Verfahren zur Herstellung von Zellkörpern mit geschlossenen Zellen Bei der Herstellung von Zellkörpern mit geschlossenen Zellen aus thermoplastischen Massen werden die letztereni, nach dem Lösen von Gasen in ihnen unter erhöhtem Druck, und Gelieren der Massen unter dem erhöhten Druck bei erhöhter Temperatur, Abkühlen und Druckentlasten aus der Form -heraus genommen, wobei eine erste Expansion zum Beispiel auf das 2--4faehe des ursprünglichen Volumens unter Bildung eines rudimentären Zellkörpers als Zwischenprodukt, des Roh- zellkörpers ,
stattfindet. Dieses enthält die Gw, unter einem erheblichen Überdruck von züm Beispiel<B>2-9</B> At.m. Die Hauptexpansion des so erhaltenen Zwisehenproduktes auf das Vielfache, z. B. 10-20faehe, des ursprüng- liehen Volumens unter Bildung des fertig expandierten Zellkörpers findet dann in be kannter Weise durch Erwärmen des Gebildes, z. B. in einem Heizsehrank oder durch heisse Gase unter normalen Druekverhältnissen statt.
Durch die Wärme wird die Masse in den plastiseh-dehnbaren Zustand gebracht, so dar) sie dem Expansionsdruck der Gase folgen und sieh ausdehnen kann.
Es wurde nun<B>f</B> estgestellt, dass bei Aus führung der Expansion des Rohzellkörpers in der genannten üblichen Art erhebliche Ver luste an Gasen und an Weichmaehungs- und; oder Lösungsmitteln stattfinden, die sieh auf Jen Zellkörper bzw. auf dessen Bildung nach teilig auswirken.
Die Gasverluste haben den 21 Nachteil, dass ein Teil der Gase für die E--#pansionswirkung verlorengeht, so dass die Expansion des Rohzellkörpers nicht in dem Masse erfolgt, wie es der eingeführten Gas menge entsprechen würde. Man erhält daher keine so leichten Zell-körper, wie sie sich ent sprechend der Menge der eingeführten Gase ergeben sollten. Die Verluste an Weich- machungss- und/oder Lösungsmitteln haben da gegen andere Nachteile.
Bei der Herstellung des Zellkörpers werden zum Beispiel zur Er zielung einer vorübergehenden Erweichung oder zur Förderung der Gaslösung den Kunst stoffen Lösungsmittel m-u-efügt. Lösungsmittel wirken dabei auch als Weichmacher. So ist zum Beispiel ein stark lösungsmittel- oder weichmachungsmittelhaltiges Polyvinvjehlorid bei der Expansion erheblich nachgiebiger als ein solches Material, das wenig solcher Mittel enthält. Erfolgt nun die Aufwärinung eines frisch aus der Form entfernten Rohzellkörpers mit seinem hohen Gasdruck im.
Innern in der Wärme, in einem normalen Wärmesehrank mit umgewälzter Luft, so tritt nicht nur ein Gas verlust ein, sondern darüber hinaus wird auch das als Weiehmaeher wirkende Lösungsmittel verdunstet und schnell weggeführt. Solche Wärmesehränke pflegen gewöhnlich zur Ver hinderung der übermässigen Anreicherung der Umwälzluft auch noch einen ständigen Luft- weehsel herbeizLiführen. und die mit Lösunge- mittel evtl. angereicherte Umwälzluft fortzu- führen.
Dieser Nachteil lässt sieh im gesehlos- senen R#aum, z. B. in einem Autoklaven, be sonders dann, wenn man mit, CTasüberdruelz arbeitet, sehr gut vermeiden.
Von Vorteil in einem solchen Falle ist, wenn man zur Erzen- gung besonderer Effekte den Lösungs- und2 oder Weiehmaeher-Veriust ganz vermeiden will, das Druekmedium zusätzlich mit Lösungs mitteln undpoder Weiehmachern anzureichern ', vorzugsweise solehen, die sieh bereits im ZIell- körper befinden. Hierdurch verhindert man die Lösungsmittel-Verdunstung sehr erheblich.
Man erreicht, damit den Effekt., dass nicht wie sonst im. Wärmesehrank Lösungsmittel oder Weiehmaeher von den Aussenfläehen der Zell- körper entfernt werden, womit.
diese Aussen flächen sehr viel schneller in einen festeren Zustand übergehen als die Innenteile des Zell- körpers. Solche Verdunstung der Lösungs mittel mit der damit herbeigeführten Ausdeh nungsbegrenzung führt oft auch zu Deforma tionen und vor allen Dingen zu einem viel schwächer expandierten Produkt, also 711 einem höheren spez. Gewicht, als eigentliell der zugeführten Treibgasmenge entspricht. Der Spannungszustand in den Aussenteilen wird viel grösser als im Innern.
