BRPI0615919A2 - misturador helicoidal dinámico e aparelho de mistura usando o mesmo - Google Patents

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Ulrich Holeschovsky
Stephen Wallace
Michael Robinson
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Bayone Urethane Systems Llc
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Abstract

MISTURADOR HELICOIDAL DINáMICO E APARELHO DE MISTURA USANDO O MESMO Um misturador helicoidal dinâmico e um aparelho de cabeça de mistura usando o misturador são revelados. Mistura altamente eficiente de sistemas reativos de dois ou mais componentes que têm proporções e viscosidades drasticamente diferentes podem ser obtidos devido o misturador fornece alto cisalhamento em um aparelho de mistura com um volume de retenção muito pequeno na cabeça de mistura. A cabeça de mistura utiliza um motor hidráulico para transferir energia para o misturador helicoidal dinâmico.

Description

MISTURADOR HELICOIDAL DINÂMICO E APARELHO DE MISTURA USANDOO MESMO
REIVINDICAÇÃO DA PRIORIDADE
Esse pedido reivindica como prioridade o pedido depatente provisório U.S de número de série 60/716.773,possuindo um número de documento 12005006 e depositado em13 de setembro de 2005.
CAMPO DA INVENÇÃO
Essa invenção se refere a um misturador que temelementos de mistura helicoidais que pode misturaringredientes de viscosidades drasticamente diferentes.
FUNDAMENTO DA INVENÇÃO
Qualquer mistura de dois materiais diferentes requercuidado para assegurar que a quantidade de mistura sejaobtida. Materiais podem ser diferentes em composição,densidade, viscosidade e outros fatores.
Misturar dois materiais diferentes que são reativos umao outro complica o processo de mistura, porque a mecânicada mistura pode criar condições em que uma reação entre osdois materiais pode ocorrer prematuramente ou nãointencionalmente.
Sistemas de dois componentes são conhecidos na químicade pol ímero como dois materiais diferentes os quais sãoreativos após ser unidos. O momento e maneira da misturaenvolvem uma combinação delicada de parâmetros paraassegurar mistura adequada dos dois componentes, mas umapequena ou nenhuma relação até os componentes,adequadamente misturados, tenham sido dispensados doaparelho de mistura.
Misturadores helicoidais estáticos são conhecidos paramisturar um sistema de dois componentes, espumados. Ver,por exemplo, patente U.S n°. 5.8 93.486 (Wasmire) ou patenteU.S n° . 5.480.589 (Belser et al) . Infelizmente, os doiscomponentes somente encontram um misturador helicoidal,fixo, isto é, estático, o qual é considerado insuficientepara propósitos comerciais porque materiais de duasviscosidades diferentes funcional em diferentes taxas ecaminhos.
Misturadores dinâmicos são também conhecidos paramisturar um sistema de dois componentes. Ver, por exemplo,patente U.S n°. 4.778.631 (Cobbs, Jr. et al.) e patente U.Sn°. 6.443.612 (Keller). Infelizmente, o misturador dinâmiconão contém elementos de mistura helicoidal, por meio disso,tornando esse dispositivo insuficiente para propósitoscomerciais por causa da paralisação nas câmaras de mistura,o misturador helicoidal retira materiais da câmararapidamente.
Elementos de mistura helicoidal dinâmicos sãoconhecidos, mas não para uso em mistura de alta pressão desistemas de dois componentes. A linha de série D de Deckerde misturadores de baixa pressão é discutida emwww.Iiquidcontrol.com. Uma cabeça de mistura de uretano debaixa pressão é identificada em www.edge-sweets.com.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
O que a técnica necessita, e tem necessidade de umperíodo considerável de tempo, é um misturador dinâmicopara um aparelho de mistura para um sistema de doiscomponentes projetado para operar em alta pressão,condições de alto cisalhamento, tal que o sistema de doiscomponentes pode ser intimamente misturado e altamentecisalhado em uma cabeça de fornecimento durante um rápidotempo de residência. Também, a técnica necessita de umacabeça de mistura portátil para liberar o sistema de doiscomponentes em qualquer local remoto das bombas energizadasque liberam dois componentes diferentes à cabeça demistura.
A presente invenção resolve esse problema antigofornecendo um conjunto de cabeça de mistura portátilcontendo um misturador dinâmico com elementos de misturahelicoidais e um motor hidráulico para fornecer energia aomisturador helicoidal dinâmico.
Além disso, essa invenção se refere a um misturadorque combina um elemento de mistura helicoidal decisalhamento com um volume muito pequeno sustentado nacabeça de mistura e um sistema de fornecimento único parafornecer mistura altamente eficiente não obtenivel comqualquer outro dispositivo. Uma construção de um aparelhode acordo com essa invenção permite processar dois ou maissistemas reativos de componente que tem drasticamentediferentes viscosidades e relações.
Estabelecido de outra forma, o aparelho da presenteinvenção tem combinado os benefícios de uma cabeça demistura de alto cisalhamento em um aparelho de mistura paramateriais que requerem tempos de residência muito curtos emistura em alta pressão.
Um aspecto da presente invenção é um aparelho demistura compreendendo uma cabeça de mistura tendo um motorhidráulico e um misturador substancialmente cilíndricotendo elementos de mistura helicoidais se estendendo domesmo, segundo o qual o misturador substancialmentecilíndrico é configurado para rodar sob energia do motorhidráulico dentro de uma câmara de mistura para misturar epropulsar fluidos de duas viscosidades diferentes movendo acâmara de mistura.
Outro aspecto da presente invenção é um aparelho demistura compreendendo o misturador dinâmico descritoimediatamente acima como usado em um ambiente de mistura emalta pressão, alto cisalhamento que utiliza fornecimentohidráulico de energia para o misturador dinâmico.
Outro aspecto da presente invenção é um método de usaro aparelho de mistura descrito imediatamente acima paramisturar dois fluidos tendo diferentes viscosidadesmovendo-se através do aparelho de mistura projetado paramistura em alta pressão com tempos de residência curtos.
Outro aspecto da presente invenção é um método deproduzir um compósito de dois fluidos tendo diferentesviscosidades movendo-se através do aparelho de misturadescrito acima.
Outro aspecto da presente invenção é um compósitoproduzido de dois fluidos tendo diferentes viscosidadesmovendo-se através do aparelho de mistura descrito acima.
Características e vantagens irão se tornar aparentesao considerar modalidades da invenção em virtude dosdesenhos que acompanham.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
Figura 1 é uma descrição de uma modalidade de umaparelho de mistura da presente invenção.
Figura 2 é uma vista em perspectiva de uma modalidadede um misturador dinâmico da presente invenção.
