CN1282533C - 一种连续生产泡沫塑料块的工艺及装置 - Google Patents

Abstract

通过将液态反应混合物(44)从可旋转的底板(31)前部下方和/或穿过底板引入，此底板(31)设置的区域要求所述底板(31)上方的反应混合物(4)基本上仍处于液态，这样可以没有任何限制地，即也可以从快速反应的化学体系中，生产出无空穴的泡沫塑料块(45)。

Description

一种连续生产泡沫塑料块的工艺及装置

技术领域

本发明涉及一种连续生产泡沫型塑料块的工艺及装置，其中引入液态反应混合物，进行横向分布并使其乳化和起泡，然后将已膨胀的泡沫型塑料块卸下。

背景技术

已为人知的是，例如，可用多羟基化合物和异氰酸盐的液态反应混合物来连续生产聚氨脂泡沫塑料块，这可以通过将液态反应混合物引入一个相对较大的分配槽中并贮留一定时间，以及在所述槽后面设置一个倾斜角度可调节的排放板来实现。由于液态反应混合物贮留在分配槽中，反应混合物的上层区域出现乳化，就象“上升的喷流”一样在排放板上流过，然后起泡形成板块(德国专利DE-OS 2142450，相应于英国专利GB-PS 135434)。已经发现这种工艺及其装置并不适于处理快速反应的化学体系，这是因为在此情况下槽中混合物很快就从死区，即分配槽的低流速区中开始起泡。在每次起泡过程前后都需要对分配槽进行复杂且昂贵的清洗和贴纸工序。

根据另一种已知的工艺，液态反应混合物通常是从上方供应到覆盖在底板上的槽状薄膜纸上，薄膜纸和所提供的仍旧为液态的反应混合物一起在空气隙下受到拉伸。此空气隙由一个下方有覆盖薄膜(由号码为No.D 9901-820 362 3T 10/98 Gǒ，由位于D-53754 SanktAugustin的Hennecke GmbH公司以“51/1”，“QFM”商标生产)移动的导向滚筒形成。在正确的程序中液态反应混合物在此空气隙前形成一个小的凸起，可以防止空气渗透到反应混合物和覆盖薄膜之间。然而，它无法防止当反应混合物供应到下薄膜纸时空气泡在反应混合物中形成不希望的旋涡。这些气泡在后来通常会是形成空穴的初始点。

因此就需要提供一种工艺和装置，可以生产无空穴的泡沫型塑料块而没有任何限制，即也可以从快速反应的化学体系中生产泡沫塑料块。

发明内容

如果反应混合物从底板前部下方和/或通过底板引入，且此时反应混合物基本上仍处于液态，即处于反应混合物中可见起泡之前，那么就可实现上述目的。一般来说在反应中有三个显著的阶段，即液态阶段、由于泡沫形成(也可见)而粘度明显提高的乳化阶段，以及基本上由乳化阶段形成的微泡沫气泡聚集在一起的上升阶段。根据本发明，反应混合物应在乳化阶段开始之前到达底板处。

根据本发明，从混合装置引入反应混合物到达底板的时间约为1到10秒，最好为1到5秒。

通过将流速和/或反应混合物的传送速度，即传送量，和在到达底板前反应混合物必须流过的量相匹配，可以毫不困难地调节上述的时间。

如果液态反应混合物象膨胀的喷流一样从下方流到底板，空气掺杂和由此带来的不希望形成的空穴就会被排除，因而可以达到上述目的。在供应反应混合物的过程中重要的一点是所述混合物在整个泡沫宽度上应尽可能地均匀。已经发现，液态和乳态反应混合物之间的边界区域相对于底板向后部倾斜，结果是总是基本保持液态的反应混合物位于底板之上，而在液态之上的混合物已经成为乳态。所引入的反应混合物的液态保证了在乳化阶段开始前良好的自动横向分布，这可以随意地通过辅助设施来支撑。当然可以在混合器设置混合物液流分支出口，将反应混合物平行地引入多个地点。或者反应混合物可以以扇形方式引入到底板中。在这种情况下可以避免在引入和/或供应区域中的反应混合物缓慢聚集的危险，这是因为一方面反应混合物仍处于液态，而另一方面也没有静态的流动空间。由于所形成的泡沫型塑料块被连续地取下，液态反应混合物和部分位于板块上的已经乳化的反应混合物被新引入的向前挤压的反应混合物向前传送，因而没有时间清理。或者也可能在底板的后面设置一个下斜板，其位于底板与传送带连接之前。

