PL174773B1

PL174773B1 - Struktura z termoplastycznej pianki z tworzywa sztucznego oraz sposób wytwarzania struktury z termoplastycznej pianki z tworzywa sztucznego

Info

Publication number: PL174773B1
Application number: PL94304511A
Authority: PL
Inventors: Hub A.G. Vonken; Hendrik-Jan Muntendam; Der Hoeven Jos Van; Udo Piqué
Original assignee: Hoechst Ag
Priority date: 1993-08-02
Filing date: 1994-08-01
Publication date: 1998-09-30
Also published as: DK0642907T3; GR3024450T3; EP0642907B2; IL110523A; HUT69302A; HU9402251D0; BR9403129A; RU94028276A; CA2129278A1; MY111529A; DE4325879C3; NO942856L; AU6883394A; TW446620B; DK0642907T4; DE59402729D1; PL304511A1; JP3597221B2; EP0642907B1; AU679231B2

Abstract

1. Struktura z termoplastycznej pianki z two- rzywa sztucznego, której jedna powierzchnia jest zamknieta i której inna powierzchnia co najmniej w obszarze czesciowym jest otwarta tak, ze grani- czace z ta powierzchnia komory sa dostepne dla cieczy, przy czym pianka zawiera co najmniej 10% otwartych komórek, znamienna tym, ze komórki (2, 4) pianki maja postac podobna do wieloscianu i posiadaja nie odksztalcone mechanicznie sciany za- opatrzone w otwory (7), a co najmniej dwie scianki (5, 6) kazdej otwartej komórki (4) sa wyposazone w takie otwory (7). FIG . 1 b PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest struktura z termoplastycznej pianki z tworzywa sztucznego, która zawiera co najmniej 10% otwartych komórek w postaci folii, która wchłania ciecz, oraz sposób wytwarzania struktury z termoplastycznej pianki z tworzywa sztucznego.

Folie z tworzywa piankowego są już znane od dłuższego czasu, zwłaszcza folie z pianki polistyrenowej mają szerokie zastosowanie, przykładowo w budownictwie jako powłoki, przede wszystkim jako materiały izolacyjne, na przykład jako podłoże pod tapety. Folie z tworzywa piankowego ogólnie są wytwarzane w ten sposób, że termoplastyczne tworzywo razem z porotworem, zwłaszcza gazem, są wytłaczane z dyszy mającej postać pierścienia lub szerokiej szczeliny albo współwytłaczającej ciśnieniowo. Krótko po opuszczeniu dyszy wytłaczającej drobno rozdzielony porotwór rozszerza się w tworzywie sztucznym tak, że w utworzonym korpusie tworzą się drobne pęcherzyki.

Zależnie od warunków sposobu w odniesieniu do temperatury i prędkości wytłaczania otrzymuje się bardziej lub mniej duże pęcherzyki. Stosownie do tego, tak wytworzona folia z tworzywa piankowego zawiera szczelnie opakowane, zamknięte, wypełnione gazem komórki, przy czym gaz zamknięty w komórkach stanowi ogólnie powietrze i/lub resztkę porotworu. Charakterystyczne właściwości izolacyjne folii z tworzywa piankowego polegają zasadniczo na szczelnie zamkniętych, wypełnionych gazem komórkach, które w pewien sposób tworzą nieruchomą warstwę gazu, zwłaszcza powietrza. Taka stała warstwa powietrza posiada nieznaczną zdolność przewodzenia ciepła. Całkowicie inaczej zachowuje się folia z tworzywa piankowego, w której komórki nie są zamknięte, lecz są otwarte. Taka folia z tworzywa sztucznego może blokować przykładowo ciecze, podobnie jak pianka. Przy takich tworzywach piankowych o otwartych komórkach, komórki pozostają we wzajemnym połączeniu przez fazę gazową. W ekstremalnych przypadkach są one połączone ze sobą tylko przez żebra.

W opisie WO 90/14159 jest opisany materiał wchłaniający olej, utworzony z rozdrobnionej pianki polietylenowej, ale nie ma żadnych wskazówek jak jest otrzymana folia z tworzywa piankowego, zdolna do wchłaniania. Przez wywieranie mechanicznego nacisku na tę folię większa część najpierw zamkniętych komórek pianki polietylenowej jest otwierana. Przy tym mechaniczna wytrzymałość i stabilność folii z tworzywa piankowego znacznie się obniża, ponieważ ścianki komórek częściowo są odkształcane przez mechaniczny nacisk. Taka folia może posiadać nie więcej niż 50% otwartych komórek.

W opisie US-A-5,116,881 jest opisany sposób wytwarzania pianki polipropylenowej, która posiada jednakową postać struktury komórkowej, zawierającej mniej niż 40% otwartych komórek i zamkniętą powierzchnię. Przy otwartych komórkach chodzi o komórki, których ścianki są łamane lub pękane, tak, że nie mają one żadnych nienaruszonych ścianek. Proces wytłaczania jest dwustopniowy. W pierwszym stopniu wytaczania granulat polipropylenu i środek tworzący pęcherzyki zasilają pierwszą wytaczarkę ślimakową i są stapiane. Do jednej ogrzewanej strefy pierwszej wytłaczarki ślimakowej, do stopionego polipropylenu doprowadza się porotwór. Dzięki temu temperatura stopionego polipropylenu w drugiej wytłaczarce ślimakowej jest w sposób strefowy nieznacznie obniżana.

Opis GB-A-1,345,975 opisuje sposób wytwarzania pianek z tworzywa sztucznego o otwartych komórkach, które nie są oddzielone od siebie przez ścianki. Ze wzrastającą

174 773 temperaturą wytłaczania w jednostopniowej wytłaczarce wzrasta udział otwartych komórek, a przy temperaturze 115°C pianka reaguje ze sobą tak, że tworzy się całkowita struktura komórkowa.

W opisie US-A-4 384 032 jest opisana pianka przepuszczalna dla cieczy, która posiada strukturę z otwartymi komórkami. Dodatek polimeru o nieznacznej mieszalności wobec poliolefinu wpływa na pękanie komórek w piance, co prowadzi do przejść w postaci zygzaków i ślepych uliczek w piance. Regularna struktura przestrzenna z wzajemnie graniczącymi ze sobą ścianami, podobnymi do wielościanu nie istnieje.

