CN112739518A - 用于浸渍聚合物粒料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于以气态发泡剂的预定义质量浸渍聚合物粒料(110)的方法。在此，将所述聚合物粒料(110)布置在压力容器(100)的内腔中并且将气态发泡剂引入到所述压力容器(100)的所述内腔中。

Description

用于浸渍聚合物粒料的方法
本发明涉及一种用于浸渍聚合物粒料的方法。
将聚合物粒料用发泡剂进行浸渍，然后将以这种方式处理过的聚合物粒料用于生产部件，例如通过注塑成型技术。
“浸渍”这一概念应理解为，发泡剂被聚合物粒料吸收。在此，发泡剂至少部分地被聚合物粒料所纳入或与之结合。这也可被称为用发泡剂装载聚合物粒料。发泡剂相对于聚合物粒料被聚合物粒料吸收的量也被称为“装料度”。
根据现有技术，已知用于浸渍聚合物粒料的方法，其中在预定义的压力和预定义的温度下以预定的时间用发泡剂浸渍聚合物粒料。预定的时间、预定义的压力和预定义的温度基于例如之前所进行的试验系列。
现有技术的部分方法在浸渍之前具有额外的准备步骤(“conditioning，条件处理”)，在其中对聚合物粒料进行预处理并且在此例如调温至一定的温度。这需要额外的装置来执行准备步骤。此外，时间成本相对于不执行准备步骤的方法而言也增加了。
在经过浸渍的聚合物粒料的各种应用中，均设置有某个特定的装料度。
在现有技术中已知的方法中，在浸渍过程中聚合物粒料被发泡剂所纳入的量是未知的，也就是说在方法过程中装料度是未知的。为了确定某个特定的装料度对应的条件，需要进行一系列费时费力的试验。然而，聚合物粒料在预定的浸渍时间之后可具有低于或高于所需的装料度的装料度。这可能是由于例如试验系列不够详尽，或者由于聚合物粒料具有的初始条件与试验系列中不同，例如温度不同。为了抵消后一种情况，聚合物粒料可在浸渍之前经历至少一个预处理步骤。
值得关注的是在浸渍期间就能确定装料度的方法。
该目的通过根据权利要求1所述的用于以气态发泡剂的预定义质量浸渍聚合物粒料的方法，或者根据权利要求5所述的用于以气态发泡剂的预定义质量浸渍聚合物粒料的方法来实现。这些方法的有利的实施方案在对应的从属权利要求中给出。
本发明的第一方面涉及一种用于以气态发泡剂的预定义质量浸渍聚合物粒料的方法。在此，将聚合物粒料布置在压力容器的内腔中并且将气态发泡剂初次引入到压力容器的内腔中。使发泡剂被聚合物粒料吸收并且确定内腔中所充斥的当前压力p2。在此确定被聚合物粒料吸收的发泡剂的当前质量Δm为初次引入到压力容器的内腔中的总的发泡剂的质量m1与发泡剂的当前处于内腔中的未被吸收的部分的质量m2之差。当被吸收的发泡剂的当前质量大于或等于预定义质量时，将中断该方法。
压力容器可为高压釜。
可借助于压力容器的内腔中的至少一个压力传感器确定，特别地测量当前压力。所述至少一个压力传感器可记录压力数据。在根据本发明的方法的一种实施方式中，所述至少一个压力传感器可提供所记录的压力数据以供进一步使用。
此外，可在发泡剂吸收过程中反复测量当前压力。在该方法的一种实施方式中，可持续确定当前压力。
使用初次引入的质量和当前压力可计算发泡剂的未被吸收的质量。初次引入的质量和未被吸收的质量之间的差表明被聚合物粒料吸收的发泡剂的当前质量。这意味着，可使用易于测量的物理量计算被聚合物粒料吸收的发泡剂的当前质量。
根据本发明的该方法的优点在于，可确定被吸收的发泡剂的当前质量，特别地可在浸渍过程期间确定。一旦被吸收的发泡剂的当前质量大于或等于预定义质量，则可中断，即结束浸渍。这意味着，换言之，可在浸渍过程中确定装料度并且一旦达到预定义的装料度，即结束浸渍。在该方法的一种实施方式中，当被吸收的发泡剂的当前质量大于或等于预定义质量时，将自动结束该方法。
另外，无需预处理聚合物粒料也无需提前执行试验系列，因而通过该方法可实现时间上以及经济上的优点。
