CN107206420A - 用于制造复合板的铸条 - Google Patents

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Abstract

一种用于将产生泡沫的反应混合物传送到表面的装置，包括至少一个铸棒和分配歧管。所述铸棒具有：入口；沿着铸棒的长度形成并且与入口流体连通的孔，其中，孔的横截面在靠近入口处大致圆形，并且随着孔接近远离入口的端部逐渐变为大致椭圆形；以及铸棒中的在面对所述表面的侧面上的孔洞。如果存在两个铸棒，那么它们可以相对于表面向上成角或者相对于表面的移动方向向后成角。还公开了一种用于制备包括泡沫层和两个覆盖层的复合板的方法。

Description

用于制造复合板的铸条
技术领域
本发明涉及一种用于将反应混合物传送到表面的装置。更具体地，本发明涉及产生由泡沫层和两个覆盖层构成的复合板。
背景技术
本文中对于背景技术的任何援引并未被解释为承认这种技术构成澳大利亚或者任何地方的公知常识。
现有的复合板包括两个覆盖层和泡沫层。这些板已经变得广泛地应用在建筑工业中。复合板是耐用的、美观的、易于运输的并且能够被容易地安装。复合板相对于诸如木材、钢铁和混凝土的其他材料的优点在于，它们相对便宜并且具有良好的绝缘性能。复合板经常用在生产车间、机场、展厅、冷藏室和工厂的构建中。除此之外，复合板还可以被快速地且以期望的尺寸和量生产。
这些复合板的性能可以通过改变外层和/或泡沫层的材料而更改；外层的改变可以提供诸如蒸汽阻力或附加强度的性能；而泡沫层的改变可以更改绝热性能。
与复合板相关的问题在于泡沫层的分布可能是不均匀的，导致空隙的形成。这些空隙可能会影响复合板的强度和绝缘性能。典型地，泡沫层由聚氨酯(PUR)、聚异氰脲酸酯(PIR)或聚苯乙烯(PS)构成。
一种典型的用于产生复合板的方法使用铸棒(有时称为拨火棍)来将泡沫混合物涂覆到期望表面。产生泡沫的反应混合物从分配歧管传送到铸棒的一个端部。典型的铸棒在长度上是圆形形状，其中半径没有变化。这种组件导致与近处孔洞(靠近分配歧管)相比，在远端处的孔洞(远离分配歧管)中的压力降低。这种压力降低导致，与远端相比，在铸棒的近端处传送的产生泡沫的反应混合物更多。克服该问题的典型方法是改变孔洞的直径或形状，和/或当孔洞接近铸棒的远端时减小孔洞之间的空间。
一个试图减轻这些问题的现有技术的例子可在转让给BASF SE的国际专利公开WO2008/104492中找到。该专利描述了一种用于制造复合板并使用铸棒将反应混合物涂覆到表面上的方法和装置。该装置包括固定管，其设置有孔洞，并且管的直径从管的中部减小到管的端部。
另一个现有技术的例子可在转让给BASF SE的国际专利公开WO2009/077490中找到。该专利描述了一种WO2008/104492的备选布置，并且提到沿着铸棒管的长度减小铸棒管的直径并不是优选的。替代地，描述了一种布置，其中来自铸棒的出口在长度上从铸棒的一端向另一端变化。
有益的是找到一种替代的产品和工艺，其使泡沫层中的空隙最小化并且提供均匀的泡沫分布。
发明内容
在第一方面，虽然无需是唯一的或者确实的最宽形式，但是本发明存在于一种用于将产生泡沫的反应混合物传送到表面的铸棒，所述铸棒包括：
入口；
沿着铸棒的长度形成并且与入口流体连通的孔，其中，孔的横截面在靠近入口处大致圆形，并且随着孔接近远离入口的端部逐渐变为大致椭圆形；以及
铸棒中的在面对所述表面的侧面上的孔洞。
铸棒的端部可以呈锥形并且封闭。该锥形端部处于适于从30°到60°的角度，优选地，该角度优选地选自35°、40°、45°、50°、55°或60°，最适合选择成为大约45°。通过“大约45°”，这就意味着该角度名义上是45°，但是该角度可以从该精确的角度变化不重要的度数(unimportant degree)。