Z opisu EP-A-O 090 507 znane jest opakowanie w postaci powłoki dla Fast Food, które składa się ze spienionej warstwy polimeru o otwartych komórkach i polimerowej warstwy zewnętrznej o zamkniętych komórkach. Jako polimer dla obu warstw jest zastosowany przykładowo polistyrol. Ukształtowanie folii z tworzywa piankowego o otwartych komórkach odbywa się przy tym w jednakowy sposób, jak wytłaczanie warstwy zewnętrznej o zamkniętych komórkach, z jednym wyjątkiem, że dodaje się nadmiar środków tworzących pęcherzyki, przykładowo wodorowęglan sodowy i kwas cytrynowy, w stosunku wagowym od 0,8 do 1,2, ale rezygnuje się ze stosowania porotworu. Ponieważ nie jest stosowany żaden porotwór, wymagana jest tylko pojedyncza komora mieszająca i pojedynczy ślimak wytłaczający. W tym znanym sposobie otrzymuje się warstwę pianki poliuretanowej o otwartych komórkach, ze średnim udziałem otwartych komórek od 50 do 90% objętościowych. Nie otrzymuje się jednak struktury komórkowej, przy której pojedyncze komórki pozostają w połączeniu między sobą, raczej tylko komórki na powierzchni folii z tworzywa piankowego pozostają w połączeniu z sąsiednimi komórkami, leżącymi poniżej. A więc nie otrzymuje się żadnej struktury komórkowej, w której komórki byłyby bezpośrednio odgraniczone od siebie i oddzielone od siebie wyłącznie przez ściany komórki.

Z opisu patentowego JP 3-57348 znany jest materiał opakowaniowy absorbujący wilgoć, składający się z jednorodnej mieszaniny od 50 do 85% wagowych polimeru etylenowego i 15 do 50% wagowych adsorbenta, która nie pęcznieje przy wchłanianiu wody.

W opisie JP 54-31026 jest opisany sposób wytwarzania pianki polipropylenowej o strukturze z otwartymi komórkami, w którym homopolimery lub kopolimery propylenu przy ciśnieniu i ogrzewaniu stają się galaretowate, przy dodaniu węglowodorów fluorkowych jako porotworu, względnie środka spieniającego i tradycyjnych środków tworzących pęcherzyki. Wytłaczana pianka polipropylenowa ma równomierną i drobną strukturę komórkową o średniej średnicy komórek 0,5 mm i gęstości około 0,028 g/cm . Zdolność absorpcyjna pianki polipropylenowej dla wody wynosi 3 do 7,6-krotnej gęstości pianki.

Zadaniem wynalazku jest opracowanie struktury z pianki z tworzywa sztucznego, o budowie komórkowej o otwartych porach, która może być zmieniana w szerokich zakresach, przy czym komórki pozostają w połączeniu między sobą, a komórki leżące wewnątrz struktury, bez mechanicznego zakłócenia ścian komórek, są dostępne dla mediów.

Zadanie to zostało rozwiązane dzięki temu, że komórki pianki mają postać podobną do wielościanu i posiadają nieodkształcone mechanicznie ściany, które są zaopatrzone w otwory, a co najmniej dwie ścianki każdej otwartej komórki są wyposażone w takie otwory.

W ukształtowaniu wynalazku piankę stanowi co najmniej tworzywo sztuczne, wybrane korzystnie z grupy poliolefinów: np. polietylen HDPE, polietylen LDPE, polietylen LLDPE, chlorowany polietylen, polipropylen, kopolimer polipropylenu, kopolimer etylenu z octanem winylu, chlorowcowane poliolefiny; z grupy polimerów styrenowych, np. polistyren, kopolimer polistyrenowy, kopolimer akrylonitrylu z butadienem styrenowym, bezwodnik kwasu styrenowo-maleinowego, wysokoudarowy polistyren; z grupy poliestrów, np. polialkileno-tereftalan, z terpolimeru etylenowo-propylenowego, polichlorku winylu i/lub tlenku polifenylenu.

Celowo piankę stanowi korzystnie termoplastyczny polimer lub mieszanka termoplastycznych polimerów albo mieszanka termoplastycznych i nietermoplastycznych polimerów.

174 773

W dalszym ukształtowaniu pianka zawiera co najmniej polimer, porotwór i środek tworzący pęcherzyki.

W korzystnym ukształtowaniu polimerem jest do 95% wagowych polistyrenu, środkiem tworzącym pęcherzyki jak talk, kreda, węglan sodu, wodorowęglan sodu i/lub kwas cytrynowy do 3% wagowych, a porotworem jest butan, propan lub ich mieszanina do 6% wagowych.

W dalszym kształtowaniu wynalazku w piance określony udział wagowy polimeru jest zastąpiony przez jednakowej wielkości udział wagowy polimeru obcego.

Zgodnie z wynalazkiem udział wagowy polimeru obcego jest mniejszy od udziału wagowego polimeru i korzystnie wynosi 0,2 do 9% wagowych, zwłaszcza 2 do 5% wagowych.

Według wynalazku pianka zawiera około 90% wagowych granulatu polistyrenu, około 3% wagowych talku, do 4% wagowych butanu i do 3% kopolimeru polipropylenu.

Korzystnie polimer jest polistyrenem, a polimer obcy jest wybrany z grupy: polietylen, polipropylen, kopolimer polipropylenu, kopolimer etylenu z octanem winylu, polimetylometakrylan, politetrafluoroetylen, poliuretan.

W korzystnym wykonaniu pianka zawiera polimer, środek tworzący pęcherzyki, porotwór, polimer obcy i jako dodatek środek zwilżający.

Uprzywilejowana pianka zawiera 87% wagowych granulatu polistyrenowego, 3% wagowych talku, 4% wagowych porotworu¹ z grupy: butan, propan, wodorofluoroalkan, 3% wagowych polimeru obcego, wybranego z grupy: butan, propan, wodorofluoroalkan, 3% wagowych polimeru obcego, wybranego z grupy: polipropylen, kopolimer polipropylenowy, polietylen i 3% wagowych alkilosulfonianu jako polarnego środka zwilżającego.

Według wynalazku pianka ma gęstość w zakresie od 0,20 do 0,350 g/cm³, a komórki mają maksymalny wymiar < 1,0 mm, zwłaszcza < 0,4 mm.

Zadanie w odniesieniu do sposobu wytwarzania struktury z termoplastycznej pianki z tworzywa sztucznego zostało rozwiązane dzięki temu, że stapia się co najmniej jeden polimer i środek tworzący pęcherzyki w pierwszym etapie wytłaczania w temperaturze do 300°C, po czym na końcu pierwszego etapu wytłaczania do stopionego polimeru wstrzykuje się pod wysokim ciśnieniem do 350 · 10’Pa porotwór i miesza się jednorodnie, a w drugim etapie wytłaczania stopiony polimer, bezpośrednio przed wytłaczaniem, schładza się do temperatury pomiędzy 120°C a 250°C, a po wytłoczeniu struktury, co najmniej jedną z jej powierzchni częściowo otwiera się przez mechaniczną obróbkę, przykładowo zeskrobywanie, zadrapywanie lub igłowanie albo przez chłodzenie i jednoczesne wydłużanie na wylocie z dyszy wytłaczarki.

