Tworzywa sztuczne, gęstość pojęcia


Przez pojęcie tworzywa sztuczne rozumiemy użytkową postać wielkocząsteczkowych związków chemicznych zwanych polimerami. Polimery otrzymywane są w wyniku polireakcji małych cząsteczek organicznych (monomerów),a mianowicie: polimeryzacji (np. polichlorek winylu, polistyren, polietylen,polipropylen, polioctan winylu), polikondensacji (np.poliestry,poliamidy)

polimery fenolowo-formaldehydowe, mocznikowo- i melaminowo-formaldehydowe) i poliaaddycji (np. żywice epoksydowe i poliuretanowe), a także w wyniku

modyfikacji naturalnych związków wielkocząsteczkowych (pochodne celulozy,

kauczuku, kazeiny).

Ze względu na właściwości użytkowe polimery dzieli się na elastomery

i plastomery.

Elastomery poddane obciążeniom w temperaturze ok. 20°C wykazują

znaczne odkształcenia o charakterze sprężystym (powyżej 100%, np. kauczuk).

Plastomery natomiast wykazują skłonność do odkształceń plastycznych i w zale-

żności od zachowania się podczas ogrzewania dzielą się na polimery: termoplas-

tyczne i termoutwardzalne.

Polimery termoplastyczne o budowie liniowej lub rozgałęzionej również

w temperaturze podwyższonej, pod wpływem ogrzewania, miękną i uplastycz-

niają się. Wielokrotne ogrzewanie nie powoduje u nich zaniku plastyczności

i zdolności do formowania. Polimery takie mogą być więc kształtowane

wielokrotnie.

W polimerach termoutwardzalnych pod wpływem podwyższonej tem-

peratury zachodzą nieodwracalne procesy wywołane powstaniem struktury

usieciowanej, z którą związana jest ich nietopliwość. Z tego względu mogą być

one kształtowane tylko jednokrotnie. W przypadku niektórych polimerów

proces nieodwracalnego sieciowania może zachodzić w temperaturze normalnej

w drodze chemicznej przy udziale specjalnych utwardzaczy. Polimery takie noszą

nazwę chemoutwardzalnych.

Polimery w swej formie użytkowej rzadko występują w postaci „czystej",

w zależności bowiem od przeznaczenia zawierają różnego rodzaju dodatki.

W ogromnej większości przypadków polimery stosowane są w postaci

wieloskładnikowych kompozycji, w skład których wchodzą plastyfikatory,

stabilizatory, barwniki, środki smarne ułatwiające przetwórstwo, środki obniżające palność oraz wypełniacze i nośniki.

Plastyfikatory, zwane również zmiękczaczami, polepszają elastyczność

i giętkość polimerów, a tym samym i tworzywa sztucznego, zapewniając te

właściwości nawet w obniżonej temperaturze.

Ułatwiają również przetwórstwo nie zmieniając charakteru chemicznego

polimeru. Są to trudno lub całkowicie nielotne ciecze lub rzadziej łatwo topliwe

ciała stałe. Stosowane są przeważnie do polichlorku winylu, estrów poliwinylo-

wych (np. polioctanu winylu) oraz kauczuków syntetycznych. Mechanizm

działania zmiękczaczy tłumaczy się dyfuzją małych cząsteczek tych substancji

pomiędzy łańcuchy polimeru, co powoduje osłabienie działania sił międzycząsteczkowych.

Rozróżnia się zmiękczacze żelatynizujące, tj. nieograniczenie mieszalne

z polimerami i wchodzące z nimi w związek chemiczny, oraz nieżelatynizujące,

które mają skłonności do wypacania się przez migrację do powierzchni

tworzywa, co prowadzi z biegiem czasu do zwiększania kruchości materiału

i pogarszania się jego mrozoodporności.

Stabilizatory są to tzw. antyutleniacze i stabilizatory promieniowania UV.

Zwiększają one odporność tworzyw sztucznych na procesy starzenia pod

wpływem tlenu z powietrza i promieniowania UV zawartego w promieniowaniu

słonecznym.

Barwniki i pigmenty mają za zadanie nadanie tworzywom sztucznym

żądanego koloru. Powinny one być światłotrwałe i nie zmieniać barwy tworzywa

podczas jego produkcji i użytkowania.

Środki smarne mają na celu ułatwienie procesu przetwórstwa tworzywa.

Wypełniacze wprowadzane do tworzyw sztucznych spełniają wielorakie

zadania. Obniżają cenę tworzyw dzięki zmniejszaniu zawartości w nich najdroż-

szego składnika — polimeru, a także modyfikują w pożądanym kierunku ich

właściwości, np. zmniejszają skurcz w procesie przetwórstwa, podwyższają

odporność termiczną, odporność na starzenie, zmniejszają palność (w przypadku

wypełniaczy mineralnych), a także na ogół znacznie zwiększają ich wytrzymałość

mechaniczną. Udział wypełniaczy może wynosić od 0 do 80%.