根据该方法的一种实施方式，测量压力容器的内腔中的当前温度T2。
当前温度是当前充斥于压力容器的内腔中的温度。
可借助于压力容器的内腔中的至少一个温度传感器测量当前温度T2。在一种实施方式中，可反复测量当前温度。在一种实施方式中，可持续测量当前温度。
所述至少一个温度传感器可设计成用于记录温度数据。根据一种实施方式，所述至少一个压力传感器可提供所记录的温度数据以供进一步使用。
如果温度对确定被吸收的发泡剂量的影响可被视为可忽略不计或者压力容器内的温度可被视为恒定的，例如由于有足够好的隔热，则可放弃测量温度。
这意味着，换言之，至少在压力容器没有充分隔热的情况下为了确定发泡剂的被吸收的量，必须测量压力容器的内腔中的当前温度，以考虑温度的影响。
根据该方法的一种实施方式，借助于可编程逻辑控制器确定当前质量。
在一种实施方式中，如此配置可编程逻辑控制器，使得其可使用压力数据或压力和温度数据计算当前质量。
根据一种实施方式，可编程逻辑控制器可使用当前压力或当前压力和当前温度持续计算当前质量。
如果被吸收的发泡剂的计算出的当前质量大于或等于预定义质量，则将中断或者说结束浸渍方法。
该实施方式的优点在于，自动持续计算被吸收的发泡剂的当前质量，从而随时都可确定装料度。如果达到了预定义的装料度，即如果被吸收的发泡剂的计算出的当前质量大于或等于预定义的质量，即可立即结束浸渍过程。
根据一种实施方式，该方法的特征在于，借助于公式：
Figure BDA0002986362970000031
确定发泡剂的当前处于内腔中的未被吸收的部分的质量(m)。
在此，p1和T1为吸收发泡剂之前充斥于内腔中的初始压力和吸收发泡剂之前充斥于内腔中的初始温度。质量m1表示初次引入到压力容器的内腔中的总的发泡剂的质量。
V是压力容器中的发泡剂的体积，可从压力容器的内腔的体积和布置在内腔中的聚合物粒料的体积之差中确定该体积。在此，布置在内腔中的聚合物粒料的体积为通过聚合物粒料在压力容器的内腔中占据的体积。
Rs表示处于空体积中的气体或气体混合物的比气体常数，该气体或气体混合物例如可由发泡剂和空气组成。为简便起见，可假设将发泡剂的比气体常数用于Rs。
可通过确定当前充斥于压力容器中的压力p2和温度T2经由以下公式计算在聚合物粒料中被吸收的发泡剂量：
Figure BDA0002986362970000041
在这种情况下，T1和T2可表示压力容器中的不同温度测量点的平均值。
初始温度T1特别地处于介于0℃与180℃之间，特别地介于10℃与120℃之间的范围内。初始压力p1特别地介于80bar与5bar之间，特别地介于45bar与30bar之间。
在一种替代性的实施方式中，在引入发泡剂时确定初次引入到压力容器的内腔中的发泡剂的质量。
因此，可有利地使用可简单确定的物理量确定发泡剂的当前处于内腔中的未被吸收的部分的质量。
本发明的另一方面涉及一种用于以气态发泡剂的预定义质量浸渍聚合物粒料的方法，其中该聚合物粒料布置在压力容器的内腔中。将气态发泡剂初次引入到压力容器的内腔中，从而使得发泡剂被聚合物粒料吸收。此后，将发泡剂事后补加到压力容器的内腔中，其中确定初次引入m1和事后引入Δma的发泡剂的质量。使用初次引入和事后引入到内腔中的发泡剂的质量确定被聚合物粒料吸收的发泡剂的当前质量Δm。当被吸收的发泡剂的当前质量大于或等于预定义质量时，将中断该方法。
压力容器例如为高压釜。
可借助于压力容器的内腔中的至少一个压力传感器确定当前压力。所述至少一个压力传感器可记录压力数据。在根据本发明的方法的一种实施方式中，可提供所记录的压力数据以供进一步使用。
可在发泡剂吸收过程中反复测量当前压力。在该方法的一种实施方式中，可持续确定当前压力。
