CN111655442A - 用于制备罐的隔热板的聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块的方法和系统 - Google Patents
用于制备罐的隔热板的聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块的方法和系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块的制备,其中所述泡沫的膨胀受到形成隧道的双带层压机的壁的约束,限定所述双带层压机的隧道的壁的位置使得纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫上的膨胀约束导致离开双带层压机的纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫的体积,占在自由膨胀不受这种双带层压机的壁的约束的情况下此相同纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫的膨胀体积的92%和99%之间。
Description
技术领域
本发明涉及用于由至少一种聚异氰酸酯和至少一种多元醇制备纤维化(包含纤维)聚氨酯(PUR)和/或聚异氰脲酸酯(PIR)泡沫块的方法,所述泡沫块在用于接收极冷流体(称为低温流体)的集成罐中使用,例如液化天然气(LNG)或液化石油气(LPG)。
本发明还涉及用于实施所述制备方法的系统,并且还涉及所述PUR和/或PIR块,在给定它们的特定应用的情况下,其必须具有非常特别的机械性能和热性能,同时要尽可能经济地生产。
最后,本发明更具体地涉及使用通过这种制备方法直接获得的这种泡沫的密封隔热罐,并且还涉及配备有这种罐的船。
背景技术
聚氨酯PUR泡沫是小孔绝缘体,由储存可具有低热导率的气体的细孔组成。PUR泡沫在许多应用中使用,例如在汽车工业中用作柔性PUR泡沫,或在隔热中用作刚性PUR泡沫。聚氨酯型泡沫的形成是本领域技术人员众所周知的。它的形成涉及多元醇(带有至少两个羟基的化合物)、聚异氰酸酯(带有至少两个异氰酸酯-NCO官能团的化合物)和膨胀剂(也称为“膨化剂”)之间的多成分反应。该缩合反应特别是用具有碱性和/或亲核性质的化合物如叔胺或金属-羧酸盐配位配合物如锡或铋盐催化。通常用于制造PUR泡沫的多元醇是聚醚多元醇或聚酯多元醇。因此,形成PUR泡沫需要大量的化合物。
聚异氰脲酸酯(PIR)和聚氨酯/聚异氰脲酸酯(PUR-PIR)泡沫也用于建筑业(建筑/翻新),并且具有提供比PUR更好的耐火性能和更高的抗压强度的优势。形成这些泡沫的方法类似于形成PUR泡沫的方法。具体地,PUR、PIR和PUR-PIR泡沫的生产取决于异氰酸酯/多元醇的比例。
PUR、PIR和PUR-PIR泡沫的生产是本领域技术人员众所周知的,但是纤维的添加带来了特殊的技术问题,特别是如果需要获得纤维化PUR、PIR或PUR-PIR泡沫时,其中纤维均匀地分散在泡沫体积中。
US 3867494公开了用于连续生产多用途玻璃纤维增强的氨基甲酸乙酯泡沫的方法,所述泡沫具有高的抗压强度。制造方法在于对移动辊施加膨胀约束,以获得相对于其自由膨胀被压缩25%的泡沫。
还已知一种制备方法,其中获得PUR、PIR或PUR/PIR泡沫所需的成分浸渍通常以编织或非编织增强物形式存在的纤维,然后在试剂和膨化剂的聚合/交联作用下成分的混合物膨胀,任选地通过加热和/或使用催化剂来引发。这种制备被称为“自由膨胀”,因为纤维化泡沫的膨胀在至少一个膨胀侧上或至少一个膨胀面上不受约束,因此与限定有限体积的模具相比,膨胀在该侧或该面上是自由的。在该制备中,纤维化泡沫具有随机形状的孔,即沿(一个或多个)膨胀方向自由延伸的球形或椭圆形,并且纤维在泡沫中的均匀分配不受控制。因此,这种泡沫在其各个部分具有可变的机械性能和热性能,当期望获得均质的泡沫块时,这是不可接受的,该泡沫块通常在纤维化泡沫块的给定方向上具有最佳的机械特性。
这就是为什么在建筑行业中建议用双带层压机(double-belt laminator)来极大地约束泡沫的膨胀,在其中,泡沫的膨胀受到这种层压机的形成隧道的壁(尤其是水平壁)的约束,使得泡沫被压缩以具有沿层压机的隧道的长度或宽度方向取向的良好的机械性能。
然而,这种类型的制备不适合向泡沫中添加纤维,因为使用该原理的泡沫旨在非常迅速地膨胀以抵靠在层压机的壁上,从而使泡沫粘附到放置在泡沫与隧道壁之间的柔性或刚性饰面上。因此,在这种类型的制备中很难浸渍纤维以获得均质的纤维化泡沫。可以从FR 2 565 522中提到一种用于连续批量生产具有隔热性能的纤维增强泡沫制品的方法,该制品用于低温温度(LNG)的液化气的容器中。该方法在于在给定量的喷涂树脂存在下,沿随机方向将至少两层彼此交叉的长纤维层压,将可膨胀的合成树脂的受控溶液喷涂到层压的产物上,在发泡之前压缩基带直至可膨胀的溶液到达其表面,从而使空气从纤维之间的空隙中完全排出,并施加从1.1至1.7的压力压缩层压机的同时使可膨胀的溶液发泡。该方法使得可以获得不包含任何空气小孔的材料,从而避免破裂。然而,在水平壁(上壁和下壁)上的高膨胀约束的结果是,封闭低热导率气体的孔在泡沫块的长度和/或宽度方向上具有基本上扁平或伸长的形状,导致泡沫块厚度上的机械性能(抗压强度)非常差。还可以提及US2004/0053035,其公开了这种制备。
而且,由于所获得的纤维化泡沫的异质性,通常需要在直接在层压机出口处获得的泡沫块内切割新的块,这导致材料的大量损失并因此增加了生产成本。在自由膨胀的情况下也是如此,其中材料的损失约为15%至20%。
目前,尚无经济的方法来制备纤维化聚氨酯和/或聚异氰脲酸酯泡沫块,这使得可能获得在厚度(或高度)上具有非常好的机械性能的块,特别是由于块中纤维的完全的均质性以及储存低热导率气体的孔的合适取向(所需的沿平行于泡沫块厚度的轴线)。
发明内容
正是在这种情况下,申请人设法开发了一种用于生产含有大量纤维的聚氨酯和/或聚异氰脲酸酯泡沫的方法,从而有可能同时获得在厚度上具有优异机械性能的纤维化泡沫,同时保持甚至改善其隔热性能,并且由于纤维化泡沫的完全的均质性极大地降低了生产成本(因此泡沫块的材料损失最小,甚至可以忽略不计)。
因此,本发明旨在通过提出一种解决方案来克服现有技术中的缺点,该解决方案特别有效且非常经济,同时易于进行,用于工业上获得纤维化PUR/PIR泡沫,所述泡沫厚度上的机械性能最佳。
关于与这种泡沫块的最终应用相关的具体目标,在各种研究和分析后,申请人发现了纤维化聚氨酯(PUR)和/或聚异氰脲酸酯(PIR)泡沫块的制备,其能够解决当前制备的经济问题和技术问题。
因此,本发明涉及一种用于制备适合于密封隔热罐的隔热板的纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块的方法,所述纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块由储存气体的闭孔构成且形式为具有厚度E和宽度L的平行六面体,所述制备方法包括以下步骤:
