido para utilizar en espumado de poliestireno. "Aire modificado", que es aire atmosférico en donde el porcentaje de oxígeno se ha reducido de 1 % a 20% por osmosis inversa bajo presión, así como aire atmosférico puro, puede emplearse en forma alterna en algunas modalidades. La cantidad de tiempo durante el cual el rollo de polímero se expone a gas, varía con el espesor de la hoja de polímero sólido, el sistema de polímero-gas específico, la presión de saturación y la velocidad de difusión en el polímero, y en general se determina experimentalmente. Sin embargo, periodos entre 3 y 100 horas se emplean típicamente para espesores de hojas de 0.25 mm a 2 mm. Por ejemplo, cuando se satura una hoja con espesor de 0.5 mm de PET con C02, se prefiere un tiempo de saturación de entre aproximadamente 15 a 30 horas. Después de saturación de la hoja de material permeable a gas-polímero, la hoja se regresa a presión normal y se retiran los medios de canalización de gas 1 0, produciendo una hoja de polímero impregnado con gas 112 que exhibe el efecto plastificante, se invierte gradualmente conforme el gas se disipa del polímero impregnado 112. En algunas modalidades, el polímero plastificado impregnado 112 puede espumarse 1 14 antes de termoformado 122, mientras que en otras modalidades polímero plastificado no espumado 112 se termoforma 122, directamente. En otras modalidades, el polímero plastificado puede o no espumarse durante la etapa de calentamiento de termoformado dependiendo de la presión de saturación de gas, nivel de concentración de gas absorbido, y la temperatura de termoformado. Para espumado opcional 14 en algunas modalidades, al desenvolver del canal de gas 110, la hoja de polímero 112 se calienta sobre su temperatura de transición vitrea, al pasar bajo tensión a través de una estación de calentamiento 116. La hoja de polímero de esta manera se espuma en forma continua. Después de pasar a través de la estación de calentamiento 116, la hoja de polímero puede dirigirse a través de una estación de enfriamiento 118, tal como un baño de agua fría, un conjunto de rodillos enfriados o simplemente aire, para enfriar el polímero y detener la nucleación y crecimiento de burbujas. En dichas modalidades, la temperatura de la estación de calentamiento 116 así como la velocidad a la cual la hoja de polímero se pasa a través de la estación de calentamiento 16 y la estación de enfriamiento 118, puede variarse para proporcionar hojas con tamaño y densidad de burbujas variantes. Después de espumar, la hoja de polímero se rebaba 120, dando el material de polímero espumado terminado que luego puede ser termoformado 122. Mientras que pueden practicarse modalidades que espuman simultáneamente con formación, dichas modalidades requieren adicional tiempo de formación para permitir que espume el material, y por lo tanto pueden ser menos adaptables a requerimientos de producción de alto rendimiento. Modalidades preferidas para requerimientos de producción de alto rendimiento, emplean una estación de calentamiento 116 para calentar el polímero saturado a una temperatura adecuada tanto para espumado como termoformado y luego termoformar inmediatamente el material 122 sin necesidad por una estación de enfriamiento 1 18. Sorprendentemente, se ha encontrado que mientras que el gas empleado no es reactivo y no altera químicamente al polímero, debido a que la saturación de gas plastifica reversiblemente al polímero, se reduce efectivamente su temperatura de transición vitrea, permitiendo que se Heve a cabo algo de espumado a una temperatura que es menor que la temperatura de transición vitrea nominal del polímero. De hecho, si la exposición a presión de gas se lleva a cabo a una temperatura suficientemente baja o a una presión suficientemente alta, la presión de gas solvatado en el polímero es suficiente tal que al descomprimir a presión atmosférica, la desolvatación del gas puede superar el límite aparente de fluencia del polímero a temperatura ambiente, provocando nucleación y formación de burbujas, de esta manera espumando el polímero. En dicho caso, dependiendo del grado de espumado deseado, es posible crear el material polimérico espumado totalmente, sin necesidad por calentamiento 1 16 y consecuente enfriamiento 118 del material. Un resultado sorprendente y significante de espumar polímero impregnado con gas de conformidad con los procesos descritos anteriormente es que las micro-celdas en la espuma de polímero resultante, contienen gas a presión sobre la presión atmosférica. A las temperaturas de termoformado, el efecto de gas a presión atrapado en micro-celdas es crear expansión secundaria de las micro-celdas, de esta manera evitando que las celdas se doblen o aplasten. Además, cuando el gas plastifica, el polímero en las paredes de las celdas se plastifica altamente, mejorando la plastificación efectiva del polímero aún más, de esta manera resultando en polímeros espumados de menor viscosidad que lo esperado a una temperatura determinada. Un resultado similar se obtiene cuando el polímero ya espumado por procesos de la técnica previa se impregna después con gas. Las micro-celdas en el polímero espumado acumulan gas bajo presión, reteniendo gas a presión después de exposición. Si este polímero espumado de la técnica previa, impregnado con gas luego se termoforma, las paredes de las celdas similarmente resisten el doblado y aplastamiento, y si el gas es plastificante, la viscosidad del polímero es menor a temperatura de termoformado que la viscosidad de polímero espumado sin tratar de la técnica previa.