可在浸渍过程期间确定被吸收的发泡剂的当前质量。一旦被吸收的发泡剂的当前质量大于或等于预定义质量，则可中断浸渍。换言之，这意味着，可在浸渍过程中确定装料度。一旦达到了预定义的装料度，即可中断浸渍，即如果达到了预定义的装料度，即可立即结束浸渍过程。
在该方法的一种实施方式中，当被吸收的发泡剂的当前质量大于或等于预定义质量时，将自动中断该方法。
根据该方法的一种实施方式，测量压力容器的内腔中的当前温度T2。
在此，当前温度是当前充斥于压力容器的内腔中的温度。
可借助于压力容器的内腔中的至少一个温度传感器测量当前温度T2。在一种实施方式中，可反复确定当前温度。在一种实施方式中，可持续测量当前温度。
所述至少一个温度传感器可设计成用于记录温度数据。根据该方法的一种实施方式，所述至少一个压力传感器可提供所记录的温度数据以供进一步使用。
根据一种实施方式，该方法的特征在于，测量充斥于内腔中的当前压力p2并且将在每种情况下事后引入的发泡剂持续引入内腔中，从而使得充斥于内腔中的压力保持恒定。
换言之，这意味着，将发泡剂持续地事后引入到压力容器中，从而使得充斥于压力容器的内腔中的压力保持恒定。
在吸收发泡剂之前，压力容器的内腔中充斥着初始压力p1。在该方法的一种实施方式中，如此事后引入发泡剂，使得当前充斥的压力等于初始压力。
可借助于压力调节器将发泡剂事后引入到压力容器的内腔中。
该方法的该实施方式的有利之处在于，充斥于内腔中的压力保持恒定并且由此浸渍的条件保持稳定。
在一种替代性的实施方式中，测量充斥于内腔中的当前压力p2并且将在每种情况下事后引入的发泡剂定期引入内腔中，从而使得在相应的周期后充斥于内腔中的压力为恒定的。
在一种实施方式中，在相应的周期后充斥于内腔中的压力等于初始压力。
根据一种实施方式，如果在相应的周期后充斥于内腔中的压力与当前充斥的压力p2之间的差特别地大于1bar，特别地大于0.5bar，特别地大于0.1bar，则将发泡剂事后引入到压力容器的内腔中。
根据该方法的另一种实施方式，借助于公式
Figure BDA0002986362970000061
确定被聚合物粒料吸收的发泡剂的当前质量(Δm)。
在此，Δma为事后引入到压力容器中的发泡剂的质量。T1为吸收发泡剂之前充斥于内腔中的初始温度并且T2为压力容器的内腔中的当前温度。p1为吸收前充斥于压力容器中的压力并且p2为充斥于压力容器中的当前压力。
如果可以假设浸渍期间压力容器中的温度和压力大致保持不变(即T1＝T2并且p1＝p2)，那么发泡剂的被吸收的量对应于事后引入的发泡剂的量，即Δm＝Δma。
在一种实施方式中，可借助于质量流量计测量事后引入到压力容器中的发泡剂的质量。在一种替代性的实施方式中，可根据具有处于内腔中的聚合物粒料和发泡剂的压力容器的总质量的变化确定事后引入到压力容器中的发泡剂的质量。
这意味着，可使用可简单确定的测量变量，如初次引入和事后引入到压力容器中的发泡剂的质量确定当前质量。
该方法的一种实施方式的特点在于，测量充斥于内腔中的当前压力。此外，使用初次引入和事后引入到内腔中的发泡剂的质量和当前压力p2确定被聚合物粒料吸收的发泡剂的当前质量Δm。当被吸收的发泡剂的当前质量Δm大于或等于预定义的质量时，将中断该方法。
在一种实施方式中，可反复确定当前质量。在一种替代性的实施方式中，可持续确定当前质量。
根据该方法的一种实施方式，测量压力容器的内腔中的当前温度T2。
在此，当前温度是当前充斥于压力容器的内腔中的温度。
可借助于压力容器的内腔中的至少一个温度传感器测量当前温度T2。在一种实施方式中，可反复确定当前温度。在一种实施方式中，可持续测量当前温度。
所述至少一个温度传感器可设计成用于记录温度数据。根据该方法的一种实施方式，所述至少一个压力传感器可提供所记录的温度数据以供进一步使用。
根据该方法的一种实施方式，借助于公式：
Figure BDA0002986362970000071