a)混合以下的步骤:用于获得聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫所需的化学成分,所述成分包括用于获得聚氨酯/聚异氰脲酸酯的试剂,由物理和/或化学膨胀剂组成的至少一种膨化剂和任选地至少一种反应催化剂和/或一种乳化剂,
b)通过在传送带上的宽度L上的液体的受控分配,用上述的化学成分的混合物浸渍纤维的步骤,所述纤维预先放置在传送带上并且按质量计占1%和60%之间,
c)形成并膨胀所述纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫的步骤,所述纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫的所述膨胀受到形成隧道的双带层压机的壁的物理约束,所述隧道的矩形横截面侧面排列的壁之间的距离等于L以及水平排列的壁之间的距离等于E,从而封闭经历膨胀的所述纤维化泡沫,以获得上述的纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块,
根据本发明的方法,其特征在于,所述双带层压机的隧道的壁的位置由例如膨胀体积的演变定律限定,使得纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫上的膨胀约束导致离开双带层压机的纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫的体积,占在自由膨胀不受这种双带层压机的壁的约束的情况下的该相同纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫的膨胀体积的92%和99%之间。
术语“该相同泡沫”是指,为了比较膨胀体积,用双带层压机在根据本发明的方法的情况下,并且在体积比较的情况下即自由膨胀(不受双带层压机的壁通常是这种层压机的上壁的约束)的情况下,考虑完全相同量的物质(获得聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫所需的化学成分以及至少膨化剂)。
在本发明中,术语“液体在宽度L上的受控分配”是指液体混合物(试剂和至少膨化剂)一经施加在纤维上,或在纤维上流变流动以及扩散一段时间之后,该时间少于乳白时间,所述液体混合物(试剂和至少膨化剂)在宽度L的截面上到达纤维。因此,在乳白时间过去之前,各种纤维增强物在传送带上的浸渍在整个宽度L上进行。这种受控分配需要在传送带的整个宽度上扩散更多数的或更少数的分配点:例如,如果混合物是非常流动的并且在乳白时间过去之前流动非常迅速以占据传送带的整个宽度,则只有一个中央分配点,或者相反,如果混合物是非常粘稠的并且在将其施加到纤维上后流动很少,则有大量狭窄分布的分配点。
术语“所述双带层压机的隧道的壁的位置由膨胀体积的演变定律限定”是指双带层压机的隧道的壁的位置随化学成分的混合物的流速和/或传送带的传送速度而变化,以便封闭太小的体积,所述体积太小无法使纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫经历自由膨胀,并使得该体积占在不受这种双带层压机的壁的约束的该相同纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫经历自由膨胀所需的体积的92%和99%之间。因此,例如,如图6所示,双带层压机的隧道的上水平带的高度E可以特别取决于传送带的传送速度和/或取决于化学成分的混合物的流速。
术语“储存气体的闭孔”是指包含气体优选低热导率气体的闭孔,所述气体源自膨化剂,当该剂为化学品时,通过所述剂的化学反应,当化学膨化剂由水组成时该气体通常是二氧化碳(CO2);或通过物理膨化剂,例如分子氮(N2)、分子氧(O2)、二氧化碳、烃、氯氟烃、氢氯烃、氢氟烃、氢氯氟烃及其混合物。诸如分子氮N2或CO2的物理膨化剂以气体形式存在。这些气体例如使用静态混合器在高压被分散在液体共聚物中。通过给系统减压,泡沫物的成核和生长产生储存气体的闭孔结构。
术语“传送带”是指例如图1所示的传送带,其将由膨化剂、成分的混合物和纤维形成的组合带至双带层压机。
通过对纤维化PUR/PIR泡沫的膨胀约束的特定配置,首先获得纤维化PUR/PIR泡沫块,其中至少60%,通常大于80%甚至大于90%的储存低热导率气体的孔沿着与所述泡沫块的厚度E的轴线平行的轴线纵向延伸,其次这有助于纤维化块的完全的均质性,换句话说,将纤维均质地分配在泡沫块中。这两个主要特征使得有可能获得沿着厚度E具有优异机械性能的纤维化泡沫块,如通过由申请人进行的测试所证明的并且关于抗压强度在表5中所示出的。
而且,通过根据本发明的方法,实现了非常可观的节省,纤维化泡沫块是均质的并且本质上沿轴线E具有期望的优异机械性能,不需要为去除其中不存在纤维的和/或未沿轴线E纵向取向的孔的端部对该块进行后续的切碎。因此,在根据本发明的制备方法中,材料损失的量被确定为0和10%之间,更普遍地少于5%。
最后,纤维化泡沫块的热性能至少等于现有技术的纤维化泡沫块的热性能;更具体地,在20℃下测得的,泡沫块在厚度E中具有小于40mW/m.K(毫瓦每米每开尔文)的热导率,即0.04W/m.K,优选地小于35mW/m.K,甚至更优选地小于30mW/m.K。
因此,根据本发明获得的纤维化泡沫块的特征在于其受控的且均匀的结构以及其机械性能,特别是其沿厚度方向的疲劳强度和抗压碎强度(根据标准ISO 844测量的),其与在用于储存和/或运输极冷液体例如LNG或LPG的集成罐中的应用兼容。
在根据本发明的组合物中,化学膨化剂的用途可以与物理膨胀剂的用途结合。在这种情况下,优选地将物理膨胀剂以液体形式或超临界形式与可发泡的(共)聚合物组合物混合,然后在PUR/PIR泡沫的膨胀步骤期间转化为气相。
化学和物理膨化剂是本领域技术人员众所周知的,本领域技术人员根据他希望获得的PUR/PIR泡沫,以合适的量从这些剂中选择。
术语“多元醇”是指带有至少两个OH基团的任何碳基结构。
由于PUR、PIR和PUR-PIR泡沫的生产取决于异氰酸酯/多元醇的比例,因此将根据该比例获得PUR、PIR或PUR-PIR泡沫。当多元醇成分和异氰酸酯成分之间的比例为:
-1:1和1:1.3之间时,将获得PUR聚氨酯泡沫,
-1:1.3和1:1.8之间时,将获得PUR-PIR聚氨酯泡沫,
-1:1.8和1:2.5之间时,将获得PIR聚氨酯泡沫。
适用于形成PUR、PIR和PUR-PIR泡沫的聚异氰酸酯是本领域技术人员已知的,并且包括例如芳族聚异氰酸酯、脂族聚异氰酸酯、脂环族聚异氰酸酯、芳基脂族聚异氰酸酯及其混合物,有利地是芳族聚异氰酸酯。