Korzystnie określony udział wagowy polimeru zastępuje się jednakowej wielkości udziałem wagowym polimeru obcego, którego zwilżalność w stopionym polimerze wynosi prawie zero i nastawia się temperaturę stapiania polimeru na temperaturę stapiania pianki o zamkniętych porach.

Według wynalazku stopiony polimer otrzymuje się z co najmniej jednego tworzywa sztucznego, wybranego z grupy poliolefinów, np. polietylen HDPE, polietylen LDPE, polietylen LLDPE, chlorowany polietylen, polipropylen, kopolimer polipropylenowy, kopolimer etylenu z octanem winylu, chlorowcowane poliolefiny; z grupy polimerów styrenowych; np. polistyren, kopolimer polistyrenowy, kopolimer akrylonitrylu z butadienostyrenem, bezwodnik kwasu styrenowo-maleinowego, wysokoudarowy polistyren; z grupy poliestrów, np. polialkiienotereftalan; z termopolimeru etylenopropylenowego, polichlorku winylu i/lub tlenku polifenylenu.

Korzystnie jako porotwór używa się nasycone, nienasycone lub cykliczne węglowodory, chlorowcowane węglowodory, alkohole, wodę, azot, dwutlenek węgla lub ich mieszaniny.

Zgodnie ze sposobem porotwór wybiera się z grupy metanu, etanu, etenu, propanu, n-butanu, 1-butanu, 2-butanu, izobutanu, n-pentanu, izopentanu, 2,2-dwumetylopropanu, cyklopentanu.

174 773

Korzystnie jako porotwór stosuje się mieszaninę propanu i n-butanu, o stosunku wagowym 30 do 80% wagowych propanu do 20 do 70% wagowych n-butanu.

Według sposobu, do polistyrenu jako surowca podstawowego stapianego polimeru dodaje się polimer obcy, wybrany z grupy: polietylen, polipropylen, kopolimer polipropylenu, kopolimer etylenu z octanem winylu, polimetylometakrylan, poliuretan, politetrafluoroetylen i, że polimer obcy w stopionym polimerze otwiera bezuszkodzeniowo ścianki komórek.

Korzystnie polimer obcy dodaje się jako granulat, przedmieszkę lub proszek, a jego udział wagowy w stopionym polimerze wynosi 0,2 do 9% wagowych, zwłaszcza 2 do 5% wagowych.

Korzystnie do stapianego polimeru dodaje się jako środek tworzący pęcherzyki kwas węglowy, wodę, azot, talk, kredę, węglan sodu, wodorowęglan sodu i/lub kwas cytrynowy w ilości 0,05 do 5% wagowych.

Zgodnie ze sposobem do stopionego polimeru dodaje się środek zwilżający ze związków aktywnych kationowo, anionowo; amfoterycznych lub niejonotwórczych, a dozowanie środka zwilżającego w postaci alkilosulfonianów prowadzi się w postaci przedmieszki i, że udział wagowy alkilosulfonianu lub alkilosulfonianów w stopionym polimerze wynosi 0,1 do 10% wagowych, zwłaszcza 0,5 do 5% wagowych.

Korzystnie jedną powierzchnię struktury poddaje się działaniu wyładowań koronowych, koronowo-aerozolowych lub powlekaniu molekularnemu (MCS).

Przez zmiany udziałów wagowych materiałów wyjściowych pianki z tworzywa sztucznego można zmieniać w szerokim zakresie ilości otwartych komórek. Dzięki dodatkowej obróbce utworzona folia po stronie dodatkowo obrobionej posiada więcej otwartych komórek niż po stronie nieobrobionej. Jeżeli ilość otwartych komórek wynosi co najmniej 50%, to utworzona folia swoimi mechanicznymi właściwościami, jak wytrzymałość na rozrywanie, moduł E, nie odróżnia się od tych samych własności folii z tworzywa piankowego o przeważającej budowie z zamkniętymi komórkami. Jest to wytłumaczalne tym, że komórki z tworzywa piankowego są wprawdzie otwarte, jednakże zostaje utrzymane właściwe rozstawienie komórek, a po mechanicznym odkształceniu, względnie zaburzeniu w budowie ścianek wys tępuje jeszcze odkształcenie termiczne. Pod pojęciem komórka są rozumiane pustki zawarte w folii z tworzywa piankowego. Te komórki są zamykane wtedy, gdy ścianki komórek, otaczające pustki są wykonane z nieperforowanego lub w inny sposób nieprzepuszczalnego dla medium tworzywa sztucznego. O otwartych komórkach mówi się wtedy, gdy co najmniej dwie ścianki komórki, otaczające pustkę, mają otwory tak, że pomiędzy sąsiednimi komórkami jest możliwa wymiana materiałowa, zwłaszcza wymiana ciekłych mediów.

Ilość zamkniętych, względnie otwartych komórek może być ustalana według zgodnego z normami sposobu określania udziału objętości otwartych i zamkniętych komórek w twardej piance (np. według normy DIN-4590). Informacji o % objętościowych dla otwartych komórek odnosi się każdorazowo do całej objętości reprezentatywnej jednostki objętości.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1a przedstawia schematyczny przekrój przez folię z tworzywa piankowego o otwartej budowie komórkowej, w której komórki zostały otwarte przez mechaniczny nacisk, według stanu techniki, fig. 1b - schematyczny przekrój przez folię z tworzywa piankowego o otwartej budowie komórkowej według wynalazku, fig. 2 - perspektywiczny widok instalacji podwójnego wytłaczania do wytwarzania folii z tworzywa piankowego o otwartych komórkach według wynalazku, fig. 3 - wykres zależności pomiędzy temperaturą topnienia tworzywa sztucznego z polistyrolu przy wylocie z dyszy wytłaczarki a uzyskiwaną przy tym folią z tworzywa piankowego o otwartych i zamkniętych komórkach, fig. 4 wykres zależności pomiędzy temperaturą topnienia różnych tworzyw sztucznych przy wylocie z dyszy wytłaczarki a uzyskiwaną przy tym folią z tworzywa piankowego o otwartych i zamkniętych komórkach, fig. 5 a i5b - schematyczny kkład czątteczek polimerów

17-1773 obcych w budowie komórkowej, względnie w ścianie komórki folii z tworzywa piankowego, a fig. 6a-6f - schematyczne przekroje powiększonych szczegółów budowy komórkowych folii z tworzywa piankowego.