最好底板和反应混合物的进给装置可以一起绕位于反应混合物的传送方向上的底板的端部旋转。

通过这样的措施可以调节工艺过程的进程，尤其是在开始时，如有必要还可以随后进行精密调节。已经证明，如果当底板的倾斜角度改变时，入口和底板间形成的通常是直角的角度保持不变的话，这将是很便利的。

根据新工艺的一个特别的实施例，从液态反应混合物的进给点到位于传送方向的底板端部之间的距离可以调节。

这一点是很有利的，可以保证当处理不同化学成分组成物时，在底板上的反应混合物基本上仍处于液态。在这种方式中，还可以考虑到传送速度的影响和/或补偿传送速度的影响。换句话说，上述距离可以基于反应速度和/或传送速度根据需要而增大或减小。

最好所引入的反应混合物在高度上应被限制。

在这种方式中，在传送方向上产生了一个打开但也可以是封闭的空间，在此空间内反应混合物只受到很低的压力，其横向分布的能力得以提高，结果得到了在整个泡沫宽度上近似均匀地分布的反应混合物。

这种用于从液态反应混合物中连续生产泡沫塑料块的新型装置包括混合器及其相连的底板，以及内部贴有薄膜的传输系统。传输系统在传送方向上在底板的后面设有相连的侧向挡板。

本发明的新颖性在于底板设置的区域要求底板上方的反应混合物都基本上仍处于液态内，而且液态反应混合物的入口从底板的前部下方和/或通过底板引入反应混合物。

由于装置构造的原因，从入口引入的液态反应混合物膨胀并分布在底板上。可以理解从入口流出的速度保持很低，可以避免产生能导致夹杂空气的涡流。在此实施例中不存在反应混合物可以连续反应并引起聚集的死流动区域。在此结构中反应混合物仍然流过整个流入区域也很重要。入口通常设置成从下部相对于底板垂直，但也可以设置成相互形成一角度。在最简单的实施例中入口具有一圆形、管状的截面。尤其是对于宽度较大的泡沫，应该保证入口的形状能使液态混合物可以非常快速地横向分布，这样反应混合物就可以在泡沫宽度上尽可能地均匀分布。可以相应地设有一个从混合器上伸出的分支管，使得在底板上能够设置多个入口。或者，液态反应混合物的进给机构在底板下方的至少部分泡沫宽度上和/或部分底板上加宽成为扇形，使得入口基本上具有带槽模的横截面或开口形状。

最好底板和入口可以一起绕设置在位于传送方向上的底板端部上的轴旋转。

在这种方式中底板的间隙角可以调节。

底板的旋转角度可以在-30度和+80度之间调节，最好是在0度和45度之间调节。

通过在上述范围内调节底板的倾斜角度，可以十分容易且有效地影响所引入的液态反应混合物的流速。

根据另一实施例，尤其有利的是可以调节从位于传送方向上底板的端部到入口的距离。

为此底板最好由两个分板组成，它们可以重叠地相对放置。

在此方式中底板的长度可以根据相关需求很容易地增长或缩短。特别地，当处理不同化学组成物时底板的长度可以根据每种情况的需求而进行调节。重叠式设置可以这样实现，例如二块板中的一块，最好是在传送方向上更运的那块，可以由另一块板可收缩地进行导向。由于所述板是通常被支撑的薄金属板，因此这不会有任何困难。然而重叠式设置也可以通过两块具有相互配合支撑的带梳齿的分板来实现。