Roztwór koloidalny polimeru uzyskuje się przez rozpuszczenie stałej lub

płynnej żywicy w rozpuszczalniku organicznym. W postaci roztworów koloidal

nych z dodatkiem lub bez dodatku składników wypełniających, barwiących,

uplastyczniających, utwardzających itp., przygotowuje się niektóre kleje, lakiery,

farby rozpuszczalnikowe, masy podłogowe itp. substancje powłokotwórcze.

Postać emulsji wodnej polimeru uzyskuje się przez zastosowanie żywicy

płynnej (lub żywicy o konsystencji stałej uprzednio upłynnionej przez ogrzanie

do odpowiedniej temperatury), którą następnie dysperguje się w fazie wodnej

zawierającej tzw. emulgatory i stabilizatory emulsji (koloidy ochronne).

Postać zawiesiny otrzymuje się przez przeprowadzenie dyspersji rozdrob-

nionej żywicy w cieczy upłynniającej, zachowującej się biernie w stosunku do

żywicy.

Celem obróbki formującej jest wykonanie półwyrobu lub wyrobu gotowe-

go z wyrobu wstępnego. Podczas tej czynności wyrób wstępny występujący

w stanie płynnym, upłynnionym lub plastycznym zostaje odkształcony plastycz-

nie do żądanego kształtu, po czym przeprowadzony w stan stały. Poniżej opisano

sposoby obróbki formującej.

Nanoszenie. Sposób ten polega na nanoszeniu cienkiej warstwy tworzywa

płynnego lub upłynnionego na podłoże, które zestalając się tworzy ciągłą

powłokę stałego tworzywa sztucznego, spełniającego rolę ochronną lub dekora-

cyjną. W tym celu stosuje się również sproszkowane tworzywa, które dla

utworzenia ciągłej powłoki topi się. Nanoszenie powłok z upłynnionych

materiałów powłokowych przeprowadza się metodą natrysku. Materiały po-

włokotwórcze w postaci past lub sproszkowanego tworzywa nanosi się metodą

natrysku płomieniowego. Grubość powłok uzyskiwanych tą metodą z past PCW

wynosi 2 do 3 mm. Inną metodą nanoszenia powłok jest maczanie, polegające na

zanurzaniu oraz wynurzaniu nienasiąkliwego przedmiotu w kąpieli upłyn-

nionego tworzywa i zestalaniu utworzonej warstwy tworzywa.

Wylewanie ciągłe. Sposób ten polega na wylewaniu za pomocą dyszy

substancji powłokotwórczej na nieruchome ciągłe podłoże. Metodą tą uzyskuje

się m.in. folie grubości 0,08 mm z plastozolu polichlorku winylu.

Powlekanie formujące. Powlekania formującego dokonuje się przez wciera-

nie upłynnionego tworzywa we wstęgowy nośnik lub folię z tworzywa sztucz-

nego, na którym ulega ono zestaleniu. Uzyskuje się materiał powlekany,

składający się ze wstępnego nośnika trwale złączonego jednostronnie lub

dwustronnie z gładką powłoką tworzywa.

Wytłaczanie (wyciskanie). Jest to metoda formowania ciągłego polegająca

na tym, że tworzywo przeciskane jest przez ogrzany do odpowiedniej

temperatury (wyższej od temp. płynięcia, lecz niższej od temp. rozkładu

polimeru) cylinder wytłaczarki, a następnie przez głowicę formującą.

Prasowanie tłoczne. Sposób ten polega na wypełnieniu otwartej formy

suchą mieszanką tworzywową w postaci sproszkowanej lub granulek, lub

w postaci scalonej (tabletek, plastyfikatu bądź nasyconego żywicą nośnika),

a następnie, po zamknięciu formy i doprowadzeniu tworzywa do stanu

plastycznego (przez ogrzanie formy), wywołania pod naciskiem stempla prasy

hydraulicznej płynięcia tworzywa aż do całkowitego wypełnienia formy. Po

zestaleniu tworzywa w podwyższonej (tworzywa termoutwardzalne) lub ob-

niżonej (tworzywa termoplastyczne) temperaturze wypraski wyjmuje się z formy.

Wypraski stanowią kształtki, płyty lub bloki.