适用于本发明的聚异氰酸酯的实例包括芳族异氰酸酯,例如二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的4,4'-异构体、2,4'-异构体和2,2'-异构体,任何衍生自这些异构体聚合的化合物,2,4-甲苯二异氰酸酯和2,6-甲苯二异氰酸酯(TDI)、间苯二异氰酸酯和对苯二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯;脂族异氰酸酯、脂环族异氰酸酯和芳基脂族异氰酸酯,例如1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)、1,4-环己烷二异氰酸酯(CHDI)、双(异氰酸基甲基)环己烷(H6XDI,DDI)和四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)。也可以使用这些二异氰酸酯的任何混合物。有利地,聚异氰酸酯是二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的4,4'-异构体、2,4'-异构体和2,2'-异构体。
通常,已知的做法是在PUR、PIR或PUR-PIR泡沫的形成期间,向包括多元醇、聚异氰酸酯和膨化剂的混合物中加入反应催化剂,该反应催化剂可以选自例如叔胺,例如N,N-二甲基环己胺或N,N-二甲基苄胺,或选自基于铋、钾或锡的有机金属化合物。
下面简要地介绍本发明的其他有利特征:
-有利地,所述纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫的上述体积占在自由膨胀不受双带层压机的壁的约束的情况下的该相同纤维化泡沫的膨胀体积的95%和99%之间。
-有利地,在纤维叠置物(纤维搭接)的浸渍步骤期间,上述成分的混合物具有30mPa.s和1500mPa.s之间、优选50mPa.s和700mPa.s之间的粘度。
粘度的这种选择允许在给定的乳白时间内,化学成分和至少膨化剂对所有纤维进行良好而完全的浸渍,以开始PUR/PIR泡沫膨胀。
-根据本发明提供的,未在附图中示出的一种可能性,刚好在纤维叠置物的浸渍步骤之后,施压系统(其可以例如是辊系统,类型为已知的轧辊)旨在向由所述混合物和纤维组成的组合的上表面施加压力,被施加到浸渍纤维的成分和至少膨化剂的混合物上。该压力系统首先可以使该组合的上表面变平,并且借助于施加在组合上的压力,有助于促进纤维浸渍入上述混合物中。该压力系统可以由单辊或双辊组成,其相对位置在液体组合上方,并且任选地在泡沫支撑体下方,被调节成使得液体组合被约束为完全均匀地扩散。因此,通过这样做,在由两个辊之间或上辊和传送带之间的空间所限定的部分中的任何点处获得了相等量的液体组合。换句话说,该压力系统的主要目的是完成液体分散装置,从某种意义上说,它有助于在液体组合膨胀之前统一其厚度/宽度。
-根据一种实施方式,根据本发明的制备的结论,所述纤维化泡沫块包含至少80%的储存气体的所述孔,所述孔具有沿着与所述纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块的厚度E的轴线平行的轴线伸长的或拉伸的形式(形状)。
-优选地,纤维化泡沫块包含至少90%,优选地至少95%的储存气体的所述孔,所述孔具有沿着与所述纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块的厚度E的轴线平行的轴线伸长的或拉伸的形式(形状);
-根据本发明的一种实施方式,纤维由玻璃纤维或碳纤维,优选地玻璃纤维组成;
-优选地,纤维处于多个增强层的形式,所述多个增强层是编织的或非编织的,优选地是非编织的以及各向同性的,其沿着垂直于厚度E的取向平面延伸。因此,纤维可以处于至少三种不同的形式:
-处于至少一种纤维织物的形式,其中纤维在至少一个方向上完全对齐,换句话说,纤维具有至少一个优选的纤维方向,
-处于至少一个纤维叠置物的形式,其中纤维没有任何限定的取向,换句话说,将这些纤维基本上沿圈层的主平面各向同性地取向,
-处于纤维的这些两种前述类型的交替形式;
-根据另一实施方式,将纤维沿整个宽度L排列,并且用获得纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫的成分和膨化剂的混合物浸渍纤维的步骤b)是通过受控液体分配器同时在整个宽度L上进行的。
术语“同时”是指液体混合物(试剂和至少膨化剂)在宽度L的截面上同时沿着该整个截面到达纤维,因此,沿着泡沫块的厚度(或高度)并且对于相同的宽度截面,同时或以相同的速度开始或进行各种纤维增强物的浸渍。
-有利地,膨化剂由物理和/或化学膨胀剂组成,优选地两种类型的组合;
-优选地,所述物理膨胀剂选自:含有至少4个碳原子的烷烃和环烷烃、二烷基醚、酯、酮、缩醛、氟代烷烃、氟代烯烃,其含有1个和8个之间的碳原子,以及在烷基链中含有1个和3个之间的碳原子的四烷基硅烷特别地四甲基硅烷或其混合物。
在该假设中,化合物的实例可包括丙烷、正丁烷、异丁烷、环丁烷、正戊烷、异戊烷、环戊烷、环己烷、二甲醚、甲基乙基醚、甲基丁基醚、甲酸甲酯、丙酮和氟代烷烃;氟代烷烃选自不使臭氧层降解的氟代烷烃,例如三氟丙烷、1,1,1,2-四氟乙烷、二氟乙烷和七氟丙烷。氟代烯烃的实例包括1-氯-3,3,3-三氟丙烯、1,1,1,4,4,4-六氟丁烯(例如杜邦公司出售的HFOFEA1100)。
根据本发明的优选实施方式,所选择的物理膨胀剂是1,1,1,3,3-五氟丙烷或HFC-245fa(由霍尼韦尔公司出售的)、1,1,1,3,3-五氟丁烷或365mfc(例如由Solvay公司出售的365mfc)、2,3,3,3-四氟丙-1-烯、1,1,1,2,3,3,3-六氟丙烷(国际上也称为HFC-227ea,例如由杜邦公司出售的)、1,1,1,4,4,4-六氟丁烯(例如,由杜邦公司出售的HFOFEA1100)、反-1-氯-3,3,3-三氟丙烯(来自霍尼韦尔的Solstice LBA)或其混合物。
-有利地,化学膨胀剂由水组成。
-优选地,气体具有低热导率。
-有利地,试剂包括:
包括一种或多种异氰酸酯化合物的异氰酸酯成分,所述异氰酸酯化合物在室温具有100mPa.s和3000mPa.s之间的粘度,以及
包括一种或多种多元醇化合物的多元醇成分,所述多元醇化合物在室温具有200mPa.s和3000mPa.s之间的粘度;
-根据本发明提供的一种可能性,在该实施方式中,在混合化学成分的步骤a)期间,优选地通过静态/动态混合器在20巴和250巴之间的压力将成核气体(空气)引入所述至少一种多元醇化合物中,所述成核气体相对于多元醇的体积占多元醇按体积计的0和50%之间,优选按体积计的0.05%和20%之间;
优选地,根据本发明的优选的实施方式,使用动态或静态混合器,多元醇、异氰酸酯和/或膨化剂的流的最终混合在混合头中在低压(<20巴)或高压(>50巴)下进行。
-优选地,在混合所述化学成分的步骤a)期间,用于生产聚氨酯/聚异氰脲酸酯的每种试剂的温度在10℃和40℃之间,优选地在15℃和30℃之间。
-根据本发明提供的一种可能性,在步骤a)中还将以下添加到混合物中:基于有机磷的阻燃剂,有利地磷酸三乙酯(TEP)、磷酸三(2-氯异丙基)酯(TCPP)、磷酸三(1,3-二氯异丙基)酯(TDCP)、磷酸三(2-氯乙基)酯或磷酸三(2,3-二溴丙基)酯或其混合物,无机阻燃剂,有利地红磷、可膨胀石墨、氧化铝水合物、三氧化二锑、氧化砷、聚磷酸铵、硫酸钙或氰脲酸(三聚氰酸)衍生物或其混合物。
还可以设想阻燃剂使用乙基膦酸二乙酯(DEEP)、磷酸三乙酯(TEP)、二甲基膦酸丙基酯(DMPP)或磷酸二苯甲苯酯(DPC)。
当其存在于根据本发明的组合物中时,该阻燃剂的量为(一种或多种)多元醇化合物的质量的0.01%和25%之间。
-优选地,纤维占成分的所述混合物的质量的或总质量的2%和30%之间。
本发明还涉及一种用于制备适合于密封隔热罐的隔热板的纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块的系统,用于实施前述的方法,包括:
-反应装置,其接收获得聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫所需的化学成分,所述化学成分包括用于获得聚氨酯/聚异氰脲酸酯的试剂、由物理和/或化学膨胀剂组成的至少一种膨化剂和任选地至少一种反应催化剂和/或一种乳化剂,
-分配器,其用于将所述成分施加到纤维上,所述纤维优选地处于多个纤维叠置物的形式,以用这些成分浸渍这些圈,优选地通过受控液体分配器,其允许在纤维的整个宽度L上同时浸渍纤维,
-传送带,用于从用所述成分浸渍这些纤维中接收和运输上述成分和所述纤维,直到形成纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块,形成的所述纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块形式为具有厚度E和宽度L的平行六面体,
-形成隧道的双带层压机,所述隧道的矩形横截面侧面排列的壁之间的距离等于L以及水平排列的壁之间的距离等于E,从而封闭经历膨胀的所述纤维化泡沫,以获得所述纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块,
根据本发明的系统,其特征在于,所述双带层压机的隧道的壁的位置由例如膨胀体积的演变定律限定,以使纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫上的膨胀约束导致离开双带层压机的纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫的体积,占在自由膨胀不受双带层压机的壁的约束的情况下的该相同纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫的膨胀体积的92%和99%之间,优选95%和99%之间。
应当指出,在适当的情况下,先前提出的与根据本发明的用于制备纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块的方法相关的所有特征可以应用到上面简要限定的用于制备纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块的系统。
本发明还涉及适合于密封隔热罐的隔热板的纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块,其通过上述制备方法无需后续修面(剃齿)而直接获得,即,纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块包含均匀地分配在所述块中质量在1%和60%之间的纤维,优选地在2%和30%之间,所述纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块具有至少10cm、有利地在10cm和500cm之间的宽度L,以及至少10cm、有利地在10cm和100cm之间的厚度E,所述纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块由储存气体优选低热导率气体的孔组成。该泡沫块的特征在于,所述泡沫块的体积占在自由膨胀不受形成矩形横截面的隧道的双带层压机的壁的约束的情况下的该相同纤维化聚氨酯/聚异氰酸酯泡沫的膨胀体积的92%和99%之间、优选95%和99%之间,并且其中至少60%,优选地至少80%以及更优选地至少90%的储存气体的所述孔具有沿着与所述纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块的厚度E的轴线平行的轴线伸长的或拉伸的形式。
术语“均匀地分配”是指在根据本发明的泡沫块的所有区域中,纤维基本上以相同的质量百分比存在(±3%,或甚至±2%)。
术语“通过上述制备方法无需后续修面而直接获得”是指泡沫块的外侧面是连续的皮,它们已经与双带层压机的壁接触并且没有被切碎或磨碎,可能纵向端面除外。因此,材料的损失是最小的。
与根据先前的制备技术制备的那些泡沫块相比,这种泡沫块本质上具有区别的特征。可以注意到,与上述与纤维化泡沫块的制备方法相关的各种元素的性质或量有关的特征,在适当的情况下,可以更精确地限定根据本发明的纤维化PUR/PIR泡沫块。
有利地,所述泡沫块的每单位体积的质量为50kg/m3和300kg/m3之间,优选地为70kg/m3和170kg/m3之间。
本发明还涉及一种集成在支撑结构中的密封隔热罐,包括密封隔热罐,所述密封隔热罐包括:由多个金属板条或金属板,其可包括波纹,构成的至少一个密封金属膜,和隔热板,所述隔热板包括与所述膜相邻的至少一个隔热屏障。
根据本发明的罐的特征在于,隔热板包括上面简要描述的纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块。
该罐包括多个通过上述制备方法直接获得的纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块。
最后,本发明还涉及一种用于运输冷液体产品的船,该船包括双层船体和排列在双层船体中的如上面简要描述的密封隔热罐。
有利地,例如船包括至少一个如上所述的密封隔绝罐,所述罐包括两个连续的密封屏障,第一屏障与容纳在所述罐中的产品接触,并且第二屏障位于第一屏障和支撑结构之间,所述支撑结构优选地由船的至少一些壁组成,这两个密封屏障与两个隔热屏障或置于第一屏障和支撑结构之间的单个隔热屏障交替。
优选地,罐容纳液化天然气(LNG)或液化气体(LG)。
附图说明
下面的说明仅是出于例示性目的,而非限制性的目的,参考附图,其中:
图1是例示根据本发明的制备方法的各个步骤的示意图;
图2是根据本发明的受控液体分配器的一种实施方式的示意图;
图3是用扫描电子显微镜拍摄的照片,例示了根据本发明的纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块的孔;
图4是两组隔热板的示意图,这两组隔热板连接在一起,分别形成了用于罐的主隔热空间和次隔热空间,这些隔热板由多个根据本发明的纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块构成;
图5是沼气油船的罐的剖视示意图,其中安装了两组图4中所示类型的隔热板以及用于填充/排空该罐的终端。
图6是传送带上的泡沫块的膨胀体积随传送速度而变化的演变定律的示意图。
具体实施方式
优选地,根据本发明的纤维化PUR/PIR的制备是在用于促进异氰酸酯-多元醇反应的催化剂的存在下进行的。例如,在标题为“Kunststoffhandbuch,第7卷,聚氨酯”的现有技术文件,Carl Hanser出版社,第三版,1993年,第3.4.1章中描述了这样的化合物。这些化合物包括基于胺的催化剂和基于有机化合物的催化剂。
优选地,根据本发明的纤维化PUR/PIR的制备是在一种或更多种旨在泡沫形成期间促进规则的孔结构形成的稳定剂的存在下进行的。这些化合物是本领域技术人员众所周知的,并且可以提及的实例包括泡沫稳定剂,所述泡沫稳定剂包括有机硅,例如硅氧烷-氧化烯共聚物(聚醚改性聚硅氧烷)以及其他有机聚硅氧烷(有机硅)。
本领域技术人员知道稳定剂的量,在(一种或多种)多元醇化合物的质量的0.5%和4%之间,根据所需试剂来使用。
根据本发明提供的一种可能性,在步骤a)期间,化学成分的混合物可以包括增塑剂,例如羧酸与一元醇的多元酸酯,优选二价酸酯,或者可以由聚合的增塑剂组成,例如己二酸聚酯、癸二酸聚酯和/或邻苯二甲酸聚酯。取决于所使用的试剂,本领域技术人员知道所设想的增塑剂的量,通常为(一种或多种)多元醇化合物的质量的0.05%至7.5%。
在化学成分混合物中也可以设想有机填料和/或矿物填料,特别是增强填料,例如硅质矿物、金属氧化物(例如高岭土、氧化钛或氧化铁)和/或金属盐。如果这些填料存在于混合物中,则它们的量通常为(一种或多种)多元醇化合物的质量的0.5%和15%之间。
应当注意的是,无论是关于基本化学成分的性质和任选的功能剂的性质,还是关于其各自的量,本发明在此不打算在PUR/PIR泡沫的形成上增加技术教导。本领域技术人员知道如何获得不同类型的纤维化PUR/PIR泡沫,并且,从在双带层压机中经历膨胀的泡沫在特定约束下的处理开始,本发明涉及用于改善制备方法的特定选择(例如,通过温度的、成分的粘度范围的、这些成分的特定分配的或传送带的运行速度的适当选择)或成品总体质量的特定选择(例如,通过具有特定反应功能的化学成分、膨化剂或特定纤维的选择,或者通过特定功能剂的选择)。因此,如本文所述,本发明主要不是针对纤维化PUR/PIR泡沫的新的化学制备,而是针对使用双带层压机的纤维化PUR/PIR泡沫的新的制备。
因此,如图1所示,在传送带11上或在传送带上方沿着相互平行的线形展开和带来多个纤维增强物10,所述传送带旨在传送这些增强物10以及形成PUR/PIR泡沫的成分。具体地,纤维增强物10的浸渍在这里通过重力进行,即,从位于纤维增强物10上方的液体分配器中将化学成分的、(一种或多种)膨化剂的以及用于获得PUR/PIR泡沫的其他任选的功能剂的混合物12直接倒在纤维10上。
因此,上述混合物12必须在乳白时间内均质地浸渍所有纤维增强物10,使得PUR/PIR泡沫的膨胀开始发生在纤维增强物10全部被混合物12浸渍之后或最早发生在刚好纤维增强物全部被混合物浸渍的那一刻。这样做,实现了PUR/PIR泡沫的膨胀,同时在PUR/PIR泡沫块的体积中保持了纤维10的全部均质性。
用于形成PUR/PIR泡沫的混合物12的成分的乳白时间是本领域技术人员已知的并且被选择为使得传送带11将从成分、膨化剂的混合物12和纤维10形成的组合带至未在附图中示出的双带层压机,而泡沫的膨胀才刚刚开始,换句话说,PUR/PIR泡沫的膨胀终止于双带层压机(压力系统)中,借助于一个或两个辊,任选地将辊置于双带层压机之前(即,在将混合物浸渍到纤维上的区域和双带层压机之间)。更精确地,当该泡沫的膨胀体积达到,膨胀自由时(即在混合物12的和纤维10的上表面上不受任何约束时)该相同泡沫的膨胀体积的30%和60%之间时,泡沫的体积膨胀在双带层压机中发生。这样做,当PUR/PIR泡沫接近或相对接近其最大膨胀时,即当PUR/PIR泡沫的膨胀使泡沫接近双带层压机的形成矩形横截面或方形横截面的隧道的所有壁时,双带层压机在PUR/PIR泡沫的第二膨胀阶段约束PUR/PIR泡沫的膨胀。根据呈现根据本发明的制备的特定的选择的另一种方式,成分混合物的胶凝点,即达到成分混合物的至少60%的聚合的时刻,换句话说混合物最大体积膨胀的70%至80%,必须在双带层压机中进行,任选地在双带层压机长度的后半部分(即,距层压机的出口比距层压机的入口更近)中进行。
根据本发明的制备的重要方面在于纤维10的正确浸渍,这必须在旨在获得PUR/PIR泡沫的成分的混合物12的乳白时间之前或就在乳白时间之前实现。为此,主要需要两个特征:第一,为成分的混合物12选择比粘度范围,以确保混合物12良好地渗透进或穿过纤维增强物10的所有层,并且最多在成分的所述混合物12的乳白时间期间这样做;第二,优选地,成分的该混合物12在纤维增强物10的整个宽度L上同时分配,使得纤维10的浸渍同时发生在宽度L的整个截面上。
关于化学成分和膨化剂的混合物12在纤维增强物10的整个宽度L上的同时分配功能,在此通过受控液体分配器15来确保,所述受控液体分配器15如图2所示。这种分配器15包括用于由至少来自形成试剂混合器的罐(在附图中未示出)的膨化剂和化学成分的混合物12形成的组合的进入通道16,在形成试剂混合器的罐中,首先将所有化学成分和膨化剂混合,其次特别地进行这种混合物的成核或甚至加热。然后,将由膨化剂的和化学成分的混合物12形成的液体组合在压力下分到两个横向延伸的通道17中,分别到达两个相同的分配板18,两个分配板沿宽度L延伸(每个分配板具有基本上等于L/2的长度),所述两个分配板包括多个用于所述混合物12流到纤维增强物10上的喷嘴19。这些流量喷嘴19由具有确定长度的校准横截面的孔口组成。因此,确定这些流量喷嘴19的长度,使得液体在所有喷嘴19之间以相等的流速离开,以使纤维增强物10的浸渍同时进行或同时在纤维增强物10的宽度L的截面上进行,使得沉积在每个喷嘴前面的液体的每单位面积的质量相等。这样做,考虑到纤维10的宽度L的截面,同时浸渍这些纤维,使得在该截面上的所有点处均用混合物12浸渍纤维10的层,同样地,这有助于在双带层压机的出口处获得完全均质的纤维化泡沫块。
