DE112013005780T5 - Prozess zur einstückigen Bildung eines Schaumprodukts mit einem Oberflächenüberzugselement - Google Patents

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Abstract

Aufgabe: Bereitstellen eines Prozesses zur einstückigen Bildung eines Schaumprodukts mit einem Oberflächenüberzugselement, der die Abgabe von Kohlenoxid während des Schritts der Anfertigung einer mit Kohlenoxid gemischten Flüssigkeit beschränkt, indem das Kohlenoxid unter Ausübung eines Drucks darauf in ein erstes Material, das als Hauptbestandteil Polyol enthält, eingemischt wird. Mittel zur Erfüllung der Aufgabe: Der obige Prozess zur einstückigen Bildung eines Schaumprodukts mit einem Oberflächenüberzugselement umfasst: einen ersten Schritt, in dem ein mit Kohlenoxid gemischtes flüssiges Material 12 angefertigt wird, indem Kohlenoxid C unter Ausübung eines Drucks darauf in ein erstes Material 1, das als Hauptbestandteil Polyol enthält, eingemischt wird, ohne dass während des ersten Schritts ein zwangsweises Rühren erfolgt; einen zweiten Schritt, wobei das mit dem Kohlenoxid gemischte Material 12 und ein zweites Material 2, das als Hauptbestandteil Isocyanat enthält, in einer Hochdruck-Schäummittelanfertigungsvorrichtung 16 miteinander in Kontakt gebracht und gemischt werden, wodurch ein resultierendes Urethanmaterial als flüssiges Urethanschäummittel 15 bereitgestellt wird; und einen dritten Schritt, wobei das flüssige Urethanschäummittel 15, das bei diesem zweiten Schritt hergestellt wurde, unter Ausübung eines Drucks darauf in das Innere eines Oberflächenüberzugselements eingebracht wird.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Prozess zur einstückigen Bildung eines Schaumprodukts mit einem Oberflächenüberzugselement, und richtet sich insbesondere auf jene Art von Schäumungsprozess, bei dem ein Schaumprodukt, das zur industriellen Verwendung in Fahrzeugen oder Kraftfahrzeugen geeignet ist, wie etwa eine Kopfstütze oder eine Armlehne gebildet wird.
  • Allgemeiner Stand der Technik
  • Wie bisher bekannt ist, wurde die Bildung eines Schaumprodukts niedriger Dichte oder eines Polyurethanschaums niedriger Dichte zur Herstellung eines bestimmten Artikels, der zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug geeignet ist, unter Verwendung einer Kombination aus Wasser und Fluorchlorkohlenwasserstoffen als Aufschäummittel während der Schäumungsschritte bewerkstelligt. Doch ein derartiger Schäumungsprozess, der die Kombination aus Wasser und Fluorchlorkohlenwasserstoffen als Aufschäummittel einsetzt, wird zu einer Zerstörung der Ozonosphäre führen, was ein Umweltproblem hervorruft.
  • Daher ist es nötig, die Verwendung von Fluorchlorkohlenwasserstoffen zu vermeiden. Ein Beispiel für eine technische Lösung dafür wird in der Patenoffenlegungsschrift Nr. Hei-11-293027 gelehrt, die einen Prozess beschreibt, um ohne eine Verwendung von Fluorchlorkohlenwasserstoffen einen Polyurethanschaum zusammen mit einem Oberflächenüberzugselement einstückig auszuführen, um ein Schaumprodukt, das einstückig mit einem Oberflächenüberzugselement ausgeführt ist, wie etwa eine Kopfstütze oder eine Armlehne herzustellen.
  • Vorrichtungen, die bei diesem Prozess des Stands der Technik verwendet werden, umfassen die folgenden drei Lagerbehälter: einen ersten Lagerbehälter, in dem ein erstes flüssiges Material, das zur Herstellung eines gegebenen Polyurethanharzes nötig ist, untergebracht ist, wobei das erste flüssige Material als Hauptbestandteil ein Polyisocyanat enthält; einen zweiten Lagerbehälter, in dem ein zweites flüssiges Material, das zur Herstellung des obigen Polyurethanharzes nötig ist, untergebracht ist, wobei das zweite flüssige Material als Hauptbestandteil ein Polyol enthält; und einen dritten Lagerbehälter, in dem ein zusätzliches flüssiges Material untergebracht ist, das als Hauptbestandteil ein Polyol, einen metallorganischen Katalysator, ein Aufschäummittel und andere erforderliche Zusätze so enthält, dass der Prozentsatz des Gehalts aller dieser Bestandteile und Zusätze dem Prozentsatz des Gehalts des zweiten flüssigen Materials gleich wird (ohne Beigabe des tertiären Amin-Katalysators dazu), wobei eine Zufuhrleitung für eine Fließverbindung mit dem dritten Lagerbehälter bereitgestellt ist, um eine Zufuhr dieser Bestandteile und Zusätze in den Behälter zu gestatten., Ferner ist dieser dritte Lagerbehälter mit einer CO2-Gas-Ladevorrichtung versehen, damit die oben genannten Bestandteile und Zusätze, die in dem dritten Lagerbehälter untergebracht sind, so sehr mit Kohlenoxid gemischt werden können, dass das Kohlenoxid darin gesättigt wird.
