CN104364006A - 发泡设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及发泡设备(1)，所述发泡设备(1)具有发泡单元(2)，所述发泡单元(2)具有发泡室(17)，所述发泡室包括位于所述发泡室内部的机械发泡件(15、19)，并且借助所述机械发泡件(15、19)，至少三种供给到所述发泡室(17)的组分可被混合。使用至少一种粘合剂、气态发泡介质和自由流动的稀释剂作为所述组分，以产生粘合剂泡沫。设有调整件(25)以调整所述各组分相对于彼此的比率，从而影响所述粘合剂泡沫的性能。

Description

发泡设备
技术领域
本发明涉及用于使化合物，特别是粘合剂发泡的装置。此类装置在现有技术中早已为人所知，并且例如在包装工业中用于使热熔粘合剂发泡。
背景技术
例如，DE 19905229 A1描述了用于使液体粘合剂发泡的装置，所述装置具有体现为动态混合头的发泡单元，压缩空气经由管道系统注入其中。
现有技术的装置通常设计用于特定的粘合剂。所使用的粘合剂通常表现出适合特定的预期用途或适合具有特定参数的基材的某一特性。如果需要不同的粘合剂特性，则储存在所述装置中的粘合剂也必须更换；这会意味着额外的复杂性。
发明内容
因此，本发明的目的是提供改进的发泡装置。
该目的通过主权利要求(main claim)的特征来实现。
本发明的有利的改进存在于从属权利要求中。
本发明的基本思想是使用发泡装置，所述发泡装置包括具有发泡室的发泡单元，所述发泡室具有机械发泡件，所述机械发泡件可用来将至少三种输送到所述发泡室的组分混合，其中使用至少粘合剂、气态发泡介质和可流动的稀释剂作为组分，以输出粘合剂泡沫，其中设有调整件以调整各组分相对于彼此的比率，从而影响所述粘合剂泡沫的性能。
附图说明
本发明的优选实施方案用附图示出，其中：
图1是本发明的发泡装置的示意性功能视图；
图2是图1的发泡装置的发泡单元的部分截面侧视图。
发明内容
所使用的发泡单元在现有技术中已知。所使用的发泡单元的实例是这样的发泡单元：一端开口的外部中空圆柱形套筒局部地包围腔(发泡室)，其中设有从所述套筒的内壁沿径向向内突出的销，从而形成定子。另外，可旋转的圆柱体穿过所述套筒一端的开口伸入所述发泡室中，其中在所述圆柱体的包络面上设有沿径向向外突出的销，从而形成转子。所述定子和转子构成发泡件。所述转子和定子以下列方式配置和相互定位：转子的成排的销布置在定子的成排的销之间，转子的成排的销沿所述包络面周向延伸，定子的成排的销沿沿套筒的内壁周向延伸。
采取例如上述配置的发泡单元能够借助机械发泡件使输送到所述发泡室的粘合剂和输送到所述发泡室的气态发泡介质发泡而获得粘合剂泡沫。当然，也可以想到在输送到所述发泡室中之前，将粘合剂和气态发泡介质混合。
本发明还提供将另一种组分，即可流动的稀释剂输送到所述发泡室中。这优选用以影响所述粘合剂泡沫的性能。这里也可以想到单独输送到所述发泡室中，但实际上也可在输送到所述发泡室中之前，将粘合剂和/或气态发泡介质与可流动的稀释剂混合。
本发明还提供调整件的用途，其用以调整各组分相对于彼此的比率，从而影响所述粘合剂泡沫的性能。输送到所述发泡室的可流动的稀释剂的量优选经由上述调整件进行调整。
向发泡室中加入可流动的稀释剂允许所使用的粘合剂的特性适应结合所实际需要的特性。例如，可以通过使用较大量的可流动的稀释剂来影响粘合剂的初始粘性、开放时间或其它性能。因此，可以用例如高质量的粘合剂来装配和操作发泡装置，对于具有较低的粘合要求的粘合剂结合，可以借助可流动的稀释剂将所述高质量的粘合剂稀释至以下程度：一方面实现足够的结合，另一方面由于稀释而减少粘合剂的使用。因此，由于可流动的稀释剂而避免了所使用的粘合剂的更换。
类似地，可替代地或另外地可以想到使用不会降低性能而是正性地(positively)影响性能并使粘合剂具有更高质量的粘合剂的添加剂或另外的试剂作为稀释剂。因此，也可使用优选更经济的基础粘合剂，对于对粘合剂结合有特别要求的特定应用，可借助一种或多种呈所述稀释剂形式的添加剂或另外的试剂，在所需性能方面正性地影响所述基础粘合剂。
在有利的实施方案中，所述发泡室包括一个或多个加料口(loadingopenings)，其中设有用于粘合剂的第一输送单元和用于气态发泡介质的第二输送单元和用于可流动的稀释剂的第三输送单元，并且其中各输送单元经由加料口中的至少一个向所述发泡室输送各组分。
各输送单元可以含有组件，并且可以由适于预期用途的不同部件构成。例如，用于粘合剂的第一输送单元具体地可包括粘合剂罐或用于外部罐的粘合剂连接器。此外，例如为了使热熔粘合剂熔融，还可设有加热设备。也可设有用于传送粘合剂的管道线或输送管道，此外，还可装配加热系统。还可想到使用泵、脉动阻尼器、测量和调节设备例如温度计、流量计、压力传感器、控制阀、膜片阀、止回阀或尤其是流体技术领域的技术人员已知的类似的辅助件。
分别用于气态发泡剂和可流动的稀释剂的第二和/或第三输送单元同样可以具体地包括贮存罐或贮存容器或用于贮存器的连接器或能够用于外部源或外部罐的连接。这里也可设有加热或甚至冷却设备，以预加热或冷却发泡剂和/或稀释剂。也可设有用于传送所述组分的管道线或输送管道，此外，还可装配有加热或冷却系统。还可想到使用泵、脉动阻尼器、水分离器和/或油分离器、测量和调节设备例如温度计、流量计、压力传感器、控制阀、膜片阀、止回阀或尤其是流体学领域的技术人员已知的类似的辅助件。
所述发泡单元对于各输送单元可具有单独的加料口。尽管如此，也可经由一个加料口将多种组分输送到发泡室中。
在有利的改进中，发泡单元包括一个加料口，借助所述加料口将所有输送单元的所有组分输送到发泡室。
在有利的改进中，设有一个端接(terminates)于加料口的输送管道，其中各输送单元与所述输送管道连接并且经由所述输送管道端接于发泡室。
因此，已被证明特别有利的是，使用端接于加料口的输送管道，其中所有上述三种组分端接于输送管道中的不同区域。输送管道优选为管状配置，所述组分的端接开口被布置成能够实现组分例如沿至少部分湍流混合的路线的混合。例如，输送管道可包括分支区域或分配区段，分支以下列方式布置：组分中的一种，但优选组分中的若干种，特别是各组分以相对于输送管道的主流动方向和/或相对于另一种组分优选大于30°的角度被输送。
在本发明的这种上下文中，已被证明有利的是，第二和/或第三输送单元经由止逆配件，特别是止回阀或止逆闸阀与输送管道连接。这里，使用弹簧加压的止回阀被证明是有利的。
在有利的改进中，输送管道本身在两个输送单元的两个相邻的端接开口之间包括止逆配件，特别是止回阀或其它上述止逆配件。这特别有利于防止输送单元的区域或成分被相邻输送单元的组分污染。
另一个优点是使用测量单元来感测(sense)被输送的粘合剂的体积，以及使用调整件来调整待输送的稀释剂的体积，其中控制和调节单元借助感测到的粘合剂的输送体积来调节待输送的稀释剂的体积。
所述测量装置可以是上述输送单元的一部分。流量计优选可以用作测量装置。所述仪表理想地可由流量传感器和测量变换器构成。这里优选可想到使用磁感应式流量计、超声流量计或浮子式流量计。然而，这里还可想到使用本领域技术人员已知的其它合适的流量计。
调整件可以以阀的形式体现。所使用的阀优选是不仅离散地切换，而且允许切换位置之间连续转变的阀，由此实现稀释剂的体积流量的可调整性。优选使用连续阀，特别是调节分配阀、比例阀或伺服阀。
控制和调节设备可以是通常使用的(特别是电子)控制和调节设备，其可以包括比较单元，所述比较单元比较由测量装置感测的值与例如所述控制和调节设备的存储器中的第二个值的大小，并将比较的结果输送到同样包括在所述控制和调节设备中的控制单元，于是，所述控制单元使输送到调整件的调整信号变化具体的量。优选设有另一个用于稀释剂的测量装置，所述装置同样与所述控制和调节设备通信。也可想到用所述控制和调节设备感测更多工艺参数，如粘合剂的量、气态发泡介质的量和稀释剂的量的靶向控制和调节，以改变粘合剂泡沫的性能和特性。
在有利的改进中，还设有测量装置，以感测被输送的粘合剂和被输送的稀释剂的体积，其中设有调整件，以调整待输送的气态发泡介质的体积，并且其中控制和调节设备借助感测到的粘合剂和稀释剂的输送体积来调节待输送的气态发泡介质的体积。这些测量装置和调整件也优选被配置为流量计或允许切换位置之间连续转变的阀。上文提供了关于此类流量计和阀的更详细信息，并且相应地适用于该预期用途。这也适用于气态发泡介质或其它添加剂和/或另外的试剂的可能使用。
另一个优点是使用呈气体混合物形式的气态发泡介质，所述气体混合物至少部分含有空气、氮气、氧气、二氧化碳、或碳或一种或多种所述气体的混合物。
另一个优点是使用含有气体混合物的气态发泡介质，所述气体混合物含有基于所述气体混合物的总体积至少5体积％的氧气。
替代地，也可使用不活泼气体，例如氮气，和稀有气体，例如氦气、氩气、氪气、氙气或氡气，作为气态发泡介质。
在有利的实施方案中，在输送前将气态发泡介质调整到5℃到45℃的温度。
在有利的实施方案中，在输送前将稀释剂调整到10℃到45℃的温度。
特别优选地，调整稀释剂和气态发泡介质的温度，以使气态发泡介质与稀释剂之间的温度差为10℃到30℃。
另一个优点是将气态发泡介质在大于2巴的压力下输送到发泡室中。发泡介质的压力优选为2巴到10巴。
另一个优点是使用缓冲贮存器作为泡沫储存容器，粘合剂泡沫可从所述缓冲贮存器排放到基材上。这里，已被证明有利的是，将发泡介质和/或稀释剂在比缓冲贮存器中存在的压力高的压力下输送到发泡室。发泡介质和/或稀释剂优选在比缓冲贮存器中存在的压力高大于0.5巴的压力下输送到发泡室。
在有利的改进中，稀释剂至少部分地包含水。此类稀释剂可例如特别便宜。在优选的改进中，稀释剂可仅包含水。
已被证明有利的是使用可溶于稀释剂中的粘合剂。例如，在使用水作为稀释剂或使用基于水的稀释剂的情况下，这应理解为是指水溶性粘合剂。“可溶的”在本发明中应理解为是指粘合剂或至少一种粘合剂组分可被稀释剂溶解或分散或乳化。这特别可以作为粗粒子的分散体或作为胶体溶液发生。溶解通常可以例如在水相中，优选在碱性溶液中进行。该操作也可由不超过45℃的温度协助，并且优选在约20℃到30℃进行。
在本发明的有利改进中，使用在输送前加热到100℃到220℃的温度的热塑性粘合剂。可用的粘合剂的合适的组合物具体地描述于EP 1 904 596或EP 2 188 451中，这里，所述文献在这方面的公开内容补充本发明。
例如，在改进中，已被证明有利的是使用热熔粘合剂作为粘合剂，所述热熔粘合剂具体地基于热熔粘合剂基础聚合物、增粘树脂、增塑剂和/或蜡、添加剂和/或气味的选择。
所使用的热塑性热熔粘合剂优选可具有高的软化温度(环球法，根据DIN 52011测量)。这些优选是非反应性的无溶剂粘合剂，其在室温下为固体，在升高的温度下熔融，热施加，并在冷却时产生固体结合。这种热熔粘合剂可含有一种或多种热塑性基础聚合物以及树脂、增塑剂，以及任选存在的其它添加剂和另外的试剂。已知的热塑性基础聚合物，例如聚烯烃、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚酰胺、聚酯、聚氨酯、聚丙烯酸酯或苯乙烯共聚物或苯乙烯嵌段共聚物可用于根据本发明合适的热熔粘合剂中。此类聚合物原则上对本领域技术人员来说是已知的。可以通过所选择的单体和分子量来影响软化温度。
合适的基础聚合物的实例是基于乙烯和/或丙烯，以及基于任选存在的其它可共聚单体，并且可通过自由基聚合或配位聚合获得的均聚物或共聚物，。除乙烯和/或丙烯以外，还可使用的单体是可与乙烯或丙烯共聚的已知的烯键式不饱和单体。这些特别是线性或支化的C4-C20 α-烯烃，例如丁烯、己烯、甲基戊烯、辛烯；环状不饱和化合物，例如降冰片烯或降冰片二烯；对称或不对称取代的乙烯衍生物，其中C2-C12烷基残基适合作为取代基。它们可以是还可含有其它单体的均聚物或共聚物。“均聚物或共聚物”还可理解为多于两种单体的聚合物。共聚单体的量应优选低于30重量％。本发明的一个实施方案使用基于乙烯与C4-C20 α-烯烃的共聚物。另一个实施方案使用丙烯与C4-C20 α-烯烃的聚合物。基于乙烯和/或丙烯的共聚物也是合适的。这些也可以使用茂金属化合物通过催化来制备。此类结合剂通常是无定形无规聚烯烃(APAO)。
由此获得的(共)聚合物的分子量为1000-200,000g/mol，特别是1500-50,000g/mol，特别优选不超过30,000g/mol(数均分子量MN，可通过凝胶渗透色谱法确定)。在150℃-180℃具有低粘度的那些聚合物特别合适。此类聚烯烃对本领域技术人员来说是已知的，并且可以从许多制造商商购获得。
乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)共聚物也是合适的。这些是基于乙酸乙烯酯和乙烯的共聚物，其还可任选地含有聚合在其中的其它聚合单体。它们通常期望上为结晶或部分结晶的并且具有高于90℃的软化点。乙酸乙烯酯的含量为10重量％到50重量％，优选15重量％到40重量％，特别是18重量％到约30重量％。
可另外含有通过聚合引入的其它单体，例如C3-C10不饱和羧酸，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、异巴豆酸；α-β-不饱和C4-C10亚烷基二羧酸，例如马来酸、富马酸或衣康酸。可以聚合到EVA中的其它单体是例如C1-C15烷基乙烯基酯、(甲基)丙烯酸C1-C15烷基酯、二羧酸的C1-C15烷基酯，例如富马酸烷基酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯；(甲基)丙烯酸C1-C6羟基烷基酯，例如(甲基)丙烯酸羟乙酯或(甲基)丙烯酸羟丙酯；丙烯腈、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺。基于聚合物，此类单体可以0.2-10重量％，特别是不超过5重量％的量包含在EVA共聚物中。可以通过单体的选择来影响重要的功能参数，例如玻璃化转变温度(TG)、熔点或软化点。此类EVA共聚物的分子量(MN)通常为3000g/mol到200,000g/mol，特别是不超过100,000g/mol。
本领域技术人员熟悉EVA聚合物、其制备方法和合适的共聚单体的选择。本领域技术人员可以基于应用-工程性能，例如熔融温度、熔体粘度、软化点或粘合性能对它们进行选择。
也可以使用例如弹性热塑性聚合物。此类弹性聚合物具体地应理解为可包含弹性或橡胶-弹性性能的苯乙烯嵌段共聚物。它们可以是可包含至少一个苯乙烯嵌段的二嵌段或三嵌段共聚物。其实例是SBR、SAN、苯乙烯-异戊二烯共聚物(SIS)、苯乙烯-乙烯/丁烯共聚物(SEBS)、苯乙烯-乙烯/丙烯共聚物(SEPS)、苯乙烯-异戊二烯-丁烯共聚物(SIBS)、苯乙烯-丁二烯共聚物(SBS)、氢化苯乙烯-丁烯-丁二烯共聚物(SBBS)。这种嵌段共聚物对本领域技术人员来说是已知的，并且可商购。可以通过苯乙烯嵌段的长度来影响嵌段共聚物的性能。此类聚合物也可特别地作为混合物使用。这些产品对本领域技术人员来说是已知的，并且可商购。
还适合作为热熔粘合剂的是例如热塑性聚酯，例如可通过使二羧酸与相应的多官能醇，特别是二官能醇，例如二官能聚醚，例如聚环氧乙烷反应获得的那些。这种聚酯描述于例如EP-A 028687中。这些是可与脂族、环状或芳族多元醇反应的脂族、脂环族或芳族二羧酸的反应产物。取决于所选择的羧酸和多元醇，可获得结晶或部分结晶的聚酯。通常，使二羧酸和二醇相互反应。然而，也可以使用小部分的三羧酸或三醇。由此产生的聚酯不交联，并且可熔融。优选线性聚酯。合适的聚酯的分子量为1500g/mol到30,000g/mol，特别是3000g/mol到20,000g/mol。
其它合适的热熔粘合剂可以是例如热塑性聚酰胺。合适的聚酰胺描述于例如EP-A 749 463中。这些是基于二羧酸和聚醚二胺的聚酰胺热熔粘合剂。也合适的热熔粘合剂描述于EP-A 204 315中。这些是基于聚合物脂肪酸和聚胺制备的聚酯酰胺。也可以使用聚酰胺和聚醚的嵌段共聚物，其通过使聚酰胺与基本上线性的脂族聚醚和/或其胺反应而获得，所述聚酰胺基本上具有线性结构、以羧酸官能团和/或胺基团封端且基于二聚脂肪酸以及脂族或脂环族二胺。
二聚体脂肪酸或聚合物脂肪酸是以已知的方式通过从天然原材料回收的不饱和长链脂肪酸的二聚制备，还任选地氢化，然后通过蒸馏再纯化的那些脂肪酸。除二聚体脂肪酸或聚合物脂肪酸以外，聚酰胺的酸组分还可以含有C4-C14二羧酸。此类二羧酸的实例是马来酸、琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、戊二酸、辛二酸、庚二酸或芳族二羧酸例如对苯二甲酸，或混合物。
二胺组分基本上由一种或多种脂族二胺构成，所述脂族二胺优选具有偶数个碳原子，氨基在碳链的末端的。脂族二胺可含有2-30个碳原子，并且脂族链可以是线性或略微支化的。氨基组分可进一步含有环状二胺或杂环二胺，例如1,4-环己二胺、4,4'-二氨基二环己基甲烷、哌嗪、环己烷-双(甲基胺)、异佛尔酮二胺、二甲基哌嗪、二哌啶基丙烷、二聚二胺(由二聚脂肪酸生成的胺)。也可使用例如尼龙等级作为热熔粘合剂，例如尼龙-6,6、尼龙-6,9或尼龙-6,12。
根据本发明合适的热熔粘合剂必须含有至少一种基础聚合物；也可使用聚合物的混合物。由于聚合物实质上影响热熔粘合剂的性能，因此，基础聚合物的软化点为70℃到200℃，特别是高于80℃且低于160℃。热熔粘合剂可另外含有其它成分。
热熔粘合剂含有至少一种树脂。树脂产生额外粘性并且改善热熔粘合剂组分的相容性。这些树脂特别是具有70℃到150℃的软化点(环球法，DIN52011)的那些。这些是例如芳族、脂族或脂环族烃树脂，以及其改性或氢化形式。其实例是脂族或脂环族石油烃树脂和氢化的衍生物。在本发明的上下文中可用的其它树脂是氢化枞醇和其酯，特别是其与芳族羧酸例如对苯二甲酸和邻苯二甲酸的酯；优选改性的天然树脂，例如来自香脂(balsam)树脂、妥尔树脂或木松香的树脂酸，例如完全皂化的香脂树脂、或具有低软化点的(任选地)部分氢化的松香的烷基酯，例如甲酯、二乙二醇酯、甘油酯和季戊四醇酯；萜烯树脂，特别是萜烯的共聚物，例如苯乙烯/萜烯、α-甲基苯乙烯/萜烯、苯酚改性的萜烯树脂和它们的氢化衍生物；丙烯酸共聚物，优选苯乙烯-丙烯酸共聚物，以及基于官能烃树脂的反应产物。优选使用部分聚合的妥尔树脂、氢化烃树脂、或松香和它们的衍生物，它们单独地或混合使用。
树脂具有小于2000g/mol，特别是小于1500g/mol的低分子量。它可以是化学惰性的，或者它也可以任选地含有官能团，例如OH基、羧基或双键。基于热熔粘合剂，树脂的量为0到40重量％，特别是5-30重量％。
可影响粘合剂的特定性能，例如粘结强度、粘度、软化点或加工粘度的添加剂或另外的试剂作为其它成分包含在本发明的热熔粘合剂中。这些被理解为是例如增塑剂、稳定剂、蜡、粘合促进剂、抗氧化剂或类似的添加剂。量为不超过30重量％。多种添加剂也可以作为混合物使用。可另外使用填料以增强强度。
优选使用增塑剂以调整粘度或柔韧性，并且通常以0-20重量％，优选0-10重量％的浓度被包含。合适的增塑剂是例如药用白色矿物油、环烷矿物油、聚丙烯低聚物、聚丁烯低聚物和聚异戊二烯低聚物、氢化的聚异戊二烯低聚物和/或聚丁二烯低聚物、苯甲酸酯、苯二甲酸酯、己二酸酯、植物油或动物油，以及它们的衍生物。氢化的增塑剂选自例如石蜡烃油。聚丙二醇和聚丁二醇以及聚亚甲基二醇也是合适的。
蜡可任选地以0-30重量％的量加入热熔粘合剂中。在这种情况下，调整量，使得一方面粘度降低到期望的范围，而另一方面粘合不会受到负面影响。蜡可以是天然或合成来源的。可使用的天然蜡是植物蜡、动物蜡、矿物蜡或石化蜡。可使用的化学改性的蜡是硬蜡例如褐煤酯蜡、沙索蜡(sarsol waxes)等。聚亚烷基蜡和聚乙二醇蜡用作合成蜡。优选使用石化蜡例如凡士林、微晶蜡和合成蜡，特别是聚乙烯蜡、聚丙烯蜡，任选PE或PP共聚物、费-托树脂、石蜡或微晶蜡。
稳定剂或光保护剂是另一组添加剂。它们的目的是在加工期间保护聚合物以防分解。这里尤其可提及抗氧化剂。它们通常以不超过3重量％的量，优选以约0.1重量％-1.0重量％的量加入热熔粘合剂中。
任选地，填料也可以不超过25重量％的量加入粘合剂中，例如磨细的无机化合物，例如白垩、涂覆白垩、石灰粉、碳酸钙镁、铝的氧化物和氢氧化物、沉淀硅酸、沸石、膨润土、玻璃、中空球或磨碎的矿物。这些优选作为粉末存在，即具有1μm到200μm，特别是3μm到50μm的粒径。它们均匀地分散在粘合剂中。可通过选择和量来影响粘合剂的强度和其粘度行为。
这种添加剂原则上对本领域技术人员来说是已知的，本领域技术人员可基于热熔粘合剂的期望性能进行选择。
或者，也可以被证明有用的是，使用呈水性分散体形式的粘合剂，所述水性分散体含有至少50重量％(基于分散体中的固体)聚乙酸乙烯酯共聚物(PVAc)的。这些分散体可进一步含有不超过50重量％的辅料，例如表面活性剂、稳定剂、颜料、填料、增稠剂、消泡剂和其它惰性聚合物。
这种聚合物分散体原则上对本领域技术人员来说是已知的。它们特别是基于通过自由基乳液聚合或悬浮聚合发生反应的单体的共聚物。术语“分散体”在本发明中还期望包括乳液、悬浮体或水溶液。
所含单体优选主要为乙烯基酯；还可另外含有部分的带有可转化成阴离子基团的官能团例如羧基的可聚合单体、部分的非极性的可共聚单体，例如芳族单体或不饱和羧酸酯、部分的带有极性基团的单体和任选存在的小部分的具有多于一个双键的可聚合的化合物。
可以含有各种可共聚的单体，但优选不使用任何卤代的单体或包含在后面的储存或应用时可彼此交联的相互反应的官能团的单体。
合适的共聚物由各种可共聚的单体构成。含有乙烯醇与C2-C6单羧酸的酯作为主要成分，例如乙酸乙烯酯或己酸乙烯酯，特别是乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯和/或正丁酸乙烯酯。
还可以任选地含有含有酸基团作为另外的官能团的可共聚的单体。这可以提及无机酸基团，例如磺酸基、磷酸基或膦酸基，或者优选羧酸基。其实例是乙烯基苯基磺酸、乙烯基磺酸、乙烯基磷酸或乙烯基苯基膦酸。特别优选含有α,β-不饱和C3-C9单羧酸或二羧酸，特别是C3-C5单羧酸或二羧酸。这些特别优选为丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸和/或马来酸、富马酸，或它们与C1-C4醇的半酯。也可以使用相应的羧酸酐。
根据本发明合适的共聚物还可另外含有非极性单体，即它们优选不包含极性基团。其实例是α,β-烯键式不饱和的C2-C5单羧酸或二羧酸与C1-C12线性或支化的烷醇的酯，例如丙烯酸和甲基丙烯酸的甲基酯、乙基酯、正丁基酯、异丁基酯和2-乙基己酯，巴豆酸的甲基酯、乙基酯、丙基酯，马来酸和富马酸的二甲基酯或二正丁基酯。可以含有的其它非极性单体是长链的线性或支化的单羧酸的乙烯基酯。它们实例是C7-C18单羧酸的乙烯基酯，C7-C18单羧酸例如硬脂酸、月桂酸或叔羧酸(versatic acid)。
也没有排除聚合物可经由支化模块彼此弱交联或者可以具有支化结构的可能性。这可以通过小部分的多官能单体实现。这些可以是二官能或多官能的单体。这些多官能单体导致聚合物颗粒内的支化或交联。也可以这种方式影响分散体的溶胀行为或粘度。共聚物的分子量较高，通常大于250,000g/mol(可相对于聚苯乙烯标准物通过GPC测量)。
阴离子或非离子物质可用作用于制备聚合物分散体的保护胶体。其实例是天然聚合物，例如淀粉醚和/或纤维素醚或它们的衍生物，例如通过氧化、酯化、醚化、酸性分解而改性，特别是羟烷基醚淀粉、羟烷基纤维素、羧烷基纤维素、羧烷基醚淀粉；糊精或羟烷基糊精。这些可单独或作为混合物使用。
保护胶体是阴离子或中性的，任选地甚至在中和后也如此。此类产品可商购，并且可以由本领域技术人员基于其性能进行选择。
使用本身已知的方法，在水溶液中在保护胶体或表面活性剂存在下通过自由基聚合来制备合适的聚合物分散体。制备共聚物的方法对本领域技术人员来说是已知的。此外，此类分散体可以具有不同分子量的各种组合物商购。
可在制备期间在宽范围内调整聚合物分散体中的固体浓度，并且等于例如25-75重量％，特别是45-65重量％。这些分散体优选不含有机溶剂，即，仅存在低于0.5％的少量。
图1是本发明的发泡装置1的示意性功能视图，所述发泡装置1包括发泡单元2，其用于借助气态发泡介质使粘合剂发泡。本示例性实施方案中使用的粘合剂是含有至少50重量％的聚乙酸乙烯酯共聚物(PVAC)(基于分散体中的固体)的水性分散体。所述分散体还含有其它辅料，例如表面活性剂、稳定剂、颜料、填料和/或增稠剂。本示例性实施方案中使用的气态发泡剂是压缩空气，即气体混合物，其中基于所述气体混合物的总体积，在所述气体混合物中含有至少5体积％的氧气。这里，压缩空气可由压缩的主要含有氮气和氧气的通常的空气制成；特别地，可以含有氩气、二氧化碳、氢气和痕量的其它气体。发泡单元包括机械发泡件(未示出)，用所述机械发泡件，可借助气态发泡介质使所述粘合剂发泡，以得到粘合剂泡沫。所述粘合剂泡沫行进通过排放开口5经由连接管道4进入缓冲贮存器3中，粘合剂泡沫可从所述缓冲贮存器3排放到基材上。为影响粘合剂泡沫的特性和性能，在本发明的发泡装置1的情况下，额外采取的措施是将第三组分输送到发泡单元2中，所述第三组分是可流动的稀释剂，以稀释粘合剂和/或粘合剂泡沫。在示出的示例性实施方案中，可流动的稀释剂是水。它还可任选地为影响粘合剂和/或粘合剂泡沫的性能的添加剂。
三种组分经由相应的输送单元28、31、34提供。配备第一输送单元28来提供粘合剂。第一输送单元28包括粘合剂贮存器35，其分别包括缓冲贮存器或粘合剂贮存器29，并且也可以装配有粘合剂连接器30，以特别是借助压缩空气操作泵填充。连接到粘合剂贮存器29的是包括流量计24以及用于经由法兰27控制或调节粘合剂供应的控制阀25的管道，所述法兰27作为输送件连接到输送管道26，所述输送管道26经由另一个法兰27端接于发泡单元2的加料口6。第二输送单元31用以提供气态发泡介质，并且包括压缩空气贮存器32以及外部压缩空气连接器33。或者，可仅提供外部压缩空气连接器33，并且可以省略体现为缓冲贮存器的压缩空气贮存器32。还提供特别是包括流量计24以及用于控制或调节压缩空气的供应的控制阀25的管道系统。止回阀23防止第二输送单元31的组分受污染。后者(第二输送单元31)经由法兰27连接到上述输送管道26，并且，与第一输送单元28一样，经由输送管道26经由所述加料口6端接于发泡单元2。第三输送单元34也包括类似的配置，它包括水贮存器35以及外部水连接器36，这里，水贮存器35的使用同样不是必要的。特别地，还设有流量计24、控制阀25和止回阀23。与其它两个输送单元28、31一样，第三输送单元34也经由法兰27连接到所述输送管道26，并且经由后者(输送管道26)经由加料口6端接于发泡单元2。
上述阀25设有调整件，以调整各组分相对于彼此的比率，从而影响粘合剂泡沫的性能。流量计24用以感测经由输送单元28、31、34提供的粘合剂、气态发泡介质和可流动的稀释剂各自的体积。设有控制单元37以感测数据并用于控制和调节，所述控制单元37经由引线38连接到输送单元28、31、34的多个部件。例如，特别合适的是，给粘合剂贮存器29、压缩空气贮存器32和/或水贮存器35装配合适的传感器，例如填充水平传感器、温度传感器、压力传感器等，后者(传感器)经由相应的引线38连接到控制单元37，从而可监控提供的组分。此外，流量计24和阀25也连接到控制单元。特别是对于发泡装置1的操作模式，尤其是控制单元37的操作模式采取措施，由此，为排放粘合剂泡沫，由控制单元37打开第一输送单元28的阀25。所排出的粘合剂的体积由流量计24感测，控制单元37基于此对第二输送单元31的阀25施加控制；可借助第二输送单元31的流量计24确保发泡所需的气态发泡剂的体积的调节。类似地，可借助控制单元37来控制和调节第三输送单元34，以调整稀释度和待排放的粘合剂泡沫的特性。
图2示出了本发明的发泡装置1的发泡单元2。发泡单元2含有圆柱形壳体11，所述圆柱形壳体11包围发泡室17。在壳体内壁18上设有沿径向向内突出的定子肋19。发泡单元2在一个端面上具有排放开口5，所述排放开口5连接到连接管道4。在相对的端面上设有电动机12(未详细示出)，设有电动机12是为了驱动伸入发泡室17中的轴13。所述轴在其轴包络面14上具有沿径向向外突出的转子肋15。所述定子肋19和转子肋15以下列方式被配置和相互定位：在轴包络面14上周向延伸的成排的转子肋15被布置在于壳体内壁18上周向延伸的成排的定子肋19之间。这些转子肋15与定子肋19一起构成机械发泡件，并用以使用被输送的气态发泡介质和任选的可流动的稀释剂使输送到发泡室17中的粘合剂发泡。
在发泡单元2的包括电动机12的驱动侧上设有与发泡室17邻接的室前腔16，所述室前腔16在其外壁中包括用于输送三种组分的加料口6。输送部件9经由法兰7连接到发泡单元2，并且端接于加料口6。输送部件9可以是上述输送管道8的一部分，或者也可以是输送管道8本身。在示出的示例性实施方案中，输送部件9包括分配器区段39，在所述分配器区段39，粘合剂输送系统20、水输送系统21和压缩空气输送系统22经由各法兰10连接到输送部件9，并且经由后者端接于加料口6。分配器区段39以下列方式配置：各输送组分以相对于输送部件9的主流动方向，或相对于另一种组分成30°的角度被输送，输送部件9的主流动方向即所有组分经由加料口6端接于室前腔16的方向。以这种方式，组分可以在到达发泡室17之前就已经彼此混合。在示出的示例性实施方案中，使用十字形形状的分配器区段39，十字形物的垂直线由两个相对定位的组分输送系统，例如压缩空气输送系统22和粘合剂输送系统20产生。这使得粘合剂和压缩空气甚至在到达室前腔16和发泡室17之前就可以已经特别充分地混合。水平线是如下提供的：在面向发泡单元的侧上，由连接到法兰7的输送部件9的输送系统提供，并且在相对定位的侧上，由组分输送系统，例如水输送系统21提供。当然，其它合适的发泡装置也可用于本发明的发泡装置1。
参考符号的列表
1  发泡装置
2  发泡单元
3  缓冲存储器
4  连接管道
5  排放开口
6  加料口
7  壳体法兰
8  输送管道
9  输送部件
10 输送法兰
11 壳体
12 电动机
13 轴
14 轴包络面
15 转子肋
16 室前腔
17 发泡室
18 壳体内壁
19 定子肋
20 粘合剂输送系统
21 水输送系统
22 压缩空气输送系统
23 止回阀
24 流量计
25 控制阀
26 输送管道
27 法兰
28 第一输送单元
29 粘合剂贮存器
30 粘合剂连接器
31 第二输送单元
32 压缩空气贮存器
33 压缩空气连接器
34 第三输送单元
35 水贮存器
36 水连接器
37 控制单元
38 引线
39 分配器区段

Claims (15)

1.发泡装置(1)，其包括具有发泡室(17)的发泡单元(2)，在所述发泡室(17)中含有机械发泡件(15、19)，所述机械发泡件可用来将至少三种输送到所述发泡室(17)的组分混合，其中使用至少粘合剂、气态发泡介质和可流动的稀释剂作为所述组分，以输出粘合剂泡沫，其中设有调整件(25)以调整所述各组分相对于彼此的比率，从而影响所述粘合剂泡沫的性能。
2.根据权利要求1所述的发泡装置(1)，其特征在于，所述发泡室(17)包括一个或多个加料口(6)；并且设有用于所述粘合剂的第一输送单元(28)和用于所述气态发泡介质的第二输送单元(31)和用于所述可流动的稀释剂的第三输送单元(34)，其中所述各输送单元(28、31、34)经由所述至少一个加料口(6)向所述发泡室(17)输送所述各组分。
3.根据权利要求2所述的发泡装置(1)，其特征在于，所有输送单元(28、31、34)的所有组分均经由相同的加料口(6)输送到所述发泡室(17)。
4.根据权利要求3所述的发泡装置(1)，其特征在于，输送管道(26)端接于所述加料口(6)，其中各输送单元(28、31、34)与所述输送管道(26)连接，并且经由所述输送管道(26)端接于所述发泡室(17)。
5.根据权利要求4所述的发泡装置(1)，其特征在于，所述第二输送单元和/或第三输送单元(31、34)经由止回阀(23)与所述输送管道(26)连接。
6.根据权利要求4或5所述的发泡装置(1)，其特征在于，所述输送管道(26)在两个输送单元(28、31、34)的两个相邻的端接开口之间包括止回阀(23)。
7.根据前述权利要求中任一所述的发泡装置(1)，其特征在于，设有用于感测被输送的粘合剂的体积的测量装置(24)；并且设有调整件(25)，以调整待输送的稀释剂的体积，其中控制单元(37)借助感测到的粘合剂的输送体积经由所述调整件(25)调节待输送的稀释剂的体积。
8.根据前述权利要求中任一所述的发泡装置(1)，其特征在于，设有用于感测被输送的粘合剂和被输送的稀释剂的体积的测量装置(24)；并且设有调整件(25)，以调整待输送的所述气态发泡介质的体积，其中控制单元(37)借助感测到的粘合剂和稀释剂的输送体积经由所述调整件(25)调节待输送的所述气态发泡介质的体积。
9.根据权利要求8或9所述的发泡装置(1)，其特征在于，所述调整件(25)包括可控阀(25)以及用于感测稀释剂和/或气态发泡介质的输送体积的测量装置(24)。
10.根据前述权利要求中任一所述的发泡装置(1)，其特征在于，所述气态发泡介质是气体混合物，所述气体混合物至少部分含有空气、氮气、氧气、二氧化碳、或碳或一种或多种所述气体的混合物。
11.根据前述权利要求中任一所述的发泡装置(1)，其特征在于，所述气态发泡介质是气体混合物，其含有基于所述气体混合物的总体积至少5体积％的氧气。
12.根据前述权利要求中任一所述的发泡装置(1)，其特征在于，所述气态发泡介质在输送前被调整到5℃到45℃的温度。
13.根据前述权利要求中任一所述的发泡装置(1)，其特征在于，所述稀释剂在输送前被调整到10℃到45℃的温度。
14.根据前述权利要求中任一所述的发泡装置(1)，其特征在于，设有缓冲贮存器(3)作为泡沫储存容器，其中所述气态发泡介质和/或所述稀释剂在比所述缓冲贮存器(3)中存在的压力高的压力下被输送到所述发泡室(17)。
15.根据权利要求14所述的发泡装置(1)，其特征在于，所述发泡介质和/或所述稀释剂在比所述缓冲贮存器(3)中存在的压力高大于0.5巴的压力下被输送到所述发泡室(17)。
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