Na figurze la jest schematycznie przedstawiony przekrój przez strukturę 11, w postaci folii, znaną ze stanu techniki, utworzoną przez wytłaczanie stopionego tworzywa sztucznego i następującego mechanicznego obciążenia dociskiem. Przy spienianiu termoplastycznego tworzywa np. polistyrenu, powstaje folia o zamkniętej budowie komórkowej. Polistyren przez proces wytłaczania jest przerabiany w różne produkty piankowe o zamkniętej budowie komórkowej. Przy tym mogą być używane różne porotwory i środki tworzące pęcherzyki, aby osiągnąć pożądane własności produktu. Wielkości komórek, gęstość i budowa tworzywa piankowego oraz zdolność uzyskiwania otwartych komórek, za pomocą fizycznych zmiennych i dodatków jest zależnie od potrzeby zmieniana.

Wytwarzana folia z tworzywa piankowego o zamkniętej budowie komórkowej jest stosowana w różnych dziedzinach, wykorzystując przy tym jej własności, jak nieznaczna gęstość, zdolność izolowania, zdolność odkształcania.

Przez mechaniczne obciążenie dociskiem powierzchni 20 struktury 11, przede wszystkim zamknięte komórki 12, które przylegają bezpośrednio do powierzchni 20 oraz leżące pod nią komórki 14, są mechanicznie przerywane tak, że tworzą się otwory 17 w ściankach 15 i 16 komórek 12,14. Przy tym żebra 13 ścianek 14,15 są tak mechanicznie odkształcane, że pojedyncze komórki 14 oraz matryca 18 struktury 11 zmieniają swoją mechaniczną wytrzymałość tak, że górne warstwy struktury 11 z twardej pianki zapadają się, a zatem utworzona folia jest miękka.

Na figurze 1b jest pokazana struktura 1 według wynalazku z termoplastycznego tworzywa sztucznego, w której komórki 2 i 4 mają postać wielościanu o maksymalnym wymiarze 0,1 mm, zwłaszcza 0,4 mm i wzajemnie przylegają do siebie. Powierzchnia 10 struktury 1 jest początkowo zamknięta, jednakże przez mechaniczną obróbkę, jak zeskrobywanie, zadrapywanie, perforowanie lub przez ochłodzenie i jednoczesne wydłużanie podczas wytłaczania, zostaje otwarta. Przy perforowaniu chodzi o tak zwane igłowanie powierzchni 10 za pomocą narzędzia 9 w postaci igły.

Komórki 2 i 4 tworzą matrycę 8 lub ruszt i są w swojej postaci nienaruszone, to znaczy ścianki 5 i 6, które są zaopatrzone w otwory 7, nie mają żadnych mechanicznych odkształceń. Każdorazowo dwie ścianki 5 i 6 każdej otwartej komórki 4 posiadają otwory 7. Po obu bokach każdego otworu 7 znajduje się żebro 3, które w porównaniu do struktury 11 z fig. la nie jest odkształcone. Oznacznikiem 2 są oznaczone komórki przylegające bezpośrednio do powierzchni 10, podczas gdy komórki leżące poniżej są oznaczone 4.

Na figurze 2 jest przedstawiona w perspektywie instalacja wytłaczająca do wytwarzania struktury 1 według wynalazku, przy czym ta instalacja nie różni się od tradycyjnej instalacji do wytwarzania pianki z tworzywa sztucznego o zamkniętych komórkach. Do pierwszej wytłaczarki ślimakowej 21 przez lej napełniający 22 jest doprowadzany granulat z tworzywa sztucznego, przemieszany ze środkiem tworzącym pęcherzyki. W tej wytłaczarce ślimakowej mieszanina z granulatu z tworzywa sztucznego i środka tworzącego pęcherzyki jest mieszana jednorodnie i zależnie od rodzaju granulatu jest stapiana przez ogrzewanie mieszaniny do temperatury do 300°C. Stopione tworzywo sztuczne w pierwszej wytłaczarce 21 poprzez dyszę 23 jest zasilane porotworem o wysokim ciśnieniu aż do 350-10^sPa. Ten porotwór jest jednorodnie przemieszany ze stopionym tworzywem sztucznym i kierowany do drugiej wytłaczarki ślimakowej 24, w której stopione tworzywo sztuczne jest schładzane przed wytłaczaniem do temperatury topnienia, leżącej w zakresie dolnej granicy pseudoplastycznego lepkościowego obszaru temperatury, np. od 120 do 250°C. Ta temperatura jest o 10 do 20% wyższa od temperatury topnienia przy wytłaczaniu pianki z tworzywa sztucznego o zamkniętych komórkach.

Przykładowo temperatura stopionego tworzywa sztucznego, którego tworzywem bazowym jest polistyren, wynosi około 170°C, podczas gdy zazwyczaj temperatura topnienia polistyrenu przy wyl°ci^e z dyszy wytłaczarki wynosi około 150°C. Ta temperatura jest

174 773 zmienną sterującą. Oprócz niej można zmieniać takie czynniki, jak gęstość, wielkość komórek i ciśnienie dyszy wytłaczarki 24.

Przy wytwarzaniu pianki z tworzywa sztucznego o zamkniętych komórkach ciśnienie porotworu, np. gazu, w temperaturze około 150°C podczas wylotu z dyszy wytłaczarki 24, wywołuje takie działanie, że stopione tworzywo sztuczne przez schładzanie jest przeprowadzane od stanu plastycznego do, w przybliżeniu, stanu elastycznego. W dyszy wytłaczarki 24 występuje przy tym szybkie parowanie i spienianie porotworu i obniżenie temperatury o około 20°C. Następnie wytłaczaną piankę z tworzywa sztucznego schładza się powoli.

Na figurze 3 jest przedstawiony wykres ukształtowania struktury o zamkniętych komórkach i otwartych komórkach w piance polistyrenowej, w zależności od temperatury topnienia tworzywa sztucznego w pierścieniowej dyszy wytłaczarki. Jak można rozpoznać z dolnej krzywej w postaci linii ciągłej, komórki pianki polistyrenowej aż do temperatury około 155°C są w dalekim stopniu zamknięte. Przy dalszym wzroście temperatury topnienia polistyrenu, na wylocie pierścieniowej dyszy wytłaczarki rozpoczyna się otwieranie komórek i w temperaturze wylotowej około 170°C komórki polistyrenu w większej części są już otwarte. Zazwyczaj zakres temperatur do wytwarzania pianki polistyrenowej o zamkniętych porach leży w obszarze od 140 do 150°C. Do surowca podstawowego polistyrenu jest dodawany jako środek tworzący pęcherzyki talk. Górna krzywa, w postaci linii punktowo-kreskowej pokazuje piankę polistyrenową, która w dalekim stopniu posiada strukturę o otwartych komórkach w zakresie od 135 do 170°C temperatury wyjściowej stopionego polistyrenu w pierścieniowej dyszy wytłaczarki. Materiałami wyjściowymi tej pianki polistyrenowej jest granulat, talk jako środek tworzący pęcherzyki i polimer obcy.

