<Desc/Clms Page number 1>
BESCHRIJVING BEHORENDE BIJ DE UITVINDINGSOCTROOIAANVRAAG Procédé voor het aanmaken van vormartikelen uit polyurethaanschuim
De uitvinding betreft een procédé voor het aanmaken van vorm- artikelen uit polyurethaanschuim en meer in het bijzonder een tech nologisch procédé, waardoor het opschuimingsproces van de in de vorm gebrachte reactiemassa, die een vooraf bepaalde receptuur heeft, uitsluitend met technische middelen wordt beïnvloed.
Dergelijke vormartikelen worden zowel uit zacht, halfhard als uit hard polyurethaanschuim gemaakt. Niet alleen is het'voor artikelen in zachte schuimstof een vereiste het schuim op een voor- af bepaalde stramheid in te stellen, maar ook de densiteit van de verkregen schuimstof is, algemeen genomen, een aangelegenbeid van bijzonder belang. Daarbij zal het vormdeel noch in de homogeniteit van de schuimstofstruktuur, noch aan zijn oppervlakte fouten mogen vertonen, welke zijn bruikbaarheid en dus zijn verkoopswaarde ver- minderen.
Het is bekend dat men, om aan deze vereisten te voldoen, de chemische receptuur van de reactiemassa zeer uiteenlopend kan va- riëren. Nochtans valt de eigen aard van de chemische reactie bij
<Desc/Clms Page number 2>
de polyurethaanverschuiming vooral hierom nadelig uit dat tijdens de schuirnvorming, enerzijds de polymerisatie van de celstruktuur- substantie (en daardoor de viscositeit van de schuimmassa en de uiteindelijk verkregen elasticiteitsmodulus van de celstruktuur-. substantie) en anderszijds het vrijkomen van CO2-gas ( en daardoor de densiteit van de schuimstof) onafscheidelijk met elkaar verbon- den zijn.
De grondslag van de uitvinding ligt in de opgave met behulp van technologische middelen de afhankelijkheid te doorbreken die als gevolg van de chemisch reactie ontstaan is, zowel tussen de vissositeit en de densiteit der opstijgende scliuimmassa als tussen de stramheid en de densiteit van de uiteindelijk verkregen celstruk tuur.
Dit probleem wordt velgens de uitvinding hierdoor opgelost, dat men de absolute druk van de lucht die de reactiemassa in de vorm omgeeft, tijdens en/of onmiddellijk na de stijgtijd zo in- stelt resp., varieert, dat men door deze'instelling resp. variatie ofwel enkel de densiteit van de opstijgende reactiemassa ofwel ook de densiteit van de schuimstof verkregen na het beëindigen van de reactie resp. alleen maar de uiteindelijke porositeit hiervan meetbaar verandert.
Enkele uitvoeringsvoorbeelden zullen beschreven worden aen de hand van een vooraf bepaalde receptuur voor zacht polyurethaan-, schuim waarbij de reactiemassa op het ogenblik dat de vorm gevuld ; wordt - tijdstip 0 een densiteit van ca. 1 g/cm3 heeft en deze densiteit zich tijdens de stijgtijd van het schuim = 100 sec in atmosferische omgeving als volgt wijzigt ;
EMI2.1
<tb> - <SEP> Tijdstip <SEP> 0 <SEP> + <SEP> 10 <SEP> sec <SEP> ca. <SEP> 0,200 <SEP> g/cm3
<tb>
<tb> + <SEP> 20 <SEP> sec <SEP> 0,111 <SEP> g/crn3
<tb>
<tb> + <SEP> 30 <SEP> sec <SEP> 0,077 <SEP> g/cm3
<tb>
<tb> + <SEP> 40 <SEP> sec <SEP> 0,059 <SEP> g/cm3
<tb>
<tb> + <SEP> 50 <SEP> sec <SEP> 0,048 <SEP> g/cm3
<tb>
<tb> + <SEP> 60 <SEP> sec <SEP> 0,040 <SEP> g/cm3
<tb>
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
<tb> + <SEP> 70 <SEP> sec <SEP> 0,035 <SEP> g/cm3
<tb>
<tb> + <SEP> 80 <SEP> sec <SEP> 0,032 <SEP> g/cm3
<tb>
<tb> + <SEP> 90 <SEP> sec <SEP> 0,031 <SEP> g/cm3
<tb>
<tb> + <SEP> 100 <SEP> sec <SEP> 0,030 <SEP> g/cm3
<tb>
Men moet zich dan voorstellen, dat de vorm onmiddellijk na het inbrengen van de reactiemassa, in een kamer gebracht wordt, die tegen atmosferische druk is afgesloten,