Der Zellkörper be hält hierdurch im Innern. einen viel zu grossen Gasdrueli, da er von aussen an der Ausdeh nung gehemmt wird. Ein gleichmässiges Pro dukt ist. auf diese Art und Weise überhaupt nicht zu erzielen. Die Lösungsmittelverluste während der Expansion im Wärmesehrank verhindern die Ausdehnung des Rohzellkörper- huehens so stark-, dass ein erheblicher Grasüber druck in den Zellen bleibt,
so dass sieh naeL der Expansion im Zellkörper noch ein Gas- überdriiek von zum Beispiel<B>0,3-0,5</B> Atm. vorfindet. Nicht nur flüehtige Lösungsmittel, sondern auch Weiehmaehungsmittel verdun sten zum Teil bei der Erwärmung an der Oberfläche, wodurch die Zellkörper an den äussern Stellen ihre Weichheit und Elasti zität teilweise verlieren.
Es wurde nun gefunden, dass diese Ver luste sieh sehr gut dadurch einschränken las sen, dass man die, Expansion des Rohzellkör- pers nicht, wie bisher üblich, direkt durch Erwärmung im freien Raum bei üblichem starkem Luftweehsel vornimmt, sondern die Expansion oder eine wesentliche Expansion so lange verhindert, bis eine gleichmässige Durch- wärmung des Rohzellkörpers erfolgt ist.
Eine geringe Expansion ist ohne Nachteil, es muss nur die Hauptexpansion dann erfolgen, wenn der Rohzellkörper vollständig durchwärmt ist. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass man. die Erwärrnung- des Rühzellkörpers unter Gegendruck,<B>d.</B> h. durch Einwirkung eines Druckes von aussen geggen den Rolizell- körper vornimmt und dann erst den heissen Rohzellkörper durch Entlastung vom Gegen druck zur Expansion bringt.
Der Gegendruel,- kann zum Beispiel<B>2-9</B> kg/em2, also etwa gerade so stark sein, wie der Gasdruek ini Innern des Zwisehenproduktes', wie er nach dem Abkühlen und Druekentlasten der e-as- haltigen Masse und Herausnehmen aus der Form vorliegt. Man kann aber auch bei einem höheren Druck, z.
B.<B>10-1</B>2 Atm.,. oder bei einem niedereren Druel-, arbeiten, der<B>je-</B> doch stetsso gewählt wird, dass keine oder nur eine geringe Expansion des Rohzellkörpers ,tattfindet. Man wird den Druck nveekinässit, derart wählen, dass er einerseits den Austritt von Gasen durch Diff Lision weitgehend verhin- derl,
und dass er anderseits die Verluste an Lösungs- iind.!oder Weiehmaehungsmitteln wesentlich herabsetzt. Man kann den Gegen druck auf jede beliebige Art herbeiführen. Zweckmässig wird man den Rohzellkörper in einen Autoklaven bringen und mit einem Gel--endruek dies gleiehen Gases oder Gasgü- misehes, wie es sieh in den Zellen befindet, erwärmen.
Ist die Masse mit Stickstoff hegast worden, so wird man vorteilhaft Stiekstoff oder Luft als Ge.-endl-iiekgas in den Auto- klaven einpressen. Man kann aber den Ge.gen- druck auch auf beliebige andere Art erzeugen, so zum Beispiel mittels inerten Flüssigkeiten. Mittels eines starren 'Mediums, z.
B. mittel.,; einer Pressfläehe, oder ferner dureli Erwär men in einer dem Rolizellkörper anliegenden Form kann auch derselbe Effekt erzielt wev- den. Den Autoklaven, die Form, die Gase, die Flüssigkeit, in denen sieh der Rohzellkörper befindet, kann man auf jede beliebige Art erwärmen, z.
B. durch Dampf, Elektrizität, durch Ultrarotstrahlen usw. Der Rohzellkör- per wird auf die für die Expansion notwendi- n Temperaturen, die in der Nähe unterhalb der Fliess( grenze, bei Pol,#-vi-nylehlorid zum Bei- 8piel bei 1.00-12011, liegen, erwärmt. Man kann sogar in gewissen Fällen bei Tempera turen, die bei oder höher als die Fliessgrenze liegen, z.
B. 1400 bei Pcklyvinylehlorid, arbei ten, die jedoch nicht so hoch liegen dürfen, dass der Zellkörperaufbau zerstört würde. Der Rohzellkörper wird unter Gegendruck so lange erwärmt., bis er gleichmässig durchwärmt ist. Nimmt man nach beendeter Durehwärmung des Rohzellkörpers, deren Dauer sich nach der Dicke richtet, den Druck, z. B. den Gasdruck im Autoklaven weg, ohne die Temperatur zu ,ändern, so dehnt. sieh der Zellkörper viel wei ter aus, als dies bei der bisher üblichen Me thode der Aufwärmung eintrat.
Ein geringeres spez. Gewicht ist die Folge.
Bei der bisherigen normalen Herstellungs- teehnik der Aufwärmung solchen Zellmaterials imWärmesehrank bei normalem Druck war es nur möglich, spez. Gewichte bis etwa 0,04 zu erreichen.
Mit, Hilfe des Gasgegen#druckver- fahre,ns im Autoklaven und der Verhinderung der Lösungsmittel- und) Gasverluste kann man ohne weiteres den auf die gleiche Weise her gestellten Rohzellkörper bis auf ein spez. Ge wicht von etwa 0,02 und auch noch darunter expandieren.
Stellt man zum Beispiel hartes Zellmaterial her, bei dem überhaupt keine Weiehmaeher angewandt werden, sondern bei dein man die Gasaufnahme aussehliesslieh durch Zusatz von Lösungsmitteln herbeiführt, wirkt dieses Lösungsmittel bei der Expansion allein als Weiehmaeher und ermöglicht die starke Ausdehnung.
Der wirtschaftliehe Vorteil liegt aber nicht nur darin, dass man niedrigeres spez. Gewi#eht mit Hilfe des Gegendruckverfahrens erreicht. 3,ran kann auch, da Lösungsmittelvtrl>tiste ver mieden werden, mit einem geringeren Prozent satz Lösungsmittel arbeiten und trotzd'em eine ausgezeichnete Ausdehnung des Zellmaterials erreichen.
Bekanntlich sind die fertig expandierten weichen Zellkörper nach ihrer Herstelllung noch unstabil,<B>d.</B> h. sie verändern mit der Zeit, durch Schrumpfungserseheinungen ihre Mass- haltigkeit. Diesen Nachteil kann man durch eine zusätzliche stabilisierende Behandlung be seitigen.
Durch das erfindungsgemässe Verfahren gelingt es, Zellkörper herzustellen, deren Gas druck in den Zellen dem Atmosphärendriielz entspricht., und die damit. keine durch Ga.s- überdn-tek herbeigeführte Spannungen der Zellwände aufweisen. Hierdureh können Sehrumpfungserseheinungen des fertigen Zell- körpers, die auf zu hohen CTasdruelz in den Zellen zurüekzuführen sind, nicht auftreten.
Dies tritt besonders dann ein, wenn das Zwi- sehenproclukt stark lösungsmittel- oder weich- inachungsmittelhaltig ist und unter Druck bei solchen Temperaturen gleichmässig durch wärmt wird, bei denen es sieh bei Aufheben des Druckes bis zum vollständigen Ausgleich des Gasdruekes im Innern der Zellen mit der Atmosphäre ausdehnen kann.
Bei der Herstellung der Zellkörper werden die Gase unter erhöhtem Druck in den therino- plastischen Massen gelöst. Dies kann so erfol gen, dass man die Gase von aussen unter Druck in d#ie zum Beispiel fein verteilte Masse ein führt und darin löst, oder dass man der Masse Treibmittel einverleibt, die in der Wärme CT 'as abspalten,
welche sich -unter dem erhöhten Druck in der Masse lösen. Gerade bei Verwen dung von Treibmitteln sind die Gasverluste bei der Pxpansion oft sehr gross. Zum Beispiel haben bei polyvinylehloridhaIt.igen Massen die Treibmittelrestkörper oft die Eigenschaft, dem Polyvinylehlorid seine Beständigkeit gegen Clasdiffusion mi nehmen, so dass der Zellkör- per bei der Expansion nicht annähernd die Grösse erhält, die er eigentlich haben sollte.
Das vorliegende Verfahren hat. sieh als zur Herstellung von Zellkörpern mit geschlossenen Zellen unter Verwendung von Treibmitteln be sonders geeignet erwiesen.
Als thermoplastisehe, Massen kommen vor allem Polymere, wie z. B. Polyvinylehlorid oder Mischpolymerisate des Vinylchlorids, wie z. B. solche, die aus 951/o Vinviehlorid und <B>5</B> O/c, Vinylacetat, bestehen, in Frage, denen die erforderlichen Lösungs- undioder Weiel,- niaehungsmittel zugegeben -w-tiTden. Es können aber auch andere Thermoplasten,
wie Polv- styrol, Pol.vakiylverbindungen und Cellulose- aeetat, verwendet werden.
<I>Beispiele</I> <B>1.</B> Eine Mischung von<B>50</B> Gewiehtsteilen Polyvinylehlorid, gut stabilisiert,<B>50</B> Gewichts teilen Dioetylplithalat und 20 Gewiehtsteilen Methyläthylketon wird so hergestellt, dass ein feines Pulver entsteht, in welchem auf be kannte W eise in einer<B>g</B> at schliessenden Form eine Menge vonStiehstoffgas, die etwa<B>15</B> Liter pro ko, Fertigmisehung beträgt, unter erhöh tem Druck gelöst wird.
Es wird durch an- .schliessendes Erwärmen geliert, gekühlt, der Druck weggenommen und das Produkt aus der Form genommen. Dieses expandiert hierdurch etwa auf das 4faehe seines Volumens züi dem ,so2#. Rohzellkörper Lind enthält. im Innern das in den Zell#en eingeschlossene<B>0</B> as, das nun mehr unter einem Druck von etwa<B>10</B> atil steht.
Der Rohzellkörper wird in einen Auto- klaven <U>gegeben</U> und dieser mit einem Druck von etwa<B>7</B> kgfem2 Stiehstoffgas gefüllt. Jetzt erfolgt Aufwärmang auf etwa<B>1.000.</B> Der Roh- 7ellkörper ändert sieh hierbei nicht in seinem Volumen. Die durch die Temperatur bewirkte Druelcerhöhung findet sowohl im Autoklaven wie im Rohzellkörper gleichzeitig statt.
Das Lösungsmittel verdunstet nicht nennenswert, so dass es dem Produkt seine weiehmaehende Wirkung weiterhin verleiht. Je nach Grösse des Rohzellkörpers erfolgt seine gleichmässige Durehwärmung in zum Beispiel<B>60</B> Minuten.
Ist diese erreicht, so entfernt man den Clas- druck vom Autoklaven und lässt den erwärm ten Rohzellkörper unter Normaldruek sieh frei ausdehnen. -Nach Abkühlung und Verdunstung des Lösungsmittels ist ein Zellkörper vom Raumgewieht von etwa<B>0,06-0,07</B> entstanden. Das Material ist gut geeignet für Polster- n#,eeke.
2. Eine -Mischung von<B>50</B> Gewichtsteilen Polyvinylehlorid oder KopolYmeren des Vin.v1- ehlorids und<B>50</B> Gewiehtsteilen Dioetylphthalat sowie 20 Gewiehtsteilen Methyläthylketon wird so hergestellt, dass ein feines Pulver entsteht. Dieses wird wie in Beispiel<B>1</B> beschrieben be- gast. Die gashaltige Masse wird dann in be kannter Weise bei erhöhter Temperatur geliert.
gekühlt, der Druek weggenommen und das Produkt -unter Bildung des Rohzellkörpers aus der Form genommen. Danach erfolgt die Er- #värmung des Rohzellhörpers im Autoklaven auf etwa<B>900</B> unter<B>5-6</B> Atm. Gegendruck.<B>Er</B> dehnt sieh etwas aus und nach seiner (yleieli- mässigen Durehwärmung, entfernt man den C,
rasdriiek und lässt den Rohzellkörper unter Normaldiruck sieh frei ausdehnen. Der so her gestellte Zellkörper wird zweckmässig noeli einer stabilisierenden Behandlung unterwor fen.
Zu diesem Zweck erwärmt man ihn zuin Beispiel in einem Heizsehrank unter Normal druck bei Temperaturen von etwa 100-1101' zum Beispiel während 2-4 Stunden, wobei er zunächst etwas expandiert und darauf wäli- rend der Fortsetzung der Behandlung mehr oder weniger 7usammensehrunipft.
verflüchtigt sieh das i#leth#,-läthvlketon. Her nach wird der Zellkörper auf normale Tein- peratur abgekühlt. Man erhält einen weit gehend forinbeständl,ren Zellkörper, der keine nennenswerte Sehrumpfungserseheinung mehr zeigt.
<B>3.</B> Eine Misehung, von<B>100</B> Gewiehtsteilen Polyvinylehlorid, gut stabilisiert, und 45 Ge- wieht.steilen Aeeton wird so hergestellt, dass ein feines Pulver entsteht. Die Weiterbehand lung erfolgt so wie im Beispiel<B>1</B> angegeben.
jedoch mit einer Gaszu.i rabe von etwa<B>25</B> Li ter pro kg Fertigmisehuna. Der Rohzellkörper wird in der gleichen Weise behandelt wie in Beispiel<B>1.,</B> und es entsteht ein hartes Zell-- material naeh der Verdunstun- des Lösungs mittels. Das Material hat ein Raumgewieht von etwa<B>0,035,</B> und kann für Isolationszweeko verwendet werden.
4. In einer Mischung von 64 Gewiehtsteilen Polyvinylehlorid, gut stabilisiert,<B>36</B> Gewichts teilen Dioetylphthalat oder ähnlichem -#A7eieli- maeher und 12 Gewichtsteilen Essiaester wird ein Misehgas unter erhöhtem Druck gelöst, das aus<B>90</B> Vohmiteilen Wasserstoff und<B>10</B> Volum- teilen Stickstoff besteht. Es werden etwa <B>10</B> Liter Misehgas pro<B>kg</B> Fertiginisehung zu gesetzt.
Die Weiterbehandlung erfolgt danaeh wie in Beispiel<B>1.</B> Der entstandene Rohzell- körper erhält ein spez. Gewicht von etwa, 0,12. Die DruAerzeugung im Autoklaven kann mit Stiekstoffgas erfolgen, sofern die in das Innere der Zellen evtl. eindringende geringe Menge Stiekstoffgas nicht störend empfunden wird. Sonst ist es ratsam, die Aufwärmung in einem Wasserstoff-Stiekstoff-Gemiseh vor zunehmen, genau wie sie zum Treiben verwen det worden ist.
Der Zellkörper wird nach der Expansion unter Normaldruck<B>je</B> nach seiner Dicke evtl. nur von seinen Häuten befreit oder auch gleichzeitig in Gebrauchsstärken au#ge- spalten. Wasserstoffgas wird, durch Difftision entfernt und der Zellkörper oder die. auf ge- sehnittenen Platten zur Beseitigung des Sehrumpfungseffektes hierbei oder naehträg- lieh bei entsprechender Temperatur behandelt.
Es entsteht ein völlig spannungsfreies Zell- material, das gut für Sohlenzweeke zu ver wenden ist, mit einem spez. Gewieht von etwa<B>0,5.
-</B> <B>5.</B> Eine Mischung von<B>50</B> Gewiehtsteilen Polyvinylehlorid, <B>50</B> Gewiehtsteilen Dioet-,#"l- plithalat und etwa 12 Gewiehtsteilen eines s s tiekstoffabspaltenden Treibmittels, wie z. B.
Azc>isobitttersäuredinitril, wird in bekannter Weise hergestellt. Die Treibmittel sind an sieh sehr verschiedenartige und keine beständigen Substanzen. Es kann daher die angewandte Menge nicht genau angegeben werden. Die Treibmittelmenge ist so gewählt, dass sieh etwa <B>15</B> Liter Stiekstoffgas pro kg, Fertigmisehung abspalten, Mit der fertigen Mischung wird in bekannter Weise eine gut schliessende Form --efüllt. Durch Erwärmen unter Druck wird. das Treibmittel zersetzt und das entstehende Stiekstoffuas in der Masse gelöst.
Es wird geliert, gekühlt, vom Druelz entlastet und das Produkt unter Bildung eines sog. Rohzellkör- pers aus der Form genommen. Die Weiter behandlung erfolgt wie in Beispiel<B>1.</B> Es ent steht. ein Zellkörper mit einem Raumgewicht von etwa<B>0,070.</B> Hier wirkt sich die Autoklav- behandlung unter Gegendruck reeht gÜnstig aus.
Bei einfacher Aufwärmung und Expan sion ini. Wärmesehrank pflegt das Produkt höchstens auf ein Raumgew icht von<B>0,09</B> mit der oben angegebenen Treibmittelmenge zu kommen. Man kann es zu Polsterzweeken ver wenden.
<B>6.</B> Eine Mischung von<B>100</B> Gewiehtsteilen gut stabilisiertem Polyvinylchlorid und 40 Ge wichtsteilen Aceton sowie 20 Gewichtsteilen Treibmittel (Azoisobuttersäur-edinitril) wird hergestellt und wie in Beispiel<B>5</B> zu einem Roh- zellkörper verarbeitet.. Der Rohzel-lkörper wird dann im<B>-</B> Autoklaven wie im Beispiel<B>1</B> unter Gegendruck aufgewärmt und. dann durch Entlasten vom Gegendruck expandiert.
-Nach Verdunstung des Lösungsmittels ent steht danach ein harter Zellkörper von etwa 0,035 spez. Gewieht. Er dient als Isolations material.
<B>7.</B> In einer Mischung von 64 Gewichtsteilen Polyvinylehlo#rid, gut stabilisiert, und<B>36</B> Ge- wiehtsteilen Dioetylphthalat oder ähnlichem Weichmacher wird unter erhöhtem Driiek Kohlerissä-Lireo,as, dessen Menge etwa<B>10</B> Liter pro<B>kg</B> Fertigmischung beträgt, gelöst. Es wird wie in Beispiel<B>1</B> angegeben weiterbehandelt.
Der entstandene Rolizellkörper erhält ein spez. Gewicht von etwa<B>0,10.</B> Die Druckerzeugung erfolgt im Autoklaven mit Stiekstoffgas-. Der Zellkörper wird nach der Expansion unter Niormal,druek <B>je</B> nach seiner Dicke evtl. nur von seinen Häuten befreit oder auch gleich zeitig in Gebrauelisstärkm a1--dgespalten. Das Kohlensäuregas wird dureh Diffusion entfernt und während dieses Prozesses geht ein Teil Luft in die Zellen hinein.
Der Zellkörper oder die aufgeschnittenen Platten werden zur Be seitigung des Schrumpfeffeldes nachträglich bei entsprechender Temperatur behandelt.<B>Es</B> entsteht ein Zellmaterial mit einem spez. Ge wicht von etwa,<B>0,35.</B> Die geschlossenen Zellen sind jetzt nicht mehr mit CO2, sondern mit Luft gefüllt.
Process for the production of cell bodies with closed cells In the production of cell bodies with closed cells from thermoplastic masses, the latter i, after the dissolving of gases in them under increased pressure, and gelling of the masses under the increased pressure at elevated temperature, cooling and depressurization from the shape -taken out, with a first expansion, for example to 2--4 times the original volume with the formation of a rudimentary cell body as an intermediate product, the raw cell body,
takes place. This contains the Gw, under a considerable excess pressure of for example <B> 2-9 </B> At.m. The main expansion of the intermediate product thus obtained to the multiple, e.g. B. 10-20faehe, the original loaned volume to form the expanded cell body then takes place in a known manner by heating the structure, for. B. in a heating tank or by hot gases under normal pressure conditions.
The heat brings the mass into the plastically extensible state, so that it can follow the expansion pressure of the gases and expand.
It has now been established that when executing the expansion of the raw cell body in the usual manner mentioned, considerable losses of gases and of soft mowing and; or solvents take place, which have an adverse effect on the cell body or on its formation.
The gas losses have the disadvantage that some of the gases for the expansion effect are lost, so that the expansion of the raw cell body does not take place to the extent that it would correspond to the amount of gas introduced. Cell bodies are therefore not as light as they should result from the amount of gases introduced. The losses of plasticizers and / or solvents have other disadvantages.
During the manufacture of the cell body, solvents are added to the plastic materials, for example, to achieve temporary softening or to promote the gas solution. Solvents also act as plasticizers. For example, a polyvinyl chloride with a high content of solvents or plasticizers is considerably more flexible during expansion than a material that contains little of such agents. If a raw cell body freshly removed from the mold is then heated up with its high gas pressure in the.
Inside in the warmth, in a normal warming tank with circulated air, not only does a gas loss occur, but also the solvent, which acts as a grinder, is evaporated and quickly carried away. Such warm-up benches usually also create a constant breath of air to prevent excessive enrichment of the circulating air. and to carry away the circulating air that may have been enriched with solvent.
This disadvantage lets you see in the closed space, e.g. B. in an autoclave, especially when you work with CTasüberdruelz, avoid very well.
In such a case, if one wants to avoid the loss of solution and2 or Weiehmaeher completely to produce special effects, it is advantageous to additionally enrich the printing medium with solvents and / or whiteners, preferably those that are already in the target body . This considerably prevents the evaporation of solvents.
One achieves the effect. That not as usual in the. Heat tank solvents or whitening grinders can be removed from the outer surfaces of the cell bodies, which means.
these outer surfaces change into a more solid state much faster than the inner parts of the cell body. Such evaporation of the solvent medium with the expansion limitation brought about by it often leads to deformations and above all to a much weaker expanded product, i.e. a higher spec. Weight than actually corresponds to the amount of propellant gas supplied. The state of tension in the outer parts is much greater than in the interior.
This keeps the cell body inside. a gas pressure valve that is much too large, as its expansion is inhibited from the outside. A consistent product is. not to be achieved in this way at all. The solvent losses during the expansion in the heat tank prevent the expansion of the raw cell body so much that a considerable excess of grass remains in the cells,
so that after the expansion in the cell body there is still a gas excess of, for example, <B> 0.3-0.5 </B> Atm. finds. Not only volatile solvents, but also soft mulchers partly evaporate when heated on the surface, whereby the cell bodies in the outer places lose their softness and elasticity to some extent.
It has now been found that these losses can be limited very well by not doing the expansion of the raw cell body, as has been the case up to now, directly by heating in free space with the usual strong air circulation, but rather the expansion or a substantial one Expansion is prevented until the raw cell body is evenly warmed through.
A slight expansion is without disadvantage, only the main expansion has to take place when the raw cell body is completely warmed through. This is achieved according to the invention in that one. the heating of the Rühzellkörpers under counter pressure, <B> d. </B> h. by applying pressure from the outside against the roll cell body and only then causes the hot raw cell body to expand by relieving it from the counter pressure.
The counter pressure - can, for example, be <B> 2-9 </B> kg / em2, i.e. about just as strong as the gas pressure in the interior of the by-product as it occurs after the e-as-containing product has cooled down and has been relieved of pressure Mass and removal from the mold. But you can also at a higher pressure, for.
B. <B> 10-1 </B> 2 atm.,. or in the case of a lower pressure, which <B> however </B> is always chosen in such a way that no or only a slight expansion of the raw cell body takes place. One will choose the pressure nveekinässit such that on the one hand it largely prevents the escape of gases through diffusion,
and that, on the other hand, it substantially reduces the loss of solvents or mashing agents. The counter pressure can be brought about in any way. The raw cell body is expediently placed in an autoclave and heated with a gel - the final product of the same gas or gas as it is in the cells.
If the mass has been gassed with nitrogen, then it is advantageous to inject nitrogen or air as gas into the autoclave. However, the counter pressure can also be generated in any other way, for example by means of inert liquids. By means of a rigid 'medium, e.g.
B. medium.,; the same effect can also be achieved by means of a pressing surface, or by means of heating in a form lying against the roller cell body. The autoclave, the mold, the gases, the liquid in which the raw cell body is located can be heated in any desired way, e.g.
B. by steam, electricity, by ultrared rays, etc. The raw cell body is set to the temperatures necessary for the expansion, which are close to below the flow limit, at Pol, # - vi-nylehlorid for example at 1.00 -12011, it is even possible, in certain cases, at temperatures that are at or above the flow limit, e.g.
B. 1400 at Pcklyvinylehlorid, work th, which must not be so high that the cell body structure would be destroyed. The raw cell body is heated under counter pressure until it is evenly warmed through. If you take after the end of Durehwärmung the raw cell body, the duration of which depends on the thickness, the pressure, z. B. the gas pressure in the autoclave away without changing the temperature, so expands. the cell body looks much wider than was the case with the previously common method of warming up.
A lower spec. Weight is the result.
With the previous normal manufacturing technology of warming up such cell material in a warming tank at normal pressure, it was only possible to spec. Weights to reach about 0.04.
With the help of the gas counterpressure process in the autoclave and the prevention of solvent and gas losses, the raw cell body produced in the same way can be easily processed except for a specific Ge weight of about 0.02 and also expand below.
If, for example, hard cell material is produced in which no softeners are used at all, but in which the gas absorption is caused exclusively by the addition of solvents, this solvent acts solely as a softener during expansion and enables strong expansion.
The economic advantage is not only that you have lower spec. Certainly achieved with the help of the counter pressure process. 3, ran can also work with a lower percentage of solvents, since solvent quantities are avoided, and still achieve an excellent expansion of the cell material.
It is known that the fully expanded soft cell bodies are still unstable after their production, <B> d. </B> h. over time they change their dimensional stability through shrinkage. This disadvantage can be eliminated with an additional stabilizing treatment.
The method according to the invention makes it possible to produce cell bodies whose gas pressure in the cells corresponds to the atmospheric pressure. show no tension in the cell walls caused by Ga.s- übern-tek. As a result, the finished cell body cannot show signs of dullness, which can be attributed to excessive pressure in the cells.
This occurs especially when the intermediate product contains a lot of solvents or plasticizers and is evenly warmed under pressure at temperatures at which it can be seen when the pressure is released until the gas pressure inside the cells is completely equalized with the Atmosphere can expand.
During the production of the cell bodies, the gases are dissolved in the thermoplastic masses under increased pressure. This can be done by introducing the gases from the outside under pressure into the finely divided mass, for example, and dissolving them therein, or by incorporating propellants into the mass, which split off in the heat CT'as,
which dissolve in the mass under the increased pressure. Especially when using propellants, the gas losses during expansion are often very large. For example, in the case of compounds containing polyvinyl chloride, the residual propellant bodies often have the property of depriving the polyvinyl chloride of its resistance to class diffusion, so that the cell body does not get approximately the size it should actually have during expansion.
The present proceedings have. have been shown to be particularly suitable for the production of closed cell cell bodies using propellants.
As thermoplastic masses come mainly polymers such. B. polyvinyl chloride or copolymers of vinyl chloride, such as. B. those which consist of 951 / o vinyl chloride and <B> 5 </B> O / c, vinyl acetate, are in question, to which the necessary solvents and / or white-niTden added -w-tiTden. However, other thermoplastics can also be used,
such as polystyrene, pol.vakiylverbindungen and cellulose acetate, can be used.
<I> Examples </I> <B> 1. </B> A mixture of <B> 50 </B> parts by weight of polyvinyl chloride, well stabilized, <B> 50 </B> parts by weight of dioethylplithalate and 20 parts by weight of methyl ethyl ketone manufactured in such a way that a fine powder is produced in which, in a known manner, in a <B> g </B> at closing form, an amount of nitrogen gas that is about <B> 15 </B> liters per ko, finished mixture, is dissolved under increased pressure.
It is gelled and cooled by subsequent heating, the pressure is removed and the product is removed from the mold. As a result, this expands to about 4 times its volume, so2 #. Contains raw cell bodies and Lind. inside the <B> 0 </B> as enclosed in the cells, which is now under a pressure of about <B> 10 </B> atil.
The raw cell body is <U> placed </U> in an autoclave and this is filled with a pressure of about <B> 7 </B> kgfem2 nitrogen gas. Now it is warmed up to about <B> 1,000. </B> The volume of the raw body does not change. The increase in pressure caused by the temperature takes place simultaneously both in the autoclave and in the raw cell body.
The solvent does not evaporate appreciably, so that it continues to give the product its softening effect. Depending on the size of the raw cell body, it is evenly heated in, for example, <B> 60 </B> minutes.
Once this has been reached, the pressure is removed from the autoclave and the heated raw cell body is allowed to expand freely under normal pressure. -After cooling and evaporation of the solvent, a cell body with a volume weight of about <B> 0.06-0.07 </B> is created. The material is well suited for upholstery n #, eeke.
2. A mixture of <B> 50 </B> parts by weight of polyvinyl chloride or copolymers of vinyl chloride and <B> 50 </B> parts by weight of dioethyl phthalate and 20 parts by weight of methyl ethyl ketone is produced in such a way that a fine powder is produced. This is fed as described in example <B> 1 </B>. The gaseous mass is then gelled in a known manner at elevated temperature.
cooled, the pressure removed and the product removed from the mold, forming the raw cell body. The raw cell hearing aid is then heated in the autoclave to about <B> 900 </B> below <B> 5-6 </B> Atm. Counterpressure. <B> It </B> stretches a bit and after its (yleieli-moderate warming), you remove the C,
rasdriiek and allows the raw cell body to expand freely under normal pressure. The cell body produced in this way is expediently noeli subjected to a stabilizing treatment.