Pod pojęciem polimeru obcego rozumie się amorficzne, krystaliczne albo częściowo krystaliczne tworzywo sztuczne, które z uwagi na brak powinowactwa z matrycą pianki polimerowej tworzy fazę dyspersyjną. Również inna hipoteza mechanizmu działania nie jest wykluczona.

Z wykresu można odczytać, że struktura o otwartych komórkach pianki polistyrenowej, jest osiągana albo przez odpowiednie podwyższenie temperatury wylotowej stopionego polistyrenu w pierścieniowej dyszy wytłaczarki lub przez dodatek polimeru obcego do receptury standardowej pianki polistyrenowej w zwykłym zakresie temperatury od 140 do 150°C. W celu otrzymania pianki polimerowej o otwartych strukturach przy wyższych temperaturach chodzi ogólnie o to, żeby temperatura wytłaczania była o 10 do 20% wyższa od temperatury przy wytłaczaniu pianki polimerowej o zamkniętych komórkach. Dzięki wyższej temperaturze w dyszy wytłaczarki, przy zazwyczaj jednakowych warunkach i recepturach jak przy wytwarzaniu pianki z tworzywa sztucznego o zamkniętych porach, porotwór zamknięty w komórce prowadzi do równomiernego otwarcia miękkich ścianek komórki i w fazie schładzania, już poza dyszą wytłaczarki, przechodzi przez błonkę folii z tworzywa piankowego. Jeżeli powierzchnia takiej folii jest skrobana, zdrapywana lub igłowana, to znaczy jest mechanicznie perforowana, to jest odsłaniana budowa o otwartych komórkach, która jest odpowiednia do przy'ęcia apolarnej cieczy, to znaczy cieczy podobnych do oleju. Otwarcie powierzchni jest również osiągane przez schładzanie i jednoczesne rozciąganie wytłaczanej pianki z tworzywa sztucznego.

Dzięki wysokiej temperaturze obniża się lepkość tworzywa piankowego i ścianki komórek otwierają się przez podwyższone ciśnienie gazu, bez pękania i bez odkształceń, przez co jest osiągany efekt budowy o otwartych komórkach. Także wtedy, gdy na powierzchni przez dalsze schładzanie komórki zamykają się i najpierw muszą być otwarte przez mechaniczną obróbkę, we wnętrzu folii z tworzywa piankowego nie dochodzi do zamknięcia komórek, to znaczy pozostają one dalej otwarte.

Na wykresie fig. 4, dla różnych amorficznych polimerów, są podane zakresy temperatur stopionych polimerów w dyszy wytłaczarki, względnie na jej wylocie. Zakreskowane _ zakresy temperatur dla różnych polimerów prowadzą do wytwarzania struktur o zamkniętych komórkach, podczas gdy niezakreskowane, wyższe zakresy temperatur odnośnych polimerów prowadzą do wytwarzania struktur o otwartych komórkach. Przy polimerach krystalicznych temperatura topnienia musi leżeć blisko temperatury krystalizacji (±2°), aby móc wytłaczać piankę. Nie tylko przy zakreskowanych zakresach temperatur, ale także niezakreskowanych chodzi o amorficzne polimery, dla których najniższa temperatura przy każdej ilości porotworu wstrzykiwanego do stopionego polimeru leży niżej i, że otrzymana struktura komórkowa jest z drobnymi porami. Przy wyższych temperaturach każdego zakresu temperatury jest wstrzykiwana względnie duża ilość porotworu, a otrzymana budowa komórkowa jest wielkoporowa. Wielkość komórek, oczywiście, może być sterowana przez inne zmienne niż porotwór.

Przy polimerach termoplastycznych, które mogą być przerabiane w piankę, chodzi o polimery z grupy poliolefinów, jak polietylen o wysokiej gęstości (HDPE), polietylen o małej gęstości (LDPE), polietylen liniowy o małej gęstości (LLDPE), chlorowany polietylen, polipropylen, kopolimer polipropylenowy, kopolimer etylenu z octanem winylu, chlorowcowane poliolefiny: z grupy polimerów styrenowych jak polistyren, kopolimer polistyrenowy, kopolimer akrylonitrylu z butadienostyrenem, bezwodnik kwasu styrenomaleinowy, wysokoudarowy polistyren; z grupy poliestrów jak polialkilenotereftalan, z terpolimeru etylenopropylenowego, polichlorku winylu i/lub tlenku polifenylenu.

To wyliczenie jest przykładowe i nie stanowi żadnego ograniczenia. Również jest możliwe wytwarzanie pianki z polimerów termoplastycznych lub mieszanin termoplastycznych i nietermoplastycznych polimerów, z polimerów, kopolimerów lub mieszanin termoplastycznych polimerów i/lub kopolimerów. Tego rodzaju mieszaniny przykładowo mogą składać się z polipropylenu/polietylenu, polipropylenu/polibutylenu, polipropylenu/polietylenu/polimeru polibutylu.

Materiałami wyjściowymi pianki z tworzywa sztucznego są każdorazowo granulat, proszek lub przedmieszka z uprzednio wymienionych polimerów, kopolimerów lub mieszanin, środek tworzący pęcherzyki i porotwór.

Do wytwarzania wytłaczanej pianki polimerowej o otwartych komórkach, można także określony udział wagowy polimeru zastąpić podobnym udziałem wagowym polimeru obcego. Ogólnie udział wagowy polimeru obcego jest mniejszy od udziału wagowego polimeru i leży w zakresie wielkości od 0,2 do 9% wagowych, zwłaszcza 2 do 5% wagowych. Zależnie od typu wytłaczarki może być także konieczne podniesienie udziału polimeru obcego ponad 6%o wagowych aż do 9% wagowych. Te materiały wyjściowe mogą być także dodatkami, jak przykładowo środek zwilżający, aby podwyższyć chłonność, względnie zdolność adsorpcyiną, zwłaszcza dla polarnych cieczy. Gęstość pianki leży w obszarze od 0,02 do 0,350 g/cm³, a chłonność dla polarnych cieczy wynosi 1- do 30-krotaej, zwłaszcza 8- do 10-krotną gęstość p^nki.

Polimer obcy jest w ten sposób dobierany, że posiada on tylko bardzo nieznaczne powinowactwo z matrycą polimeru, to znaczy, innymi słowy, że zwilżalność polimeru obcego w matrycy polimerowej jest bliska zeru i tworzy on w matrycy pianki fazę dyspersyjną. Jako postać morfologiczna struktura ta ma postać kropelki, jak to pokazuje fig. 5a. Przy tym chodzi o matrycę polistyrenową, do której polimer obcy, w niniejszym przypadku cząsteczka polipropylenu, jest włączona do matrycy pianki polistyrenowej. Jak pokazuje powiększony szczegół na fig. 5a tego rodzaju cząsteczek polipropylenowych w matrycy pianki polistyrenowej, siły adhezyjne na powierzchni rozdziału faz, pomiędzy matrycą pianki polistyrenowej a cząsteczką polipropylenu są bardzo małe. Przy procesie tworzenia pianki, przy którym jest wywołane silne rozciągnięcie ścianek komórek, dochodzi do tworzenia pęknięć na powierzchni rozdziału faz, co przede wszystkim przy cieniutkich ściankach komórek prowadzi do struktury o otwartych komórkach w piance polistyrenowej.