确定被聚合物粒料吸收的发泡剂的当前质量(Δm)。
在此，p1和T1为吸收发泡剂之前充斥于内腔中的初始压力和吸收发泡剂之前充斥于内腔中的初始温度。p2和T2为压力容器的内腔中的测得的当前压力和测得的当前温度。Δma为事后引入到压力容器中的发泡剂的质量。V为未被聚合物粒料占据的容器体积。Rs为气体或气体混合物的比气体常数，其中为简便起见可假设该比气体常数在浸渍过程中几乎保持恒定。
根据该方法的一种实施方式，在将发泡剂引入到压力容器的内腔时借助于质量流量计确定初次引入到压力容器的内腔中的发泡剂的质量、事后引入的质量Δma或者初次引入和事后引入的发泡剂质量m1、Δma。
合适的质量流量计例如为科里奥利质量流量计，但也可采用其他测量原理。
借助于质量流量计能以简单的方式测量初次引入和/或事后引入到压力容器的内腔中的发泡剂的质量。
根据该方法的一种实施方式，借助于秤、称重单元或力传感器确定初次引入到压力容器的内腔中的发泡剂的质量、事后引入的质量Δma或者初次引入和事后引入的发泡剂质量m1、Δma。
可确定具有处于内腔中的聚合物粒料的压力容器的初始总质量。特别地，可借助于秤、称重单元或力传感器确定具有处于内腔中的聚合物粒料和发泡剂的压力容器的总质量。总质量的确定可反复进行，从而可测量当前总质量。
可根据初始总质量与开始浸渍前的总质量之差确定初次引入到压力容器中的发泡剂的质量。
可根据总质量的变化确定事后引入的发泡剂质量。
根据该方法的另一种实施方式，气态发泡剂为以下气态物质中的一种或者具有以下物质中的至少一种：二氧化碳(CO2)、氮(N2)、氩(Ar)、氦(He)，或碳氢化合物、丁烷、戊烷、一种或多种气体与CO2的混合物。
碳氢化合物可例如为丁烷或戊烷。
根据本发明，发泡剂可为一种或多种气态物质与二氧化碳的混合物。
根据一种实施方式，该方法的特征在于，聚合物粒料具有下列物质中的至少一种或者由下列物质中的一种形成：热塑性塑料、热固性塑料、热塑性颗粒泡沫塑料、用于制备热塑性颗粒泡沫塑料的粒料、聚丙烯、发泡聚丙烯(EPP)、聚苯乙烯、发泡聚苯乙烯(EPS)。
聚合物粒料可特别地具有亲水材料或者由亲水材料组成。
根据该方法的另一种实施方式，为了结束浸渍聚合物粒料，降低充斥于压力容器的内腔中的压力。
根据一种实施方式，达到预定义质量时或之后压力容器中的压力就会降低，以防止发泡剂继续被纳入聚合物粒料中。这例如通过将未被吸收的发泡剂通过排泄阀排放至环境中来进行，其中通常将压力降低至例如正常压力。
结果是聚合物粒料持续再次放出被吸收的发泡剂。可在排泄阀继续打开的情况下简单地通过具有处于其中的聚合物粒料和发泡剂的压力容器的总质量的降低量确定从聚合物粒料中逸出的发泡剂量。
替代性地，可将压力降低至高于环境压力的值并且然后再次关闭排泄阀。可经由公式
Figure BDA0002986362970000081
算出发泡剂的从聚合物粒料中逸出的质量Δm2。在此，T3为压力容器的内腔中的温度并且p3为压力容器的内腔中的压力，并且m3为压力容器的气体体积中含有的发泡剂的质量，即未被吸收的发泡剂，在关闭排泄阀的时间点。T4和p4为压力容器的内腔中的在一个稍后的时间点的温度和压力。在一种有利的实施方式中，可设置压力p3，在该压力下没有发泡剂从聚合物粒料中逸出。这意味着，在进一步加工前可将经过浸渍的聚合物粒料存放任意长时间，其中装料度保持不变。
按照根据本发明的方法，可在浸渍期间确定装料度，即被聚合物粒料吸收的发泡剂的量。
下面参照实施例的附图说明阐释本发明的其他特征和优点。附图示出：
图1A和1B为该方法的图示，其中不将额外的发泡剂补加到压力容器中，
图2A和2B为该方法的图示，其中将额外的发泡剂补加到压力容器中，压力保持恒定并且对应于初始压力，以及
图3A和3B为该方法的图示，其中将额外的发泡剂补加到压力容器中，压力向下但受限并且偏离了初始压力。