Figura 3 é uma vista em plano lateral do misturador dafigura 2.
Figura 4 é uma vista transversal do misturador dafigura 3 ao longo da linha A-A.
Figura 5 é uma vista em plano do conjunto da cabeça deuma modalidade da presente invenção.
MODALIDADES DA INVENÇÃO
Aparelho de Mistura
Um aparelho de mistura útil na presente invenção é umsistema de dispensa como visto na figura 1. Sistemas dedispensa adequados para uso na presente invenção estãocomercialmente disponíveis de Polymer Processing Co. deApopka, Flórida, EUA. Atualmente útil é o sistema dedispensa da marca Vader que tem um rendimento máximo de5,68 m3/h (2,5 galões/minuto), uma pressão máxima de 20,68MPa (3000 pounds/in2), uma faixa de viscosidades aceitáveisde 200 a 2500 centipoise, e um consumo de ar de 85 m3/hpadrão (50 SCFM) a 0,62 MPa (90 pounds/in2). com duasbombas de deslocamento positivas. Outros sistemas dedispensa estão comercialmente disponíveis a partir dePolymer Processing Co. em uma base de ordem customizada.
Normalmente, o sistema de dispensa da marca Vader éprojetado para usar um misturador por colisão paradispensar uma mistura de dois materiais diferentes da mesmaviscosidade, os mesmos materiais com diferentesviscosidades, ou dois materiais diferentes de duasviscosidades diferentes. Sistemas de polímero de doiscomponentes, tais como poliuretanos, são dois materiaisdiferentes de duas viscosidades diferentes sendo misturadosem uma produção muito rápida, isto é, um tempo deresidência muito curto dentro da câmara de mistura devido àalta reatividade dos dois componentes.
"Viscosidades diferentes" significam qualquerdiferença discernível nas viscosidades entre os doismateriais tal que o aparelho de mistura é desejado paramisturar os dois materiais. Preferivelmente, a viscosidadedo segundo material é pelo menos duas vezes a viscosidadedo primeiro material. Ainda mais preferivelmente, aviscosidade do segundo material é pelo menos uma ordem demagnitude a viscosidade do primeiro material. Por exemplo,na química do poliuretano, um material, uma resina baseadaem poliuretano tem uma viscosidade de cerca de 10.000,enquanto que o segundo material tem uma viscosidade decerca de 250. Em desempenhos muito extremos, um materialpode ter uma viscosidade de até 1.500.000 centipoiseenquanto o segundo material pode ter uma viscosidade demenos que 100 centipoise.
Relações de um material para o segundo material deviscosidades diferentes pode variar de cerca de 1:1 a cercade 3000:1. Preferivelmente, as relações podem variar decerca de 1:1 a cerca de 100:1, e ainda mais preferivelmentede cerca de 1:1 a cerca de 10:1 para sistemas depoliuretano espumado de dois componentes.
0 rendimento do aparelho de mistura pode variar decerca de 2,27 kg/mim a cerca de 136 kg/mim (5 Ibs porminuto a 300 Ibs por minuto). Preferivelmente o rendimentopode variar de cerca de 4,54 kg/mim a 68 kg/mim (10 a cercade 150), e pref erivelmente de cerca de 6,8 kg/mim a 27,3kg/mim (15 a cerca de 60 Ibs por minuto).
Pressão do aparelho de mistura pode variar de cerca de2,068 MPa a 2 0,68 MPa (300 a cerca de 3000 Ibs por inchquadrado (psi)). Preferivelmente o rendimento da pressãopode variar de cerca de 2,758 MPa a 13,79 MPa (4 00 a cercade 2000), e preferivelmente de cerca de (3,447 MPa a 10,34MPa (500 a cerca de 1500 psi).
Consumo de ar do aparelho da mistura pode variar decerca de 10,2 m3/h a 17,0 m3/h (6 a cerca de 10 pés cúbicospor min (cfm)).
Figura 1 descreve, em nível essencial, sistema dedispensa 10 que começa com dois reservatórios. 0Reservatório 12 contém um componente, por exemplo, resinade poliuretano. 0 Reservatório 112 contem o segundocomponente, por exemplo, um isocianato para reagir com aresina de poliuretano.
Ambos os componentes são extraídos dos reservatórios12 e 112 usando bombas 14 e 114, respectivamente, em linhas16 e 116, respectivamente. Essas linhas entram nas câmaras18 e 118, respectivamente, contra a qual uma bomba deproporção 2 0 age para dispensar cada componente de acordocom uma relação pré-estabelecida. A relação dos componentesque saem das câmaras 18 e 118 vias linhas 22 e 122,respectivamente, e entram na tubulação do misturador 24.Opcionalmente também tubulação do misturador que entra é umterceiro material, por exemplo, um solvente, doreservatório 26 forçado pela bomba 28 através da linha 30.
Sistema de dispensa 10 para esse ponto na descrição éum aparelho de mistura convencional e inclui uma variedadede válvulas, filtros, medidores, e semelhantes conhecidospor aqueles versados na técnica para controlar e monitor omovimento do fluido de reservatórios 12 e 112 paratubulação 24.Conectado a uma saída da tubulação 24 é uma câmara 32na qual um misturador dinâmico reside. 0 misturadordinâmico irá ser descrito em mais detalhe na próxima seção.Na saída da câmara 32 está, em série, um regulador defluido 34, uma linha de fluido 36 com uma válvula dedesligamento 38 e uma válvula de dispensa 40.
O sistema de dispensa 10 até agora descrito não é nãoconvencional para a dispensa de uma mistura de doiscomponentes. Exemplos não limitativos de misturas de doiscomponentes incluem adesivos, espumas, selantes,revestimentos, e o semelhante.
Figura 2 é uma vista em perspectiva de uma modalidadede um misturador dinâmico 42 da presente invenção. 0misturador 42 tem elementos helicoidais, geralmente 44, nacircunferência externa do misturador em pelo menos umaparte do comprimento do misturador. Elementos helicoidais44 podem ser vistos como pontas elevadas acima dasuperfície comum ou sulcos rebaixados abaixo de umasuperfície comum. Nessa discussão, os elementos helicoidais44 são sulcos na circunferência externa do misturador 42,tal que referências ao diâmetro externo do misturador 42têm subtraído do mesmo a profundidade dos sulcoscompreendendo elementos helicoidais 44.
Elementos helicoidais 44 podem girar no sentidohorário ou não horário quando vistos ao longo de um eixo domisturador 42 da direção a montante em direção a direção ajusante. Preferivelmente, os elementos helicoidais 44 giramem sentido não horário para empurrar.
