CN104441383A - 连续生产聚氨酯反应性塑料材料的不中断串体的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种生产聚氨酯材料的串体的方法，a)首先将反应性成分运送到混合器(1)中；b)然后将反应物混合；c)接下来排放所述反应混合物，以及d)用所述反应性混合物涂覆第一片材部分(BM)。为了生产具有高均匀性的高质量串体，本发明提出进行以下步骤：e)引导所述第一片材部分(BM)跨过引导元件(2)，所述引导元件(2)具有凹形部分(3)和平坦部分(4)；f)提供两个侧面片材部分(BL，BR)，其中所述提供是提供到所述第一片材部分(BM)的两个侧部末端部分内；g)将两个侧面片材部分(BL，BR)和所述第一片材部分(BM)合并从而形成碗状结构。

Description

连续生产聚氨酯反应性塑料材料的不中断串体的方法
技术领域
本发明涉及一种连续生产聚氨酯反应性塑料材料的不中断串体的方法，
a)首先将反应性组分即多元醇和异氰酸酯以计量方式运送到混合器中；
b)然后将反应性组分在混合器中混合成为反应混合物；
c)接下来将反应混合物排放到环境空气中；并且
d)用所述反应混合物涂覆由平面的柔性材料制成特别是由纸、箔或纺织物片材制成第一片材部分，所述第一片材部分沿传输方向被连续运送。
背景技术
DE 10 2006 051 311 A1公开了一种通用的方法。该方法可被用于不同的用途，例如用于生产柔性软质块状泡沫，闭孔硬质块状泡沫，热塑性聚氨酯制成的绝缘板和半成品。该方法可利用具有不同设备理念的设备实施。这种设备的实例有用于生产柔性泡沫体系及硬质泡沫体系的连续工作的块状泡沫设备。
此外，本发明还涉及在所谓双重板带系统(double panel belt system)上用于连续生产夹层板或隔离板的设备。
那些各自的设备在相应的方法中反复重现的目标是使反应性混合物到基底层上的涂覆优化，基底层保护设备的元件免于反应混合物的污染。据此，考虑到涂覆技术，需要考虑不同的方面如下：
首先不能有气泡被带进反应混合物。
并且，涂覆技术必须保证反应混合物沿整个产品宽度(基底层宽度)的分布。
据此，还应当保证沿产品宽度分布的尽可能均一的反应混合物的年龄分布(age distribution)。
在反应混合物被排放到环境空气中后，由于反应混合物通常为具有良好粘性的材料，固定的设备元件应尽可能不与反应混合物一起浸润，以保证设备长时间可靠地生产。
发明内容
因此，本发明的目的在于进一步发展通用的方法从而以与现有相比有所改进的方式实现前述各方面。
本发明对于这一目的的技术方案的特征在于，所述方法进一步包括以下步骤：
e)引导所述第一片材部分跨过引导元件，所述引导元件具有凹形部分和在传输方向上接续着所述凹形部分的平坦部分；
f)将两个侧面片材部分提供到第一片材部分，其中所述提供是提供到第一片材部分的两个侧部末端部分(边缘部分)内；
g)将两个侧面片材部分和第一片材部分合并，从而形成用来接收反应混合物并在传输方向上连续移动的碗状结构，其中第一片材部分以密封的方式与侧面片材部分连接以使得反应混合物不能泄露到片材部分之间的周围空气中。
其中两个侧面片材部分到第一片材部分的合并优选地发生于引导元件的凹形部分区域。
本发明特别优选的实施例提出所述第一片材部分和两个侧面片材部分由以平面柔性材料制成的单一片材折叠而形成。特别的，对于此技术方案已被证明当所述方法进一步包括以下步骤时有效：
h)将材料的平面片材从辊解缠；
i)对平面片材进行第一折叠和第二折叠，其中将片材的两个侧部外部部分被以180°折叠到内侧以形成C形折叠，所述C形折叠具有在第一片材部分和其中一个侧面片材部分之间的第一折叠边缘，还具有在第一片材部分和另一个侧面片材部分之间的第二折叠边缘；