借助于根据本发明的方法可确定浸渍过程的结束，方法是算出被聚合物粒料吸收的发泡剂的质量。可预定浸渍的目标，即待达到的装料度，并且如果达到了该目标，即可中断浸渍过程。为此，特别地确定当前有多少发泡剂被聚合物粒料吸收，方法是：
1.确定压力容器中的当前温度，以及压力相对于初始压力的变化，以及/或者
2.确定事后引入到压力容器中的发泡剂的质量。
图1A和1B示出了根据本发明的方法的一种实施方式，其中向压力容器100的内腔中引入了初次的推进剂气体量m1，例如CO2，在该内腔中布置有聚合物粒料110，并且确定压力容器100中的当前温度T2以及压力相对于初始压力p1的变化。在此，图1A示出了开始浸渍之前的状态(初始条件)并且图1B示出了浸渍过程中的状态。
例如可借助于根据本发明的方法达到2％的装料度。这意味着，目标是2％的装料度并且在达到该目标时或之后即可结束该过程。2％的装料度意味着，聚合物粒料的质量通过吸收发泡剂而增加了2％。如果例如在压力容器100的内腔中布置有质量为100kg的聚合物粒料，则为了2％的装料度必须由聚合物粒料110吸收质量为2kg的发泡剂。
在该前提条件下，即一般的气体公式
p·V＝n·R·T
并且
Figure BDA0002986362970000101
适用，则适用的是：
p·V＝m·TS·T
其中
m为气体，特别地发泡剂的质量，
M为气体，特别地发泡剂的摩尔质量，
R为通用的气体常数并且
Rs为比气体常数。
在浸渍过程开始时发泡剂，例如CO2遵从公式：
p1·V＝m1·RS·T1。
在此，
p1为吸收过程开始前压力容器100的内腔中的压力，该压力也可称为初始压力，
T1为吸收过程开始前压力容器100的内腔中的温度，该温度也可称为初始温度，
V为压力容器100的内腔中的发泡剂的体积，其中压力容器的内腔中的发泡剂的体积V可被描述为压力容器的内腔的体积VA与布置在内腔中的聚合物粒料的体积VP之间的差，并且
Rs为比气体常数，对于该比气体常数适用的是：
Figure BDA0002986362970000111
可测量初始压力p1和初始温度T1，例如借助于压力容器100的内腔中的至少一个压力传感器210和温度传感器200。可确定体积VA和VP，从而可确定压力容器100的内腔中的发泡剂的体积V。发泡剂的比气体常数已知或者可计算得出。
由此可计算质量m1，借助于公式：
Figure BDA0002986362970000112
在一种替代性的实施方式中，可在注入压力容器100中时借助于质量流量计测量质量m1。
在浸渍过程中，确定压力容器100的内腔中的当前温度T2和当前压力p2。在一种实施方式中，持续确定当前压力p2和当前温度T2。可例如借助于压力容器100的内腔中的至少一个压力传感器210测量当前压力p2。可借助于压力容器100的内腔中的至少一个温度传感器200测量当前温度T2。
在浸渍过程中，发泡剂的至少一部分量被聚合物粒料110吸收。与初始压力p1相比，当前压力p2降低。当前温度T2可不同于初始温度T1。与开始吸收前压力容器100的内腔中的发泡剂的体积V相比，压力容器的内腔中的发泡剂的体积V保持不变。
经过一段时间后，在该时间段内聚合物粒料110已结合有发泡剂的至少一部分量，适用的是：
p2·V＝m2·TS·T2。
在此，质量m2描述的是压力容器100的内腔中的在当前温度T2和当前压力p2下的发泡剂的质量，该质量未被聚合物粒料110吸收并且可按照以下公式计算得出
Figure BDA0002986362970000121
可以简单的方式使用公式
Δm＝m1-m2
计算已被聚合物粒料110吸收的发泡剂的当前质量Δm。
在根据本发明的方法的一种实施方式中，可借助于可编程逻辑控制器确定，特别地动态确定已被聚合物粒料吸收的发泡剂的当前质量Δm。特别地，可编程逻辑控制器可根据初始变量和当前变量(p1，p2，T1，T2)的压力测量和温度测量计算当前质量Δm，这些当前变量可由至少一个压力传感器210和至少一个温度传感器200提供。