En cualquier caso, ya sea polímero espumado no impregnado 112 o polímero espumado impregnado con gas 114 pueden ser termoformados 122. Como se discutió previamente, la temperatura requerida para termoformar artículos a partir de material impregnado con gas plastificado, es generalmente menor y a menudo significativamente menor que para el mismo material sin el efecto plastificante. De manera sorprendente, para algunos sistemas de gas/polímero en donde el polímero está altamente saturado con gas plastificante, el polímero puede plastificarse lo suficiente tal que el material pueda ser "termoformado" a temperatura ambiente. Además, debido a que ia viscosidad del polímero se reduce por el efecto plastificante para un proceso de termoformado determinado, son posibles mayor detalle y "estirados" más profundos cuando se termoforma el material plastificado, que lo posible con material que no se ha plastificado. En algunos casos, tales como formación con vacío con espuma PET, artículos pueden ser termoformados que no pueden termoformarse con polímero que no ha sido plastificado. Cuando se desea un artículo no espumado pero el polímero saturado a utilizarse, de otra forma espumara cuando se termoforma a presión atmosférica, el termoformado puede llevarse a cabo bajo presión. De nuevo con referencia a la Figura 1 , para estos artículos no espumados, después de saturar con gas bajo presión 108, se retiran los medios de canalización de gas 110 y el polímero saturado 112 se termoforma 122 mientras que permanece bajo presión. Como se entenderá por aquellos con destreza en la técnica, el artículo termoformado luego se dejará que enfríe por debajo de su temperatura de transición vitrea o la temperatura en la cual espume a presión atmosférica, y luego se despresuriza para dar un artículo no espumado termoformado.

En cualquier caso, después de termoformado 122, se cortan y recortan artículos según se requieran 122 para formar artículos terminados 126 de de conformidad con proceso con los cuales están bien familiarizadas las personas con destreza en la especialidad. De manera significante, debido a que los procesos involucrados tienen poco o ningún efecto irreversible en la química del polímero, y debido a que se minimiza la degeneración termo-oxidativa por reducidos requerimientos térmicos, los deshechos de este proceso son más reciclables y por lo tanto más valiosos que los deshechos de procesos de la técnica previa para termoformar artículos. Además, ya que solo gases no reactivos se utilizan en el proceso, es ambientalmente coherente. EJEMPLOS: Pruebas de Ejemplo 1. En cada uno de los siguientes ejemplos, PET virgen con espesor de 0.762 mm, se saturó con C02 a presión de 4 MPa por 67.25 horas a 21 grados C. Dentro de 10 minutos después de la despresurización, el material saturado se espuma a 100 grados C, dando polímero espumado con poca o ninguna capa superficial notable y textura de superficie rugosa. Hornos de termoformado se mantuvieron a temperatura constante (aproximadamente 550 grados C). La temperatura del plástico que se termo formó por lo tanto aumento con la duración del calentamiento. Se empleo un molde macho de un lado, que tiene una proporción de estirado 2.4 áreas, altura 11.11 cm, a abertura superior 8.636 cm, proporción de altura a ancho de 1.29 cm, diámetro de fondo de 5.842 cm, ángulo de pared promedio de 6.5 grados desde la vertical. El tiempo de desgasificación después de espumado se varió para observar el efecto de desgasificación al termoformar a diferentes temperaturas de objetos espumados que no -tienen capas superficiales significantes. A medida que el tiempo de desgasificación transcurrido después de espumado aumenta antes de termoformar, la concentración de gas en el polímero disminuye, como se ilustra en la Figura 2. 