DE102012015128A1 - Producing resin-based foams by foaming and curing aqueous or alcoholic solution or dispersion, comprises supplying solution or dispersion in microwave heater, applying the solution onto conveyor belt, and moving solution to conveyor belt - Google Patents

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Abstract

Producing resin-based foams by foaming and curing an aqueous or alcoholic solution or dispersion comprising a blowing agent and/or a chemical compound, which is reacted or decomposed to form a gas, comprises supplying the solution or dispersion in a microwave heater (16) with a pre-determined amount of energy by microwave irradiation, applying the solution or dispersion onto a continuously running conveyor belt (14) in a first chamber (12) in a row-wise manner, and moving the solution or dispersion to the conveyor belt under irradiation with microwaves through a second chamber (34). Producing resin-based foams by foaming and curing an aqueous or alcoholic solution or dispersion comprising a blowing agent and/or a chemical compound, which is reacted or decomposed to form a gas, comprises supplying the solution or dispersion in a microwave heater (16) with a pre-determined amount of energy by microwave irradiation, applying the solution or dispersion onto a continuously running conveyor belt (14) in a first chamber (12) in a row-wise manner, and moving the solution or dispersion on the conveyor belt under at least intermittent irradiation with microwaves through a second chamber (34). An independent claim is also included for a device for carrying out the above mentioned method, comprising the first chamber, the continuous running conveyor belt, which is arranged in the chamber, at least one microwave generator (36) for irradiating at least part of the interior of first chamber with microwaves, and a microwave heater, which is connected upstream to the chamber.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von harzbasierten Schaumstoffen durch Verschäumen und anschließendes Aushärten einer wässrigen oder alkoholischen Lösung oder Dispersion, welche ein Treibmittel und/oder eine chemische Verbindung, die unter Gasbildung reagiert oder sich zersetzt, enthält.The present invention relates to a method and an apparatus for producing resin-based foams by foaming and subsequent curing of an aqueous or alcoholic solution or dispersion containing a blowing agent and / or a chemical compound which reacts or decomposes to form gas.

Beispielsweise aus der DE 10 2005 027 552 A1 sind thermoformbare Melamin/Formaldehyd-Schaumstoffe mit geringer Formaldehydemission bekannt. Diese werden durch Erwärmen unter Aufschäumen und Vernetzen einer Mischung, enthaltend ein Melamin/Formaldehyd(MF)-Vorkondensat, einen Härter und ein Treibmittel, hergestellt, wobei vor dem Erwärmen ein Formaldehydfänger zugegeben wird. Das Erwärmen der treibmittelhaltigen Lösung oder Dispersion kann dabei durch Mikrowellenbestrahlung erfolgen. Die Mikrowellenbestrahlung der zu verschäumenden Mischung erfolgt unmittelbar, nachdem sie aus einer Schäumdüse ausgetreten ist. Die dafür verwendeten bzw. verwendbaren existierenden Mikrowellensysteme haben den Nachteil, dass das Erwärmen und reaktive Aufschäumen in einer Multimode-Mikrowellen-Kammer erfolgt. Das heißt, dass die Wellenlänge der eingekoppelten Mikrowellen-Leistung ein Vielfaches kleiner als die Abmessungen der Kammer ist. Somit entsteht eine elektrische Feldstärkeverteilung aus unterschiedlichen Feldminima und -maxima. Durch geeignete Anordnungen von Mikrowellen-Einkopplungen kann zwar die Verteilung der Feldminima und -maxima verbessert werden, aber können Inhomogenitäten nicht (ganz) vermieden werden. Insbesondere das in die Kammer einfahrende reaktive Harzgemisch muss sehr gleichmäßig von der Umgebungstemperatur auf eine Temperatur, wie zum Beispiel Siedetemperatur oder Reaktionstemperatur, von zum Beispiel 100°C erwärmt werden. Durch die inhomogen Feldverteilung in der Multimode-Mikrowellen-Kammer ist dies nur eingeschränkt möglich. Dadurch kann sich ein sehr unterschiedliches Temperaturprofil entlang einer Transportrichtung in der Kammer ergeben. Diese Temperatur- und Energieunterschiede können große negative Auswirkungen auf die Schaumbildung und die ablaufende Reaktion des Harzgemisches haben. Gewünscht sind eine sehr gleichmäßige Erwärmung und energetische Beladung des Harzgemisches.For example, from the DE 10 2005 027 552 A1 thermoformable melamine / formaldehyde foams with low formaldehyde emission are known. These are prepared by heating to froth and cross-link a mixture containing a melamine / formaldehyde (MF) precondensate, a hardener and a blowing agent, adding a formaldehyde scavenger before heating. The heating of the blowing agent-containing solution or dispersion can be carried out by microwave irradiation. The microwave irradiation of the mixture to be foamed takes place immediately after it has emerged from a foaming nozzle. The existing microwave systems used for this purpose have the disadvantage that the heating and reactive foaming takes place in a multimode microwave chamber. That is, the wavelength of the coupled microwave power is many times smaller than the dimensions of the chamber. This results in an electric field strength distribution of different field minima and maxima. By suitable arrangements of microwave couplings, although the distribution of field minima and maxima can be improved, inhomogeneities can not be (completely) avoided. In particular, the reactive resin mixture entering the chamber must be heated very uniformly from the ambient temperature to a temperature, such as boiling temperature or reaction temperature, of, for example, 100 ° C. Due to the inhomogeneous field distribution in the multimode microwave chamber, this is only possible to a limited extent. This can result in a very different temperature profile along a transport direction in the chamber. These differences in temperature and energy can have great negative effects on the foaming and the ongoing reaction of the resin mixture. Desired are a very uniform heating and energetic loading of the resin mixture.

