Geslotencellig schuim

Polyethyleen


Er kunnen verschillende hoofdpolymeren als basismateriaal worden gebruikt.
Polyethyleen (LDPE en HDPE)
EVA (Ethyleenvinylacetaat-copolymeer)
Polypropyleen.

Deze materialen tonen verschillen in kristalliniteit en eigenschappen. Deze schuimsoorten hebben gesloten cellen.

Schuimproces


Afhankelijk van de soort grondstof bestaan er een paar verschillende manieren om schuimen te maken. De meeste schuimsoorten moeten echter worden geschuimd, hetgeen betekent dat er gas in wordt gespoten.

Er bestaan twee manieren om het schuim te produceren. In beide gevallen genereert de expansie van het gas de celstructuur. De eerste is het “fysisch schuimen”. Dit proces bestaat uit het vloeibaar maken van de grondstof (kunststof), een vloeistof met een laag kookpunt in de gesmolten massa pompen en vervolgens het geheel onder gecontroleerde omstandigheden laten afkoelen. Door de hoeveelheid en het soort fysisch schuimmiddel alsook de omstandigheden te variëren, kunnen schuimsoorten met verschillende dichtheden worden geproduceerd. Dit schuim wordt geëxpandeerd genoemd, maar er zijn geen bruggen aanwezig. Het via dit proces gefabriceerde materiaal is een thermoplastisch schuim dat kan worden omgesmolten om opnieuw gebruikt te worden, maar het is niet hittebestendig, kan niet door hitte worden gevormd en heeft geen fijne celstructuur. 

Een speciale vorm van “fysisch schuimen” is het Zotefoams-mengselproces. In plaats van alle componenten samen te mengen en te “koken”, wordt de PE geëxtrudeerd en langs een hoog energetische stralenbundel geleidt om bruggen tussen de ketens te vormen. (of peroxide voor sommige materialen) Het materiaal wordt vervolgens in platen van verschillende afmetingen gesneden en in een autoclaaf geplaatst, waar het onder hoge druk in een stikstofgasomgeving wordt verwarmd. Tenslotte wordt de geïmpregneerde massieve plaat geëxpandeerd. In dit gasproces wordt stikstof als een fysisch schuimmiddel gebruikt. Dit produceert een puur, chemisch inert schuim zonder restanten van schuimmiddelen en met een uniforme celstructuur met regelmatige celwanden.
Het tweede proces wordt “chemisch schuimen” genoemd. Deze procedure maakt gebruik van een massief residu (een chemisch schuimmiddel) dat in een matrijs wordt geplaatst. De temperatuur van de matrijs wordt zodanig verhoogd, dat het chemisch schuimmiddel uit elkaar kan gaan vallen waarbij een gas vrijkomt. Dit gas wordt gebruikt om de kunststof te schuimen waarvan de viscositeit nu laag genoeg is om luchtbelletjes te kunnen vormen en een schuim te produceren. Ter verbetering van de celstructuur wordt brugvorming van het basispolymeer toegepast. Een hogere viscositeit en een hogere chemisch schuim degradatietemperatuur alsmede een sterkere polymeersmelt resulteren in kleinere cellen. De druk heeft ook invloed op de celstructuur en met name de grootte van de cellen. Een hoge externe druk op het schuimsysteem levert een schuim met kleine cellen op.

De eigenschappen van schuim zijn afhankelijk van de cellen en de hoeveelheid damp die deze per volume bevatten, omdat deze de dichtheid en de thermische isolatie-eigenschappen van het product beïnvloeden. Additieven geven kleur aan het foam en kunnen de eigenschappen zoals brandvertraging en geleiding verbeteren.
Tijdens de fabricage worden geen schadelijke schuimmiddelen zoals Cfk´s of Hcfk’s gebruikt.

Brugvorming
De ketens van het polymeer worden door middel van brugvorming in het polymeer verbonden. Dit verbetert de fysische eigenschappen en helpt bij het thermoformeren. De temperatuurbestendigheid wordt verhoogd en als het polymeer wordt verwarmd wordt dit niet vloeibaar. Daardoor behoudt het materiaal zijn vorm bij verwarming tijdens het fabricageproces. Er bestaan verschillende manieren voor brugvorming, zijnde chemisch of door middel van bestraling.

 
Ethyleenschuimsoorten zijn:

  • Inert en lichtgewicht
  • Taai, flexibel en veerkrachtig
  • Zeer energieabsorberend
  • Eenvoudig te fabriceren met gebruikmaking van zeer bekende technieken
  • Eenvoudig te thermoformeren
  • Hebben een breed bedrijfstemperatuurbereik
  • Uitstekend bestand tegen chemische stoffen en water
  • Tasten metalen onderdelen niet aan
  • Goed UV-bestendig.