1. Pruebas con tiempo de desgasificado de 10 a 19 minutos después de espumado: Presión de formación: 0.31 MPa. Expansión secundaria en termoforma observada en todas las pruebas. Prueba 1 :. Tiempo de calentamiento 7 seg.: la espuma se rompió, sin copa, Prueba 2: Tiempo de calentamiento 10 seg.: copa formada, algunos pliegues, buena definición en detalle de molde Prueba 3: Tiempo de calentamiento 15 seg.: ampollas y burbujeo-no hay suficiente capa superficial para mantener contenida la expansión secundaria de las burbujas. 2. Pruebas con tiempo de desgasificación de 2.5 horas después de espumado: Presión de formación: 0.31 MPa. Expansión secundaria en termoforma observada en todas las pruebas. Prueba 1 : tiempo de calentamiento 8 seg.: la espuma se rompió, no hubo copa que indicara insuficiente ductilidad Prueba 2: tiempo de calentamiento: 12 seg.: se formo copa, buena definición en detalle de molde, algunos pliegues 3. Pruebas con tiempo de desgasificación a 23 horas, después de espumado: Presión de formación: 0.31 MPa. Sin expansión secundaria en termoformador notada en ninguna de las pruebas. Prueba 1 : tiempo de calentamiento 4 seg.: copa formada, deficiente definición, sin pliegues, Prueba 2: tiempo de calentamiento 8 seg.: copa formada, deficiente definición, sin pliegues Prueba 3: tiempo de calentamiento 10 seg.: copa formada, deficiente definición en detalle de molde, sin pliegues 4. Pruebas con tiempo de desgasificación de 51 horas después de espumado. Presión de formación: 0.758 MPa requerida para formación. No hay expansión secundaria en termoformador notada en ninguna de las pruebas. Prueba 1 : tiempo de calentamiento 4 seg.: el plástico se desprendió del bastidor de sujeción cuando el objeto alcanzó una profundidad aproximada de 5 cm. Prueba 2: tiempo de calentamiento 8 seg.: plástico se desprendió de sujetador de abrazadera por toda la longitud, copa parcial Prueba 3: tiempo de calentamiento 14 seg.: copa parcialmente deformada, marco de sujeción de plástico no sostiene la hoja de plástico contra estirado. Ejemplo 1 Conclusiones: Cuando se termoforman espumas sin capa superficial gruesa o notable: a. Cortos tiempos de desgasificación después de espumado tiempo de calentamiento limitado (temperatura de espuma) muy baja temperatura para termoformado- más largos tiempos provocaron ampollas; b. El mejor compromiso de concentración de gas contra formabilidad (ductilidad) fue a unas cuantas horas de tiempo de desorción; c. Más largos tiempos de desgasificación disminuyen la formabilidad. A 51 horas, una copa no pudo formarse con 14 segundos de tiempo de calentamiento debido a baja ductilidad, incluso a 7.584 bars (110 psi) de presión de formación, en donde a 23 horas de tiempo de desgasificación, se elaboró una copa con cuatro segundos de tiempo de calentamiento a una presión de 3.10 bars (45 psi); d. Expansión secundaria en termoformador incrementa en detalle-Ejemplo 2 Prueba: En cada uno de los siguientes ejemplos, PET virgen con espesor 0.762 mm se saturó con C02 a presión 5 MPa por 26 horas a 21 grados C. Una capa superficial de espesor variable se creó al variar el tiempo de desorción después de despresurización antes de espumado. El material saturado y parcialmente desorbido se espumó a 105 grados C por dos minutos, dando polímero de espumado con una densidad de 21% respecto a polímero no espumado. Hornos de termoformación se mantuvieron a temperatura constante (aproximadamente 550 grados C). La temperatura del plástico que se termoformó fue por lo tanto proporcional a la duración de calientamiento. Un molde macho de un lado fue empleado, que tiene una proporción de estirado en área 1.7, altura de 8.73 cm, abertura superior a 7.62 cm, proporción de altura a ancho de 1.31 , diámetro de fondo de 5.08 cm, ángulo de pared promedio de 6.5 grados desde la vertical. Muestra de prueba 1: Espumado de 10 a 20 minutos de despresurización: El termofcrmado se intentó dentro de diez minutos de espumado. Las copas no se forman adecuadamente con tiempo de calentamiento 10 a 15 segundos. El aumentar el tiempo de calentamiento provoca que las copas se encorven y formen ampollas. Estas copas fallaron a través de rasgado del plástico durante intento de formación. Una capa superficial no se forma, lo que fue evidente a simple vista.