  • Das erste, zweite, und dritte flüssige Material, die jeweils in dem ersten, zweiten bzw. dritten Lagerbehälter untergebracht sind, werden mit ihrem jeweiligen vorbestimmten Fließverhältnis und über ihre jeweiligen Zufuhrleitungen in eine als ”Mischkopf” bezeichnete Mischkammer geliefert, wonach alle diese drei flüssigen Materialien durch eine Kraft mit einem hohen Druck mittels einer Düse in die Mischkammer ausgestoßen werden und dort einem sofortigen Verrühren und Vermischen unterzogen werden. Dann wird das Gemisch aus einer Auslassöffnung, die in einem Ende dieses Mischkopfs gebildet ist, nach außen (z. B. in das Innere eines Formteils oder einer Form) abgegeben. Danach beginnen die drei flüssigen Materialien in dem abgegebenen Gemisch, miteinander für eine Polymerisation zu reagieren (d. h. eine Polymerisationsreaktion), während sie geschäumt werden. Entsprechend kann aus den so gemischten Materialien eine gewünschte Form des Polyurethanschaums erhalten werden.
  • Literatur des Stands der Technik
  • Patentbezogenes Dokument
    • Patentbezogenes Dokument 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. Hei 11-293027
  • Kurzdarstellung der Erfindung
  • Problem, das die Erfindung lösen soll
  • Doch nach dem oben beschriebenen Prozess zur Bildung eines Polyurethanschaums werden die flüssigen Materialien in dem dritten Lagerbehälter in einem solchen Ausmaß gerührt und gemischt, dass das Kohlenoxid in den Materialien in diesem dritten Lagerbehälter gesättigt wird. Dies erfordert die Bereitstellung eines Gasablassventils an dem dritten Lagerbehälter, um das Kohlenoxid aus den so gemischten Materialien abzugeben.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Prozess zur einstückigen Herstellung eines Schaumprodukts mit einem Oberflächenüberzugselement bereitzustellen, der die Abgabe von Kohlenoxid bei den Schritten der Anfertigung eines mit Kohlenoxid gemischten flüssigen Materials einschränkt, indem das Kohlenoxid unter Ausübung eines Drucks darauf in ein erstes Material eingemischt wird.
  • Mittel zur Lösung des Problems
  • Nach der vorliegenden Erfindung wird ein Prozess zur einstückigen Bildung eines Schaumprodukts mit einem Oberflächenabdeckelement bereitgestellt, der dadurch gekennzeichnet ist, dass er Folgendes umfasst:
    einen ersten Schritt, in dem ein mit Kohlenoxid gemischtes flüssiges Material angefertigt wird, indem Kohlenoxid unter Ausübung eines Drucks darauf in ein erstes Material, das als Hauptbestandteil Polyol enthält, eingemischt wird, ohne dass während des ersten Schritts ein zwangsweises Röhren erfolgt;
    einen zweiten Schritt, wobei das mit dem Kohlenoxid gemischte Material und ein zweites Material, das als Hauptbestandteil Isocyanat enthält, in einer Hochdruck-Schäummittelanfertigungsvorrichtung miteinander in Kontakt gebracht und gemischt werden, wodurch ein resultierendes Urethanmaterial als flüssiges Urethanschäummittel bereitgestellt wird; und
    einen dritten Schritt, wobei das flüssige Urethanschäummittel, das bei dem zweiten Schritt hergestellt wurde, unter Ausübung eines Drucks darauf in das Innere eines Oberflächenüberzugselements eingebracht wird, wobei das Oberflächenüberzugselement ein Element ist, das für die einstückige Bildung des Schaumprodukts mit dem Oberflächenüberzugselement nötig ist.
  • Nach dem oben beschriebenen Prozess zur einstückigen Bildung eines Schaumprodukts mit einem Oberflächenüberzugselement wird das Kohlenoxid unter Ausübung eines Drucks darauf in das erste Material, das als Hauptbestandteil Polyol enthält, eingemischt, wodurch bei diesem Schritt der Anfertigung des mit Kohlenoxid gemischten flüssigen Materials die Notwendigkeit eines jeglichen zwangsweisen Rührens beseitigt wird, was die Abgabe von Kohlenoxid in die Luft beschränkt. Entsprechend besteht keine Notwendigkeit, das Kohlenoxid in die Luft abzulassen.