O misturador 42 tem um diâmetro externo menor que odiâmetro interno da câmara 32. A quantidade de espaço domisturador 4 2 dentro da câmara 32 pode variar de cerca de0,064 cm a 0,312 cm (0,025 a cerca de 0,125),preferivelmente de cerca de 0,0635 cm a 0,191 cm (0,025 acerca de 0,075 inches).
Misturador 42 tem um comprimento variando de cerca de7,62 cm a 38,1 cm (3 a cerca de 15 inches), epreferivelmente de cerca de 25,4 cm a 30,48 cm (10 a cercade 12 inches).
O misturador 42 tem um passo de engrenagem, definindoo número de rotações de elementos helicoidais 44 ao longodo comprimento do misturador 42, variando de cerca de 12,7cm a 3 8,1 cm (5a cerca de 15 inches), e preferivelmente decerca de 25,4 cm a 30,48 cm (10 a cerca de 12 inches).
A modalidade do misturador 42 mostrada na figura 2 temum passo de engrenagem de 4,00 χ 3,75. Misturador 42 tem umtotal de cinco segmentos diferentes, 46, 48, 50, 52 e 54,os quais são úteis para fornecer diferentes mecanismos demistura como os dois componentes na tubulação 24 passamatravés da câmara 32 sob pressão. Segmento 46 tem elementoshelicoidais 48. Segmento 48 não tem. Segmento 50 temelementos helicoidais 48. Segmento 52 não tem. Segmento 54tem elementos helicoidais. Desse modo, nessa modalidade, osdois componentes que saem da tubulação em sua relaçãoapropriada encontram cinco diferentes seções de açãomecânica dentro da câmara 32.
Enquanto figuras 2 a 4 mostram uma modalidade de ummisturador helicoidal dinâmico da presente invenção, é paraser entendido que uma variedade de configurações de misturaem um misturador 4 2 pode ser usada dentro do escopo dapresente invenção. Sem experimento indevido, alguém versadona técnica pode configurar seções de elementos helicoidaise elementos não helicoidais, ou seções de elementoshelicoidais de diferentes profundidades e raios, ouqualquer combinação deles, de modo a otimizar a misturaintima de dois materiais de diferentes viscosidades, osmesmos materiais de duas viscosidades diferentes, ou doismateriais das mesmas viscosidades para dispensa da válvula40. Como pode ser visto nas figuras 2 a 4, a hélice éprojetada para empurrar o material e as incisões servemcomo "câmaras de mistura" internas onde o material émisturado e agarrado pela hélice e empurrado para fora doespaço cônico.
Em uma modalidade preferida, usando o misturadordinâmico 42 tendo os segmentos 46, 48, 50, 52, e 54, alguémpode dispensar um sistema de poliuretano de dois ou maiscomponentes em uma taxa de até 90,72 kg/min (200 libras porminuto) aos moldes de carga ou aplicar materialcontinuamente em um substrato. Tal um sistema reativo deuretano pode conter agentes de sopro para produzir umpoliuretano espumado. Os exemplos de tais formulações sãobem conhecidos na técnica e podem ser encontrados nempublicações tais como "Flexible Polyurethanes Foams" porRon Herrington e Kathy Hook, 2a edição 1997, Dow ChemicalCompany e incorporada aqui por referência.
A Figura 3 mostra uma vista em plano mais detalhada domisturador 42 da figura 2. A Figura 4 é uma vistatransversal da Figura 3 ao longo das linhas A-A.
O segmento 4 6 tem um comprimento de cerca de 1,2 7 cm a5,08 cm (0,50 a cerca de 2 polegadas), e preferivelmente decerca de 2,54 cm a 3,81 cm (1 a cerca de 1,5 polegada).O segmento 48 tem um comprimento de cerca de 0,635 cma 2,54 cm (0,25 a cerca de 1 polegada), e preferivelmentede cerca de 0,762 cm a 1,016 cm (0,300 a cerca de 0,400polegada).
O segmento 5 0 tem um comprimento de cerca de 1,2 7 cm a5,08 cm (0,50 a cerca de 2 polegadas), e preferivelmente decerca de 1,905 cm a 3,81 cm (0,750 a cerca de 1,5polegada).
O segmento 52 tem um comprimento de cerca de 0,635 cma 2,54 cm (0,25 a cerca de 1 polegada), e pref erivelmentede cerca de 0,762 cm a 1,016 cm (0,300 a cerca de 0,400polegada).
O segmento 54 tem um comprimento de cerca de 1,2 7 cm a5,08 cm (0,5 a cerca de 2 polegadas), e pref erivelmente decerca de 1,905 cm a 3,81 cm (0,750 a cerca de 1,5polegada).
Os segmentos 46, 50, e 54 do misturador 4 2 têm umdiâmetro externo de cerca de 2,54 cm a 15,24 cm (1 a cercade 6 polegadas), e pref erivelmente de cerca de 2,54 cm a5,08 cm (la cerca de 2 polegadas).
Os segmentos 4 8 e 52 do misturador 42 têm um diâmetroexterno de cerca de 1,27 cm a 7,62 cm (0,5 a cerca de 3polegadas), e preferivelmente de cerca de 1,905 cm a 3,81cm (0,75 a cerca de 1,5 polegada).
0 segmento 4 6 tem um comprimento variando de cerca de1,27 cm a 5,08 cm (0,5 a cerca de 2 polegadas), epreferivelmente de cerca de 2,54 cm a 3,81 cm (1 a cerca de1,5 polegada). Na extremidade a montante 56 do segmento 46,há uma superfície circunferencial 58 que não contemquaisquer elementos helicoidais 44, permitindo que os doiscomponentes entrem na câmara 32 antes que a mistura comece.A superfície da circunferência 58 tem um comprimentovariando de cerca de 0,381 cm a 1,905 cm (0,150 a cerca de0,750 polegada), e preferivelmente de cerca de 0,475 cm a0,635 cm (0,187 a cerca de 0,250 polegada).
Após a superfície circunferencial 58, os sulcos 60começam, formando a elementos helicoidais no segmento 46.Os sulcos 60 são helicoidais em longitudinal em direção etêm um raio variando de cerca de 0,152 cm a 0,63 5 cm (0,06a cerca de 0,25 polegada). Ainda mais preferivelmente, oraio é cerca de 0,158 cm (0,062 polegada). Os sulcos sãoespaçados a parte em uma faixa de cerca de 0,051 cm a 0,254cm (0,020 a cerca de 0,100 polegada), e preferivelmente decerca de 0,127 cm a 0,191 cm (0,050 a cerca de 0,075polegada), tal que há cerca de 12 sulcos no segmento 46. Aprofundidade dos sulcos 60 varia de cerca de 0,254 cm a0,635 cm (0,100 a cerca de 0,250 polegada), epreferivelmente de cerca de 0,318 cm a 0,381 cm (0,125 acerca de 0,150 polegada).