Um die Gleichmäßigkeit der Mikrowellen-Energieverteilung zu verbessern, kann die Mikrowellen-Kammer in Abschnitte segmentiert werden, um diese Abschnitte energetisch besser zu beherrschen. Dies ist operativ aufwendig. Ebenso kann die Energiedichte reduziert werden, was geringe Abweichungen zwischen dem Feldminima und -maxima zur Folge hat. Dadurch wird jedoch die Länge der Mikrowellen-Kammer bzw. -anlage erhöht und vergrößern sich somit auch die Kosten und die Stellfläche. Ebenso wird die Prozesskontrolle beeinträchtigt. Wünschenswert ist eine gezielte und schnelle Erwärmung auf Siede- oder Reaktionstemperatur.In order to improve the uniformity of the microwave energy distribution, the microwave chamber can be segmented into sections to better control these sections energetically. This is operationally complex. Likewise, the energy density can be reduced, resulting in small deviations between the field minima and maxima. As a result, however, the length of the microwave chamber or system is increased and thus increase the cost and the footprint. Likewise, the process control is impaired. Desirable is a targeted and rapid heating to boiling or reaction temperature.

Übliche Einlauftemperaturen liegen im Bereich von 20–30°C. Das Stoffgemisch bzw. die Lösung oder Dispersion, wird dann auf ca. 60–80°C erhöht, wobei dann das Aufschäumen beginnt. Das Aufschäumen ist stark abhängig von der Temperatur. Treten Unterschiede in der Temperatur in den Temperaturprofilen entlang der Transportrichtung auf, sind Unterschiede in der Schaumstruktur und in der Vernetzung des Schaumes sichtbar. Dies führt zu Inhomogenitäten. Cirka 30% der Gesamtlänge einer Mikrowellen-Kammeranlage wird üblicherweise für die Reaktionserwärmung benötigt.Common inlet temperatures are in the range of 20-30 ° C. The mixture or the solution or dispersion is then increased to about 60-80 ° C, in which case the foaming begins. The foaming is strongly dependent on the temperature. If differences in temperature occur in the temperature profiles along the transport direction, differences in the foam structure and in the crosslinking of the foam are visible. This leads to inhomogeneities. About 30% of the total length of a microwave chamber equipment is usually required for the reaction heating.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine gleichmäßigere Aufschäumung mit einer homogenen Porenstruktur und gleichmäßiger Vernetzung des Schaumes mittels Mikrowellen zu erreichen.The present invention is therefore based on the object to achieve a more uniform foaming with a homogeneous pore structure and uniform crosslinking of the foam by means of microwaves.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei dem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Lösung oder Dispersion in einem Mikrowellen-Durchlauferhitzer eine vorab festgelegte Energiemenge durch Mikrowellenbestrahlung zugeführt wird und anschließend die Lösung oder Dispersion auf ein, vorzugsweise kontinuierlich laufendes, Förderband in einer Kammer, vorzugsweise zeilenweise, aufgetragen sowie auf dem Förderband unter zumindest zeitweiliger Bestrahlung mit Mikrowellen durch die Kammer bewegt wird. Anstelle eines Förderbandes kann auch eine andere geeignete Fördereinrichtung vorgesehen sein.According to the invention this object is achieved in the method of the type mentioned in that the solution or dispersion in a microwave water heater a predetermined amount of energy is supplied by microwave irradiation and then the solution or dispersion on a, preferably continuously running, conveyor belt in a chamber, preferably line by line, applied and moved on the conveyor belt under at least temporary irradiation with microwaves through the chamber. Instead of a conveyor belt, another suitable conveyor may be provided.