j)引导进行了C形折叠的片材跨过引导元件的凹形部分；
k)对被折叠到内侧的两个侧面片材部分在凹形部分的区域进行边缘处理，使得至少首先被以180°折叠到内侧的侧面片材部分的外部部分被进一步以下述方式折叠：使得至少所述侧面片材部分的外部部分垂直直立于第一片材部分直立，以与第一片材部分一起形成用于接收反应混合物的碗状结构。
据此，中心区域和两个外部侧面区域由单一的材料片材形成。
C形折叠的连续形成可通过所谓成形座(form collar)来实施(明确引用DE 100 32 551 A1，其中C形折叠表示本文所描述方法的简化特定情况)。
优选的，按照上述步骤k)的变形之后的侧面片材部分在引导元件的凹形部分区域和平坦部分区域以下述方式形成：每个片材部分垂直于第一片材部分排列并且各自对应的其他片材部分平行于第一片材部分排列。
优选的，由侧面片材部分在侧面界定的碗状物在凹形部分的区域当在传输方向上前进时变宽。通过这样做，避免区域向外发展使得反应混合物在其中停留过长导致反应混合物在外部区域过早发泡。相反的，在碗状物会在该区域在传输方向上变小的这种折叠方法的情况下，会在传输方向上在边缘减小区域形成流体盲区，在流体盲区中反应混合物会提早发泡。
用于将上述步骤i)的C形折叠变形至上述步骤k)的边缘位置的变形边缘的几何位置优选产生两个区域的几何部分：一个区域是在引导元件的上方以0.1mm到5mm之间的量等距离设置的区域，另一个区域是包括第一片材部分与上述步骤k)的垂直直立的片材部分之间的交叉线的区域，其中该平面沿着传输方向相对于垂直直立的片材部分以一角度、优选45°向碗状结构的内部倾斜。
替代的技术方案提出在两侧提供的侧面片材部分与第一片材部分粘合。
在传输方向上在引导元件的凹形部分的后部的区域，优选地由旋转带形成第一片材部分的支撑部。由此，可由旋转带形成接续在凹形部分之后的引导元件的平坦部分；因此所述平坦部分首先看重功能性，而不是与引导元件的一体式设计。
优选地将平行的其他片材部分的经折叠且平坦且片材状的基底层以及设置于所述片材部分和旋转带之间的第一片材部分的各部分用辊按压于旋转带上，从而在旋转带和基底层之间产生足够的摩擦力，以同时运送片材状的基底层和所述旋转带。
根据进一步的发展，通过真空处理将由平坦且柔性材料构成的第一片材部分在引导元件的凹形部分区域保持于引导元件的表面上，此时，实现对平坦且柔性的基底层的改善处理。
在块状泡沫应用的情形中，块体的高度常常达到大于一米，于是通常从侧面额外提供进一步的分隔片材，该分隔片材是作为块体和侧壁之间的分隔片材。但是还可以使上述侧面片材部分足够高足够宽，从而侧面片材部分可作为块体整个高度的侧面分隔片材。
因此，从两个侧面片材部分(即分隔片材)，与第一片材部分协同地形成用于反应混合物的碗状物，所述碗状物在传输方向上连续移动，其中该碗状物由第一片材部分背离于传输方向界定且由两个侧面片材部分垂直于传输方向(生产方向)界定。
在这种连接方式的情况下，重要和辅助的作用旨在运输和折叠平坦且柔性的分隔片材，其中在分隔片材之间反应混合物反应成为不中断串体。
所提出的方法具有下述优点：通过采用本方法并同时利用连续运送的片材部分，可产生反应混合物的侧面屏障，其中侧面片材部分在两侧被向上折叠，还可产生防止反应混合物背离于传输方向回流的屏障。
由此，一方面，第一片材部分和进一步的侧面片材部分可以是初始时分离的片材，但另一方面，可以是一片单一连接的片材并分别通过折叠而分成中心区域和两个外部区域。
所提出的方法的重要优点在于，使得分隔片材的折叠可抗折叠起皱，即使是在使用纸的情况下，纸的延展性低，因此必须进行精确折叠以避免起皱或撕裂，但所提出的方法也能使得分隔片材的折叠可抗折叠起皱。