Laminowanie. Jest to nakładanie na podłoże warstw scalonego tworzywa

wykazującego przyczepność do siebie i zestalającego się w czasie procesu przy

wywołaniu nieznacznych tylko nacisków. Najczęściej używanymi przy lamino-

waniu tworzywami są płynne żywice chemoutwardzalne (fenolowe, epoksydowe,

poliestrowe), tkaniny lub maty szklane. Laminowanie można przeprowadzać

metodą prasowania niskociśnieniowego, polegającego na warstwowym nałoże-

niu w formie kilku odcinków plastyfikatu lub nośnika nasyconego płynną

żywicą, bądź metodą przeciągania, np. przeciągania włókien szklanych nasyca-

nych w czasie procesu żywicą (np. poliestrową) najpierw przez profilującą

podgrzaną dyszę, a następnie przez piec, w którym zachodzi zestalenie żywicy.

Prasowanie płytowe. Formowanie tą metodą polega na uplastycznieniu

kilku warstw scalonego tworzywa (w postaci plastyfikatu lub nasyconego żywicą

nośnika), umieszczonych między płytami prasy wielostołowej, scaleniu tych

warstw pod jej naciskiem i zestaleniu tworzywa w podwyższonej (tworzywa

termoutwardzalne) lub w obniżonej (tworzywa termoplastyczne) temperaturze.

Prasowanie płytowe może przebiegać w sposób cykliczny — przy użyciu

odcinkowych płyt prasowniczych lub sposób ciągły — przy użyciu ciągłych taśm

prasowniczych.

Metodą prasowania cyklicznego na prasach wielostołowych wytwarza się

tak zwane laminaty dekoracyjne metodą prasowania ciągłego

m.in. wykładziny podłogowe z PCW.

Walcowanie formujące. Formowanie tą metodą odbywa się na zasadzie

ciągłego zasilania walcarki wstępnie uplastycznionym plastyfikatem, który po

jednokrotnym przejściu przez jedną szczelinę międzywalcową jest bezpośrednio

odbierany na bębny chłodzące i zwijany na walcu odbierającym. Metodą tą

uzyskuje się rulonowe wykładziny podłogowe jednowarstwowe PCW.

Cienkie folie produkuje się metodą kalandrowania. Polega ona na ciągłym

zasilaniu kilkuwalcowego kalandra wstępnie uplastycznionym plastyfikatem,

który po jednokrotnym przejściu przez kilka szczelin międzwalcowych odbiera

się na bębny chłodzące i zwija na wale odbierającym.

Do typowych operacji wykańczających należą: łączenie, barwienie, po-

wlekanie i drukowanie. Charakter obróbki wykańczającej mają częściowo

również operacje kształtowania, cięcia i obróbki wiórowej.

Operacje należące do obróbki wiórowej, a więc wiercenie, skrawanie itp.,

wykonuje się w sposób podobny jak przy obróbce drewna czy metalu, przy czym

stosuje się tu narzędzia ze stali szybkotnącej i węglików spiekanych.

Barwienie tworzyw odbywa się na ogół przed procesem formującym, tzn.

w ramach obróbki wstępnej. W przypadku jednak niektórych wyrobów, np.

włókien sztucznych, operacja ta polega na przepuszczeniu uformowanych

włókien przez kąpiele barwiące, a więc należy do obróbki wykańczającej.

Specyficznym przykładem obróbki powierzchniowej jest powlekanie deta-

lu z tworzywa sztucznego cieniutką warstewką metalu (miedzi, srebra, złota itp.).

Można tą metodą uzyskać zarówno interesujące efekty dekoracyjne, jak i ważne

z punktu widzenia technicznego (np. prądoprzewodnictwo). Na tym procesie

opiera się np. produkcja obwodów drukowanych czy niektórych typów konden-

satorów.

Gęstość tworzyw sztucznych. Gęstość objętościowa tworzyw sztucznych

wynosi od 920 kg/m3 — dla miękkiego polietylenu do 1800 kg/m3— dla

laminatów poliestrowo-szklanych, podczas gdy dla betonu wynosi ona ok. 2200

kg/ m3, dla stali budowlanej — 7800 kg/ m3, a dla stopów glinu — 2800 kg/ m3.

Tworzywa komórkowe (pianki) z tworzyw sztucznych odznaczają się bardzo

małą gęstością objętościową — od 15 do 400 kg/ m3, a więc są znacznie lżejsze od

korka.

Twardość. Twardość tworzyw sztucznych w znacznym stopniu zależy nie

tylko od rodzaju tworzywa, ale również od temperatury, a w niektórych

przypadkach od wilgotności tworzywa. W normalnych warunkach ciepl-

no-wilgotnościowych twardość mieści się w szerokich granicach — od 15 do 200

MPa wg Brinella.