图2所示的受控液体分配器15是实施例,其中使用了两个相同的分配板18,但是可以设想到不同的设计,只要实现在纤维10的宽度截面上同时分配液体的功能。不用说,这里使用的主要技术特征在于流量喷嘴19的不同长度,该长度更长或更短,这取决于液体混合物12从分配器15的进入管16直到考虑中的流量喷嘴19的路径或路线。
实现纤维增强物10的良好浸渍的其他重要方面在于选择液体(由化学成分和膨化剂的混合物12组成)的比粘度。所选择的粘度范围必须允许液体良好地渗透到纤维10的第一层中,以到达下一层直至最后一层(纤维10的下层,即位于纤维增强物的堆叠中的最低下的那一层),使得纤维10的浸渍在给定的时间段内通过基本上对应于乳白时间的化学成分发生。换句话说,例如通过加热,添加增塑剂和/或通过或多或少明显的成核来选择粘度,使得在乳白时间之前或就在乳白时间之前(即在PUR/PIR泡沫开始膨胀之前或就在PUR/PIR泡沫开始膨胀之前)获得全部纤维10在宽度L的截面上被混合物12的浸渍。
这两个参数,合适的粘度的选择以及混合物12在宽度L截面上的同时分配(通过受控液体分配器15来确保),是在PUR/PIR泡沫膨胀期间,在PUR/PIR泡沫进入双带层压机之前,用于保持纤维的良好均质性的主要参数。然而,由双带层压机的壁施加的约束对于纤维10在泡沫中的正确的最终分配是必要的,从而非常明显地有助于纤维化泡沫的完全的均质性。
图3例示了根据本发明获得的PUR/PIR泡沫的样品。在该图中清楚地看到,在PUR/PIR泡沫块的厚度E的方向上或平行于PUR/PIR泡沫块的厚度E的方向上,封闭低热导率的气体的孔20的长度l的线形。因此,如该图所示,这些孔20中的绝大多数是椭圆形的,即它们具有纵向延伸l,该延伸平行于离开双带层压机的纤维化泡沫块的厚度E的轴线或沿离开双带层压机的纤维化泡沫块的厚度E的轴线发生。除了块中纤维10的均质性之外,泡沫的孔20的这种大的取向对于获得下文简要介绍的优异的机械性能也起着至关重要的作用。
根据本发明的用于获得纤维化PUR/PIR泡沫的制备的特征在于,该纤维化泡沫的膨胀的约束相对于不受约束的膨胀的相同泡沫的比,换句话说,根据本发明约束的纤维化泡沫的体积是不受约束(自由膨胀)的相同泡沫的体积的92%和99%之间,优选95%和99%之间。现在,为了工业上连续地获得这种泡沫块,将形成双带层压机的隧道的相对面(更准确地说是隧道/层压机的下面和上面)的分离配置为随传送带的每延米化学成分和膨化剂的混合物的流速而变化,使得在本发明的上述宽范围内甚至在上述优选范围内,建立了对泡沫的膨胀约束。
为此,可以利用事先通过实验测量或数值模拟确定的膨胀体积的演变定律,该演变定律随传送带的每延米化学成分和膨化剂的混合物的流速而变化。每米的该流速本身可以计算为混合物的分配速率与传送带的线速度的比。泡沫的膨胀体积的演变定律因此可以通过改变例如从混合物的分配速率和传送带的线速度中选择的一个或多个操作参数,通过不同的实验方案来确定。
因此,图6表示通过实验方案获得的演变定律c,该实验方案在于设置混合物的分配速率以及改变在x-轴上显示的传送带的线速度v。y-轴显示在层压机出口处如此获得的泡沫层的厚度e,并且不用说,其不能超过层压机本身的高度E。
从以点M表示的几个实验测量开始,例如通过曲线c表示的线性插值或二次插值,推导出线性演变定律或多项式演变定律。曲线c可以在速度v的或厚度e的任何期望值范围上确定或外推。为了用层压机的设定高度E(即泡沫块的厚度)执行本发明,图6显示出,可以将传送带速度设置为v0值,通过由曲线c以及该曲线上的点表示的演变定律,该值对应于大于E的膨胀高度E0,并且使得E/E0在92%和99%之间。
也可以通过其他实验方案,根据具有恒定传送速度的化学成分混合物的流速,确定这种演变定律。
尽管如此,在连续生产这种泡沫的情况下仍然存在,成分以及至少膨化剂的流速易于变化,并且必须能够使双带层压机的约束适应流速的这种变化。因此,在此建议沿着层压机安装至少一个压力传感器,优选地多个这种压力传感器,这些传感器能够测量由泡沫在层压机的下面和上面之间施加的压力。因此,通过在本发明的宽范围或优选范围内配置与在泡沫上产生膨胀约束相对应的压力范围,根据用这个(这些)传感器测量的压力,自动地调整化学成分和膨化剂的流速,以便在连续方法中获得根据本发明的纤维化泡沫块。
此处提出的解决方案在于根据所测压力改变化学成分和/或膨化剂的流速,但是也可以设想,根据传送带的每延米测量的或计算的化学成分和膨化剂的流速,改变隧道/层压机的上面和下面之间的间隔。在这两种情况下,目的都是获得期望的约束范围内的纤维化泡沫,以制造满足特定期望特别是在抗压强度方面的块。
其原因是,纤维化泡沫块旨在用于非常特殊的环境,并因此必须确保特定的机械性能和热性能。因此,通过根据本发明的制备获得的纤维化泡沫块形成了隔热板30的部分,即,在图4中使用的实例中,在罐71的此隔热板30的上板或主板31和/或下板或副板32中,所述罐旨在接收极冷液体例如LNG或LPG。这样的罐71可以配备例如陆基水库、钻井浮船等(诸如FSRU“浮动储存再气化单元”或FLNG“浮动液化天然气”)或船,例如沼气油船,在两个港口之间输送这种含能液体。
参照图5,沼气油船70的剖视图示出了安装在船的双层船体72中的大体上为棱柱形的密封隔热罐71。罐71的壁包括旨在与容纳在罐中的LNG接触的主密封屏障、排列在主密封屏障与船的双层船体72之间的副密封屏障和分别排列在主密封屏障和副密封屏障之间以及副密封屏障和双层船体72之间的两个隔热屏障。
以本身已知的方式,排列在船的上甲板上的填充/排空管线73可以通过适当的连接器连接到浮动码头或港口码头,以便将LNG货物从罐71中输送或输送到罐中。
图5显示了浮动码头的实例,该码头包括填充和排空站75、水下管线76和陆基设施77。填充和排空站75是固定的海上设施,包括移动臂74和支撑移动臂74的塔78。移动臂74带有一捆绝缘软管79,该软管可以连接到填充/排空管线73。可取向的移动臂74可以适合于各种尺寸的沼气油船。未示出的连接管在塔78内延伸。填充和排空站75允许沼气油船70从陆基设施77填充和排空或者填充和排空至陆基设施。该站包括液化气储罐80和通过水下管线76连接到填充或排空站75的连接管81。水下管线76允许液化气在填充或排空站75与陆基设施77之间的长距离(例如5km)内的输送,这使得沼气油船70在填充和排空操作期间保持与海岸间的长距离。
为了产生输送液化气体所需的压力,使用船70中的机载泵,和/或陆基设施77所配备的泵,和/或填充和排空站75所配备的泵。
为了在本发明的范围内理解本发明的主题,在下面给出了申请人进行的一些实验和测试。
下文提供的三种泡沫组合物不包括纤维增强物,但是申请人已经证明,当对于每种组合物样品以等量添加相同的纤维增强物时,具有这些泡沫组合物的以下呈现的结果显示出相似的行为。每种组合物均由一系列成分和用于制备简单成分的绝对量(以任意质量单位a.u.)描述。这三种组合物(PUR的第一种,PIR的第二种(2a和2b)和PUR/PIR混合物的第三种)受到各种级别的膨胀约束,从高约束到无约束膨胀。
组合物1由PUR泡沫组合物组成,并且构成如下:
[表1]
组合物2a由PIR泡沫组合物组成,并且构成如下:
[表2]
组合物2b由其他PIR泡沫组合物组成,并且构成如下:[表3]
组合物3由PUR/PIR泡沫组合物(PUR和PIR的混合物)组成,并且构成如下:
[表4]
再一次,为了方便阅读,下面仅给出一些实验结果。但是,申请人能够在本申请的提交日提出完整结果,所述结果能够从其最一般的定义到其最具体的定义来定义本发明。
通过自由膨胀生产的PUR/PIR泡沫在厚度E上具有良好的机械质量,但获得均质的平行六面体形纤维化泡沫块的损失至少为15%,甚至超过20-25%,这在工业上是不可接受的。因此,对于考虑的组合物(1、2a、2b或3)自由膨胀的压缩值分别作为PUR、PIR、然后PUR/PIR情况下的100值,并且相对于在100的该校准,报告了用于每种组合物的测量,应该理解的是,所获得的百分比一方面取决于有关“弹性极限”的标准化测试ISO 844的结果,也取决于测试样品的“抗压强度”。
在执行测试之后,以下以简化形式给出了某些结果,以例示申请人的发现。
[表5]
从上表中的结果可以看出,只有根据本发明的约束范围(以粗体显示)才能在厚度E上获得或保持良好的机械性能,同时又提出了经济生产,因为材料损失被建立为小于5%,甚至小于2%。
此外,应当指出,根据本发明的纤维化PUR/PIR泡沫相对于(非常低的)热导率没有显示出其性能的任何显著降低。因此,举例来说,当相对于三种上述组合物1、2(a和b)和3的自由膨胀(体积比)而言,膨胀约束在92%和99%之间时,获得以下热导率值:
[表6]
尽管已经结合几种特定实施方式描述了本发明,但是很显然,本发明不以任何方式限制于此,并且本发明包括所描述的方法的所有技术等效物,并且如果它们落入本发明的范围内,则还包括其组合。
动词“包含(contain)”、“包括(comprise)”或“包括(include)”及其共轭形式的使用不排除权利要求中所述的元素或步骤之外的元素或步骤的存在。
在权利要求中,括号中的任何参考符号不应被解释为对权利要求的限制。
Claims (21)
1.一种适合于密封隔热罐的隔热板(30)的纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块的制备方法,所述纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块由储存气体的闭孔(20)构成且形式为具有厚度E和宽度L的平行六面体,所述制备方法包括以下步骤:
a)混合(12)以下的步骤:用于获得聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫所需的化学成分,所述成分包括用于获得聚氨酯/聚异氰脲酸酯的试剂,由物理和/或化学膨胀剂组成的至少一种膨化剂和任选地至少一种反应催化剂和/或一种乳化剂,
b)通过在传送带上的宽度L上的液体的受控分配,用上述的化学成分的混合物(12)浸渍纤维(10)的步骤,所述纤维(10)预先放置在所述传送带上并且按质量计占1%和60%之间,
c)形成并膨胀所述纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫的步骤,所述纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫的所述膨胀受到形成隧道的双带层压机的壁的物理约束,所述隧道的矩形横截面侧面排列的壁之间的距离等于L以及水平排列的壁之间的距离等于E,从而封闭经历膨胀的所述纤维化泡沫,以获得上述的纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块,
其中,所述双带层压机的隧道的壁的位置由膨胀体积的演变定律限定,使得所述纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫上的膨胀约束导致离开所述双带层压机的纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫的体积,占在自由膨胀不受这种双带层压机的壁的约束的情况下的此相同纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫的膨胀体积的92%和99%之间。
2.如权利要求1所述的方法,其中,所述纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫的上述体积占在自由膨胀不受双带层压机的壁的约束的情况下的此相同纤维化泡沫的膨胀体积的95%和99%之间。
3.如权利要求1或2所述的方法,其中,在纤维叠置物(10)的浸渍步骤期间,上述成分的混合物(12)具有30mPa.s和1500mPa.s之间、优选50mPa.s和700mPa.s之间的粘度。
4.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,至少60%的储存气体的上述孔(20)具有沿着与所述纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块的所述厚度E的轴线平行的轴线伸长的或拉伸的形式。
5.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,至少80%、优选至少90%的储存气体的所述孔(20)具有沿着与所述纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块的所述厚度E的轴线平行的轴线伸长的或拉伸的形式。
6.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述纤维(10)由玻璃纤维或碳纤维组成,优选玻璃纤维。
7.如权利要求1至6中的一项所述的方法,其中,所述纤维(10)为沿着垂直于所述厚度E的取向平面延伸的多个编织或非编织增强层的形式。
8.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述纤维(10)沿着整个宽度L排列,并且用获得纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫的成分和所述膨化剂的所述混合物(12)浸渍所述纤维(10)的步骤b)是通过受控液体分配器(15)同时在所述整个宽度L上进行的。
9.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述膨化剂由物理膨胀剂和化学膨胀剂的组合组成。