由于在基底层跨过凹形底面的区域对本发明的侧面片材部分进行变形，因此上述优点成为可能。同时，这种折叠使得能够产生带有表面的碗状物，碗状物的分隔片材在侧面背离于传输方向连续移动。这使得相对于例如下述生产方法具有重要的优点：反应物泡沫起初在小箱中，接着被应用于运送带上，由于这样的话不能产生连续移动的分隔片材，因此材料到达小箱的壁上并在生产过程中粘附在小箱的壁上。
在外部片材部分边缘的抗折叠起皱设置是通过本发明的特定有益实施方式来实现，其中，左侧片材部分变形的在传输方向上左侧的变形边缘的几何位置位于传输方向上凹形底面朝向基底层的区域，该几何位置产生两个区域的几何轮廓，其中第一区域在传输方向上形成弓形并且直线横切传输方向，该区域限定为距离朝向基底层的凹形底面的表面的高度(平行)存在0.1至5mm的补偿；第二区域是一个平面，侧面升高的片材部分的平面围绕带有中心片材部分的左侧片材部分的轮廓顺时针旋转45°。当然，还提供在传输方向上右侧变形边缘的相应变形。
已经被设置在边缘的侧面基底层部分可例如在移动的辊或圆筒的帮助下以及在固定的元件的帮助下在凹形区域沿着凹形形状被良好地引导，借此没有被涂覆的和平移到第一片材部分的侧面片材部分可被拉动。
在本方法优选的实施方式中，这通过在凹形元件中应用真空来支持，特别的也引导被安全的支撑的第一中心片材部分跨过面对基底层的底面的凹形部分。发现在小于300mbar的压力下对此目的完全足够。
因此，本文提出的折叠概念特别地使得能够产生具有完全的表面的用于保持的碗状物，所述碗状物具有与进一步的基底层相互作用的移动片材。
据此，根据本发明的方法能在进一步的优选实施方式中以下述方式实施：
-用聚氨酯反应混合物涂覆进一步连续移动且平面且轨道状的分隔覆盖片材(覆盖基底层)，
-聚氨酯反应混合物在所谓的上升区域通过化学或物理气层在两个基底层之间上升，
-其中第一片材部分(底部基底层)实质上在上升的聚氨酯反应性混合物的下方延伸，并且分隔覆盖片材实质上在上升的聚氨酯反应性混合物的上方延伸，
-其中，接下来，聚氨酯反应混合物反应生成微孔材料的不中断串体。
这使得能够根据下述进一步有利的实施方式来实施本方法：
-聚氨酯反应混合物从排出口被排入环境空气中后进入堆积腔，所述堆积腔在垂直方向延伸且在侧面封闭并且在底部区域流入间隙开口，
-聚氨酯反应混合物在堆积腔内堆积从而在堆积腔的底部沿整个宽度产生静态压力且聚氨酯反应混合物通过堆积腔从顶部到底部流动，且
-接下来，聚氨酯反应混合物通过间隙开口流出堆积腔。
对此，明确参考DE 10 2006 051 311 A1，其中已经描绘了这样的部分方法，通过所述方法，块状软质泡沫的连续生产可能以从0.5到3m/min范围的非常低的传输速度进行。
本发明的优点在于，设备的长度相比于传统的块状泡沫设备非常短，由此不仅考虑到设备本身还特别地考虑到厂房，投资成本可被大幅度的降低。特别地，这对于通常利用度较差的块状泡沫的设备是有效的，因为通过利用本方法，生产速度明显的高于所需的速度。
因此，根据本发明的方法使得能够优化地实现DE 10 2006 051 311 A1中描述的方法，本文件中相似阐释了本发明方法的优点。
为了引导在边缘与底部基底层米粉的覆盖基底层，进一步提出以下述方式设计本方法：
-用聚氨酯反应混合物涂覆进一步的持续移动且平面且轨道状的分隔覆盖片材，
-聚氨酯反应混合物在所谓的上升区域通过化学或物理气层在两个分隔片材之间上升，
-其中第一片材部分实质上在上升的聚氨酯反应性混合物下方延伸，覆盖分隔片材实质上在上升的聚氨酯反应混合物上方延伸，并且
-其中，接下来，聚氨酯反应混合物反应生成微孔材料的不中断串体。
为了对于专利DE 10 2006 051 311 A1中描述的连续生产块状软质泡沫的方法提出优化的实施方式，进一步提出下述方案：
-聚氨酯反应混合物从排出口被排入环境空气中后进入堆积腔，所述堆积腔在垂直方向延伸且在侧面封闭并且在底部区域流入间隙开口，