en dat men de absolute luchtdruk in deze kamer bv. tussen 0,1- 10,0 kg/cm2 naar belie- ven kan variëren Voorbeeld 1 In dit geval zal de absolute luchtdruk in de kamer onmiddellijk na het inbrengen van de vorm op een waarde "A" ingesteld worden en gedurende ca, 150 sec, constant gehouden worden. Daarna wordt de druk gelijkgemaakt met de atmosferische druken na voldoénde verharding wordt het artikel uit de vorm genomen, Afhankelijk van de gekozen kamerdruk "A" verkrijgt men een schuimstof met bv, vol- gende densiteiten:
EMI3.2
<tb> A- <SEP> 0,5 <SEP> kg/cm2 <SEP> densiteit <SEP> : <SEP> 0,015 <SEP> g/cm3
<tb>
<tb> A- <SEP> 1,0 <SEP> kg/cm2 <SEP> densiteit <SEP> :
<SEP> 0,030 <SEP> g/cm3
<tb>
<tb> A= <SEP> 2,0 <SEP> kg/cm2 <SEP> densiteit <SEP> ; <SEP> 0,058 <SEP> g/cm3
<tb>
<tb> A- <SEP> 3,0 <SEP> kg/cm2 <SEP> densiteit <SEP> ; <SEP> 0,085 <SEP> g/cm3
<tb>
De voordelen die in dit geval door'de uitvinding verkregen worden, bestaan hoofdzakelijk hierin, dat men met een constante receptuur en daardoor ook met een constante elasticiteitsmodulus van de cel- struktuursubstantie de densiteit van de verkregen schuimstof naar believen kan variëren.
Voorbeeld 2 In dit geval zal de absolute luchtdruk in de kamer onmiddellijk na het inbrengen van de vorm op 0,5 kg/cm2 ingesteld worden en als zo- danig tot het tijdstip 0+40 aangehouden worden. Tijdens de periode 0+40 tot 0+80 doet men de kamerdruk continu stijgen zodanig dat op het tijdstip 0+80 de kamer opnieuw de atmosferische druk heeft aan- genomen.
De voordelen die in dit geval door @ @ verkre-
<Desc/Clms Page number 4>
gen worden, bestaan hoofdzakelijk hierin, dat ook met zeeringe- wikkelde vormen foutloze artikelen kunnen aangemaakt worden, omdat de vorm reeds praktisch gans gevuld is op het tijdstip 0+40, dus op een ogenblik waarop de opschuimende reactiemassa nog een aan- zienlijk geringere viscositeit heeft als bv. op het tijdstip 0+90 waarop de vorm, zonder toepassing van de uitvinding vol zou geweest zijn.
Voorbeeld 3 In dit gpval zal de absolute luchtdruk in de kamer tijdens de pe- riode 0+120 tot 0+150 continu van 1,0 kg/cm2 naar 0,2 kg/cm2 ver- minderd worden, waarna de druk weer gelijkgemaakt wordt met de atmosferische druk. De voordelen die in dit geval door de uitvin- ding verkregen worden, bestaan hoofdzakelijk hierin, dat het aan- maken van foutloze vormartikelen vergemakkelijkt wordt, daar de voor zachte schulmstof noodzakelijke vereiste van volledig open celstruktuur of porositeit nu aanmerkelijk beter. kan gegarandeerd worden. **WAARSCHUWING** Einde van DESC veld kan begin van CLMS veld bevatten **.
<Desc / Clms Page number 1>
DESCRIPTION OF THE INVENTION PATENT APPLICATION Process for preparing molded articles from polyurethane foam
The invention relates to a process for preparing molded articles from polyurethane foam, and more particularly to a technological process whereby the foaming process of the shaped reaction mass, which has a predetermined recipe, is influenced exclusively by technical means.
Such molded articles are made from soft, semi-hard and hard polyurethane foam. Not only is it a requirement for soft foam articles to set the foam to a predetermined stiffness, but also the density of the resulting foam is, generally speaking, a matter of particular importance. The molded part must not exhibit defects in the homogeneity of the foam structure or in its surface, which reduce its usefulness and thus its sales value.
It is known that, in order to meet these requirements, the chemical formulation of the reaction mass can be varied widely. However, the inherent nature of the chemical reaction agrees
<Desc / Clms Page number 2>
the polyurethane foam is particularly disadvantageous because of the fact that during the foam formation, on the one hand the polymerization of the cell structure substance (and therefore the viscosity of the foam mass and the modulus of elasticity of the cell structure substance ultimately obtained) and on the other hand the release of CO2 gas (and therefore the density of the foam material) are inseparably linked to each other.