Właściwości mechaniczne. Właściwości mechaniczne tworzyw sztucznych

zależą nie tylko od rodzaju tworzywa, lecz również od zastosowanej metody

formowania wyrobu, jego kształtu, od temperatury i wilgotności otoczenia,

długotrwałości obciążenia itp. Mieszczą się one również w bardzo szerokich

granicach i przykładowo wynoszą:

— wytrzymałość na zginanie — od 7 MPa dla wysokociśnieniowego

polietylenu do kilkuset MPa dla laminatów poliestrowo-szklanych,

— wydłużenie przy zerwaniu — od kilku procent dla tworzyw usieciowa-

nych do 1000% dla niektórych elastomerów (poliizobutylen, kauczuk),

— wytrzymałość na rozerwanie — od 3 MPa (polietylen wysokociś-

nieniowy) do 350 MPa (laminaty poliestrowo-szklane),

— wytrzymałość na ściskanie od 70 MPa dla polistyrenu wysokoudarowe-

go do 200—300 MPa dla tłoczyw fenolowych, poliestrowych,

— moduł sprężystości L (z oznaczenia wytrzymałości na zginanie) — od

230 MPa dla polietylenu wysokociśnieniowego do ok. 40000 MPa dla lamina-

tów epoksydowo-szklanych. Przykładowo L = 210000 MPa dla stali budow-

lanej, 50000 MPa dla stopów aluminium oraz 20000-35000 MPa dla betonu,

z mineralnych materiałów chemoodpornych oraz powłok ochronnych. W po-

staci cienkich folii stosowane są do izolacji wodo- i parochronnych. Wysoka

chemoodporność tworzyw sztucznych jest — szczególnie dla budownictwa

przemysłowego — niewątpliwie najważniejszą ich zaletą, umożliwiającą nie tylko

zastąpienie nimi deficytowych metali kolorowych, ale również efektywne roz-

wiązanie niektórych problemów z dziedziny chemicznej ochrony budowli,

których tradycyjnymi materiałami nie można było dotąd zrealizować.

W pewnych przypadkach sprawą istotną jest odporność materiału na

korozję biologiczną. Dotyczy to na przykład zachowania się materiału w klima-

cie tropikalnym, w którym temperatura w granicach 40—45°C przy wilgotności

względnej powietrza 90— 100% sprzyja rozwojowi mikroorganizmów (szczegól-

nie pleśni) i w którym występuje także możliwość niszczenia materiału przez

termity.

Podobne warunki występują również w niektórych zakładach przemys-

łowych, szczególnie zakładach przemysłu spożywczego (mleczarnie, browary,

cukrownie itp.). Okazuje się, że tylko tworzywa o większej odporności termicznej

i o małej chłonności wody można uważać za dostatecznie odporne na korozję

biologiczną. Szczególnie mało odporne na działanie pleśni są wszystkie materiały

polimerowe oparte na emulsyjnych środkach wiążących, jak farby emulsyjne

oraz kleje emulsyjne, które wymagają zabezpieczenia środkami grzybo- i pleś-

niobójczymi.

Właściwości elektryczne. Tworzywa sztuczne wykazują wysokie właściwo-

ści dieelektryczne, zarówno w warunkach działania prądu zmiennego jak

i stałego. Dzięki właściwościom elektroizolacyjnym przy równocześnie dobrych

właściwościach mechanicznych i chemoodpornych znajdują one zastosowanie

w elektrotechnice, radiotechnice oraz w budowlanych instalacjach elektrycz-

nych.

Wady tworzyw sztucznych. Wadą tworzyw sztucznych w niektórych

dziedzinach zastosowania jest ich zdolność do ładowania się elektrycznością

statyczną. Wykładziny podłogowe np. wykazują właściwości przyciągania

odmiennie naładowanych cząstek kurzu i przez to „brudzą się". Duże właściwo-

ści dielektryczne tworzyw sztucznych stwarzają również w przypadkach wy-

kładzin podłogowych problemy zabezpieczenia ich przed możliwością groma-

dzenia się na nich większych ładunków elektryczności statycznej, prowadzących

do „iskrzenia", co jest szczególnie niebezpieczne w obiektach znajdujących się

w atmosferze, w której mogą występować pewne stężenia palnych i lotnych

substancji chemicznych. Obecnie problemy te są już w znacznym stopniu

rozwiązane przez wprowadzenie do materiałów z tworzyw sztucznych, mogą-

cych ulegać w trakcie eksploatacji ładowaniu się elektrycznością statyczną, tzw.

dodatków antystatycznych lub wypełniaczy prądoprzewodzących.

Oprócz wspomnianych już wad, tj. ograniczonej odporności cieplnej,

właściwości pełzania, czyli płynięcia na zimno, a także w pewnych przypadkach

bardzo istotnej wady — palności, tworzywa sztuczne mają znacznie mniejszą od

materiałów tradycyjnych, nie tylko mineralnych, ale i organicznych (np. drewna

i płyt drewnopochodnych).