-聚氨酯反应混合物在堆积腔内堆积从而在堆积腔的底部沿整个宽度产生静态压力且聚氨酯反应混合物通过堆积腔从顶部到底部流动，且
-接下来，聚氨酯反应混合物通过间隙开口流出堆积腔。
由此，如下的方法是可行的，其使得在非常低的传输速度下和对应的急剧上升的轮廓下也生产高的块。该优势在DE 10 2006 051 311 A1中有具体解释。
附图说明
在附图中示出本发明的实施方式。
图1示意性示出用于生产聚氨酯反应性材料制成的不中断串体的设备的立体图，其中用于反应混合物的碗状接收结构由单一的材料片材形成；
图2示出根据图1的设备，其中碗状结构的侧面区域由分隔的材料片材形成；
图3示出根据图1的设备的细节的立体图；
图4示出根据图1的设备的进一步的细节的立体图；以及
图5示意性示出根据图1的设备的侧视图。
具体实施方式
在图1中可以看到用于生产聚氨酯反应性塑料材料的不中断串体的设备的域的立体图，其中由片状金属形成的引导元件2形成面向基底层(即面向要生产的反应性塑料材料)的底面。这个底面，即引导元件2的表面，具有凹形部分3，其后在传输方向接续有平坦部分4。特别地，所述平面首先由片状金属制成的引导元件2组成然后合并入后续的旋转传输带5。
还示出了一种连续移动且轨道状的中心第一片材BM，其直接在片状金属2和带5上延伸。
示出了侧面和朝外的两个侧面片材部分BL和BR，其在凹形部分3的区域变形，变形方式为，与第一片材部分BM配合而形成碗状物，所述碗状物设置有用于反应混合物的连续移动的分隔片材。这个碗状物通过所述第一片材部分BM背离于传输方向T被限定，并且由两个侧面片材部分BL和BR垂直于传输方向T而被限定，其中第一片材部分BM以密封的方式与侧面片材部分BL和BR连接，使得反应混合物不能从各片材之间泄露到周围的空气中。
由此，所述第一片材部分BM和侧面片材部分BL和BR一方面可以是初始为分隔的片材(如图2所示)，或另一方面可以为单一的连接的片材，所述片材通过在中心区域和两个外部区域分别折叠而分开。在图1中描绘了使用分别被折叠成碗状的单一片材的情况。在分别的折叠变形之后侧面片材部分BL和BR各自包括左侧侧面片材部分BL,perp和右侧侧面片材部分BR,perp，它们均垂直于第一片材部分BM排列；此外还存在左侧平行片材部分BL,par和右侧平行片材部分BR,par，它们均平行于所述第一片材部分BM排列。
通常，在块状泡沫应用中，额外从侧面提供侧面分隔片材7来作为块体和侧壁之间的分隔片材。这如图1所示(由于是示意性的，因此仅示出左侧)。
所述侧面片材部分BL和BR分别可足够宽足够高，从而使得它们自身已经作为块体的整个高度的侧面分隔基底层。在泡沫仅达到较低高度时(例如小于300mm)，这种方案尤其适用。
在图2中示出图1的变体。这里，示出一种第一片材部分BM和侧面片材部分BL和BR被设计为初始时分隔的方案，即它们初始时不与第一片材部分BM连接。此外，它们分别足够宽且足够高使得它们自身已经能够作为整体高度大于1m的块体的侧面分隔基底层。因此，反应混合物不能从那些侧面基底层部分和第一、中心片材部分之间泄露，建议将总共三个片材部分彼此粘合。
在图3中示例性描绘了在传输方向右侧用于右侧片材部分BR的变形的成形座8。并且，可看到成形座8如何引导片材部分BM的外部部分以及片材部分BL,par。为了完整的和安全的直接在引导元件2(平面片状金属)上引导片材部分BM，建议在引导元件2的凹形部分3内使用真空设备(未被进一步示出)。
此外，在图3中示例性示出辊6(压辊)，通过所述辊6在基底层和旋转带5之间可获得摩擦啮合。通常，在辊6和边缘片材部分BR,perp之间，延伸有侧壁，并且可能的话延伸有进一步的侧面分隔片材(见图1)，图3中未示出。辊6优选地通过弹簧或预设压力的气压被相对于带5按压。