O segmento 48 não tem nenhum sulco, mas seu diâmetroexterno é relativamente a mesma quantidade que o diâmetrodo segmento 46 na profundidade total dos sulcos 60. AFigura 4 tem uma vista transversal desta diferença relativaem diâmetros entre o segmento 4 6 dentro dos sulcos 60 e osegmento 48.
O segmento 5 0 tem os sulcos 62 que começam contíguos asegmentares 48. Como visto na figura 4, na profundidadetotal dos sulcos 62, o diâmetro do segmento 50 érelativamente o mesmo que o diâmetro do segmento 48,permitindo o fluxo dos materiais que estão sendo misturadosdo segmento 48 nos sulcos 62 do segmento 50. Os sulcos 62são helicoidais na direção longitudinal e têm um raiovariando de cerca de 0,127 cm a 0,318 cm (0,050 a cerca de0,125), e preferivelmente de cerca de 0,158 cm a 0,254 cm(0,062 a cerca de 0,100 polegada). Ainda maispreferivelmente, o raio é cerca de 0,241 cm (0,095polegada). Os sulcos 62 são espaçados a parte em uma faixade cerca de 0,0635 cm a 0,254 cm (0,025 a cerca de 0,100),e preferivelmente de cerca de 0,1143 cm a 0,1651 cm (0,045a cerca de 0,065 polegada), tal que há cerca de 10 sulcosno segmento 50. A profundidade da faixa dos sulcos 62 variade cerca de 0,254 cm a 0,635 cm (0,100 a cerca de 0,250), epreferivelmente de cerca de 0,318 cm a 0,381 cm (0,125 acerca de 0,150 polegada).
O segmento 52 não tem nenhum sulco, mas seu diâmetroexterno é relativamente a mesma quantidade que o diâmetrodo segmento 50 na profundidade total dos sulcos 62. AFigura 4 tem uma vista transversal desta diferença relativaem diâmetros entre o segmento 50 dentro dos sulcos 62 e osegmento 52.
O segmento 54 tem os sulcos 64 que começam contíguos asegmentares 52. Como visto na Figura 4, na profundidadetotal dos sulcos 64, o diâmetro do segmento 54 érelativamente o mesmo que o diâmetro do segmento 52,permitindo o fluxo dos materiais que estão sendo misturadosdo segmento 52 nos sulcos 64 do segmento 54. Os sulcos 64são helicoidais na direção longitudinal e têm um raiovariando de cerca de 0,127 cm a 0,318 cm (0,050 a cerca de0,125 polegada), e preferivelmente de cerca de 0,158 cm a0,254 cm (0,062 a cerca de 0,100 polegada). Ainda maispreferivelmente, o raio é cerca de 0,24 cm (0,095polegada). Os sulcos 64 são espaçados a parte em uma faixade cerca de 0,0635 cm a 0,254 cm (0,025 a cerca de 0,100),e preferivelmente de cerca de 0,1143 cm a 0,1651 cm (0,045a cerca de 0,065 polegada), tal que há cerca de 10 sulcosno segmento 50. A profundidade da faixa dos sulcos 64 variade cerca de 0,254 cm a 0,635 cm (0,100 a cerca de 0,250), epreferivelmente de cerca de 0,318 cm a 0,381 cm (0,125 acerca de 0,150 polegada).
Referindo-se agora a Figura 4, o interior domisturador 42 é descrito. O segmento 46 tem duassuperfícies frustrocônicas diferentes formadas de umaabertura 66 na extremidade 56 do segmento 46.
A primeira superfície frustrocônica 68 se estende aolongo do comprimento total do segmento 46 que conecta a umasuperfície cilíndrica 70 dentro do segmento 50. A transiçãoda superfície frustrocônica 68 à superfície cilíndrica 70ocorre dentro do segmento 48. O ângulo da superfícief rustrocônica 68 varia cerca de 2° a cerca de 10°, epreferivelmente cerca de 8 graus.
A segunda superfície frustrocônica 72 se estende daabertura 66 a cerca de 70% do comprimento do segmento 46. Oângulo da superfície frustrocônica 72 varia de cerca de 2ocerca a 10°, e preferivelmente cerca de 5 graus.
Dentro da segunda superfície frustrocônica 72 estão oselementos helicoidais 74 que giram na mesma direção que oselementos helicoidais 44. Os elementos helicoidais 74 tomama forma dos sulcos 76 que têm uma profundidade que penetraatravés da superfície dos sulcos 60 no segmento 46. Oselementos helicoidais 74 nessa modalidade giram na direçãohorária quando vistos da abertura 66. Os sulcos 76 têm umacontinuação do mesmo passo de engrenagem como os sulcos 60e têm um raio variando de cerca de 0,051 cm a 0,191 cm(0,020 a cerca de 0,075 polegada), e preferivelmente decerca de 0,0635 cm a 0,089 cm (0,025 a cerca de 0,035polegada).
Assim há com uma comunicação dos sulcos 76 com ossulcos 60 tal que o material que está sendo misturado podecorrer através da abertura 66 para os sulcos 76 para ossulcos 60, tudo dentro do segmento 46 e para prosseguir aosegmento 48. A combinação das superfícies 68, 70, e 72forma um espaço interior ou a uma "cesta" dentro de qual omaterial é recolhido antes de ser empurrado através daforça centrípeta através dos sulcos 76 e 60 para assuperfícies externas do misturador 42.
Aproximadamente 65% do comprimento do segmento 4 6 têmas aberturas causadas pela interseção dos sulcos 7 6 comsulcos 60.
O misturador 42 gira na câmara 32 pelo fluxopressurizado dos materiais fluidos através e ao longo domisturador 42 dentro da câmara 32 energizada pelo motorhidráulico ou elétrico. A rotação do misturador 42 nacâmara 32 pode variar de cerca de 200 rpm a cerca de 50 00rpm, e preferivelmente de cerca de 2000 a cerca de 4000, deacordo com a velocidade variável desejada para misturacompleto de dois materiais que têm viscosidades diferentes.
A Figura 5 é uma vista em plano que mostra o conjuntoprincipal 8 0 de uma modalidade da invenção que inclui omisturador 42 como visto nas figuras. 2-4. Como explicadoacima, o misturador 42 é girado usando um motor hidráulicodo misturador de velocidade variável, 82 na Figura 5, que éconectado ao misturador 42 por um eixo 84 que gira dentrode uma estrutura (geralmente 86) que contem também orolamento 88 e 90. Em uma comunicação fluida com as linhas22 e 122 estão válvulas de checagem 92 e 94,respectivamente. O material de duas viscosidades diferentesse movimenta através das linhas 22 e 122, através dasválvulas de checagem 92 e 94 e na "cesta" formada pelassuperfícies 68, 70, e 12. Uma válvula de lavagem 96 estátambém dentro de uma comunicação fluida do fluxo dematerial, para finalidades da limpeza.