如果所确定的当前质量Δm的值对应于目标，则可结束浸渍过程。
如果对于100kg聚合物粒料100的目标为2％的装料度，那么当达到Δm＝2kg时即可结束浸渍。
图2A和2B示出了根据本发明的方法的一种变体，其中向压力容器100中引入了初次的推进剂气体量m1，例如CO2，在该压力容器中布置有聚合物粒料110，并且将额外的推进剂气体Δma持续地补加到压力容器100中，从而使得压力容器的内腔中的压力保持恒定，即当前压力p2等于初始压力p1。在此，图2A示出了开始浸渍之前的状态(初始条件)并且图2B示出了浸渍过程中的状态。
正如在图1A和图1B中所描述的方法中那样，将发泡器注入到压力容器100的内腔中并且确定压力容器100的内腔中的初次的发泡剂量m1、初始温度T1、初始压力p1和推进剂气体的体积V。
在浸渍过程中，可借助于至少一个合适的传感器200、210测量压力容器100的内腔中的当前温度T2和当前压力p2。
在浸渍过程中，可将质量为Δma的额外的发泡剂补加到压力容器100的内腔中。
在该方法的一种实施方式中，如果初始压力p1与当前压力p2之间的差大于0.5bar，则可将发泡剂定期补加到压力容器100的内腔中。在一种替代性的实施方式中，如果初始压力p1与当前压力p2之间的差大于0.3bar，特别地大于0.1bar，则可补加额外的发泡剂。
在一种替代性的实施方式中，可将额外的发泡剂持续地补加到压力容器100的内腔中，特别地使用压力调节器。
特别地，可借助于可编程逻辑控制器控制额外的发泡剂的补加。
根据该方法的一种实施方式，可借助于质量流量计120测量额外补加的发泡剂的质量Δma。在此，额外补加的发泡剂的质量Δma可由大量的部分质量组成，其中可在某个时间t将大量的部分质量中的一部分质量引入压力容器100的内腔中。借助于可编程逻辑控制器可确定额外补加的发泡剂的质量Δma，特别地来自大量的部分质量的总和。如果额外补加的发泡剂的质量Δma已达到目标，则可结束浸渍过程。在该方法的一种根据本发明的实施方式中，在达到目标时即可自动结束浸渍过程。
在一种替代性的实施方式中，可通过确定总质量确定额外补加的发泡剂的质量Δma。可使用压力容器的质量以及布置在压力容器中的聚合物粒料的质量以及处于压力容器中的推进剂气体的质量确定总质量。可例如借助于秤或者称重单元确定总质量。可在开始浸渍之前确定总质量，其也被称为初始总质量。此外，还可确定当前总质量并且确定，特别地计算当前总质量与初始总质量之间的差。
可根据以下公式确定被聚合物粒料吸收的发泡剂的质量Δm：Δm＝Δma-Δmb，
其中Δma为额外补加的发泡剂的质量并且Δmb描述的是布置在压力容器100的内腔中的未被吸收的发泡剂的质量根据初始温度T1和当前温度T2的变化。这意味着，换言之，Δmb描述的是温度对于压力容器100的内腔中的未被结合的发泡剂的影响。
根据理想的气体公式得出，压力容器的内腔中未被吸收的发泡剂的质量的变化Δmb在压力恒定的情况下(即p1＝p2)按照以下公式来表现：
Figure BDA0002986362970000131
其中m1为初次引入到压力容器的内腔中的发泡剂的质量并且其中T1和T2为初始温度和当前温度。可通过计算在实际气体系数的帮助下获得更详细的结果，但这实际意义不大。
如果在浸渍过程期间当前温度T2与初始温度T1相比降低了，即T1＞T2，则Δmb取正值。由此，被聚合物粒料吸收的发泡剂比总质量增加所显示的要少。
在该方法的一种替代性的实施方式中(图3A和3B)，跟之前所描述的方法一样，将聚合物粒料和发泡剂的初次质量m1定位至或引入到压力容器100的内腔中。可确定初次的质量m1以及初始压力p1和初始温度T1。