为达到此目的，反应混合物的入口也可以通过一个位于底板上的纵向孔来导向，所述纵向孔至少部分被与入口刚性连接的金属板所覆盖。

可以理解金属板应设置成在底板上形成密封。板应足够大，和/或其形状可以防止反应混合物沿纵向孔在入口的所有可能位置上的任何流动。尤其重要的是盖板应设计成足够大，使得它可以用作重叠调节件，用于调节入口到底面的基板或传送带的距离。

尤其重要的是基板和/或入口应在其后部由一返回挡板所限制。

在此方式中可以防止反应混合物的回流。如果底板调节到形成一个负的倾斜角，那么这种设置尤其有利。如果底板上设有一用于具有金属盖板的入口的纵向孔，那么盖板最好设置在入口后沿传送方向的边缘上，并由此形成一返回挡板。可以理解的是边缘盖板应足够宽，以防止引入的反应混合物在边缘周围侧向流回。在底板的倾斜角为负的情况下，为防止回流此金属盖板必须在泡沫表面的整个宽度上延伸。推荐在此边缘金属板和侧向边界间形成紧配合。建议使用带有上盖的返回挡板和倾斜角为负的底板，所述上盖靠在返回挡板上并形成密封，可以限制所引入的液态反应混合物的水平位置。

另一个特别的实施例的特征是在底板上方设置一个与底板隔开的上盖板。

在此方式中连续供应的液态反应混合物就象在传送中被“封闭”一段时间一样，在此结构中上盖板至少部分地在已经乳化的上层物质上延伸。

这个上盖板最好是可调节的。

最简单的方式是此上盖板可设有一个导向滚筒，覆盖薄膜在导向滚筒下面被导向，任何施加在所得泡沫上的压力当然只由覆盖薄膜的张力引起。也可以采用稳定滑动的形式，并在下面对上覆盖薄膜进行导向。或者，上盖板可采用在滚筒上传动的皮带的形式。在此情况下上覆盖薄膜可在皮带下传送。

有多种可能的调节上盖板的方式，可以根据当前的结构选择和调节最适合实现本工艺的形式。

根据本装置的一个特别的实施例，可以调节从底板到上盖板的垂直距离，在此方式中也可以调节底板和上盖板之间区域的厚度。

根据另一个可能的实施例，此上盖板可以平行于底板放置。在此方式中可以调节被覆盖的反应混合物和/或从上面压缩的反应混合物的起始或终止位置。

上盖板也可以绕一个最好设置在入口附近的轴转动。旋转轴也可以位于上盖板的另一侧，或例如位于上盖板中间。在此方式中也可以在此上盖板的长度上对下方流过的反应混合物的厚度进行各种调节。