O motor hidráulico 82 é conectado a uma bombahidráulica (não mostrada). Há diversas vantagens ao usar ummotor hidráulico no conjunto principal dessa invenção.
Primeiramente, um motor hidráulico mantém revoluções porminuto sob a força aumentada de mistura dentro domisturador 42 causado pela mistura de alto cisalhamento dosmateriais de viscosidades diferentes, às vezes em ordem demagnitude de diferença. Um motor elétrico no local do motor
20 82 perderia rotações minuto sob a força de mistura, tendopor resultado uma perda de mistura eficiente. A pressãocrescente faz com que um motor elétrico trabalhe menoseficientemente.
Em segundo, um motor hidráulico é muito mais leve empeso e tem menos massa. Isto permite o conjunto da cabeça80 ser completamente portátil e manuseável por um indivíduoou por uma máquina que movem o conjunto da cabeça nomomento de fornecimento do fluido completamente misturadoda válvula do dispensador 40. Estabelecido de uma outramaneira, o motor hidráulico transfere consistentemente aenergia ao misturador 4 2 com menos volume ou peso do que ummotor elétrico do mesmo nível de energia.
Em terceiro, um motor hidráulico remove apossibilidade de faíscas elétricas da área onde o fluidoestá sendo dispensado da válvula 40. O aparelho da bombahidráulica está bastante distante da válvula 40, permitindoo misturador 42 operar-se no espaço volátil onde umcomponente elétrico adicionaria o perigo.
Porque transferência de energia do motor 82 aomisturador 42 é muito importante, dois rolamentos 88 e 90são fornecidos para controlar a rotação do eixo 84. Alémdisso, os rolamentos 88 e 90 são dispostos na estrutura 86tal que sua ancoragem respectiva está disposta em umarelação ortogonal. Em vez de ter dois rolamentos ambosancorados a estrutura 8 6 em paralelo plano à linha centraldo eixo 86, rolamento 90 é ancorado a uma parcela daestrutura 86 que está em um plano transversal à linhacentral do eixo 86.
Cada um do motor 82, eixo 84, estrutura 86, rolamento88, e rolamento 90 contribuem para um conjunto de cabeçanão elétrico, de peso mais leve, portátil 80.
Referindo-se outra vez a Figura 4, a rotação opostados elementos helicoidais 74 e os elementos helicoidais 44estabelecem uma turbulência dentro dos dois materiais queestão sendo misturados do distribuidor 24 tal que misturaíntima ocorre para os materiais de viscosidades diferentesou de dois materiais diferentes.
As vantagens de um misturador dinâmico, rotativo 4 2com elementos helicoidais 44 e 74 sobre um misturadorestático de um sistema de dispensa convencional podem serlistadas como se segue: tempo de residência curto,velocidade variável para combinar a variedade de materiaise rendimentos, cisalhamento dos materiais para corte emistura.
Materiais
Como explicado previamente, materiais que podem sebeneficiar do misturador 42 e do aparelho de mistura 10 dapresente invenção são muito numerosos e totalmenteconhecidos por aqueles versados na técnica. Os materiaispodem variar de polímeros, precursores do polímero,suspensões, materiais altamente enchidos, aos gênerosalimentícios a fluidos (ambos líquidos e gases) dentro doescopo da presente invenção. Os materiais misturados podemser inertes ou reativos.
Os polímeros reativos ou os precursores de polímerosão misturados geralmente em um sistema de dispensa 10especialmente se os materiais são altamente reativos um como outro. Geralmente, um aparelho de acordo com estainvenção pode ser usado para misturar os sistemas de fluidoreativo que se tornam sólidos sob cura. A cura ocorresubstancialmente depois que os materiais misturados saem doaparelho de mistura e resulta geralmente em um produtosólido, flexível ou rígido que pode também ser espumado seos agentes de sopro forem usados. 0 aparelho de mistura 10pode ser usado em um processo contínuo quando aplicado a umsubstrato móvel ou pode ser usado descontinuamente quandousado para encher os moldes ou outras instalações querequerem de outra maneira uma operação intermitente.
Esta invenção pode também ser usada para processarpolímeros termoplásticos. Os polímeros termoplásticos sãogeralmente aqueles polímeros que podem ser moldados,extrudados, espalhados, ou de outra maneira conformados ereprocessados em temperaturas de pelo menos tão altasquanto seu ponto de amolecimento ou fusão. Qualquerpolímero termoplástico apropriado é usado como um dosmateriais que está sendo misturado no aparelho 10 dapresente invenção.
Por exemplo, os poliuretanos, poliolefinas,poliamidas, poliéteres, polivinilas (tais como plastisols)e poliésteres formam polímeros termoplásticos outermoformados apropriados em determinadas modalidades dainvenção. Os exemplos destes materiais incluem ospoliuretanos de dois componentes (PU), náilon 6, náilon 66,polifenileno éter (PPE), tereftalato de polietileno (PET),tereftalato de polibutileno (PBT), e polipropileno (PP) ,que estão comercialmente disponíveis de um número bemconhecidas por aqueles versados na técnica. Os poliuretanosde dois componentes estão disponíveis BayOne UrethaneSystems, LLC de St. Louis, MO, EUA.
Aditivos opcionais
Os materiais que se beneficiam da presente invençãopodem incluir aditivos de plástico convencionais em umaquantidade que seja suficiente para obter uma propriedadedesejada de processamento ou desempenho para o composto. Aquantidade não deve ser desperdiçada do aditivo nemprejudicial para o processamento ou desempenho do composto.Aqueles versados na técnica de mistura de termoplásticossem experimento indevido, mas com referência a pesquisascomo Plastics Addtitives Database (2004) de Plastics DesignLibrary (www.williamandrew.com), podem selecionar de muitostipos diferentes de aditivos para a inclusão nos compostosda presente invenção.
Exemplos não limitativos de aditivos opcionais incluempromotores de adesão; biocidas (antibacterianos,fungicidas, e mildecidas), agentes anti-embaçantes; agentesantistáticos; agentes de ligação, sopro e formação deespuma; dispersantes; cargas e extensores; retardantes defogo e chama e supressores de fumaça; modificadores deimpacto; iniciadores; lubrificantes; micas; pigmentos,colorantes e tinturas; plastificantes; auxiliares deprocessamento; agentes de liberação; silanos, titanatos ezirconatos; agentes de deslizamento e anti-bloqueio;estabilizantes; estearatos; absorventes de luzultravioleta; reguladores de viscosidade; ceras; ecombinações dos mesmos.