Zmieszanie kompozycji następuje bezpośrednio przed ułożeniem nawierz-

chni podłogowej, wykonywanej metodą szpachlowania lub wylewania. Często

też przeprowadza się gruntowanie betonu odpowiednią kompozycją jednoskład-

nikową. Utwardzanie zachodzi w wyniku jej reakcji z wodą znajdującą się

w podłożu.

Kompozycje poliuretanowe są bardzo szkodliwe dla zdrowia, dlatego przy

wykonywaniu posadzek tego typu muszą być bardzo skrupulatnie przestrzegane

zasady bhp. Po pełnym utwardzeniu nawierzchnie poliuretanowe stają się

fizjologicznie obojętne.

W kraju została opracowana m.in. poliuretanowa masa nawierzchniowa

o nazwie Torpal do układania nawierzchni w obiektach sportowych. Otrzymy-

wana jest przez zmieszanie ze sobą 3 składników: żywicznego, utwardzacza

i wypełniacza w postaci gumy granulowanej.

Materiały do izolacji przeciwwilgociowej, wodochronnej i chemoodpornej

Mała nasiąkliwość wodą oraz znaczna odporność tworzyw sztucznych na

działanie agresywnych czynników chemicznych przy równoczesnej elastyczności

tych tworzyw w szerokim zakresie temperatur umożliwia wykorzystanie ich

w budownictwie do izolacji przeciwwilgociowej, wodochronnej i chemoodpornej

budynków oraz na pokrycia dachowe. Do tych celów stosuje się tworzywa

sztuczne w postaci folii, a ostatnio coraz szerzej w postaci materiałów płynnych

zestalających się po naniesieniu na podłoże z wytworzeniem szczelnie przylegają-

cych powłok o bardzo dużej elastyczności (nawet przy występowaniu w składzie

wypełniaczy mineralnych, jak np. w stosowanej na Zachodzie izolacyjnej masie

powłokowej Flexodicht).

Do uszczelniania szczelin dylatacyjnych stosuje się elastyczne i wodoszczel

ne taśmy dylatacyjne z polichlorku winylu.

Folie warstwowe

Folie o grubości 40-120 mm produkuje się na instalacjach z chł­odzeniem wewnętrznym lub bez takiego chłodzenia. Temperatura stopu wynosi 160 - 200°C dla metody konwencjonalnej i 140 - 160°C dla zoptymalizowanej metody „z szyjką".

Folie podwójne powinny spełniać warunek nieprzepuszczalności zapachu i dobrej spawalności. Do określonych zastosowań wymagany jest duży połysk powierzchni i dobra przezroczystość.

Stop o temperaturze 180 - 210°C wychodzi z dyszy skierowanej w dół. Dysza jest umieszczona w obracającej się głowicy z rozdziela­czem śrubowym. Stosunek rozdmuchiwania powinien wynosić poni­żej l : 2. W odległości 300 - 500 mm pod dyszą znajduje się wodny pierścień kalibrujący. Podczas pracy poziom wody znajduje się kilka milimetrów powyżej górnej krawędzi kalibratora i gwałtownie chłodzi.

Folie mają różną paroprzepuszczalność. Wszystkie są mocne, dlatego podczas ich układania trudno je uszkodzić. Są również odporne na działanie niskiej i wysokiej tempe­ratury: ułożone pod pokryciem za­chowują swoje właściwości nawet w temperaturze od - 40 do +80°C. Większość folii nie rozprzestrzenia ognia lub jest trudno zapalna.

Folie wstępnego krycia wytwarza się z tworzyw sztucznych: z poliety­lenu - twardego (HDPE) i miękkie­go (LDPE) , polipropylenu oraz poliestru. Mają też różną budowę. Zależnie od niej wyróżnia się:

• folie zbrojone,

•• folie z warstwą antykondensacyjną,

W budownictwie używane są folie z miękkiego

PCW, poliizobutylenu, polipropylenu, polietylenu, a także politereftalowe i inne.

Ze względu na możliwość mechanicznego uszkodzenia folii izolacje ciągłe z tych

materiałów są najczęściej chronione dodatkową okładziną z płytek lub cegieł

albo warstwą betonu. Folie przykleja się odpowiednimi klejami, a poszczególne

arkusze łączy się ze sobą przez zgrzewanie lub sklejanie zakładów.

Folie izolacyjne ze zmiękczonego PCW. Folie te wytwarza się metodą

kalandrowania z PCW suspensyjnego (folie specjalne) i emulsyjnego (folie

zwykłe) z dodatkiem plastyfikatorów i stabilizatorów. Wierzchnia strona folii jest

gładka, spodnia zaś może być moletowana. Produkowane są folie izolacyjne

grubości od 0,2 do 2 mm.