Weiterhin wird diese Aufgabe gelöst eine Vorrichtung zur Herstellung von harzbasierten Schaumstoffen durch Verschäumen und anschließendes Aushärten einer wässrigen oder alkoholischen Lösung oder Dispersion, welche ein Treibmittel und/oder eine chemische Verbindung, die unter Gasbildung reagiert oder sich zersetzt, enthält, umfassend: eine Kammer, in der ein, vorzugsweise kontinuierlich laufendes, Förderband angeordnet ist, mindestens einen Mikrowellen-Generator zum Bestrahlen zumindest eines Teils des Inneren der Kammer mit Mikrowellen, und einen der Kammer vorgeschalteten Mikrowellen-Durchlauferhitzer.Furthermore, this object is achieved by a device for producing resin-based foams by foaming and subsequent curing of an aqueous or alcoholic solution or dispersion containing a blowing agent and / or a chemical compound which reacts or decomposes to form gas, comprising: a chamber, in which a, preferably continuously running, conveyor belt is arranged, at least one microwave generator for irradiating at least a portion of the interior of the chamber with microwaves, and a chamber of the microwave upstream water heater.

Vorteilhafterweise wird bei dem Verfahren die Lösung oder Dispersion in dem Mikrowellen-Durchlauferhitzer durch ein Durchgangsrohr aus Kunststoff, Keramik, Glaskeramik o. ä. geleitet.Advantageously, in the method, the solution or dispersion in the microwave water heater is passed through a through pipe made of plastic, ceramic, glass ceramic o. Ä.

Günstigerweise wird die Lösung oder Dispersion mit einem Druck im Bereich von ca. 1 bis ca. 20 bar durch das Durchgangsrohr gepumpt. Conveniently, the solution or dispersion is pumped through the passageway at a pressure in the range of about 1 to about 20 bar.

Besonders bevorzugt wird der Mikrowellen-Durchlauferhitzer im Monomode betrieben. In einem zylindrischen Hohlleiter gibt es verschiedene Grundwellen. Die E01(auch TM01 genannt)-Grundwelle weist eine elektrische Feldstärkeamplitude auf, die in der Mittelachse des zylindrischen Hohlleiters maximal ist und zu der Wandung des zylindrischen Hohleiters abnimmt. Wenn man nun ein Rohr (Durchgangsrohr) in die Mittelachse des zylindrischen Hohlleiters platziert und durch dieses Rohr gleichmäßig Produkt fördert, nimmt das Produkt auf der Verweilstrecke Mikrowellenenergie auf, was zu einer gleichmäßigen Erwärmung des Produktvolumens am Auslauf des Mikrowellen-Durchlauferhitzers führt.Particularly preferably, the microwave water heater is operated in the single mode. In a cylindrical waveguide, there are different fundamental waves. The E01 (also called TM01) fundamental has an electric field strength amplitude which is maximum in the central axis of the cylindrical waveguide and decreases toward the wall of the cylindrical waveguide. If a tube (through-tube) is now placed in the central axis of the cylindrical waveguide and evenly promotes product through this tube, the product absorbs microwave energy on the dwell line, which leads to a uniform heating of the product volume at the outlet of the microwave instantaneous heater.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform liegt die Verweilzeit der Lösung oder Dispersion im Mikrowellen-Durchlauferhitzer im Bereich von ca. 0,1 s bis ca. 10 s.According to a particular embodiment, the residence time of the solution or dispersion in the microwave instantaneous water heater is in the range from about 0.1 s to about 10 s.

Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt die Zuführung der Energie so, dass die Temperatur der Lösung oder Dispersion die druckabhängige Siedetemperatur im Mikrowellen-Durchlauferhitzer nicht überschreitet.According to another particular embodiment of the present invention, the supply of energy is such that the temperature of the solution or dispersion does not exceed the pressure-dependent boiling temperature in the microwave water heater.

Alternativ ist die Temperatur die Reaktionstemperatur der chemischen Verbindung, die unter Gasbildung reagiert oder sich zersetzt.Alternatively, the temperature is the reaction temperature of the chemical compound which reacts or decomposes to form gas.

Vorteilhafterweise liegt die Temperatur im Bereich von ca. 60°C bis 200°C.Advantageously, the temperature is in the range of about 60 ° C to 200 ° C.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird die Lösung oder Dispersion mittels einer Entspannungseinrichtung, insbesondere einer Düse, auf das Förderband aufgetragen.According to a particular embodiment of the invention, the solution or dispersion by means of a relaxation device, in particular a nozzle, applied to the conveyor belt.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Kammer eine Multimode-Mikrowellen-Teilkammer aufweist.Furthermore, it can be provided that the chamber has a multi-mode microwave sub-chamber.

Günstigerweise liegt die Verweilzeit in der Multimode-Mikrowellen-Teilkammer im Bereich von ca. 5 Sekunden bis ca. 40 Sekunden.Conveniently, the residence time in the multimode microwave sub-chamber is in the range of about 5 seconds to about 40 seconds.

Vorteilhafterweise ist bei der Vorrichtung zwischen dem Mikrowellen-Durchlauferhitzer und der Mikrowellen-Kammer eine Entspannungseinrichtung, wie zum Beispiel eine Düse, zum, vorzugsweise zeilenweisen, Auftragen der aus dem Mikrowellen-Durchlauferhitzer abgegebenen Lösung oder Dispersion auf das Förderband zwischengeschaltet.Advantageously, in the device between the microwave water heater and the microwave chamber, a relaxation device, such as a nozzle, for, preferably line by line, application of the output from the microwave water heater solution or dispersion interposed on the conveyor belt.

Schließlich weist der Mikrowellen-Durchlauferhitzer vorteilhafterweise ein Durchgangsrohr aus Kunststoff, Keramik, Glaskeramik o. ä. auf.Finally, the microwave instantaneous water heater advantageously has a through pipe made of plastic, ceramic, glass ceramic or the like.

Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass in dem vorgeschalteten Mikrowellen-Durchlauferhitzer mittels Mikrowellen so viel Energie zugeführt wird, dass die Lösung/Dispersion bzw. das Produkt in der nachgeschalteten Mikrowellen-Kammer bei Atmosphäre sofort beginnt aufzuschäumen. Da ein Großteil der zum Aufschäumen erforderlichen Energie bereits durch den vorgeschalteten Mikrowellen-Durchlauferhitzer eingebracht wurde, kann die Mikrowellen-Energiedichte in der Mikrowellen-Kammer reduziert werden, was zu grundsätzlich besseren Mikrowellen-Energieverteilungen führt. Außerdem kann die Baulänge der Mikrowellen-Kammer bzw. -anlage verkürzt werden. Da das Produkt bereits mit einer hohen Temperatur von zum Beispiel 60°C bis 100°C in die Mikrowellen-Kammer eintritt, findet eine sehr viel gleichmäßigere Aufschäumung mit einer homogenen Porenstruktur und gleichmäßigen Vernetzung des Schaumes statt. Durch die energetische Beladung mittels des Mikrowellen-Durchlauferhitzers kann die Verweilzeit in der nachgeschalteten Mikrowellen-Kammer zum Aufschäumen signifikant verkürzt (beispielsweise 1 bis 5 Minuten reduziert auf 5 bis 40 Sekunden) und die Länge der Mikrowellen-Kammer bzw. Kammeranlage für das Aufschäumen und Aushärten um ca. 30 bis 50% verkürzt werden.The invention is based on the surprising finding that in the upstream microwave instantaneous water heater so much energy is supplied by means of microwaves that the solution / dispersion or the product in the downstream microwave chamber immediately starts to foam up in the atmosphere. Since a large part of the energy required for foaming has already been introduced by the upstream microwave instantaneous water heater, the microwave energy density in the microwave chamber can be reduced, which leads to fundamentally better microwave energy distributions. In addition, the length of the microwave chamber or system can be shortened. Since the product already enters the microwave chamber at a high temperature of, for example, 60 ° C. to 100 ° C., a much more uniform foaming takes place with a homogeneous pore structure and uniform crosslinking of the foam. The energetic loading by means of the microwave instantaneous heater significantly shortens the residence time in the downstream microwave chamber for foaming (for example, 1 to 5 minutes reduced to 5 to 40 seconds) and the length of the microwave chamber or chamber for foaming and curing be shortened by about 30 to 50%.