Um aparelho de acordo com esta invenção pode ser usadoem particular vantagem para processar sistemas de uretano.Tipicamente, estes sistemas reativos têm dois componentes,um que contém um isocianato e o outro contendo componentesreativos de isocianato, tais como poliois, aminas,extensores de cadeia, agentes de reticulação, água eoutros. O aparelho 10 é especialmente útil para os sistemasde poliuretano que são altamente reativos porque a ação demistura do aparelho é tão eficaz que os tempos deresidência para os ingredientes que estão sendo misturadosnecessitam somente de um período de tempo tão curto quantomenos de um segundo. Assim, o aparelho 10 pode misturarmesmo os ingredientes mais altamente reativos eficazmente edispensar a combinação antes que a reação ocorra.
Há outros ingredientes que são necessários para fazerum produto útil tal como catalisadores, agentes de soprotensoativos, pigmentos, corantes, cargas e outros. Namaioria de casos, estes componentes são adicionados aocomponente reativo do isocianato. Em alguns casos, oscomponentes tais como catalisadores ou os pigmentos podemser adicionados em correntes separadas.
Uma grande quantidade de ingredientes apropriadosexiste e são bem conhecidos na técnica. Uma discussão maisdetalhada de polióis apropriados, de isocianatos, decatalisadores, de inibidores, de agentes de reticulação, deextensores de cadeia, de tensoativos, de agentes de sopro,de aditivos para retardar a chama, de cargas, de agentes doanti-envelhecimento, dos agentes de liberação de molde, dosagentes de adição de biocida e de outros aditivos especiaispode ser encontrada em "Polyurethane Handbook" por GuenterOertel, 2a edição, Hanser 1993, incorporado por referênciaaqui.
Os exemplos de isocianatos apropriados são odiisocianato de tolueno (TDI) e o diisocianato dedifenileno-metileno (MDI) , e suas misturas. MDI nãonecessita ser usado na forma do isômero 4,4' puro ou quasepuro. Os isocianatos modificados tais como os isocianatosde uretano- e carbodiimida-modifiçado, podem ser usados.Isocianatos tri funcionais ou mais brutos e poliméricospodem ser usado também. Os pré-polímeros terminados emisocianato e os quase pré-polímeros podem ser usadostambém. Além dos isocianatos puros, pré-polímerosterminados em isocianato e as misturas dos mesmos podem serusados.
Mistura dos materiaisO ritmo da reação dos dois materiais diferentes, sequalquer, estabelece parâmetros de misturar. Em um sistemade poliuretano de dois componentes, onde os dois materiaissão uma resina reativa de isocianato e um isocianato, areação substancial pode começar ocorrer em um tempo decerca de 2 segundos a cerca de 5 min., e preferivelmente decerca de 8 a 30 segundos.
Conseqüentemente o tempo de residência dos doiscomponentes de um sistema do poliuretano da tubulação 24para a válvula de dispensa 4 0 deve ser menos do que oinício da reação.
O misturador 4 2 é conseqüentemente vital para misturaíntima dos dois componentes de um sistema de poliuretanopara conseguir condições apropriadas para a reação desejadaapós ter deixado a válvula dispensa 40, mas não para fazercom que uma reação comece na câmara 32, no regulador 34, nalinha 36, ou na válvula de dispensa 40.
Como atualmente configurado com misturador 42 comomostrado nas figuras. 2-4 usando um sistema de dispensa 10da marca Vader de Polymer Processing Company, os tempos deresidência dos dois componentes do sistema do uretano emcontato com cada outro é um tempo muito curto certamente,variando de cerca de 1 a cerca de 20 segundos, epreferivelmente de cerca de 2 a cerca de 5 segundos.
Utilidade da invenção
Qualquer mistura de dois materiais diferentes requer ocuidado para assegurar que a mistura suficiente e completoseja obtida. Os materiais podem ser diferentes emcomposição, em densidade, em viscosidade, e nos outrosfatores. 0 grau de dificuldade depende das taxas de fluxo edas diferenças relativas de viscosidade. Por exemplo, ossistemas mais facilmente misturados de dois componentes sãoum sistema que mistura dois fluxos de fluidos com a mesmaviscosidade e densidade em uma relação de 1:1. Quando umsai desse sistema ideal, mistura se torna mais e maisdifícil.
A mistura é ainda complicada quando os componentesreagem quimicamente. A mistura de todos os componentesnecessita estar essencialmente completa antes que a reaçãodos materiais comece em taxas significativas.
Geralmente em sistemas de cura de uretano, é desejávelaumentar a reatividade de qualquer sistema dado porquesistemas de reatividade maior curam mais rapidamente e maispartes podem ser produzidas por unidade de tempo e/ou menosmoldes são requeridos. Uma reatividade maior significa queΌ tempo aberto' está reduzido o que ainda aumenta asdemandas no processo de mistura tal que a mistura completanecessita ocorrer na cabeça de mistura em extensões detempo muito curtas. O tempo de residência dos componentesna cabeça da mistura necessita ser muito curto, na ordemdos segundos.
Existem tipos diferentes de misturadores que sãousados em aplicações numerosas na indústria. Sãomisturadores por colisão, misturadores dinâmicos,misturadores estáticos e misturadores do tipo Oakes. Cadaum destes misturadores tem suas vantagens para suaspróprias finalidades, mas nenhum deles é configurado parafornecer mistura dinâmica de dois materiais de viscosidadesdiferentes sob alta pressão dentro de um tempo deresidência curto necessário para sistemas reativos de doiscomponentes.
Os raisturadores por colisão são bem conhecidos e têmuma longa história de aplicações bem sucedidas em muitasindústrias. Na indústria do uretano, este tipo de máquinafoi primeiro desenvolvido há muitos anos e está agoradisponível de uma variedade de empresas. Estes misturadoresobtêm misturar eficaz pela injeção de dois componentespressurizados opostos da injeção em uma câmara pequena.
Mistura é realizada pelo impacto dos fluxos oposto um nooutro. A cabeça da mistura não tem nenhuma peça móvel. Aspressões necessitam ser significativas e excedemtipicamente 6,90 MPa (1000 psi) . Uma máquina da marcaHennecke é tipicamente acionada em pressões em torno 13,79MPa (2000 psi) .
Os limites desta tecnologia são a exigência que ascorrentes necessitam ser cerca de da mesma ordem demagnitude em termos de seus fluxo, viscosidade e densidade,porque de outra maneira uma corrente reprime a outra tendo por resultado mistura insuficiente. Uma outradesvantagem é que as vazões não podem ser variadas muitopara uma cabeça de mistura dada porque a velocidade dosmateriais que entram na câmara de mistura é crucial à açãode mistura.