Folię izolacyjną z PCW stosuje się w obiektach narażonych na działanie

wody, roztworów soli oraz rozcieńczonych ługów, kwasów organicznych

i mineralnych, gdy temperatura środowiska nie przekracza + 40°C. Nie jest ona

odporna na działanie rozpuszczalników organicznych, tłuszczów i olejów,

stężonych kwasów i alkaliów.

Folie poliizobutylenowe (oppanolowe). Folie te otrzymuje się metodą

kalandrowania z poliizobutylenu, sadzy i innych dodatków. W kraju produkuje

się folię czarną grubości 1,5—2,0 mm, szerokości 100 cm i długości 10 m. Masa

rolki przy grubości 2 mm wynosi 25 kg, wytrzymałość na rozciąganie 2,2 MPa,

wydłużenie przy zerwaniu — ok. 900%, nasiąkliwość powierzchniowa po

24 h — 0,03 mg/cm2.

Folię oppanolową stosuje się głównie jako izolację wodochronną ciągłą

pod wykładziny ceramiczne, przy zabezpieczaniu fundamentów, stropów i po-

dłóg, kanałów wentylacyjnych itp. Może być użytkowana w zakresie tem-

peratur od —20 do +50°C w środowiskach, w których występują kwasy

mineralne i alkalia oraz sole mineralne, nawet o znacznych stężeniach (np. kwas

azotowy 30-procentowy, kwas solny 20-procentowy, ług sodowy o stężeniu do

30% itp.).

Do przyklejania folii poliizobutylenowej do betonu i między sobą stosowa-

ny jest klej rozpuszczalnikowy z cyklokauczuku, tzw. klej C.

Folie polietylenowe. Folie te wytwarzane są głównie z polietylenu wysoko-

ciśnieniowego metodą wytłaczania i rozdmuchiwania sprężonym powietrzem.

Rozróżnia się trzy rodzaje folii do celów budowlanych:

a) folia cienka (grubość 0,05 mm) do izolacji paroszczelnej w ścianach

warstwowych, wodochronnej strychów, do osłon betonu w czasie dojrzewania,

b) folia średnia (grubość 0,15 mm) do izolacji paroszczelnej, wykładania

deskowań, ochrony świeżego betonu, ochrony rusztowań i konstrukcji przed

wpływami atmosferycznymi,

c) folia gruba (grubość powyżej 0,2 mm) do izolacji zbiorników wodnych,

tarasów i stropodachów, do izolacji chemoodpornych.

Folie polietylenowe są nieprzesiąkliwe dla wody pod ciśnieniem l MPa,

odporne na temperaturę od — 50 do + 60°C.

Wytrzymałość na rozciąganie wynosi co najmniej 12 MPa, a wydłużenie

przy zerwaniu ok. 250%. Folie mogą być przezroczyste lub czarne (z domieszką

sadzy). Można je przyklejać do podłoża lepikami asfaltowymi na gorąco i łączyć

między sobą przez spawanie prądem wysokiej częstotliwości.

Folie politereftalowe. Folie te wytwarzane są metodą kalandrowania

z politereftalanu etylenowego. Całkowicie przezroczyste i szczelne, charak-

teryzują się wysokimi wskaźnikami wytrzymałościowymi — ich wytrzymałość

na rozciąganie wynosi ok. 160 MPa w obu kierunkach pasów, a wydłużenie przy

zerwaniu ok. 70%. Folie układa się luzem, a krawędzie pasów skleja się na zakład

między sobą klejem winylowo-akrylowym lub poliuretanowym.

Taśmy dylatacyjne z PCW. Jest to wyrób plastyfikowany, profilo-

wany wytwarzany metodą wytłaczania. Stosuje się go jako elastyczne wodo-

szczelne zabezpieczenie przerw dylatacyjnych w obiektach narażonych na

działanie wody lub wilgoci.

W kraju produkuje się kilka typów taśm różniących się kształtem profilu

i wymiarami. Dla typów O, 3 i 4 odpowiednie szerokości wynoszą 115, 200 i 350

mm. Długość taśm powinna być nie mniejsza niż 10 m. Naprężenie zrywające

wynosi minimum 7,8 MPa, a wydłużenie przy zerwaniu ok. 250%. Właściwości

techniczne taśm dylatacyjnych podane są w BN-78/6354-04.

W miarę obniżania temperatury wytrzymałość taśm na rozciąganie

wzrasta, a wydłużenie maleje. W temperaturze od —20 do —35°C taśmy te

twardnieją, lecz przy kilkakrotnym zginaniu nie pękają.