在图4中示例性描绘了用于使在传输方向T上右侧的片材部分BR变形的变形边缘U。所述变形边缘U是由具有虚构的弯曲平面的平面E的切割轮廓而形成，所述弯曲平面直接在具有面向基底层的凹形部分3的引导元件2的上面延伸并且平行于引导元件2的表面延伸。当片材部分BR,perp所在的平面围绕折叠边缘KR旋转45°的角度时得到平面E。另外还描绘了折叠边缘KR0，其由上面解释过的C形折叠而得到，其中片材部分BM的侧面片材部分BL和BR首先被向内折叠180°。类似于所示出的右手边的折叠边缘KR和KR0，对应的左手边的折叠边缘KL和KL0也存在，不过未被示出。
在图5中示出了示意性侧视截面图，在其中可看到覆盖分隔片材9，混合器1的排出口10，堆积储液库11以及从堆积储液库11到上升区域13过渡的间隙开口12。在这种情况下，反应混合物首先涂覆覆盖分隔片材9，然后通过间隙开口12被保留在堆积储液库11中，使得在堆积储液库11内产生静态的流体压力然后补偿在上升区域13内急剧上升的泡沫的静态压力，使得即使是非常低的传输速度的反应混合物不会受到背离于传输方向T的压力。
附图标记列表
1       混合器
2       引导元件
3       凹形部分
4       平坦部分
5       带
6       辊
7       侧面分隔片材
8       成形座
9       覆盖分隔片材
10      排出口
11      堆积储液库
12      间隙开口
13      上升区域
BM      第一片材部分
BL      左侧侧面片材部分
BR      右侧侧面片材部分
KL      第一(左)折叠边缘
KR      第二(右)折叠边缘
KL0     折叠边缘
KR0     折叠边缘
BL,perp  左侧垂直片材部分
BR,perp  右侧垂直片材部分
BL,par   左侧平行片材部分
BR,par   右侧平行片材部分
U 变形边缘
E 平面
α 角
T 传输方向

Claims (11)

1.一种连续生产聚氨酯反应性塑料材料的不中断串体的方法，其特征在于：
a)首先将反应性组分即多元醇和异氰酸酯以计量方式运送到混合器(1)中；
b)然后将反应性组分在所述混合器(1)中混合成为反应混合物；
c)接下来将所述反应混合物排放到环境空气中；并且
d)用所述反应混合物涂覆由平面的柔性材料、特别是由纸、箔或纺织物片材制成的第一片材部分(BM)，所述第一片材部分(BM)沿传输方向被连续运送，
所述方法进一步包括以下步骤：
e)引导所述第一片材部分(BM)跨过引导元件(2)，所述引导元件(2)具有凹形部分(3)和在传输方向(T)上接续着所述凹形部分(3)的平坦部分(4)；
f)将两个侧面片材部分(BL，BR)提供到所述第一片材部分(BM)，其中所述提供是提供到所述第一片材部分(BM)的两个侧部末端部分内；
g)将两个所述侧面片材部分(BL，BR)和所述第一片材部分(BM)合并，从而形成用来接收所述反应混合物并在传输方向(T)上连续移动的碗状结构，其中所述第一片材部分(BM)以密封的方式与所述侧面片材部分(BL，BR)连接以使得所述反应混合物不能泄漏到各片材部分(BM，BL，BR)之间的周围空气中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，两个所述侧面片材部分(BL，BR)到所述第一片材部分(BM)的合并发生于所述引导元件(2)的所述凹形部分(3)区域。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一片材部分(BM)和两个所述侧面片材部分(BL，BR)由以平面材料制成的单一片材部分折叠而形成。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括以下步骤：