Da zumindest in einer besonderen Ausführungsform sich in den Reaktionsgemischen auch ein Anteil von Wasser befindet, kann durch höhere Drücke im Mikrowellen-Durchlauferhitzer (Wasser in der Flüssigkeitsphase gehalten und energetisch beladen) die Prozeßtemperatur in der Flüssigkeitsphase deutlich über 100°C erhöht werden (typisch 130°C bis 150°C). Dies führt nach Austritt der Lösung/Dispersion bzw. des Schaumgemisches an beispielsweise einer Düse (Schäumdüse) beim Förderband der Mikrowellen-Kammer zu einer schlagartigen Entspannungsverdampfung (Flash) und unterstützt eine schnelle Schaumbildung (Aufschäumen) sowie, dass ein Teil des enthaltenden Wassers sofort an atmosphärischen Druck verdampft. Mit dieser gezielten Prozessführung des vorgeschalteten Mikrowellen-Durchlauferhitzers lassen sich gezielt Qualitätsmerkmale des Schaumes steuern, wie zum Beispiel Dichte über Porengröße, Schaumhöhe, mechanische Festigkeiten etc. Diese gezielte Beeinflussung ist mit einer einfachen Mikrowellen-Kammer bzw. -kammeranlage schlecht oder kaum möglich.Since, at least in a particular embodiment, a proportion of water is also present in the reaction mixtures, the process temperature in the liquid phase can be increased significantly above 100 ° C. by higher pressures in the microwave instantaneous water heater (water in the liquid phase and energetically charged) (typically 130 ° C.) ° C to 150 ° C). This leads after exiting the solution / dispersion or the foam mixture of, for example, a nozzle (Schäumdüse) at the conveyor belt of the microwave chamber to a flash expansion flash (Flash) and supports rapid foaming (foaming) and that a part of the water containing immediately atmospheric pressure evaporates. With this targeted process control of the upstream microwave continuous flow heater can be targeted quality characteristics of the foam control, such as density on pore size, foam height, mechanical strength, etc. This targeted influence is poor or hardly possible with a simple microwave chamber or -kammeranlage.

Neben Härtern werden auch Katalysatoren eingesetzt, um die „chemische Schaumreaktion” zu beschleunigen. Durch die Katalysatoren wird die kritische Phase des Aufschäumen und des Aushärtens schneller durchlaufen. Die Katalysatoren beeinträchtigen jedoch häufig die Langzeiteigenschaften und sind teuer. Wie Versuche gezeigt haben, benötigt man bei Verwendung eines Mikrowellen-Durchlauferhitzers ca. 20–50% weniger Katalysatoren. Dadurch wird die Langzeitstabilität verbessert und werden die Kosten gesenkt.In addition to hardeners, catalysts are also used to accelerate the "chemical foam reaction". The catalysts undergo the critical phase of foaming and curing faster. The catalysts however, often affect the long-term properties and are expensive. As experiments have shown, it takes about 20-50% less catalysts when using a microwave water heater. This improves long-term stability and reduces costs.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel anhand der einzigen Zeichnung beschrieben wird. Die einzige Zeichnung zeigt schematisch eine Vorrichtung 10 zur Herstellung von harzbasierten Schaumstoffen durch Verschäumen und anschließendes Aushärten einer wässrigen oder alkoholischen Lösung oder Dispersion gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.Further features and advantages of the invention will become apparent from the appended claims and the following description, in which an embodiment will be described with reference to the single drawing. The single drawing shows schematically a device 10 for producing resin-based foams by foaming and subsequent curing of an aqueous or alcoholic solution or dispersion according to a particular embodiment of the present invention.