Folie na pokrycie dachowe. Do tego celu wytwarzane są za granicą

z tworzyw termoplastycznych folie poliizobutylenowe (np. Rhepanol), z mięk-

kiego PCW (Pegulan, Rhenofol, Trocal), a z elastomerów kauczukowych —folie

polichloroprenowe (np. Aspren, Resistol, Datwyler), z chlorowanego polietylenu

(Asbylon, Binda-Hypalon), z kauczuku butylowego oraz z kauczuku etyle-

no-propylenowego. Zaletą tych materiałów jest znaczna elastyczność, nawet

w obniżonej temperaturze, pełna wodoszczelność, znakomita odporność na

starzenie oraz możliwość łączenia arkuszy przez spawanie, sklejanie lub wul-

kanizowanie (elastomery). Folie mogą być produkowane w jasnych, odbijających

promieniowanie słoneczne kolorach, zmniejszają więc stopień nagrzewania się

dachów.

W Polsce opracowano specjalną folię z PCW przeznaczoną do krycia

dachów betonowych o spadku nie większym niż 5%. Rozróżnia się dwa rodzaje

tej folii: podkładową grubości 0,5 mm i pokryciową grubości l mm. Folie układa

się na podkładzie luzem i dociska listwami metalowymi lub warstwą żwirową. Do

obróbek blacharskich mocuje się folię przy użyciu cykloheksanonu lub kleju

poliuretanowego.

Folie arkuszowe. których układanie jest jednak dość pracochłonne i trudne

przy bardziej skomplikowanych kształtach podłoża, są wypierane przez tzw. folie

płynne, odznaczające się prostą i szybką technologią nakładania za pomocą

pędzli lub natryskiem. Materiały te, przy zachowaniu wszystkich zalet folii

arkuszowych, umożliwiają wykonywanie powłok także na powierzchniach

trudno dostępnych i o skomplikowanych kształtach. Zestalone powłoki od-

znaczają się trwałą elastycznością, odpornością na zanieczyszczoną atmosferę,

na czynniki chemiczne, promienie ultrafioletowe, zmiany temperatury (do

+ 120°C). Płynne folie można nanosić na różne podłoża: beton, ceramikę, metale,

stare pokrycia bitumiczne. Materiały te są wytwarzane za granicą głównie

z kauczuków syntetycznych z chlorowanego polietylenu — Hypalon oraz z mieszaniny emulsji asfaltowej

z latekstem polichloroprenowym — Meycopren, Novapren.

• Folie tłoczone. Łatwo je rozpoznać, bo te grube przeważnie czarne, szare lub brązo­we folie mają wytłoczenia w kształ­cie prostopadłościanów albo ściętych stożków. Folie tłoczone są mocniej­sze od folii płaskich. Jeśli ułożymy ta­ką folię na ścianie lub podłodze (wy­tłoczeniami w ich kierunku), to wte­dy pomiędzy folią a płaszczyzną, na której jest ona ułożona, powstaje szczelina, którą może swobodnie spływać woda albo przedostawać się para wodna. Dlatego też takie folie stosuje się na pionowe izolacje ścian piwnic i ścian fundamentowych wte­dy, gdy dom otoczony jest drenażem. Z tego samego powodu warto je za­stosować do izolacji tarasów czy zie­lonych dachów.

Ze względu na wytrzymałość folii tłoczonych stosuje się je do izolacji płyt fundamentowych od spodu i -podobnie jak folie płaskie - w pod­łogach na gruncie. Wiatroizolacja spełnia bardzo zło­żone zadanie: zabezpiecza ściany przed przewiewaniem i wnikaniem wody deszczowej oraz wilgoci z zewnątrz do głębszych warstw ściany, głównie izolacji cieplnej i konstrukcji. Folia ta przepuszcza natomiast na zewnątrz parę wodną powstającą wewnątrz domu, dzięki czemu nie gromadzi się ona w ścia­nie i nie zawilgaca jej. Dlatego też takie folie mają wysoką paroprze-puszczalność tylko w jedną stronę (według niektórych specjalistów wystarczająca jest przepuszczal­ność około 200 g/m2/dobę, ale folie wiatroizolacyjne zwykle mają więk­szą - powyżej 1000 g/m2/dobę). Bardzo ważne jest więc, by folię ułożyć właściwą stroną do wierz­chu, często dla ułatwienia strona ta ma napisy lub wyraźniejszy ko­lor. Folie wiatroizolacyjne zwykle są białe lub szare, ale mogą być też szafirowe.