Os misturadores giratórios dinâmicos são parafusosArchimedian são usados para empurrar e bombear asaplicações variando de verrumas a bombas hidráulicas. Estaação de bombeamento ou de empurrar remove materialmisturado rapidamente da câmara, cisalhamento e empurrando.
As desvantagens de misturadores giratórios dinâmicossão as etapas de lavagem requeridas, tamanho grande dacabeça de dispensa, e o peso causado pelas cabeças demistura acionadas eletricamente.
Os misturadores estáticos são simples e não têmnenhuma parte móvel. Eles podem eficazmente misturarfluidos em muitas aplicações.
Desvantagens dos misturadores estáticos que o númerode elementos de mistura necessita ser aumentadosubstancialmente para misturar fluidos de viscosidadesdivergentes para relações que são maiores de 3 a 1. Istoaumenta o volume sustentado e torna os misturadoresinadequados para sistemas reativos. Em segundo, este tipode misturador é somente apropriado para a operação contínuae não para a operação intermitente já que o misturadornecessita ser lavado para impedir o depósito entre cadaexecução da produção. Em algumas indústrias onde asdemandas de mistura são baixas, estes tipos de misturadoressão descartáveis e são substituídos após cada execução daprodução.
Os misturadores Oakes têm a desvantagem que o volumesustentado (muita interrupção e volume) dentro dosmisturadores é alto o que os torna inadequados paraprocessar materiais altamente reativos. Não é apropriadopara a operação intermitente já que lavagem entre execuçõesda produção gera desperdício e não é geralmente prática.
Há muitos produtos que são expostos às pressões decusto tendo por resultado o desejo de reduzir o custo dosmateriais. Uma forma de reduzir o custo é usar cargasbaratas. Há muitos tipos de cargas que estão sendo usadasem vários produtos químicos através de muitas indústrias.
Uma das cargas menos cara é carbonato de cálcioesmagado usado em vários produtos e indústrias. Quandocomprado em grandes quantidades carbonato de cálcio podeser adquirido em torno de 3 cents/0,5kg no momento atualdesta invenção. Quando comparado aos produtos químicos depolímero derivado de petróleo que custaram tipicamente maisdo que $1.00/0,5kg, é aparente que o uso da carga podesignificativamente reduzir o custo do sistema.
A adição da carga resulta obviamente em demandasaumentadas no dispositivo de mistura. Primeiro, adicionar acarga a um componente aumenta a viscosidade destecomponente particular exponencialmente. Segundo, a relaçãoentre os componentes é deslocada a uma disparidade maior jáque a carga é na maioria de casos inerte e não participa nareação química. Terceiro, a densidade é do componenteenchido é freqüentemente aumentada ainda aumentandodiscrepância entre os componentes. Também as tolerâncias emmisturadores do tipo colisão desgastam rapidamente.
Para os produtos químicos usados em componentesreativos, as densidades relativas variam tipicamente de 0,8a 1,3. As cargas podem ter uma faixa de densidades,entretanto, já que freqüentemente derivada das densidadesdos depósitos minerais densidades são freqüentementesignificativamente maiores que 1. Por exemplo, o carbonatode cálcio tem uma densidade relativa de 2,7. 0 trihidratode alumínio que é também uma carga geralmente usada porcausa de suas propriedades retardadoras do fogo tem umadensidade relativa de 2,6.
É instrutivo considerar um exemplo para ilustrar osdesafios que são criados para o processo de mistura com aadição da carga.Considere um sistema altamente reativo composto docomponente AeB que é não enchido e é processado em umarelação de 1:1. Suponha que esse componente Aeo sistemacomponente de B tenham uma viscosidade de 1000 cps e umadensidade relativa de 1. Também, por causa da altareatividade, os componentes necessitam ser misturados em 2segundos, isto é, o tempo de residência da mistura nacabeça da mistura não pode ser não mais de 2 segundos.
Suponha ainda que a receita mande adicionar 3 partes decarga com uma densidade relativa de 2,7 para 1 parte decomponente B.
Para ilustrar os benefícios do custo da adição dacarga, suponha o custo dos componentes AeB seja $1/0,5kge o custo da carga seja 3 cents/0,5 kg. Nesse exemplo, aadição da carga reduziu o custo do sistema de para $1/0,5kga $0,42/0,5kg.
Para diminuir o grau de dificuldade do processo demistura alguém pode adicionar a carga a ambos oscomponentes. Isto aumenta a complexidade do processo demistura e em muitos produtos químicos, a carga não écompatível com um dos componentes. Por exemplo, na químicado uretano, o carbonato de cálcio não é compatível comisocianato, porque a água residual na superfície da cargareagirá com o isocianato.
A adição da carga aumenta o grau de dificuldade doprocesso de mistura em três maneiras distintas. Primeira, aadição de 3 partes da carga ao componente B aumenta aviscosidade do componente de B exponencialmente. Porexemplo, uma relação de 3:1 usada em nosso exemplo podiafacilmente aumentar a viscosidade de 1.000 cps para 100.000cps. Em segundo, usar a carga moveu a relação em peso entreo componente A e B de 1:1 a 1:4. Em terceiro lugar, adensidade relativa do componente enchido B aumentou de 1 a2.28. Claramente, usar uma carga aumenta extremamentedemandas no processo de mistura e não há nenhuma máquinadisponível, até o aparelho da presente invenção, que podeprocessar o sistema reativo enchido acima descrito.
O aparelho de acordo com esta invenção permiteprocessar sistemas de 2 ou mais componentes que têmdiferenças extremas em sua viscosidade de pelo menos 2ordens de magnitude. Adicionalmente, um aparelho de acordoesta invenção pode misturar os componentes que sãodiferentes em suas vazões relativas assim como suasdensidades. Adicionalmente, o aparelho descrito aqui éaltamente flexível e pode processar sistemas não enchidosconvencionais assim como sistemas altamente enchidos.Mistura eficaz notável pode ser realizada em tempos deresidência muito curtos que torna este dispositivoespecialmente apropriado para sistemas altamente reativos.
A invenção é explicada ainda pelos seguintes exemplos.
EXEMPLO 1
Um sistema reativo de poliuretano de dois componentesfoi misturado usando uma máquina de acordo com estainvenção fornecida por Polymer Processing Company eproduzida de dois componentes.
Componente A: pré-polímero de diisocianato dodifenilmetano (MDI) com um teor de NCO livre de cerca de28%. A cor era transparente com uma cor amarela.
Componente B: poliéster poliois 99,3
Tensoativo 5Catalisadores 2
Vários aditivos líquidos 2,9
Carbonato de cálcio 150
Vários aditivos sólidos 27
Partes totais em Peso 286,2
O componente Aeo componente B foram alimentados emuma relação em peso de 1 a 5,3. As viscosidades docomponente A e do componente B eram 14 0 cps e 43 0.000 cpsem temperatura ambiente, respectivamente. Consequentemente,a relação da viscosidade entre o componente AeB era 1 a3071. A cabeça da mistura foi unida a um crescimento quepermitisse a aplicação de uma poça de material através deum substrato de seis pés de largura. 0 material que sai domisturador era homogêneo. Em particular, nenhum golpe entreo componente preto Beo componente amarelado transparenteA foi observado. 0 substrato foi movido por uma correiatransportadora em cerca de 3,05 m/min (10 ft/min). Amistura reativa de uretano foi calibrada por uma barradoutor fixa em níveis diferentes que variam entre 2 a 10mm. Após a barra do doutor, o substrato revestido entrou emum forno de 6,1 m (40 ft) de comprimento ajustado em cercade 140°C. Ao sair a mistura foi curada inteiramente em umafolha flexível boa adequada para aplicações tais como solasde calçados e forro de tapete.
EXEMPLO 2
Um outro sistema reativo de poliuretano de doiscomponentes foi misturado usando uma máquina construídapela Polymer Processing Company de acordo com estainvenção. 0 componente Aeo componente B foram alimentadosem uma relação do peso de 1 a 8,12. A saída total era 1,7kg/min (3,74 lbs/min) com um tempo de residência na cabeçada mistura de 5,67 segundos. A composição de A era a mesmaque no exemplo 1. A composição do componente B é listadaabaixo. As viscosidades do componente A e do componente Beram 14 0 cps e 192.000 cps, respectivamente em 25 °C. 0componente B foi processado em uma temperatura de 57°C emque a viscosidade foi medida para ser cerca de 80.000 cps.Consequentemente, a relação da viscosidade entre ocomponente AeB era 1 a 1571. Após sair do misturador omaterial misturado foi vertido dentro de 1A do copo e omaterial curado inteiramente dentro de 3 minutos emtemperatura ambiente produzindo uma espuma flexível. Aespuma foi cortada revelando uma estrutura uniforme decélulas finas. 0 teor de carga do composto de poliuretanopré-revestido era 65%.
Componente B (partes em peso):
Poliéter poliol 100
Outros aditivos líquidos 5
catalisadores e tensoativos 3
carbonatos de cálcio 3 00
Exemplo 3
Um sistema reativo de poliuretano de dois componentesfoi misturado usando uma máquina construída pela PolymerProcessing Company de acordo com esta invenção. 0componente Aeo componente B, identificados abaixo foramalimentados em uma relação em peso de 1 a 2,02 em uma taxacombinada de 11,5 kg/min (25,3 lbs/minuto) tendo porresultado um tempo de residência na cabeça de mistura de0,73 segundo. As viscosidades do componente A e docomponente B eram 250 cps e 11.250 cps, respectivamente.Consequentemente, a relação da viscosidade entre ocomponente AeB era 1 a 45. Após sair da cabeça damistura, a mistura foi vertida em um molde aberto feito desilicone. Após verter, o molde foi coberto com uma tampa ecolocado em uma prensa. Após curar por 15 minutos emtemperatura ambiente a parte rígida curada de espuma foiremovida. A parte produzida em tal maneira é apropriada serusado como enfeite arquitetural. Componente A: diisocianatode difenilmetano (MDI) Componente B (partes em peso):
Poliéter poliois
catalisadores e tensoativos 1,46
água 0, 55
carbonato de cálcio 66, 84
A invenção não é limitada às modalidades acima. Asreivindicações se seguem.

Claims (10)

1. Aparelho de mistura, caracterizado pelo fato deque compreende:uma cabeça de mistura de cabeça tendo um motorhidráulico e um misturador substancialmente cilíndricotendo elementos de mistura helicoidais se estendendo dosmesmos, em que o misturador substancialmente cilíndrico éconfigurado para rodar sob energia do motor hidráulicodentro de uma câmara de mistura para misturar e propelirfluidos de duas viscosidades diferentes através da câmarade mistura, em que a cabeça de mistura adicionalmentecompreende um eixo conectando o motor hidráulico e omisturador e dois suportes para estabilizar a rotação doeixo, e em que os dois suportes são ancorados em doisplanos diferentes em uma estrutura.
2. Aparelho de mistura, de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a cabeça demistura e câmara de mistura combinam-se para formar umaparelho de mistura portátil, não elétrico.
3. Método para usar um aparelho de mistura,caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:(a) fornecer energia a um misturador helicoidaldinâmico em uma câmara através de um eixo conectado a ummotor hidráulico;(b) liberar dois fluidos de diferentes viscosidades nacâmara; e(c) misturar os dois fluidos usando o misturador helicoidaldinâmico,em que o aparelho ainda compreende dois suportes paraestabilizar a rotação do eixo, eem que os dois suportes são ancorados em planosdiferentes em uma estrutura.
4. Método, de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pelo fato de que as duas viscosidadesdiferentes têm uma proporção variando de cerca de 1:1 acerca de 3.000:1.
5. Método de produção de um compósito de dois oumais fluidos tendo diferentes viscosidades, caracterizadopelo fato de que compreende as etapas de:(a) fornecer energia a um misturador helicoidaldinâmico em uma câmara através de um eixo conectado a ummotor hidráulico;(b) liberar dois ou mais fluidos de diferentesviscosidades na câmara; e(c) misturar os dois ou mais fluidos usando omisturador helicoidal dinâmico em uma alta taxacisalhamento,em que o eixo roda dentro de dois suportes paraestabilizar rotação do eixo, eem que os dois suportes são ancorados em diferentesplanos em uma estrutura.
6. Compósito feito de dois fluidos tendo diferentesviscosidades, caracterizado pelo fato de usar o aparelho dareivindicação 1.
7. Compósito, de acordo com a reivindicação 6,caracterizado pelo fato de que as duas viscosidadesdiferentes têm uma proporção variando de cerca de 1:1 acerca de 3.000:1 e em que os dois fluidos são componentesque reagem após misturar para produzir um composto depoliuretano.
8. Produto a base de poliuretano de duas partes,caracterizado pelo fato de ser feito do compósito dareivindicação 7.
9. Produto a base de poliuretano, caracterizado pelofato de que compreende pelo menos dois componentesreativos, em que a proporção da viscosidade dos doiscomponentes reativos é maior que 10:1.
10. Produto a base de poliuretano, de acordo com areivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a proporçãoda viscosidade é maior que 100:1.
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