10.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述物理膨胀剂选自:含有至少4个碳原子的烷烃和环烷烃,二烷基醚、酯、酮、缩醛、氟代烷烃、氟代烯烃,其含有1个和8个之间的碳原子,以及在烷基链中含有1个和3个之间的碳原子的四烷基硅烷特别地四甲基硅烷或其混合物。
11.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述化学膨胀剂由水组成。
12.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述试剂包括:
-包括一种或多种异氰酸酯化合物的异氰酸酯成分,所述异氰酸酯化合物在室温具有100mPa.s和3000mPa.s之间的粘度,以及
-包括一种或多种多元醇化合物的多元醇成分,所述多元醇化合物在室温具有200mPa.s和3000mPa.s之间的粘度。
13.如权利要求12所述的方法,其中,在混合(12)化学成分的步骤a)期间,优选地通过静态/动态混合器在20巴和250巴之间的压力将成核气体引入至少一种所述多元醇化合物中,所述成核气体相对于多元醇的体积占多元醇按体积计的0和50%之间,优选按体积计0.05%和20%之间。
14.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,在混合(12)所述化学成分的步骤a)期间,用于生产聚氨酯/聚异氰脲酸酯的每种所述试剂的温度在10℃和40℃之间,优选地在15℃和30℃之间。
15.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,在步骤a)中还将以下添加到所述混合物(12)中:基于有机磷的阻燃剂,有利地磷酸三乙酯(TEP)、磷酸三(2-氯异丙基)酯(TCPP)、磷酸三(1,3-二氯异丙基)酯(TDCP)、磷酸三(2-氯乙基)酯或磷酸三(2,3-二溴丙基)酯或其混合物,无机阻燃剂,有利地红磷、可膨胀石墨、氧化铝水合物、三氧化二锑、氧化砷、聚磷酸铵、硫酸钙或氰脲酸衍生物或其混合物。
16.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述纤维(10)占成分的所述混合物(12)的质量的2%和30%之间。
17.一种用于制备适合于密封隔热罐的隔热板(30)的纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块的系统,用于实施如前述权利要求中任一项所述的方法,包括:
-反应装置,其接收用于获得聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫所需的化学成分,所述化学成分包括用于获得聚氨酯/聚异氰脲酸酯的试剂、由物理和/或化学膨胀剂组成的至少一种膨化剂和任选地至少一种反应催化剂和/或一种乳化剂,
-分配器,其用于施加所述成分以实现在放置在传送带上的纤维(10)上的受控液体分配,以用这些成分浸渍这些纤维,
-传送带,用于从用所述成分浸渍这些纤维(10)中接收和运输上述成分和所述纤维(10),直到形成所述纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块,形成的所述纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块形式为具有厚度E和宽度L的平行六面体,
-形成隧道的双带层压机,所述隧道的矩形横截面侧面排列的壁之间的距离等于L以及水平排列的壁之间的距离等于E,从而封闭经历膨胀的纤维化泡沫,以获得所述纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块,
其中,所述双带层压机的隧道的壁的位置由膨胀体积的演变定律限定,使得所述纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫上的膨胀约束导致离开所述双带层压机的纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫的体积,占在自由膨胀不受双带层压机的所述壁的约束的情况下的此相同纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫的膨胀体积的92%和99%之间,优选95%和99%之间。
18.一种通过如权利要求1至16中任一项所述的方法无需后续修面而直接获得的适合于密封隔热罐的隔热板(30)的纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块,所述纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块包含均匀地分配在所述块中质量在1%和60%之间的纤维(10),优选地在2%和30%之间,所述纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块具有至少10cm、有利地在10cm和500cm之间的宽度L,以及至少10cm、有利地在10cm和100cm之间的厚度E,所述纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块由储存气体的闭孔(20)构成,
所述纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫的体积占在自由膨胀不受形成矩形横截面的隧道的双带层压机的所述壁的约束的情况下的此相同纤维化聚氨酯/聚异氰酸酯泡沫的膨胀体积的92%和99%之间、优选95%和99%之间,并且其中至少60%,优选地至少80%以及更优选地至少90%的储存气体的所述孔(20)具有沿着与所述纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块的所述厚度E的轴线平行的轴线伸长的或拉伸的形式。
19.如前述权利要求中所述的纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块,其中,所述块的每单位体积的质量为50kg/m3和300kg/m3之间,优选70kg/m3和170kg/m3之间。
20.一种集成在支撑结构中的密封隔热罐,包括密封隔热罐,所述密封隔热罐包括:由多个金属板条(1、2)或金属板,其可包括波纹,构成的至少一个密封金属膜,和隔热板(30),所述隔热板包括与所述膜相邻的至少一个隔热屏障(5),
其特征在于,所述隔热板包括如权利要求18或19所述的纤维化聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫块。
21.一种用于运输冷液体产品的船(70),所述船包括双层船体(72)和排列在所述双层船体中的如权利要求20所述的密封隔热罐(71)。
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