也可以采用相对于反应混合物侧面下凹或上凸的上盖板。此曲率尽管十分复杂但当然也可以调节。

上盖板的长度通过重叠设置的形式来改变也是可以的，例如与二件重叠底板相类似的形式。

可以理解的是，这些可能性只要符合实际，就可以根据需要结合起来使用。

底板最好和返回挡板可随意地被防止粘附的保护层所覆盖。

保护层可以刚性地连接在基体上，或者可活动地并可以更换地设置在基体上。

上述解释当然可以适用于任何使用的和连接到入口处和/或侧边界上的盖板上，和/或下面没有导向覆盖薄膜的上盖上。

只要入口仍旧设置在底板前部，就可以在底板上插入一个随动的底板薄膜。其它和反应混合物直接接触的表面，例如在底板区域侧向边界的表面也可以通过这种方式来保护。

附图说明

新型装置可以通过几个实施例的形式在附图中示意性地表示，其中，

图1是根据本装置第一实施例的侧向剖视图；

图2是从a到e的各种入口形状的平面图；

图3是根据本装置第二实施例的侧向剖视图；

图4以放大的比例显示了本装置的供应区域；和

图5是根据本装置第三实施例的侧向剖视图。

具体实施方式

在图1中装置形成了一个所谓的泡沫塑料块组件。所述组件包括一个可以绕位于传送方向上的轴2旋转以调节倾斜角的底板1。在底板1前面的入口侧设有用于从下方引入液态反应混合物4的入口3，入口可以和底板1一起旋转。进料管5从混合器(未示出)连到入口3。返回挡板6可防止通过入口3引入的液态反应混合物4回流。底板1和返回挡板6都贴有保护层7，用来防止反应混合物4的沉积。所述保护层由涂有硅树脂的纸构成，且在后侧设有压力敏感粘结点。所谓的下斜板8和底板1相连，在底板1和这些下斜板8之间设有导向滚筒9，随动的槽形薄膜纸10通过滚筒9被引入。下斜板8沿传送方向连到一传输系统(未示出)中，例如传送带。底板1上设有至少部分在下斜板8上延伸并同样地贴有保护层7的侧向挡板11。下斜板8和传送带(未示出)也都设有侧向挡板12，此侧向挡板12上衬有随动的薄膜纸10。在底板上设置了导向薄膜纸14的导向滚筒13。此导向滚筒13在纵向平齐和高度上都可以调节。薄膜纸14覆盖住了液态反应混合物4和所得的泡沫型塑料块15。反应混合物转变成乳化状态和然后变成泡沫型塑料块15的过渡区域16邻接于以虚线表示的反应混合物液态区域。

入口21在图2a中为圆形，在图2b中为矩形，在图2c中为“股骨”形，在图2d中为在泡沫宽度上延伸的间隙形状，在图2e中为在泡沫宽度上延伸的侧边加宽的间隙形状，通过这样的设置反应混合物受到导向通过分支设置。

根据本发明，对于反应混合物的传送量通常在每分钟200到600升之间的泡沫型塑料块组件，进料管5和入口3(图1)的容量应在3到20升之间。

在图3中装置包括一可以绕轴32旋转的底板31，从而可以-30度到+80度之间调节倾斜角度。在底板31前部的入口侧设有用于从下方引入液态反应混合物34的入口33，此入口可以和底板31一起旋转。进料管35将混合器(未示出)连到入口33。返回挡板36可防止通过入口33引入的液态反应混合物34回流。如果底板31调节到一个负角，或刚刚为正值的角度，那么此返回挡板尤其重要。底板31和返回挡板36都贴有保护层，用来防止反应混合物4的沉积，所述保护层由涂有硅树脂、且在后面设有压力敏感粘结点的纸组成。所谓的下斜板38和底板31相连，在底板31和下斜板38之间设有导向滚筒39，槽形薄膜纸40就通过滚筒39引入。下斜板38沿传送方向连到传送带(未示出)。底板31上设有至少部分在下斜板38上延伸并同样地贴有保护层37的侧向挡板41。下斜板38和传送带(未示出)也都设有侧向挡板42，此侧向挡板42上类似地贴有薄膜纸40。在底板31上设有类似滑道43并在下方对上薄膜纸44导向的上盖43，上盖43和返回挡板36形成密封。上盖43在纵向平齐和高度上都可以调节，也可以旋转。薄膜纸44覆盖住了液态反应混合物44和所得到的泡沫塑料块45。反应混合物转变成乳化状态的过渡区域46邻接于以虚线表示的反应混合物34的液态区域。

图4所示的装置大体上相应于图3所示的装置。这种情况下底板51由一固定板52和重叠式可伸缩件53组成，其中此二件52，53具有足够窄的网孔54，可以以梳齿方式地相互接合，使得设置在其上面的保护层55得到充分的支撑。在此方式中可以调节底板51的整个长度。长度可调节和高度可调节以及可旋转的上盖板56由于是由相对移动的两部件57，58所组成，因此件56可以类似地重叠式伸缩。