铸棒可以由选自包括以下的群组中的材料中的一个或组合：聚氯乙烯、聚乙烯、聚胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、钢铁和不锈钢。
装置还包括将产生泡沫的反应混合物传送到入口的分配歧管。优选地，铸棒可去除地附接到分配歧管。
分配歧管可以连接到横跨表面延伸的单个铸棒。备选地，分配歧管可以连接到跨越表面的一对铸棒。
在单个铸棒的情况下，铸棒端到端的长度可以根据复合板的尺寸，从200mm到1000mm。优选地，该长度选自200mm、300mm、400mm、500mm、600mm、700mm、800mm、900mm或者1000mm。铸棒的长度可以从这些精确长度变化不重要的程度。
在具有中心分配歧管的一对铸棒的情况下，每个铸棒适合地具有相同长度，并且典型地是以上提及的尺寸的一半。
对于单个铸棒，铸棒中的孔洞的数量的范围可以适合地从2至40，优选地，该数量选自该范围内的任何数量。对于一对铸棒，每个铸棒可以具有该数量的一半。铸棒的孔洞优选地与相邻的孔洞等距离，并且具有相同的直径。
在一对铸棒的情况下，每个铸棒可以与表面成角度地倾斜。每个铸棒可以成角度地倾斜，以使得最靠近表面的边缘的端部最远离所述表面，并且另一端部更靠近所述表面。角度可以在从0°(铸棒平行于表面)到30°的范围内。铸棒的角度可以是该范围内的任何值，但是特别是0°或者20°。
在一对铸棒的情况下，可以在铸棒之间存在角度。角度可以是180°，也就是说，孔是同轴的。备选地，孔不是同轴的，角度是适合地从80°到大约180°，并且适合于选择成名义上120°。
产生泡沫的反应混合物可以基于异氰酸盐和多元醇，特别是PUR或PIR系统，例如背景技术中描述的。
在第二方面，本发明存在于一种用于制备复合板的方法，所述复合板包括泡沫层和两个覆盖层，所述方法包括以下步骤：
a)将第一覆盖层连续移动通过涂覆区域；
b)将产生泡沫的反应混合物从铸棒涂覆到涂覆区域中的覆盖层的表面，所述铸棒具有入口并且包括沿着铸棒的长度形成并且与入口流体连通的孔，其中，孔的横截面在靠近入口处大致圆形，并且随着孔接近远离入口的端部逐渐变为大致椭圆形，以及所述铸棒在面对所述表面的侧面中具有孔洞；
c)以距第一覆盖层一距离地将第二覆盖层移动通过涂覆区域，以使得第一覆盖层和第二覆盖层之间的空间填充有泡沫；
d)将填充有泡沫的覆盖层移动到固化区域，其中泡沫固化并硬化以产生具有泡沫芯的复合板。
该方法适合于还包括以下步骤：
e)将复合板切割成期望尺寸和形状。
将产生泡沫的反应混合物从铸棒涂覆到涂覆区域中的覆盖层的表面的步骤适合包括：将产生泡沫的反应混合物从与产生泡沫的反应混合物的来源流体连通的分配歧管传送到铸棒。
优选地，该方法使用两个铸棒，每个铸棒与第一覆盖层的平面成角度地定向，以使得最靠近表面的边缘的端部最远离所述表面，并且另一端部更靠近所述表面。角度可以在从0°(铸棒平行于表面)到30°的范围内。铸棒的角度可以是该范围内的任何值，但是特别是0°或者20°。
铸棒还可以与覆盖层的移动方向以适合从15°到90°的角度定向，但是最适合选择成大约90°。通过“大约90°”，这就意味着该角度名义上是90°，但是该角度可以从该精确的角度变化不重要的度数。
本发明的进一步的特征和优点将由以下详细描述而变得显而易见。
在说明书中，诸如“包括”、“包括(s)”、“包括(ing)”、或者“包含”、“包含(s)”、“包含(ing)”或者“选择的”旨在限定非排他性的内含物，以使得包括一列元素的流程、方法、产品或装置并不仅仅包括这些元素，而是可以包括其他未被清楚列出的元素，包括流程、方法、产品或装置固有的元素。
附图说明
图1是用于制造复合板的铸棒的透视图；
图2是图1的装置的仰视图；
图3是图1的装置的侧视图；
图4是产生复合板的方法的流程图；以及
图5示出了一对连接到分配歧管的铸棒。
具体实施方式