在浸渍过程期间，可确定总质量以及当前温度T2和当前压力p2。可向压力容器100的内腔中引入额外的发泡剂Δma，其中如此引入额外发泡剂的此类质量Δma，使得额外引入后当前压力p2不同于初始压力p1。这意味着，可按照预定义的值降低压力，而不会因补加发泡剂而将其抵消。如果当前压力p2继续降低，特别地低于预定义的阈值，则可引入额外的发泡剂。因此可抵消浸渍效果降低的情况。例如在当前压力p2过低时浸渍的时长可能会比当前压力p2更高时的更长。
该方法的优点可能在于，与添加额外的发泡剂的方法使当前压力p2等于初始压力p1的方法相比，可能会减少浸渍后损失的未被吸收的发泡剂质量m2。

Claims (15)

1.一种用于以气态发泡剂的预定义质量浸渍聚合物粒料(110)的方法，其中
-将所述聚合物粒料(110)布置在压力容器(100)的内腔中，
-将气态发泡剂初次引入到所述压力容器(100)的所述内腔中，其中使发泡剂被所述聚合物粒料(110)吸收并且测量所述内腔中所充斥的当前压力(p2)，
-其中将所述被所述聚合物粒料吸收的发泡剂的当前质量(Δm)确定为所述初次引入到所述压力容器的所述内腔中的总的发泡剂的质量(m1)与所述发泡剂的当前处于所述内腔中的未被吸收的部分的质量(m2)之差，并且其中当所述被吸收的发泡剂的所述当前质量(Δm)大于或等于所述预定义质量时，将中断所述方法。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，测量所述压力容器(100)的所述内腔中的当前温度(T2)。
3.根据权利要求1或2中的一项所述的方法，其特征在于，借助于可编程逻辑控制器确定所述当前质量(Δm)。
4.根据权利要求1至3中的一项所述的方法，其特征在于，借助于公式：
Figure FDA0002986362960000011
确定所述发泡剂的所述当前处于所述内腔中的未被吸收的部分的质量(m2)，其中
p2和T2为所述压力容器的所述内腔中的所述当前压力和所述当前温度，RS为所述压力容器中存在的气体或气体混合物的比气体常数并且V为未被所述聚合物粒料占据的容器体积。
5.一种用于以气态发泡剂的预定义质量浸渍聚合物粒料的方法，其中
-将所述聚合物粒料(110)布置在压力容器(100)的内腔中，
-将气态发泡剂初次引入到所述压力容器(100)的所述内腔中，从而使得发泡剂被所述聚合物粒料(110)吸收，并且其中此后将发泡剂事后补加到所述压力容器(100)的所述内腔中，其中确定所述初次引入(m1)和所述事后引入(Δma)的发泡剂的质量，
-使用所述初次引入(m1)和所述事后引入(Δma)到所述内腔中的发泡剂的所述质量确定所述被所述聚合物粒料吸收的发泡剂的当前质量(Δm)，并且其中当所述被吸收的发泡剂的所述当前质量(Δm)大于或等于所述预定义质量时，将中断所述方法。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，测量所述压力容器(100)的所述内腔中的当前温度(T2)。
7.根据权利要求5或6中的一项所述的方法，其特征在于，测量充斥于所述压力容器(100)的所述内腔中的所述当前压力(p2)并且将所述在每种情况下事后引入的发泡剂持续地引入到所述压力容器(100)的所述内腔中，从而使得充斥于所述压力容器(100)的所述内腔中的所述压力保持恒定。
8.根据权利要求5至7中的一项所述的方法，其特征在于，借助于公式
Figure FDA0002986362960000021
确定所述被所述聚合物粒料(110)吸收的发泡剂的所述当前质量(Δm)，其中m1和Δma为所述初次引入和所述事后引入到所述压力容器(100)的所述内腔中的发泡剂的所述质量，其中