在图5中所示的装置包括一可以绕轴62旋转的底板61，从而可以-30度到+80度之间调节倾斜角度。在底板61上设有用于从下方引入液态反应混合物64的入口63，此入口通过连接件65和混合器66相连。连接件65由位于底板61上的纵向孔67导向。入口63上设有整个泡沫宽度上延伸的金属盖板69，因此最远可以伸到侧向挡板68处，所述盖板形成了如同底板61的重叠式可伸缩件69。此盖板的边缘与紧连接在侧向挡板68的边上的返回挡板70平齐。在侧向边界68、覆盖板69和返回挡板70上都贴有用于防止粘附的保护层，为保持清晰图中未示出保护层。底板61和所有相连的件65，66，67，68，69，70都设置成可旋转的。槽形薄膜纸73在传送带71上传送，并和侧向挡板72相连，传送带71与金属盖板69相邻接。在底板61上方并间隔一定距离设有形成滑道并在下方对上薄膜纸75导向的上盖74。上盖74在纵向平齐和高度上都可以调节，也能旋转。薄膜纸75覆盖住了液态反应混合物64和所产生的泡沫型塑料块76。反应混合物转变成乳化状态和然后变成泡沫型塑料块76的过渡区域77邻接于以虚线表示的反应混合物64的液态区域。

Claims (15)

1.一种连续生产泡沫塑料块(15，45，76)的工艺，其中液态反应混合物(4，34，64)被引入、横向分布并进行乳化和起泡，然后膨胀的泡沫塑料块(15，45，76)被取下，其特征在于，所述反应混合物(4，34，64)在底板(1，31，51，61)前部下方和/或通过所述底板引入，所述底板上方的反应混合物(4，34，64)仍基本上处于液态。

2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述底板(1，31，51，61)和反应混合物的进给机构(5，35)都能绕位于所述反应混合物(4，34，64)传送方向上的所述底板(1，31，61)的端部旋转。

3.根据权利要求1或2所述的工艺，其特征在于，所述液态反应混合物(4，34，64)的引入口(3，21，33，63)和位于所述传送方向上的所述底板(1，31，61)的端部之间的距离是可调的。

4.根据权利要求1或2所述的工艺，其特征在于，所引入的所述液态反应混合物(4，34，64)在高度上有限制。

5.一种用于从液态反应混合物(4，34，64)连续生产泡沫塑料块(15，45，76)的装置，包括和底板(1，31，51，61)相连的混合器(66)，其中贴有薄膜(10，40，73)并设有侧向挡板(12，52，72)的传输系统(71)沿传送方向连接在所述底板(1，31，51，61)的后面，其特征在于，所述底板(1，31，51，61)设置的区域(4，34，64)要求所述底板(1，31，51，61)上方的所述反应混合物(4，34，64)基本上仍处于液态，入口(3，21，33，63)用于在所述底板(1，31，51，61)前部下方和/或穿过所述底板(1，31，51，61)引入所述液态反应混合物(4，34，64)。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述底板(1，31，51，61)和所述入口(31，63)都能绕位于所述传送方向上的所述底板(1，31，51，61)的端部的轴(2，32，62)旋转。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述底板(1，31，51，61)的旋转角α能在-30度到+80度之间调节。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述底板的旋转角α能在0度到45度之间调节。

9.根据权利要求5至7之一所述的装置，其特征在于，所述反应混合物(4，34，64)的入口(3，33，63)和位于所述传送方向上的所述底板(1，31，51，61)的端部之间的距离是可调的。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述底板(51，61)由二块分板(52，53，61，69)组成，所述分板能重叠地相对放置。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述反应混合物(64)的入口(63)由所述底板(61)上的纵向孔(67)导向，所述纵向孔(67)被一与所述入口(63)刚性相连的金属盖板(69)所覆盖。

12.根据权利要求5至7之一所述的装置，其特征在于，上盖板(43，56，74)位于所述底板(31，51，61)上方一定距离的位置。

13.根据权利要求12所述装置，其特征在于，所述上盖板(43，56，74)是可调的。

14.根据权利要求5至7之一所述装置，其特征在于，所述底板(1，31，61)和/或所述反应混合物(4，34，64)的入口(3，33，63)在其后部受到返回挡板(6，36，70)的限制。

15.根据权利要求5至7之一所述的装置，其特征在于，所述底板(1，31，51)上贴有防止粘结的保护层(7，37，55)。

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