本发明涉及产生复合板，更具体地，涉及改进泡沫层的分布。用于处理本文中所讨论的复合板的装置和步骤仅利用理解本发明的实施方式所需要的足够具体的细节来讨论，但是不是为了利用对于具有本发明的益处的所属领域技术人员而言容易显而易见的过量的细节来模糊掉本公开文本。
参照图1-3，示出了用于将产生泡沫的反应混合物传送到表面的铸棒100的第一实施方式。装置100包括入口101和两个臂102。入口101适合定位在铸棒100的中部。铸棒100包括与入口101流体连通的内孔。每个臂102在面对将涂覆产生泡沫的反应混合物的表面的侧面上设置有孔洞201。该布置允许产生泡沫的反应混合物流动通过入口101，进入臂102的孔，并且通过孔洞201流出。
在备选实施方式(未示出)中，装置是单面，其在铸棒100的一个端部具有入口101。在该实施方式中，存在单个臂102。
入口101可以是适合压缩型装配并且可以适应产生泡沫的反应混合物的压力。应该理解，所属领域技术人员应该意识到适合压缩型装配不仅是入口101的实施方式，而是用作示出可用的装配类型的例子。入口101连接到分配歧管500，如下所述。
如图2和3所示，每个臂102中的孔的横截面在靠近入口101的端部103处是大致圆形的，但是随着孔远离入口101接近远端104，孔逐渐变成大致椭圆形的。与近端相比，形状的横截面变化减轻了从孔洞观察的在臂102的远端处的压力下降。形状的横截面变化保持了产生泡沫的反应混合物沿着臂102的长度的大致均匀的压力，并且减轻了与传送的产生泡沫的反应混合物的量相关的问题，而不需要依赖于在前提及的方法。结果，随着其接近臂102的远端，横截面积和体积将减少；该减少的程度与从靠近入口101的孔洞201到接近臂102的远端104的孔洞201观察的压力降成反比。该减少的程度也会受到这些孔洞201的数量和尺寸的影响。
臂102的远端104具有锥形端301并且被封闭。该锥形端以适于从30°到小于90°的角度封闭，优选地该角度选自35°、40°、45°、50°、55°、60°、65°、70°、75°、80°或者85°，最适合选择成为大约45°。通过“大约45°”，这就意味着该角度名义上是45，但是该角度可以从该精确的角度变化不重要的度数。锥形端可以被焊接、卷曲、胶合或者夹钳。
典型的铸棒具有远端，其以大致90°角度终止。该角度能够在产生泡沫的反应混合物中产生湍流，原因在于产生泡沫的反应混合物与封闭的远端碰撞并且被从入口导向回产生泡沫的反应混合物的流动中。该湍流能够导致从孔洞传送的产生泡沫的反应混合物体积不均匀，并且产生过早的反应混合物，该过早的反应混合物导致靠近铸棒的远端的孔洞堵塞。本发明的铸棒具有缓解该问题的锥形端301。
本发明的锥形端301缓解了与湍流有关的问题，并且导致产生泡沫的反应混合物分布更好，原因在于当产生泡沫的反应混合物与锥形端301碰撞时，其没有被从入口101直接引导回到产生泡沫的反应混合物的流动中。锥形端301的角度允许产生泡沫的反应混合物在被从入口101朝向流动引回之前“减速”，并且产生较少的湍流。此外，锥形端301延伸通过最后的孔洞201，所以任何产生的湍流不会直接在孔洞上方。
臂102具有多个孔洞201。孔洞201的数量范围可以适当地从2至40，并且可以是该范围内的任何数量。孔洞201具有相同的直径，并且应该理解，孔洞201的尺寸及之间的距离可以变化以与将传送的产生泡沫的反应混合物的量相匹配。还应该理解，孔洞201之间的距离在每个装置中将是不变的，但是可以随不同装置变化以适合特定应用。
铸棒100的从远端到远端的长度是适当地从200mm到1000mm,优选地，选自200mm、300mm、400mm、500mm、600mm、700mm、800mm、900mm或者1000mm。选择的长度取决于期望的复合板的宽度，并且可以超过1000mm。