Folia wiatroizolacyjna jest niezbęd­na przy budowie domu szkieleto­wego. Owija się nią całe po­wierzchnie ścian.Stosuje się ją również w ścianach domów murowanych ocieplanych wełną i wykańczanych oblicówką drewnianą lub winylową (czyli tak zwanym sidingiem). Produkuje się je z poliety­lenu wysokiej gęstości. Przeważnie są w kolorze czarnym, szarym lub brązowym i mają wytłoczenia w kształcie prostopadłościanów albo ściętych stożków. Mo­czoną zwykle układa się wytłocze­niami w kierunku ściany, wtedy pozostaje szczelina, która umożli­wia wentylowanie ściany. Można też układać folię tak, by szczelina utworzyła się pomiędzy folią a uło­żoną na niej geowłókniną - wtedy służy ona do odprowadzania wody do drenażu.

Są też takie folie, które mają bar­dziej skomplikowane wytłoczenia, dzięki którym powstają dwie szczeliny:

• pomiędzy folią a ścianą (tędy odprowadzana jest potem wil­goć ze ściany),

• pomiędzy folią a geowłókniną

- do odprowadzania wody do drenażu.

Wytłoczenia poszczególnych folii różnią się między sobą wielkością i rozstawem, co wpływa na pojem­ność szczeliny, a co za tym idzie -na ilość wody, która może nią prze­płynąć. Zwykle wielkość, czyli głę­bokość wytłoczeń, wynosi od 8 do 20 mm. Jeśli folia ma wytłoczenia w kształcie prostopadłościanów lub ściętych stożków, szczelina bę­dzie taka sama niezależnie od tego,czy folia jest ułożona w pionie, czy w poziomie. Inaczej będzie, gdy fo­lia ma bardziej skomplikowane wy­tłoczenia . Wtedy kierunek jej ułożenia może okazać się bardzo ważny, dlatego przy układaniu trzeba na to zwrócić szczególną uwagę i postępować zgodnie z in­strukcją producenta. Folie tłoczone są wytrzymałe i od­porne na odkształcenia, dlatego mogą służyć jako zabezpieczenie przed uszkodzeniami mechaniczny­mi izolacji przeciwwilgociowej z masy bitumicznej. Są też na tyle elastyczne, że podczas wywijania nie popękają, nawet jeśli układa się je w czasie mrozów. Takiej folii podczas zasypywania wykopu nie przebiją kamienie nawet o ostrych krawędziach. Nie uszkodzą jej rów­nież korzenie drzew i krzewów. Najbardziej wytrzymałe folie moż­na układać pod płytami fundamen­towymi (są naj odporniejsze na uszkodzenia podczas układania zbrojenia i betonu), a także na ścia­nach, na które oddziałuje silne par­cie wody gruntowej. Folie tłoczone są trwałe (co naj­mniej 50 lat) i odporne na wszelkie

związki chemiczne, które mogą znajdować się w gruncie lub wo­dzie gruntowej.

Sprzedawane są w rolkach i mają 15-20 m długości oraz 1-3 m szerokości.

Rolki folii powinny być przechowy­wane w pozycji stojącej.

Folia tłoczona może ochronić ścianę od zewnątrz przed wodą opadową przesączającą się przy niej w głąb gruntu. Ułożona wytłoczeniami w kierunku ściany umożliwi też odparowanie wilgoci, która wniknęła w ścianę na przy­kład z wnętrza domu lub została podciągnięta kapilarnie z funda­mentów (©> 3). Para wodna z wy­sychającej ściany skrapla się na zimnej powierzchni folii i bez­piecznie spływa po niej do gruntu. Jeśli do mocowania górnej krawę­dzi folii zastosuje się specjalne li­stwy z otworami umożliwiającymi wentylację, para wodna będzie mogła również przez nie wydosta­wać się na zewnątrz. Dzięki szczelinie pomiędzy folią a ścianą zwiększa się też izolacyj-ność cieplna ściany.

Uwaga! Folia tłoczona nie jest wystarczającym zabezpieczeniem ani przed wysoką wodą gruntową, ani podciąganą kapilarni e, czy też wodą opadową, która stoi w wypełnionym już wykopie (wy­konanym w gruncie spoistym). Jeśli ściany nie będą dodatkowo zabezpieczone, na przykład masą bitumiczną, woda gruntowa na pewno je zawilgoci. Ta sama przestrzeń, która pozwala wen­tylować ścianę, będzie bowiem drogą, przez którą woda wniknie w głąb ściany.Sama folia tłoczona będzie wystar­czającą izolacją tylko wtedy, gdy dom posadowiony jest w gruncie przepuszczalnym: piasku lub żwi­rze, a woda gruntowa jest bardzo głęboko i nie podnosi się powyżej poziomu posadowienia budynku. Folie stosuje się najczęściej do zabez­pieczenia izolacji z masy bitumicznej przed uszkodzeniami mechaniczny­mi, które mogłyby powstać podczas wypełniania wykopu. Ściany można zabezpieczyć na dwa sposoby: