199331. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szabályozható pórusméretű, nyílt cellaszerkezetű, hőre lágyuló polimerhab formatestek előállítására
1 HU 199331 A 2 A találmány tárgya eljárás szabályozható pórusméretű, nyílt cellaszerkezetü, előnyösen polietilénből, kis- és nagysűrüségü polietilén elegyéböl, polietilénnek PVC-vel vagy vinil-acetát kopolimerrel alkotott keverékéből, poharaidból, illetve polipi’opilénböl készült hőre lágyuló hab formatestek előállítására. A nyílt szerkezetű poliolefinhabok a műanyag habok cellaszerkezet szerinti osztályozásában a szivacsszerű habanyagok közé sorolhatók. Előállításukra vonatkozólag több technikai megoldás ismeretes. Egyik eljárás szerint a polietilénhez vagy polil vinil-kloridlhoz, vagy általában a poliolefin gyantához mechanikusan olyan anyagokat kevernek szobahöfokon, melyeket a feldolgozási művelet (pl. fröccsöntés, extrudálás) után megfelelően megválasztott oldószerrel szobahöfokon, vagy magasabb hőmérsékleten kioldanak. Ilyen adalékanyag pl. a keményítő vagy a konyhasó (Mod. Plastics International, February 1981. p. 33). Egy másik, az előzőhöz hasonló eljárásnál a polimer kompozíciót úgy állítják elő, hogy a polietilén-konyhasó homogenizátumot xilolban oldják 127 °C-on állandó keverés mellett. A polimer teljes oldódása után a keverést fenntartva, lehűlni hagyják az oldatot. Az oldószerben a konyhasó kristályok nem oldódnak, viszont a lehűlés során a polimer kiválik az oldatból és eközben bevonja a konyhasó kristályokat. Ezután szűrik az anyagot, majd acetonnal kimossák a maradék xilolt, végül szárítják. Ezt követi a feldolgozás vagy másként a formázás művelete, melynek során a szerszámba helyezik az anyagot, majd megfelelő nyomást alkalmazva zárják a szerszámot. A nyomást fenntartva, kissűrűségü polietilén esetében 121 °C-ra, nagysűrüségü polietilén esetében 149 °C-ra melegítik fel a szerszámot és ezen a hőfokon 30 percig tartják. Ezen idő eltelte után a nyomást még továbbra is fenntartva 49 °C alá hütik a szerszámot. A lehűlést követően a nyomás megszűntetése után kiveszik a darabot, majd 82 °C és 88 °C közötti hőmérsékletű vízben három - öt napig áztatják, ismételten kicserélt vízben. Ezalatt az idő alatt a NaCl kioldódik a polietilénből és igy a szárítást kővetöleg nyitott cellaszerkezetű polietilénhabot kapnak. (Journal of Cellular Plastics November/December, 1973. p. 268-273). Hózsugoritásos (ún. szinterezéses) módszerrel is előállítható nyílt cellaszerkezetü poliolefinhab. Ennél a módszernél úgy járnak el, hogy a poliolefinport beöntik a szerszámüregbe, majd rendszerint nyomást adnak rá meghatározott ideig, ezt kővetöleg pedig a poliolcfingyanta olvadáspontját megközelítő hőmérsékletet alkalmazva forrasztják, tapasztják össze a felületükön megolvadt műgyanta részecskéket. A hözsugorodást a szerszám, illetve a termék lehűtése követi. A szobahőmérsékleten alkalmazott nyomás a szemcsék közötti levegő nagy részének eltávolítását is eredményezi. Ezt az eljárást bizonyos esetekben nyomás alkalmazása nélkül is végzik pl. a szeparátor lemez gyártásánál (Műanyag Zsebkönyv, 4. teljesen átdolgozott kiadás, Műszaki Könyvkiadó, Budapest 1979. p. 708-709). A közölt módszerekkel előállított poliolefinhabok pórusméretét a kioldásra kerülő anyag (keménytö, konyhasó) szemcseméretével, vagy a por alakú poliolefin műgyanta szitálás után nyert szemcseméret frakciójával, illetve méreteloszlásával, valamint nyomás egyidejű alkalmazásával állítják be. Az ismert eljárásokkal azonban csak egy-egy technikai célra felhasználható poliolefinhab állítható elő. Pl: hangtompító vagy vákuumszonda, vagy vizlevegóztetó. A találmány célja olyan eljárás kidolgozása, mely lehetővé teszi igen egyszerű módon, egyszerű módszerrel, eszközökkel és berendezésekkel, szabályozható pórusmóretű nyílt cellaszerkezetű polimerhab előállítását. Az igy előállított termék egyaránt alkalmas poralakú anyagok csomagolásánál a levegő eltávolítására vákuumszondaként alkalmazva, pneumatikus rendszerek működtetésénél a kiáramló levegő útjába felszerelve hangtompítóként, viz vagy egyéb folyadék levegőztetésénél, vagy más gázhalmazállapotú anyaggal történő átbuborékoltatásánál a gáz, vagy levegő (mikro)buborékok formájában történő szétoszlatására, ugyanilyen formában tavak, vagy más vízfelületek befagyásának megakadályozására a levegő vagy gáz szétoszlatása révén, talajba fektetve megfelelő kiképzésben szivárogtató öntözőként, csepegtető öntözéshez, vízhez, italokhoz vagy más egyéb helyekre folyadékszűrőként, az alapanyag oleofil, illetve hidrofób tulajdonsága révén az olajszennyezésnek vízből, levegőből való eltávolítására felhasználható anyagként, stb. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy a fenti cél maradéktalanul elérhető, ha a kiindulási polimer port, pelyhet, illetve darát és/vagy granulátumot önmagában vagy adott esetben felületaktiv adalékokkal történő homogenizálás után úgy adagoljuk a szerszámba, hogy a szemcsék 30-3000 Hz frekvenciájú, 0,5-6 mm amplitúdójú rezgéssel rezgőmozgásba hozva meghatározott ideig tömöritjük eredeti tömegének legalább 1- -10 tf%-át meghaladó mértékben. Adott esetben az adagolás közben emellett még legfeljebb 0,06 Pa vákuumot is alkalmazunk. Azt tapasztaltuk, hogy különösen kedvező tulajdonságú végterméket tudunk előállítani, ha az adagolást 1-90 kV, előnyösen 10-40 kV, feszültségű, legfeljebb 40 mA áramerósségü váltakozó áram által létrehozott elektromos erőtérben végezzük. Ha az adagolást ilyen paraméterek mellett végezzük, tovább növekszik a késztermék homogenitása. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