典型的装置由昂贵的原材料制成，并且因此重复使用。与该实践相关的一个问题是在制备之后构建干燥的产生泡沫的反应混合物，然而高达铸棒的歧管填充有干燥的泡沫。这样的构建将导致需要机械地清理从歧管到铸棒的分配装置的所有部分。这种清理过程不是有效的，并且不能保证获得分配装置的与制备之前相同的条件。此外，干燥的泡沫在清理之后的剩余物可能会被产生泡沫的反应混合物去除，这会影响传送的产生泡沫的反应混合物的量。
本发明的铸棒100可以由选自以下群组的材料中的一个或组合构成：聚氯乙烯、聚乙烯、聚胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、钢铁和不锈钢。使用一些这些材料，可以在使用之后经济上灵活的丢弃铸棒100。主要优点在于不必清理铸棒100而节省时间。此外，装置的用后即弃性消除了没有适当地清理装置的可能性。应该理解，该列表并不是详尽的，装置可以由所属领域技术人员已知的其他材料构成。
在优选实施方式中，铸棒100包括具有中心定位的入口101的单片铸棒。入口101在定向上大致垂直于单片铸棒，如图1-3所见。通过大致垂直定向，这就意味着该角度名义上是90°，但是该角度可以从该精确角度变化不重要的度数。
参照图4，示出了用于制备复合板的工艺的流程。覆盖层存储在将第一覆盖层401馈送到流程中的覆盖层供应装置中，并且将覆盖层从覆盖层供应装置朝着泡沫涂覆区域403连续地移动。
制备产生泡沫的反应混合物404，并且将其通过入口101泵送到涂覆区域403，然后产生泡沫的反应混合物404行进到臂102中，并且被迫离开孔洞201。刚在涂覆区域403之后，将第二覆盖层402馈送到流程中，以便形成第一覆盖层401、第二覆盖层402和中间的产生泡沫的反应混合物404的复合板。
具有包含物理发泡剂的产生泡沫的反应混合物的覆盖层在泡沫结构中产生蜂窝结构，并且经历了硬化阶段。该蜂窝结构降低了密度并且增加了泡沫的隔热，同时保持了强度。发泡剂已经被分为不同的群组，例如，物理发泡剂(CFC的、HCFC的、碳氢化合物、液态CO2)和化学发泡剂(水和甲酸)。应该理解，所属领域技术人员应该理解以上列出的药剂并不是详细列表，而是用作说明可用发泡剂的类型的例子。
然后将复合板移动到固化区域405来硬化。复合板连续移动通过系统以确保复合板被连续制造。然后，将这些大的连续的复合板在切割区域406切割成商业尺寸。应该理解，所属领域技术人员将会理解复合板可以利用一个或多个变化类型的覆盖层制造，其中产生泡沫的反应混合物涂覆在第一覆盖层和第二覆盖层之间。
在优选实施方式中，一对铸棒100连接到分配歧管500，如图5中所示。分配歧管500具有连接到产生泡沫的反应混合物的来源的入口501和一对出口502。每个出口502连接到铸棒100的入口101。该对铸棒100优选地大致共线定向地布置。通过大致共线定向，这意味着铸棒100之间的角度名义上是0°，但是角度可以从该精确角度变化不重要度数。
入口101适当地可去除地附接到分配歧管出口502。可去除地附接的铸棒的一个优点在于分配歧管可以重新使用并且铸棒可以丢弃。
在一个备选实施方式中，铸棒100相对于涂覆产生泡沫的反应混合物的表面倾斜。铸棒的最靠近表面的边缘的端部最远离该表面，另一端部更靠近该表面。角度范围可以从0°(铸棒平行于表面)到30°。铸棒的角度可以是该范围内的任何角度，但是特别是0°或者20°。
通过使铸棒100倾斜，外孔洞201将泡沫引出铸棒的端部。这允许一对500mm的铸棒用来通过简单地改变角度而产生1000mm、1100mm或1200mm的复合板。替代需要三个不同的铸棒，可以通过在分配歧管出口502上简单地旋转铸棒100而得到结果。
在另一实施方式中，铸棒可以相对于表面的移动方向成角度。例如，图5中的每个铸棒可以具有相同但相对的角度，以使得在铸棒之间形成角度。角度可以是180°，也就是说，孔是同轴的。备选地，孔不是同轴的，角度是适当地从80°到大约180°，并且适合于选择成大约120°。