Die Vorrichtung 10 weist eine Kammer 12, in der sich ein Förderband 14 befindet, und einen vorgeschalteten Monomode-Mikrowellen-Durchlauferhitzer 16 auf. Ein Monomode-Mikrowellen-Durchlauferhitzer ist zum Beispiel aus der EP 1 839 741 B1 bekannt. Wie durch zwei Rohrleitungen 18 und 20 angedeutet, wird eine Mischung in Form einer Lösung oder Dispersion erzeugt und über eine Rohrleitung 22 mit Mischer 23 und eine Pumpe 24, vorzugsweise Hochdruckpumpe, in ein Durchgangsrohr 26 aus Kunststoff, Keramik, Glaskeramik o. ä., des Monomode-Mikrowellen-Durchlauferhitzers 16 gepumpt. Beim Durchströmen des Durchgangsrohres 26 wird die Mischung mittels eines Mikrowellen-Generators 28, wobei selbstverständlich je nach Bedarf auch mehrere Mikrowellen-Generatoren zum Einsatz kommen können, mit Mikrowellen bestrahlt und dadurch erwärmt. Über eine Rohrleitung 30 gelangt dann die Mischung zur Kammer 12. Dort wird sie mittels einer Düse 32, die einen entsprechenden Sprühkegel bzw. eine entsprechende Sprühlamelle erzeugt und/oder verfahrbar ist, zeilenweise auf das Förderband 14, das vorzugsweise aus Kunststoff besteht, aufgetragen. Das Förderband 14 läuft im vorliegenden Fall kontinuierlich. Selbstverständlich kann die gesamte Anlage jedoch auch diskontinuierlich arbeiten.The device 10 has a chamber 12 in which is a conveyor belt 14 and an upstream single-mode microwave instantaneous water heater 16 on. A single mode microwave instantaneous water heater is known, for example, from US Pat EP 1 839 741 B1 known. As by two pipes 18 and 20 indicated, a mixture is produced in the form of a solution or dispersion and via a pipeline 22 with mixer 23 and a pump 24 , preferably high-pressure pump, in a passage tube 26 made of plastic, ceramic, glass ceramic or similar, of the single-mode microwave continuous flow heater 16 pumped. When flowing through the passage tube 26 the mixture is made by means of a microwave generator 28 , Of course, as required, several microwave generators can be used, irradiated with microwaves and thereby heated. About a pipeline 30 then passes the mixture to the chamber 12 , There she is using a nozzle 32 , which generates a corresponding spray cone or a corresponding spray lamella and / or is movable, line by line on the conveyor belt 14 , which preferably consists of plastic, applied. The conveyor belt 14 is running continuously in this case. Of course, the entire system can also work discontinuously.

Wie sich weiterhin aus der einzigen Figur ergibt, ist die Kammer 12 in Längsrichtung des Förderbandes 14 durch ein Blech in zwei Teilkammern unterteilt. In der ersten Teilkammer 34, die sich auf der Seite der Düse 32 befindet, wird die Mischung bzw. der Schaum mittels im vorliegenden Beispiel dreier Mikrowellen-Generatoren 36 zum Schäumen und nachfolgenden Trocknen sowie Aushärten gebracht. Sie arbeitet im Multimode-Betrieb.As can be further seen from the single figure, the chamber is 12 in the longitudinal direction of the conveyor belt 14 divided by a sheet into two sub-chambers. In the first compartment 34 that are on the side of the nozzle 32 is the mixture or the foam by means of the present example, three microwave generators 36 for foaming and subsequent drying and curing. It works in multimode mode.

In der zweiten Teilkammer 38 erfolgt keine Bestrahlung mit Mikrowellen. Vielmehr erfolgt ein Kühlen des resultierenden Schaumstoffes.In the second compartment 38 there is no irradiation with microwaves. Rather, there is a cooling of the resulting foam.