Tworzenie pęknięć w ściance komórki jest szczegółowo przedstawione na fig. 5b. Grubość ścianki komórki wynosi około 3 μ m i łatwo jest rozpoznać, że z powodu tworzenia pęknięć na powierzchni rozdziału faz obu różnych polimerów, ścianka komórki zostaje utrzymana w dużym stopniu w swojej postaci i nie jest odkształcana. Tworzenie pęknięć przez większą koncentrację objętości częściowo krystalicznych polimerów, to znaczy polipropylenu, może być jeszcze wzmocnione, w porównaniu do polistyrenu, podczas

174 773 schładzania na powierzchni rozdziału faz, ponieważ jak wiadomo właściwa zmiana objętości propylenu w jednakowych zakresach temperatury od 150°C do 100°C jest o wiele większa.

Jako porotwór używa się nasycone, nienasycone lub cykliczne węglowodory, chlorowcowane węglowodory, alkohole, wodę, azot, dwmtlenek węgła lub ich mieszaniny. Uprzywilejowanie porotwór wybiera się z grupy metanu, etanu, eteru, propanu, propenu, n-butanu, f-butanu, 2-butanu, izobutanu, n-pentanu, izopentanu, 2,2-dwumetylopropauu, cyklopentanu. Przykładowo porotwór może być mieszaniną z propanu i n-butanu, o stosunku wagowym 30 do 80% wagowych propanu do 20 do 70% wagowych n-butanu, również może być używany, zwłaszcza przy wytwarzaniu pianki polistyrenowej, tylko n-butan. Jako środek tworzący pęcherzyki stosuje się zazwyczaj kwas węglowy, wodę, azot, talk, kredę, węglan sodowy i/lub kwas cytrynowy z udziałem od 0,1 do 5% wagowych do stopionego polimeru. Polimer obcy wybiera się z grupy: polietylen, polipropylen, kopolimer polipropylenu, polistyren, kopolimer etylenu z octanem winylu, polimetylometakrylan, poliuretan, politetrafluoroetylen. Przy tym polimer obcy dodaje się jako granulat, przedmieszkę lub proszek, a jego udział wagowy w stopionym polimerze leży w obszarze od 0,2 do 9% wagowych.

Przy dodawaniu polimeru obcego do materiału wyjściowego wytwarzającego stopiony polimer optymalna temperatura na wylocie dyszy wytaczarki wynosi około 150°C. Bez dodatku środka nawilżającego otrzymane folie z pianki są już odpowiednie do absorbowania apolarnych cieczy, które są cieczami podobnymi do oleju. Inaczej powstrzymuje się absorpcję polarnych cieczy, np. wody, ponieważ kropelki wody na podstawie swojego napięcia powierzchniowego w ogólności przyjmują kształt podobny do kulki, a przez to kąt rozdziału faz pomiędzy powierzchnią folii a kropelką apolarnej cieczy jest co najmniej tak duży, że nie dochodzi do absorpcji polarnych cieczy. W celu zmniejszenia kąta rozdziału faz polarnej cieczy wobec ścianek komórek, względnie wobec powierzchni folii, do stopionego polimeru jest dodawany środek zwilżający ze związków aktywnych kationowo, amonowo, amfoterycznych lub niejonotwórczych. Przy tych środkach zwilżających chodzi między innymi o alkanosulfoniany, z których jeden jest dodawany do przedmieszki, przykładowo stopionego polistyrenu. Udział wagowy alkanosulfonianu lub alkanosulfonianów w kąpieli wynosi w ogólności 0,1 do 10% wagowych, zwłaszcza 0,5 do 5% wagowych.

W celu podwyższenia prędkości absorpcji polarnych cieczy, jedną powierzchnię folii z tworzywa poddaje się obróbce za pomocą wyładowań koronowych, koronowo-aerozolowych. Również jest możliwe stosowanie powłoki molekularnej, odpowiadającej tak zwanemu sposobowi mgławicowemu na jednej z powierzchni folii, aby podwyższyć prędkość absorpcji dla polarnych cieczy i aby z wodnych cieczy, emulsji, lub tym podobnych, selektywnie absorbować polarne lub apolarne składniki. Otrzymana folia o otwartych komórkach może być wytwarzana w różnych grubościach i jest dalej przerabiana w płyty, profile i bloki. Jej zastosowanie to przede wszystkim filtry ssące, powłoki opakowaniowe dla środków spożywczych lub innych towarów zawierających wilgoć.

Na figurach 6a-6f są przedstawione powiększone przekroje budowy komórkowej folii i zaznaczone warunki absorpcyjne cieczy.

Figura 6a pokazuje piankę polistyrenową o otwartych komórkach, która jest wytwarzana za pomocą receptury bazowej, jak to będzie jeszcze zaznaczone. Materiałami wyjściowymi tej pianki są: granulat polistyrenu i talk jako środek tworzący pęcherzyki. Zdolność do otwierania porów jest osiągana przez podwyższenie temperatury na wylocie dyszy wytłaczarki. Jak widać z fig. 6a tego rodzaju pianka posiada dużą zdolność absorpcji dla apolarnych cieczy, przykładowo oleju, co ma jednocześnie znaczenie, że te ciecze mogą bezproblemowo przepływać z powierzchni pianki do wnętrza otwartych komórek.

Inną zdolność absorpcji dla polarnej cieczy, przykładowo wody, można rozpoznać z fig. 6b. Na podstawie wysokiego napięcia powierzchniowego kropelki wody, tworzy się względnie duży kąt rozdziału faz, pomiędzy pianką polistyrenową a kropelką wody, przez co w dużym stopniu uniemożliwione jest wnikanie kropelki wody do otwartej komórki.

177 777

Jednakowe warunki absorpcyjne dla apolarnych i polarnych cieczy wykazuje także pianka polistyrenowa o otwartych komórkach, przy której wytwarzaniu jest dodawany polimer obcy, według receptury bazowej, a temperatura w dyszy wytłaczarki ma około 150°C.

Figury 6c i 6d pokazują warunki absorpcyjne dla apolarnych i polarnych cieczy, gdy receptura bazowa przy wytwarzaniu pianki posiada jeszcze środek nawilżający, który jest zaznaczony przez czarne punkty na matrycy polistyrenowej, względnie na ściankach komórki. Dzięki środkowi nawilżającemu, kąt rozdzielenia faz polarnych cieczy, zwłaszcza wody, jest tak obniżony, że polarna ciecz bezproblemowo wpływa do otwartej komórki.