本发明的装置和方法缓解了很多与复合板的生产有关的问题，特别是缓解了泡沫不均匀分布的问题，并且可以提供高质量的产品。清理装置的无效性也通过材料的改变而得到处理，使其经济上可用于处理使用之后的装置。典型装置中发现的湍流也通过分配元件的形状和结构得到缓解，并且该缓解也有助于分配产生泡沫的反应混合物。

Claims (20)

1.一种用于将产生泡沫的反应混合物传送到表面的铸棒，所述铸棒包括：
入口；
沿着铸棒的长度形成并且与入口流体连通的孔，其中，孔的横截面在靠近入口处大致圆形，并且随着孔接近远离入口的端部逐渐变为大致椭圆形；以及
铸棒中的在面对所述表面的侧面上的孔洞。
2.根据权利要求1所述的铸棒，包括两个臂，所述两个臂在所述两个臂之间的中部中具有入口。
3.根据权利要求1所述的铸棒，其中，所述铸棒的端部呈锥形并且封闭。
4.根据权利要求3所述的铸棒，其中，所述铸棒的端部以从30o到60o的角度呈锥形。
5.根据权利要求3所述的铸棒，其中，所述铸棒的端部以名义上45o的角度呈锥形。
6.根据权利要求1所述的铸棒，其中，所述长度是从200mm至1000mm。
7.根据权利要求1所述的铸棒，所述铸棒由选自包括以下的群组中的材料中的一个或组合：聚氯乙烯、聚乙烯、聚胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、钢铁和不锈钢。
8.根据权利要求1所述的铸棒，其中，孔洞的数量在从2至40的范围内。
9.根据权利要求1所述的铸棒，其中，所述铸棒的孔洞与相邻的孔洞等距离，并且具有相同的直径。
10.一种用于将产生泡沫的反应混合物传送到表面的装置，所述装置包括：
至少一个铸棒，其具有：
入口；
沿着铸棒的长度形成并且与入口流体连通的孔，其中，孔的横截面在靠近入口处大致圆形，并且随着孔接近远离入口的端部逐渐变为大致椭圆形；以及
铸棒中的在面对所述表面的侧面上的孔洞；以及
用于将产生泡沫的反应混合物传送到入口的分配歧管。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述铸棒可去除地附接到分配歧管。
12.根据权利要求10所述的装置，包括两个铸棒，其中，所述铸棒相对于所述表面倾斜，以使得每个铸棒的最靠近所述表面的边缘的端部最远离所述表面，并且另一端部更靠近所述表面。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述角度是在从0o到30o的范围内。
14.根据权利要求12所述的装置，其中，所述角度是0o或者20o。
15.根据权利要求10所述的装置，包括两个铸棒，所述铸棒在所述铸棒之间具有角度。
16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述角度从80o到大约180o。
17.根据权利要求15所述的装置，其中，所述角度是名义上120o。
18.一种用于制备复合板的方法，所述复合板包括泡沫层和两个覆盖层，所述方法包括以下步骤：
a)将第一覆盖层连续移动通过涂覆区域；
b)将产生泡沫的反应混合物从铸棒涂覆到涂覆区域中的覆盖层的表面，所述铸棒具有入口并且包括沿着铸棒的长度形成并且与入口流体连通的孔，其中，孔的横截面在靠近入口处大致圆形，并且随着孔接近远离入口的端部逐渐变为大致椭圆形，以及所述铸棒在面对所述表面的侧面中具有孔洞；
c)以距第一覆盖层一距离地将第二覆盖层移动通过涂覆区域，以使得第一覆盖层和第二覆盖层之间的空间填充有泡沫；
d)将填充有泡沫的覆盖层移动到固化区域，其中泡沫固化并硬化以产生具有泡沫芯的复合板。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括以下步骤：
e)将复合板切割成期望尺寸和形状。
20.根据权利要求18所述的方法，其中，产生泡沫的反应混合物基于异氰酸盐和多元醇。
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