Auf der Oberseite der Multimode-Mikrowellen-Kammer 12 sind auch noch 4 Luftabzugsrohre 40 gezeigt, die über ein gemeinsames Rohr 42 mit einem Gebläse 44 in Verbindung stehen.On top of the multimode microwave chamber 12 are also 4 air exhaust pipes 40 shown over a common pipe 42 with a fan 44 keep in touch.

Neben dem Monomode-Mikrowellen-Durchlauferhitzer 16 ist beispielhaft auch der Temperaturverlauf der Mischung beim Durchlaufen des Durchgangsrohres (Reaktorrohres) 26 gezeigt.In addition to the single-mode microwave instantaneous water heater 16 is also an example of the temperature profile of the mixture when passing through the passage tube (reactor tube) 26 shown.

Weiterhin ist in der einzigen Figur unterhalb der Kammer 12 beispielhaft auch die elektrische Feldverteilung gezeigt, die sich anhand einer Multimode-Cavity (erste Teilkammer) ergibt.Furthermore, in the single figure below the chamber 12 also shown by way of example the electric field distribution, which results from a multi-mode cavity (first sub-chamber).

Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The features of the invention disclosed in the present description, in the drawings and in the claims may be essential both individually and in any desired combinations for the realization of the invention in its various embodiments.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Vorrichtungcontraption
1212
Kammerchamber
1414
Förderbandconveyor belt
1616
Monomode-Mikrowellen-DurchlauferhitzerSingle-mode microwave water heater
18, 20, 2218, 20, 22
Rohrleitungenpiping
2323
Mischermixer
2424
Pumpepump
2626
DurchgangsrohrThrough pipe
2828
Mikrowellen-GeneratorMicrowave generator
3030
Rohrleitungpipeline
3232
Düsejet
3333
Blechsheet
3434
erste Teilkammerfirst compartment
3636
Mikrowellen-GeneratorMicrowave generator
3838
zweite Teilkammersecond sub-chamber
4040
LuftabzugsrohreAir flues
4242
Rohrpipe
4444
Gebläsefan

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102005027552 A1 [0002] DE 102005027552 A1 [0002]
  • EP 1839741 B1 [0024] EP 1839741 B1 [0024]

Claims (14)