Na figurze 6e jest pokazane, że absorpcja apolarnej cieczy do pianki polistyrenowej o otwartych komórkach może być, bez środka zwilżającego i bez obróbki wstępnej, stymulowana, to znaczy przyspieszona przez wyładowania koronowo-aerozolowe. Przy tym pianka polistyrenowa może być wytwarzana albo przy podwyższonej temperaturze 170°C dyszy wytłaczarki lub przy tradycyjnej temperaturze 150°C, ale z dodatkiem polimeru obcego.

Z figury 6f jest widoczne, że przez obróbkę wstępną koronową może być stymulowana, to znaczy przyspieszona, absorpcja cieczy polarnej do pianki polistyrenowej zawierającej środek zwilżający. Przy postaciach wykonania pianki polistyrenowej według fig. 6e i f dochodzi do selektywnej absorpcji apolarnej cieczy (olej), względnie polarnej cieczy (woda) z cieczy, która zawiera oba składniki.

Następnie w tabeli 1 są podane niektóre przykłady pianki polistyrenowej o otwartych komórkach, mającej gęstość 70-75 g/l.

W przykładzie A do pianki polistyrenowej stosuje się recepturę normalną materiału wyjściowego stopionego polistyrenu, to znaczy 95% wagowych granulatu polistyrenowego, 1% wagowych talku jako środka tworzącego pęcherzyki i 4% wagowych butanu lub chlorowcowanego węglowodoru jako porotworu. Temperatura na wylocie dyszy wytłaczarki wynosi około 170¾.

W przykładach B i C jest każdorazowo dodawany polimer obcy w ilości 3% wagowych, podczas gdy udział porotworu pozostaje niezmieniony, a udział środka tworzącego pęcherzyki jest podwyższony do 3% wagowych. Temperatura dyszy podczas procesu wytłaczania wynosi 150°C.

Stosownie do tego udział granulatu polistyrenowego wynosi 90% względnie 87% wagowych.

W przykładzie C dochodzi jeszcze 3% wagowych środka zwilżającego, przykładowo alkilosulfonianu, przez co tak otrzymana pianka polistyrenowa posiada wysokie selektywne możliwości absorpcyjne dla polarnych, względnie wodnych cieczy.

Pianka polistyrenowa według przykładu D zawiera 92% wagowych polistyrenu, 1% wagowych środka tworzącego pęcherzyki, 3% wagowych środka zwilżającego i 4% wagowych porotworu. Temperatura dyszy podczas procesu wytłaczania wynosi 170°C.

W tabeli 2 są zestawione gęstości pianki, maksymalne wchłanianie cieczy dla wody i zdolności absorpcyjne pianek polistyrenowych przykładowo podanych w zastrzeżeniu 14. Chłonność cieczy jest określona według równania:

chłonność cieczy = pfl (1“^)’ gdzie:

Pfl gęstość cieczy, pF gęstość pianki, a pPs gęstość polistyrenu, każdorazowo w g/l.

Tak wytworzone struktury są stosowane jako materiał opakowaniowy dla towarów zawierających ciecz, jako filtry ssące, przy czym to wyliczenie możliwości zastosowania nie jest całkowite lecz tylko przykładowe.

174 773

Tabela 1

	A Receptura normalna	B Selektywna absorpcja dla cieczy w rodzaju oleju	C Selektywna absorpcja dla wodnych cieczy	D Selektywna absorpcja dla wodnych cieczy
Granulat PS	95%	90%	87%	92%
Środek tworzący pęcherzyki (np.	1%	3%	3%	1%
talk) Polimer obcy	_-	3%	3%	_-
(np. PE, PP, PPC, EVA) Środek zwilżający (np. alkilosulfonian)	-	-	3%	3%
Porotwór (np. alkany jak butan, chlorowcowany węglowodór	4%	4%	4%	4%
Rodzaj budowy komórkowej (drobna) < 0,4 mm	otwarta	otwarta	otwarta	otwarta

Tabela 2

p^F* gęstość pianki g/l	Maksymalna chłonność wody g/l	Zdolność absorpcji
30	971,4	32,4
40	961,9	24,0
50	952,4	19,0
60	942,9	15,7
70	933,3	13,3
80	923,8	11,5
90	914,8	10,2
100	904,8	9,0

174 773

Komórka otwarta

Komórka zamknięta

17^4773

FIG.3

ΡΕΤΡ

οο

CU.

•Γ-J co ω

4-» c €- Ν

CD Ο >.