Muestra de prueba 2: Se desorbe antes de espumado de 1.5 horas. Se observa una capa superficial brillante lisa en el material espumado. Todas las copas subieron una proporción de estirado de 2.5 áreas. a. Desgasificado 38 minutos después de espumado. Tiempo de calentamiento de termoformación 9 segundos: copa con buen detalle de superficie. El bastidor de sujeción se mantiene plástico. b. Desgasificado 19 horas, 50 minutos después de espumado, 10 segundos de tiempo de calentamiento para termoformación: copa definida deficientemente; el plástico se deslizó fuera del bastidor de sujeción. c. Desgasificado 99 horas, 30 minutos después de espumado, más de 30 segundos de tiempo de calentamiento para termoformación: deficiente definición de copa. El bastidor de sujeción no pudo sostener el plástico contra superior rigidez del plástico. d. Desgasificado 135 horas después de espumado, más de 30 segundos de tiempo de calentamiento para termoformación: muy deficiente definición de copas. Bastidor sujeción no pudo sostener el plástico contra superior rigidez del plástico. e. Desgasificado 135 horas después de espumado, 40 segundos de tiempo de calentamiento para termoformación: paredes de espuma de copa se funden a través de creación de un efecto de telaraña. No hubo resultado útil. Ejemplo 2 Conclusiones: a. Más prolongado tiempo de desgasificación requiere superiores temperaturas para formar los objetos. b. Con más de 6.0 a 7.0% de concentración de gas, se noto un incremento significante en formabilidad, permitiendo estirados más profundos. c. Con la concentración de gas de alrededor de 0.5% en peso, se imparte poca ductilidad al PET. Pruebas de Ejemplo 3. Una cantidad de pruebas se realizaron con PET reciclado con espesor de 0.889 mm, que fue saturado con C02 a presión de 5 MPa por 40 horas a 21 grados C. A fin de formar una capa superficial notable, el polímero se depresurizó y dejo que desorbiera C02 por aproximadamente 390 minutos. Luego espumó varias veces de 10 a 30 segundos con calentadores infrarrojos a 550 grados C e inmediatamente termo formó posteriormente. Un molde hembra se empleó con asistencia de tapón, que tiene una proporción de estirado de 1.97 áreas, altura 11.1 1 cm, abertura superior 8.26 cm, proporción de altura a ancho de 1.31 , diámetro de fondo de 5.72 cm, ángulo de pared promedio de 7.0 grados desde la vertical. La densidad relativa de los objetos espumados resultantes promedió 20% respecto al polímero no espumado. Ejemplo 3 Conclusión: Procesamiento continuo de espumado a termoformación es posible utilizando polímero impregnado con gas, lo que resulte en objetos con densidad relativamente baja, que tienen paredes empinadas y proporciones de altura a ancho superiores a 1 :1. Comparando el Ejemplo 1 con los Ejemplos 2 y 3, es claro que capa superficial integral sólida contribuye con resistencia, de esta manera permitiendo estirados más profundos y contiene expansión secundaria, de esta manera inhibiendo formación de ampollas incluso a superiores concentraciones de gas. Una capa superficial integral permite el uso de herramental de un lado abierto en vez de herramental cerrado comúnmente empleado en el termoformado de espuma de la técnica previa. Aunque las descripciones detalladas anteriores contienen muchos datos específicos, estos no habrán de ser considerados que limitan el alcance de invención sino que simplemente proporcionan ilustraciones de algunas de las modalidades actualmente preferidas de esta invención. Diversas otras modalidades y ramificaciones son posibles dentro de su alcance, una cantidad de las cuales se discute en términos generales anteriores. Mientras que la invención se ha descrito con un cierto grado de particularidad, habrá de reconocerse que sus elementos pueden ser alterados por personas con destreza en la técnica, sin apartarse del punto y alcance de la invención. De conformidad con esto, la presente invención no se pretende limitada a las formas especificas aquí establecidas, sino por el contrario, se pretende que cubra las alternativas, modificaciones y equivalentes que puedan ser incluidos en forma razonable dentro del alcance de la invención. La invención solo se limita por la reivindicaciones aquí agregadas y sus equivalentes.