Verfahren zur Herstellung von harzbasierten Schaumstoffen durch Verschäumen und anschließendes Aushärten einer wässrigen oder alkoholischen Lösung oder Dispersion, welche ein Treibmittel und/oder eine chemische Verbindung, die unter Gasbildung reagiert oder sich zersetzt, enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Lösung oder Dispersion in einem Mikrowellen-Durchlauferhitzer (16) eine vorab festgelegte Energiemenge durch Mikrowellenbestrahlung zugeführt wird und anschließend die Lösung oder Dispersion auf ein, vorzugsweise kontinuierlich laufendes, Förderband (14) in einer Kammer (12), vorzugsweise zeilenweise, aufgetragen sowie auf dem Förderband unter zumindest zeitweiliger Bestrahlung mit Mikrowellen durch die Kammer (34) bewegt wird.A process for the production of resin-based foams by foaming and subsequent curing of an aqueous or alcoholic solution or dispersion containing a blowing agent and / or a chemical compound which reacts or decomposes to form gas, characterized in that the solution or dispersion in a microwave Water heater ( 16 ) a predetermined amount of energy is supplied by microwave irradiation and then the solution or dispersion on a, preferably continuously running, conveyor belt ( 14 ) in a chamber ( 12 ), preferably line by line, and on the conveyor belt with at least temporary irradiation with microwaves through the chamber ( 34 ) is moved. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung oder Dispersion in dem Mikrowellen-Durchlauferhitzer (16) durch ein Durchgangsrohr (26) aus Kunststoff, Keramik, Glaskeramik o. ä., geleitet wird.Process according to claim 1, characterized in that the solution or dispersion in the microwave instantaneous water heater ( 16 ) through a passageway ( 26 ) made of plastic, ceramic, glass ceramic o. Ä., Is passed. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung oder Dispersion mit einem Druck im Bereich von ca. 1 bis ca. 20 bar durch das Durchgangsrohr (26) gepumpt wird.A method according to claim 2, characterized in that the solution or dispersion at a pressure in the range of about 1 to about 20 bar through the passageway ( 26 ) is pumped. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrowellen-Durchlauferhitzer (16) im Monomode betrieben wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the microwave instantaneous water heater ( 16 ) is operated in single mode. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verweilzeit der Lösung oder Dispersion im Mikrowellen-Durchlauferhitzer (16) im Bereich von ca. 0,1 s bis ca. 10 s liegt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the residence time of the solution or dispersion in the microwave instantaneous water heater ( 16 ) is in the range of about 0.1 s to about 10 s. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung der Energie so erfolgt, dass die Temperatur der Lösung oder Dispersion die druckabhängige Siedetemperatur im Mikrowellen-Durchlauferhitzer (16) nicht überschreitet.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the supply of energy is such that the temperature of the solution or dispersion, the pressure-dependent boiling temperature in the microwave water heater ( 16 ) does not exceed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur die Reaktionstemperatur der chemischen Verbindung ist, die unter Gasbildung reagiert oder sich zersetzt.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the temperature is the reaction temperature of the chemical compound which reacts or decomposes to form gas. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur im Bereich von ca. 60°C bis ca. 200°C liegt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature is in the range of about 60 ° C to about 200 ° C. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung oder Dispersion mittels einer Entspannungseinrichtung, insbesondere einer Düse, auf das Förderband (14) aufgetragen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the solution or dispersion by means of a relaxation device, in particular a nozzle, on the conveyor belt ( 14 ) is applied. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (12) eine Multimode-Mikrowellen-Teilkammer (34) aufweist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the chamber ( 12 ) a multimode microwave sub-chamber ( 34 ) having. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verweilzeit in der Multimode-Mikrowellen-Teilkammer (34) im Bereich von ca. 5 Sekunden bis ca. 40 Sekunden liegt.Method according to claim 10, characterized in that the residence time in the multimode microwave sub-chamber ( 34 ) is in the range of about 5 seconds to about 40 seconds. Vorrichtung (10) zur Herstellung von harzbasierten Schaumstoffen durch Verschäumen und anschließendes Aushärten einer wässrigen oder alkoholischen Lösung oder Dispersion, welche ein Treibmittel und/oder eine chemische Verbindung, die unter Gasbildung reagiert oder sich zersetzt, enthält, umfassend: eine Kammer (12), in der ein, vorzugsweise kontinuierlich laufendes, Förderband (14) angeordnet ist, mindestens einen Mikrowellen-Generator (36) zum Bestrahlen zumindest eines Teils des Inneren der Kammer (12) mit Mikrowellen, und einen der Kammer vorgeschalteten Mikrowellen-Durchlauferhitzer (16).Contraption ( 10 ) for producing resin-based foams by foaming and then curing an aqueous or alcoholic solution or dispersion containing a blowing agent and / or a chemical compound which reacts or decomposes to form gas, comprising: a chamber ( 12 ), in which a, preferably continuously running, conveyor belt ( 14 ), at least one microwave generator ( 36 ) for irradiating at least a part of the interior of the chamber ( 12 ) with microwaves, and a microwave instantaneous water heater ( 16 ). Vorrichtung (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Mikrowellen-Durchlauferhitzer (16) und der Mikrowellen-Kammer eine Entspannungseinrichtung, wie zum Beispiel eine Düse (32), zum, vorzugsweise zeilenweisen, Auftragen der aus dem Mikrowellen-Durchlauferhitzer abgegebenen Lösung oder Dispersion auf das Förderband zwischengeschaltet ist.Contraption ( 10 ) according to claim 12, characterized in that between the microwave instantaneous water heater ( 16 ) and the microwave chamber a relaxation device, such as a nozzle ( 32 ), for, preferably line by line, application of the output from the microwave water heater solution or dispersion is interposed on the conveyor belt. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrowellen-Durchlauferhitzer (16) ein Durchgangsrohr (26) aus Kunststoff, Keramik, Glaskeramik o. ä. aufweist.Apparatus according to claim 12 or 13, characterized in that the microwave instantaneous water heater ( 16 ) a passage tube ( 26 ) made of plastic, ceramic, glass ceramic o.
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