•Ρ -Ρ

0? 0) •Γ-, C

174 773 matrvca PS cząstki ί

FIG.5b

174 773

FIG.Ia

19> 20 /

	Jh2

13*\|	JU	>18
	^15$

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz Cena 4,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Struktura z termoplastycznej pianki z tworzywa sztucznego, której jedna powierzchnia jest zamknięta i której inna powierzchnia co najmniej w obszarze częściowym jest otwarta tak, że graniczące z tą powierzchnią komory są dostępne dla cieczy, przy czym pianka zawiera co najmniej 10% otwartych komórek, znamienna tym, że komórki (2, 4) pianki mają postać podobną do wielościanu i posiadają nie odkształcone mechanicznie ściany zaopatrzone w otwory (7), a co najmniej dwie ścianki (5,6) każdej otwartej komórki (4) są wyposażone w takie otwory (7).
2. Struktura według zastrz. 1, znamienna tym, że pianka stanowi co najmniej tworzywo sztuczne, wybrane korzystnie z grupy poliolefinów: np. polietylen HDPE, polietylen LDPE, polietylen LLDPE, chlorowany polietylen, polipropylen, kopolimer polipropylenu, kopolimer etylenu z octanem winylu, chlorowcowane poliolefiny; z grupy polimerów styrenowych: np. polistyren, kopolimer polistyrenowy, kopolimer akrylonitrylu z butadienem styrenowym, styrenowy bezwodnik kwasu styreno-maleinowego, wysokoudarowy polistyren; z grupy poliestrów: polialkileno-tereftalan; z termopolimeru etylenowo-propylenowego, polichlorku winylu; i/lub tlenku polifenylenu.
3. Struktura według zastrz. 1, znamienna tym, że piankę stanowi korzystnie termoplastyczny polimer lub mieszanka termoplastycznych polimerów, albo mieszanka termoplastycznych i nietermoplastycznych polimerów.
4. Struktura według zastrz. 3, znamienna tym, że pianka zawiera co najmniej polimer, porotwór i środek tworzący pęcherzyki.
5. Struktura według zastrz. 4, znamienna tym, że polimerem jest do 95% wagowych polistyrenu, środkiem tworzącym pęcherzyki jest talk, kreda, węglan sodu, wodorowęglan sodu i/lub kwas cytrynowy do 3% wagowych, a porotworem jest butan, propan lub ich mieszanina, do 6% wagowych.
6. Struktura według zastrz. 4, znamienna tym, że w piance określony udział wagowy polimeru jest zastąpiony przez jednakowej wielkości udział wagowy polimeru obcego.
7. Struktura według zastrz. 6, znamienna tym, że udział wagowy polimeru obcego jest mniejszy od udziału wagowego polimeru.
8. Struktura według zastrz. 6 albo 7, znamienna tym, że udział wagowy polimeru obcego wynosi 0,2 do 9% wagowych, zwłaszcza 2 do 5% wagowych.
9. Struktura według zastrz. 5, znamienna tym, że pianka zawiera około 90% wagowych granulatu polistyrenu, około 3% wagowych talku, do 4% wagowych butanu i do 3% kopolimeru polipropylenu.
10. Struktura według zastrz. 7, znamienna tym, że polimer jest polistyrenem, a polimer obcy jest wybrany z grupy: polietylen, polipropylen, kopolimer polipropylenu, kopolimer etylenu z octanem winylu, polimetylometakrylan, politetrafluoroetylen, poliuretan.
11. Struktura według zastrz. 3, znamienna tym, że pianka zawiera polimer, środek tworzący pęcherzyki, porotwór, polimer obcy i jako dodatek środek zwilżający.
12. Struktura według zastrz. 11, znamienna tym, że pianka zawiera 87% wagowych granulatu polistyrenowego, 3% wagowych proszku z talku, 4% wagowych porotworu z grupy: butan, propan, wodorofluoroalkan, 3% wagowych polimeru obcego, wybranego z grupy: polipropylen, kopolimer polipropylenowy, polietylen i 3% wagowych alkilosulfonianu jako polarny środek zwilżający.

174 773
13. Struktura według zastrz. 11, znamienna tym, że pianka ma gęstość w zakresie od 0,20 do 0,350 g/cm³.
14. Struktura według zastrz. 1, znamienna tym, że komórki (2,4) mają maksymalny wymiar < 1,0 mm, zwłaszcza < 0,4 mm.
15. Sposób wytwarzania struktury z termoplastycznej pianki z tworzywa sztucznego, której jedna powierzchnia jest zamknięta i której inna powierzchnia jest co najmniej częściowo otwarta, tak, że graniczące z tą powierzchnią komory są dostępne dla cieczy, przy czym pianka zawiera co najmniej 10% otwartych komórek, znamienna tym, że stapia się co najmniej jeden polimer i środek tworzący pęcherzyki w pierwszym etapie wytłaczania w temperaturze do 300°C, po czym na końcu pierwszego etapu wytłaczania do stopionego polimeru wstrzykuje się pod wysokim ciśnieniem do 350 • 10Pa porotwór i miesza się jednorodnie, a w drugim etapie wytłaczania stopiony polimer, bezpośrednio przed wytłaczaniem, schładza się do temperatury pomiędzy 120°C a 250°C, a po wytłoczeniu struktury co najmniej jedną z jej powierzchni częściowo otwiera się przez mechaniczną obróbkę, przykładowo zeskrobywanie, zadrapywanie lub igłowanie albo przez chłodzenie i jednoczesne wydłużanie na wylocie z dyszy wytłaczarki.
16. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że określony udział wagowy polimeru zastępuje się jednakowej wielkości udziałem wagowym polimeru obcego, którego zwilżalność w stopionym polimerze wynosi prawie zero i nastawia się temperaturę stapiania polimeru na temperaturę stapiania pianki o zamkniętych porach.
17. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że stopiony polimer otrzymuje się z co najmniej jednego tworzywa sztucznego wybranego z grupy poliolefinów, np. ' polietylen HDPE, polietylen LDPE, polietylen LLDPE, chlorowany polietylen, polipropylen, kopolimer polipropylenowy, kopolimer etylenu z octanem winylu, chlorowcowane poliolefiny; z grupy polimerów styrenowych; np. polistyren, kopolimer polistyrenowy, kopolimer akrylonitrylu z butadienostyrenem, bezwodnik kwasu styreno-maleinowego, wysokoudarowy polistyren; z grupy poliestrów, np. polialkilenotereftalan; z termopolimeru etylenopropylenowego, polichlorku winylu i/lub tlenku polifenylenu.
18. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że jako porotwór używa się nasycone, nienasycone lub cykliczne węglowodory, chlorowcowane węglowodory, alkohole, wodę, azot, dwutlenek węgla lub ich mieszaniny.
19. Sposób według zastrz. 18, znamienny tym, że porotwór wybiera się z grupy metanu, etanu, propanu, n-butanu, 1-butanu, 2-butanu, izobutanu, n-pentanu, izopentanu, 2,2-dwimetylopropanu, cylkopentanu.
20. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że jako porotwór stosuje się mieszaninę propanu i n-butanu, o stosunku wagowym 30 do 80% wagowych propanu do 20 do 70% wagowych n-butanu.
21. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że dodaje się do polistyrenu, jako surowca podstawowego stopionego polimeru, polimer obcy wybrany z grupy: polietylen, polipropylen, kopolimer polipropylenu, kopolimer etylenu z octanem winylu, polimetakrylan, poliuretan, policzterofluoroetylen i, że polimer obcy w stopionym polimerze otwiera bezuszkodzeniowo ścianki komórek.
22. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że polimer obcy dodaje się jako granulat, przedmieszkę lub proszek, a jego udział wagowy w stopionym polimerze wynosi 0,2 do 9% wagowych, zwłaszcza 2 do 5% wagowych.
23. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że do stopionego polimeru dodaje się jako środek tworzący pęcherzyki kwas węglowy, wodę, azot, talk, kredę, węglan sodu, wodorowęglan sodu i/lub kwas cytrynowy w ilości 0,05 do 5% wagowych.
24. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że do stopionego polimeru dodaje się środek zwilżający ze związków aktywnych kationowo, anionowo; amfoterycznych lub niejonotwórczych.
25. Sposób według zastrz. 24, znamienny tym, że dozowanie środka zwilżającego w postaci alkilosulfonianów prowadzi się w postaci przedmieszki i, że udział wagowych

174 773 alkilosulfonianu lub alkilosulfonianów w stopionym polimerze wynosi 0,1 do 10% wagowych, zwłaszcza 0,5 do 5% wagowych.
26. Sposób» według zastrz. 15, znamienny tym, że jedną e. nowierzchei struktury poddaje się działaniu wyładowań koron owych, koronowo-aerozolowych lub powlekaniu molekularnemu.