T1为吸收所述发泡剂之前充斥于所述压力容器(100)的所述内腔中的初始温度并且T2为所述压力容器的所述内腔中的所述当前温度，V为所述压力容器的未被所述聚合物粒料占据的体积，RS为处于所述容器中的气体的比气体常数并且p1为所述压力容器中的所述恒定压力。
9.根据权利要求5至8中的一项所述的方法，其中测量充斥于所述压力容器(100)的所述内腔中的所述当前压力(p2)，并且其中使用所述初次引入(m1)和所述事后引入(Δma)到所述内腔中的发泡剂的所述质量和所述当前压力(p2)确定所述被所述聚合物粒料吸收的发泡剂的所述当前质量(Δm)，并且其中当所述被吸收的发泡剂的所述当前质量(Δm)大于或等于所述预定义质量时，将中断所述方法。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，借助于公式
Figure FDA0002986362960000031
确定所述被所述聚合物粒料(110)吸收的发泡剂的所述当前质量(Δm)，其中m1和Δma为所述初次引入和所述事后引入到所述压力容器(100)的所述内腔中的发泡剂的所述质量，p1和T1为吸收所述发泡剂之前充斥于所述内腔中的初始压力和吸收所述发泡剂之前充斥于所述压力容器(100)的所述内腔中的初始温度，并且其中p2和T2为所述压力容器(100)的所述内腔中的所述当前压力和所述当前温度，V为所述压力容器的所述未被所述聚合物粒料占据的体积，RS为所述处于所述容器中的气体的所述比气体常数。
11.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，在将所述发泡剂引入到所述压力容器(100)的所述内腔中时借助于质量流量计(120)确定
-所述初次引入到所述压力容器的所述内腔中的发泡剂的所述质量(m1)，或者
-所述事后引入到所述压力容器(100)的所述内腔中的发泡剂的所述质量(Δma)，或者
-所述初次引入和所述事后引入到所述压力容器(100)的所述内腔中的发泡剂的所述质量(m1，Δma)。
12.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，借助于秤、称重单元或力传感器确定
-所述初次引入到所述压力容器的所述内腔中的发泡剂的所述质量(m1)，或者
-所述事后引入到所述压力容器(100)的所述内腔中的发泡剂的所述质量(Δma)，或者
-所述初次引入和所述事后引入到所述压力容器(100)的所述内腔中的发泡剂的所述质量(m1，Δma)或者
-布置在所述压力容器(100)中的所述聚合物粒料的所述质量。
13.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述气态发泡剂为下列气态物质中的一种或者具有下列物质中的至少一种：二氧化碳(CO2)、氮(N2)、氩(Ar)、氦(He)、碳氢化合物、丁烷、戊烷、一种或多种气体与CO2的混合物。
14.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述聚合物粒料(110)具有下列物质中的至少一种或者由下列物质中的一种形成：热塑性塑料、热固性塑料、热塑性颗粒泡沫塑料、用于制备热塑性颗粒泡沫塑料的粒料、聚丙烯、发泡聚丙烯(EPP)、聚苯乙烯、发泡聚苯乙烯(EPS)。
15.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，为了结束使用所述发泡剂浸渍所述聚合物粒料，将充斥于所述压力容器(100)的所述内腔中的所述压力降低至：
-环境压力，其中特别地通过重量测定确定发泡剂由于压力降低而从所述聚合物粒料中再次释放的量，或者
-高于环境压力的压力，并且在所述压力下特别地所述聚合物粒料既不会继续吸收发泡剂也不会失去发泡剂。
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