h)将材料的平面片材从辊解缠；
i)对所述平面片材进行第一折叠和第二折叠，其中将所述片材的两个侧部外部部分以180°折叠到内侧以形成C形折叠，所述C形折叠具有在所述第一片材部分(BM)和其中一个所述侧面片材部分(BL)之间的第一折叠边缘(KL0)，还具有在所述第一片材部分(BM)和另一个所述侧面片材部分(BR)之间的第二折叠边缘(KR0)；
j)引导进行了C形折叠的所述片材跨过所述引导元件(2)的所述凹形部分(3)；
k)对被折叠到内侧的两个所述侧面片材部分(BL，BR)在所述凹形部分(3)的区域进行边缘处理，使得至少首先被以180°折叠到内侧的所述侧面片材部分(BL，BR)的外部部分被进一步以下述方式折叠：使得至少所述侧面片材部分(BL，BR)的外部部分(BL,perp，BR,perp)垂直直立于所述第一片材部分(BM)，以与所述第一片材部分(BM)一起形成用于接收所述反应混合物的碗状结构。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，按照权利要求4的步骤k)变形之后的所述侧面片材部分(BL，BR)在所述引导元件(2)的所述凹形部分(3)区域和所述平坦部分(4)区域以下述方式形成：片材部分(BL,perp，BR,perp)中的每一个垂直于所述第一片材部分(BM)并且各自对应的其他片材部分(BL,par，BR,par)平行于所述第一片材部分(BM)。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，由所述侧面片材部分(BL，BR)在侧面界定的碗状物在所述凹形部分(3)的区域当在传输方向(T)上前进时变宽。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，用于将权利要求4的步骤i)的C形折叠在所述凹形部分(3)的区域变形至权利要求4的步骤k)的边缘位置的变形边缘(U)的几何位置产生两个区域的几何部分：一个区域是在所述引导元件(2)上方以0.1mm到5mm之间的量等距离设置的区域，另一个区域是包括所述第一片材部分(BM)与权利要求4的步骤k)的垂直直立的所述片材部分(BL,perp，BR,perp)之间的交叉线的区域(E)，其中该平面(E)沿着传输方向(T)相对于垂直直立的所述片材部分(BL,perp，BR,perp)以一角度(α)、优选45°向所述碗状结构的内部倾斜。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在两侧提供的所述侧面片材部分(BL，BR)与所述第一片材部分(BM)粘合。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在传输方向(T)上在所述引导元件(2)的所述凹形部分(3)的后部的区域，由旋转带(5)形成所述第一片材部分(BM)的支撑部。
10.根据权利要求5或9所述的方法，其特征在于，将平行的其他片材部分(BL,par，BR,par)的经折叠且平坦且片材状的基底层以及设置于所述片材部分(BL,par，BR,par)和所述旋转带(5)之间的所述第一片材部分(BM)的各部分用辊(6)按压于所述旋转带(5)上，从而在所述旋转带(5)和所述基底层之间产生足够的摩擦力，以同时运送片材状的基底层和所述旋转带(5)。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过真空处理将由平坦且柔性的材料构成的所述第一片材部分(BM)在所述引导元件(2)的所述凹形部分区域(3)保持于所述引导元件(2)的表面上。
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