The basis of the invention lies in the task of breaking with the aid of technological means the dependence that has arisen as a result of the chemical reaction, both between the fishosity and the density of the ascending scalp mass and between the rigidity and the density of the ultimately obtained cell pressure ture.
According to the invention, this problem is solved by the fact that the absolute pressure of the air surrounding the reaction mass in the mold is adjusted or varied during and / or immediately after the rise time so that it is adjusted or varied by means of this adjustment or adjustment. variation either only the density of the rising reaction mass or also the density of the foam obtained after the termination of the reaction resp. only its ultimate porosity changes measurably.
Some exemplary embodiments will be described on the basis of a predetermined recipe for soft polyurethane foam, in which the reaction mass at the moment the mold is filled; time 0 has a density of about 1 g / cm3 and this density changes as follows during the rise time of the foam = 100 sec in atmospheric environment;
EMI2.1
<tb> - <SEP> Time <SEP> 0 <SEP> + <SEP> 10 <SEP> sec <SEP> approx. <SEP> 0.200 <SEP> g / cm3
<tb>
<tb> + <SEP> 20 <SEP> sec <SEP> 0.111 <SEP> g / crn3
<tb>
<tb> + <SEP> 30 <SEP> sec <SEP> 0.077 <SEP> g / cm3
<tb>
<tb> + <SEP> 40 <SEP> sec <SEP> 0.059 <SEP> g / cm3
<tb>
<tb> + <SEP> 50 <SEP> sec <SEP> 0.048 <SEP> g / cm3
<tb>
<tb> + <SEP> 60 <SEP> sec <SEP> 0.040 <SEP> g / cm3
<tb>
<Desc / Clms Page number 3>
EMI3.1
<tb> + <SEP> 70 <SEP> sec <SEP> 0.035 <SEP> g / cm3
<tb>
<tb> + <SEP> 80 <SEP> sec <SEP> 0.032 <SEP> g / cm3
<tb>
<tb> + <SEP> 90 <SEP> sec <SEP> 0.031 <SEP> g / cm3
<tb>
<tb> + <SEP> 100 <SEP> sec <SEP> 0.030 <SEP> g / cm3
<tb>
It is then to be imagined that immediately after the introduction of the reaction mass, the mold is introduced into a chamber which is sealed against atmospheric pressure.
and that the absolute air pressure in this chamber can be varied as desired e.g. between 0.1-10.0 kg / cm2. Example 1 In this case, the absolute air pressure in the chamber will be set to a value immediately after insertion of the mold. "A" can be set and kept constant for about 150 sec. Then the pressure is equalized with the atmospheric pressures after sufficient hardening, the article is taken out of the mold. Depending on the chosen chamber pressure "A", a foam material is obtained with, for example, the following densities:
EMI3.2
<tb> A- <SEP> 0.5 <SEP> kg / cm2 <SEP> density <SEP>: <SEP> 0.015 <SEP> g / cm3
<tb>
<tb> A- <SEP> 1.0 <SEP> kg / cm2 <SEP> density <SEP>:
<SEP> 0.030 <SEP> g / cm3
<tb>
<tb> A = <SEP> 2.0 <SEP> kg / cm2 <SEP> density <SEP>; <SEP> 0.058 <SEP> g / cm3
<tb>
<tb> A- <SEP> 3.0 <SEP> kg / cm2 <SEP> density <SEP>; <SEP> 0.085 <SEP> g / cm3
<tb>
The advantages obtained in this case by the invention mainly consist in that with a constant recipe and therefore also with a constant modulus of elasticity of the cellular structure substance, the density of the foam obtained can be varied as desired.
Example 2 In this case, the absolute air pressure in the chamber will be set to 0.5 kg / cm 2 immediately after insertion of the mold and held as such until the time 0 + 40. During the period 0 + 40 to 0 + 80 the chamber pressure is continuously raised such that at the time 0 + 80 the chamber has returned to atmospheric pressure.
The benefits obtained in this case by @@
<Desc / Clms Page number 4>
The main reason is that even with highly complex molds, error-free articles can be produced, because the mold is already almost completely filled at the time 0 + 40, i.e. at a time when the foaming reaction mass still has a considerably lower viscosity. has as, for example, at the time 0 + 90 when the mold would have been full without applying the invention.
Example 3 In this gpval the absolute air pressure in the chamber will be continuously reduced from 1.0 kg / cm2 to 0.2 kg / cm2 during the period 0 + 120 to 0 + 150, after which the pressure is equalized again. with the atmospheric pressure. The advantages obtained in this case by the invention mainly reside in that the preparation of flawless molded articles is facilitated, as the requirement of completely open cell structure or porosity necessary for soft shell material is now considerably better. can be guaranteed. ** WARNING ** End of DESC field may contain beginning of CLMS field **.