Claims (42)

1. REIVINDICACIONES 1. Un método para formar un objeto polimérico espumado, caracterizado porque comprende: (a) solvatar un gas plastificante bajo presión en un artículo de material polimérico en bruto, sólido, en donde el gas es soluble, formando de esta manera un artículo polimérico que está al menos parcialmente saturado con gas; (b) descomprimir el artículo polimérico; (c) calentar el artículo, de esta manera simultáneamente cuando menos espumar parcialmente el artículo y además ablandar o suavizar el artículo para formación; y (d) formar el objeto polimérico espumado a partir del artículo espumado cuando menos parcialmente.
2. 2. Un método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque la temperatura a la cual se calienta el artículo después de descomprimir, está por debajo de la temperatura de transición vitrea del material polimérico en bruto, cuando no está cuando menos parcialmente saturado con gas.
3. 3. Un método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque el material comprende polímero espumado previamente.
4. 4. Un método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque la etapa de calentamiento tiene una duración mayor a cuatro segundos.
5. 5. Un método para formar un objeto polimérico, caracterizado porque comprende: (a) solvatar un gas plastificante bajo presión en un artículo de material polimérico sólido en donde es soluble el gas; (b) formar un objeto a partir del artículo polimérico mientras que está bajo presión del gas plastificante; y (c) descomprimir el objeto formado y permitir desorción del gas plastificante.
6. 6. Un método para formar objetos poliméricos no espumados, permitiendo alta definición y estampado, caracterizado porque comprende (a) solvatar un gas plastificante bajo presión en un artículo de material polimérico en bruto, en donde el gas es soluble, de esta manera formando un artículo polimérico que cuando menos está parcialmente saturado con gas; (b) formar un objeto a partir del artículo polimérico parcialmente saturado con gas como mínimo, mientras que está bajo presión del gas plastificante; y (c) descomprimir el objeto formado y permitir desorción del gas plastificante.
7. 7. Un método para formar objetos poliméricos no espumados de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el artículo tiene dos lados y el objeto se forma el utilizar diferencias de presión entre los dos lados del artículo.
8. 8. Un método para formar objetos poliméricos no espumados de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el objeto se forma utilizando medios mecánicos.
9. 9. Un método para formar objetos poliméricos no espumados de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el objeto se forma utilizando presión.
10. 10. Un método para formar objetos poliméricos no espumados de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el objeto se forma utilizando medios mecánicos para forzar el artículo a la forma deseada del objeto.
11. 11. Un método para formar objetos poliméricos no espumados de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque la etapa de formar el objeto comprende termo-formar a temperatura por debajo de la temperatura de espumado.
12. 12. Un método para formar un objeto polimérico espumado con una capa superficial integral, caracterizado porque comprende: (a) solvatar un gas plastificante bajo presión en un artículo de material polimérico en bruto, en donde el gas es soluble, de esta manera formando un artículo polimérico que contienen gas solvatado a una concentración suficiente para provocar espumado del artículo cuando se calienta; (b) descomprimir el artículo polimérico; (c) mantener el artículo polimérico descomprimido por un periodo de tiempo para permitir cuando menos desorción parcial de gas solvatado cerca de la superficie del artículo, el periodo de retención es suficientemente prolongado, de manera tal que la concentración de gas solvatado cerca de la superficie del artículo cae por debajo de aquella para la cual ocurre espumado al calentar y es suficientemente corta tal que la concentración de gas solvatado en el interior del artículo permanece igual a o sobre aquella para la cual ocurre espumado al calentar; (d) calentar el artículo, de esta manera espumando en forma cuando menos parcial simultáneamente el interior del artículo y además ablandar o suavizar el artículo para formación; y (e) formar un objeto polimérico espumado a partir del artículo espumado al menos parcialmente.
13. 13. Un método para formar objetos poliméricos espumados de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la etapa de calentamiento es de mayor duración que cuatro segundos.
14. 14. Un método para formar objetos poliméricos espumados de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque más de 30% de la reducción en densidad en el objeto formado final se lleva a cabo antes de la etapa de formar el objeto de espumado.
15. 15. Un método para formar un objeto polimérico previamente espumado, caracterizado porque comprende (a) solvatar un gas plastificante bajo presión en un artículo de material polimérico previamente espumado; (b) descomprimir el artículo polimérico, y (c) termoformar el objeto polimérico espumado a partir del artículo polimérico.
16. 16. Un método para formar un objeto polimérico previamente espumado de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el gas se solvata en el artículo hasta que la presión de gas dentro de las celdas del material espumado previamente esté sobre la presión atmosférica y el objeto se termoforma antes que la presión de gas dentro de las celdas baje a la presión atmosférica.
17. 17. Un método para preparar polímero espumado para termoformado, caracterizado porque comprende solvatar un gas plastificante bajo presión en el polímero espumado y descomprimir el polímero espumado.
18. 18. Un método para formar un objeto polimérico no espumado, caracterizado porque comprende: (a) solvatar un gas plastificante bajo presión en un artículo de material polimérico no espumado sólido; (b) descomprimir el artículo polimérico; y (c) formar el objeto polimérico no espumado a partir del artículo polimérico, mientras que se mantiene el artículo por debajo de la temperatura a la cual ocurre el espumado.
19. 19. Un método para formar objetos poliméricos no espumados de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el artículo tiene dos lados y el objeto se forma al utilizar diferencias de presión entre los dos lados del artículo.
20. 20. Un método para formar objetos poliméricos no espumados de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el objeto se forma utilizando medios mecánicos.
21. 21. Un método para formar objetos poliméricos no espumados de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el objeto se forma utilizando presión.
22. 22. Un método para formar objetos poliméricos no espumados de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el objeto se forma utilizando medios mecánicos para forzar el artículo a la forma deseada del objeto.
23. 23. Un método para formar objetos poliméricos no espumados de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la etapa de formar el objeto comprende termoformar a temperatura por debajo de la temperatura de espumado.
24. 24. Método para formar un objeto polimérico, caracterizado porque comprende: (a) solvatar un gas plastifícante bajo presión en un artículo de material polimérico en bruto, sólido, en donde el gas es soluble, de esta manera formando un artículo polimérico que al menos está parcialmente saturado con gas; (b) descomprimir el artículo polimérico; y (c) formar un objeto polimérico a partir del artículo antes que se desorba del artículo más del 95% del gas.
25. 25. Método para formar un objeto polimérico espumado, caracterizado porque comprende: (a) solvatar un gas plastifícante bajo presión en un artículo de material polimérico en bruto, sólido, en donde el gas es soluble, de esta manera formando un artículo polimérico que cuando menos está parcialmente saturado con gas; (b) descomprimir el artículo polimérico; (c) calentar el artículo, de esta manera al menos espumar parcialmente e artículo; y (d) formar el objeto polimérico espumado a partir del artículo espumado parcialmente como mínimo, antes que se desorba del artículo más del 95% del gas.
26. 26. Método para utilizar un molde de un lado, para formar objetos poliméricos espumados que tienen una proporción de profundidad a ancho que excede 1 :1 , a partir de material de hoja o laminar polimérico espumado, que sustancialmente carece de un componente de hule.
27. 27. Método para utilizar un molde de un lado, para formar objetos poliméricos espumados que tienen ángulos de pared menores a 35 grados desde la vertical, a partir de material polimérico laminar espumado que sustancialmente carece de un componente de hule.
28. 28. Método para formar objetos poliméricos espumados con una densidad menor a 512.6 kg/m3 (32 libras por pie cúbico) y que tiene una proporción de profundidad a ancho que excede 1 :1 a partir de material laminar polimérico espumado que carece sustancialmente de un componente de hule.
29. 29. Método para formar objetos poliméricos espumados de una densidad menor a 512.6 kg/m3 (32 libras por pie cúbico) y que tienen -ángulos de pared con menos de 35 grados desde la vertical, a partir de material polimérico laminar espumado, que sustancialmente carece de un componente de hule.
30. 30. Un proceso para producir un artículo de manufactura conformado a partir de una hoja o rollo de material termoplástico, el proceso se caracteriza porque comprende cuando menos las siguientes etapas: (a) someter a presión la hoja o rollo de material termoplástico con un gas plastificante bajo una presión selecta y un periodo de tiempo suficiente para producir un material termoplástico reversiblemente plastificado, el material termoplástico clasificado está impregnado con el gas plastificante; (b) despresurizar el material termoplástico plastificado para de esta manera desorber algo del gas plastificante a partir del material termoplástico plastificado; y (c) formar el materia termoplástico plastificado en el artículo de manufactura conformado, en donde la etapa de formación ocurre antes que la concentración de gas plastificante impregnada caiga por debajo de aproximadamente 0.5% en peso del material termoplástico plastificado.
31. 31. El proceso de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque el material termoplástico consiste esencialmente de polietilentereftalato (PET).
32. 32. El proceso de conformidad con la reivindicación 31 , caracterizado porque el gas plastificante es bióxido de carbono (C02).
33. 33. El proceso de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque el artículo conformado tiene una proporción de ancho a profundidad mayor a aproximadamente 1 :1.
34. 34. El proceso de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque el material termoplástico plastificado tiene una concentración de gas plastificante impregnado, en el intervalo desde aproximadamente 2 a aproximadamente 9 por ciento en peso.
35. 35. El proceso de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque además comprende antes de la etapa de formación, una etapa de calentar el material termoplástico plastificado a una temperatura suficiente para provocar ablandamiento y cuando menos espumado parcial, en donde el espumado parcial cuando menos genera una pluralidad de microceldas dentro del material termoplástico plastificado, y en donde la presión de gas dentro la pluralidad de microceldas, está sobre la presión atmosférica.
36. 36. El proceso de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque la etapa de formación ocurre antes que la presión de gas dentro de la pluralidad de microceldas, caiga por debajo de la presión atmosférica.
37. 37. El proceso de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado porque el material termoplástico esencialmente consiste de polietilentereftalato (PET) y el gas plastificante es bióxido de carbono (COz).
38. 38. El proceso de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado porque el artículo de manufactura conformado, tiene una capa superficial integral exterior y un interior espumado.
39. 39. El proceso de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado porque el artículo de manufactura conformado es una copa que tiene un ángulo de pared con menos de aproximadamente 35 grados desde la vertical.
40. 40. El proceso de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque la presión selecta está en el intervalo desde aproximadamente 0.345 MPa a aproximadamente 17.2 MPa, y el periodo de tiempo selecto está el intervalo desde aproximadamente 3 horas a aproximadamente 100 horas.
41. 41. El proceso de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque el artículo de manufactura conformado no está espumado, y en donde la etapa de formar el material termoplástico impregnado con gas en el artículo de manufactura conformado no espumado, ocurre mientras que el material termoplástico plastificado está bajo presión del gas plastificante.
42. 42. Un artículo de manufactura conformado, elaborado de acuerdo con la reivindicación 30.