For this purpose it is heated, for example, in a heating tank under normal pressure at temperatures of about 100-1101 ', for example for 2-4 hours, whereby it initially expands a little and then more or less unipods during the continuation of the treatment.
volatilized see the i # leth #, - läthvlketon. The cell body is then cooled down to normal temperature. A largely forin-resistant cell body is obtained, which no longer shows any noticeable blurring.
<B> 3. </B> A mixture of <B> 100 </B> parts by weight of polyvinyl chloride, well stabilized, and 45 parts by weight of aeeton is produced in such a way that a fine powder is created. The further processing takes place as indicated in the example <B> 1 </B>.
but with a gas supply of about <B> 25 </B> liters per kg of finished misehuna. The raw cell body is treated in the same way as in example <B> 1., </B> and a hard cell material is created near the evaporation of the solvent. The material has a bulk density of about <B> 0.035, </B> and can be used for insulation purposes.
4. In a mixture of 64 parts by weight of polyvinyl chloride, well stabilized, <B> 36 </B> parts by weight of dioetyl phthalate or the like - # A7eielimaeher and 12 parts by weight of ethyl acetate, a mixture gas is dissolved under increased pressure, which consists of <B> 90 < / B> Vohmiteilen hydrogen and <B> 10 </B> parts by volume of nitrogen. About <B> 10 </B> liters of mixed gas are added per <B> kg </B> finished product.
Further treatment then takes place as in example <B> 1. </B> The resulting raw cell body receives a spec. Weight of about, 0.12. DruA can be generated in the autoclave with nitrogen gas, provided that the small amount of nitrogen gas that may penetrate into the interior of the cells is not perceived as disturbing. Otherwise it is advisable to warm up in a hydrogen-starch mixture, exactly as it was used for driving.
After the expansion under normal pressure, the cell body may only be freed of its skins depending on its thickness or at the same time split up into usable strengths. Hydrogen gas is removed by diffusion and the cell body or the. Treated on stringed plates to eliminate the wrinkling effect here or subsequently at the appropriate temperature.
The result is a completely tension-free cell material, which is good to use for sole purposes, with a spec. Weighted by about <B> 0.5.
- </B> <B> 5. </B> A mixture of <B> 50 </B> parts by weight of polyvinyl chloride, <B> 50 </B> parts by weight of Dioet -, # "l-plithalat and about 12 parts by weight of one ss propellants, such as
Azc> isobitttersäuredinitril, is produced in a known manner. The propellants are very diverse and not permanent substances. It is therefore not possible to specify the exact amount used. The amount of propellant is chosen so that about <B> 15 </B> liters of nitrogen gas per kg, split off ready-mixed mixture. A well-closing mold is filled with the finished mixture in a known manner. By heating under pressure. the propellant decomposes and the resulting Stiekstoffuas dissolved in the mass.
It is gelled, cooled, relieved of pressure and the product is removed from the mold, forming a so-called raw cell body. Further processing takes place as in example <B> 1. </B> It is created. a cell body with a density of about <B> 0.070. </B> The autoclave treatment under counter pressure has a positive effect here.
With simple warm-up and expansion ini. The product usually has a density of <B> 0.09 </B> with the above stated amount of propellant. It can be used for upholstery purposes.
<B> 6. </B> A mixture of <B> 100 </B> parts by weight of well stabilized polyvinyl chloride and 40 parts by weight of acetone and 20 parts by weight of propellant (azoisobutyric acid edinitrile) is prepared and as in example <B> 5 </ B> processed into a raw cell body. The raw cell body is then heated in the <B> - </B> autoclave as in example <B> 1 </B> under counter pressure and. then expanded by relieving the back pressure.
After evaporation of the solvent, a hard cell body of about 0.035 spec. Blows. It serves as an insulation material.
7. In a mixture of 64 parts by weight of polyvinyl chloride, well stabilized, and 36 parts by weight of dioetyl phthalate or a similar plasticizer, the amount thereof is increased with increased pressure from Kohlerissä-Lireo, as is about <B> 10 </B> liters per <B> kg </B> finished mixture, dissolved. It is processed further as indicated in example <B> 1 </B>.
The resulting Rolizellkörper receives a spec. Weight of about <B> 0.10. </B> The pressure is generated in the autoclave with nitrogen gas. After the expansion under Niormal, druek <B> je </B> according to its thickness, the cell body is possibly only freed from its skins or at the same time split into brewed starches a1 - d. The carbonic acid gas is removed by diffusion and during this process some air goes into the cells.
The cell body or the cut-open plates are subsequently treated at the appropriate temperature to remove the shrinkage field. <B> A cell material with a spec. Weight of about, <B> 0.35. </B> The closed cells are now no longer filled with CO2, but with air.