  • Zudem werden das mit Kohlenoxid gemischte flüssige Material und das zweite Material, das als Hauptbestandteil Isocyanat enthält, in der Hochdruck-Schäummittelanfertigungsvorrichtung miteinander in Kontakt gebracht und gemischt, wodurch ein resultierendes Urethanmaterial als flüssiges Urethanschäummittel bereitgestellt wird. Anschließend wird dieses flüssige Urethanschäummittel unter Ausübung eines Drucks darauf in das Innere eines Oberflächenüberzugselements eingebracht, wobei dieses Oberflächenüberzugselement durch Vernähen von Grundmaterialien gebildet wurde.
  • Wirkungen der Erfindung
  • Nach der vorliegenden Erfindung ist es daher möglich, die Abgabe des Kohlenoxids während des Schritts der Anfertigung der mit Kohlenoxid gemischten Flüssigkeit zu beschränken, indem das Kohlenoxid in das erste Material, das als Hauptbestandteil Polyol enthält, eingemischt wird.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine beispielhafte Form einer Vorrichtung und eines Systems, die auf einen Prozess zur einstückigen Bildung eines Schaumprodukts mit einem Oberflächenüberzugselement nach der vorliegenden Erfindung angewendet werden.
  • 2 ist ein Diagramm zur Darstellung, wie das Schaumprodukt, das einstückig mit dem Oberflächenüberzugselement ausgeführt ist, durch die in 1 gezeigte Vorrichtung gebildet wird.
  • 3 ist ein Diagramm, das ein resultierendes Produkt, welches durch eine in 2 gezeigte Vorrichtung gebildet wurde, erläutert.
  • Ausführungsweise der Erfindung
  • Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen anhand einer bevorzugten beispielhaften Ausführungsweise eine ausführliche Beschreibung eines Prozesses zur einstückigen Bildung eines Schaumprodukts mit einem Oberflächenüberzugselement nach der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden.
  • In 1 ist ein Prozess zur einstückigen Bildung eines Schaumprodukts mit einem Oberflächenüberzugselement (diese Art von Schaumprodukt betrifft ein Schaumprodukt, das zur industriellen Verwendung in einem Fahrzeug geeignet ist, wie etwa eine Kopfstütze oder eine Armlehne) schematisch gezeigt, gemäß dem ein erstes Material 1 (eine Flüssigkeit), das als Hauptbestandteil Polyol enthält, verwendet wird und auch ein zweites Material 2 (eine Flüssigkeit), das als Hauptbestandteil Isocyanat enthält, verwendet wird. Das erste Material 1 ist in einem Lagerbehälter 3 untergebracht, während das zweite Material 2 in einem Lagerbehälter 4 untergebracht ist.
  • Nun wird das erste Material 1 beschrieben werden. Die Anfertigung des ersten Materials 1 erfolgt so, dass zum Beispiel Propylenglucose als Polyol, das einen Hauptbestandteil des ersten Materials darstellt, bereitgestellt wird, und dann ein Aufschäummittel, ein Vernetzungsmittel, ein Katalysator, ein Flammschutzmittel und andere erforderliche Zusätze mit einem passenden Gehaltverhältnis in diese Propylenglucose eingemischt werden. Beispielhaft kann das Mischverhältnis dieser Elemente zu 100 Gew.-% des Polyols wie folgt lauten: 2 bis 3 Gew.-% des Aufschäummittels, 2 bis 3 Gew.-% des Vernetzungsmittels, 1 bis 4 Gew.-% des Katalysators, und 1 bis 2 Gew.-% des Flammschutzmittels.
  • Andererseits kann im Hinblick auf das zweite Material 2 ein Isocyanat, das bei diesem zweiten Material als Hauptbestandteil verwendet wird, zum Beispiel Polyethylenpolyphenylpolyisocyanat oder Methylenbisdiisocyanat umfassen. In diesem Fall kann das zweite Material passend unter Vorhandensein von 100 Gew.-% dieser Art von Isocyanat angefertigt werden.
  • Das in dem Lagerbehälter 3 untergebrachte erste Material 1 wird über eine Fluidleitung 5 in das Innere einer Mischvorrichtung 7 geliefert. Die Fluidleitung 5 führt zu einer Pumpe P1, die an der Mischvorrichtung 7 bereitgestellt ist, und die Pumpe P1 ist so betriebsfähig, dass sie eine Zufuhrmenge des ersten Materials 1 in die Mischvorrichtung 6 reguliert.
  • Kohlenoxid C wird so von einer Kohlenoxidgasflasche 6 zu der Mischvorrichtung 7 geführt, dass das Kohlenoxid in das erste Material 1, das in der Mischvorrichtung untergebracht ist, eingespritzt wird. Wie oben angeführt ist das erste Material 1 eine flüssige Substanz, weshalb ein zwangsweises Einspritzen des Kohlenoxids C in dieses flüssige erste Material 1 natürlich zu einem Lösen und Vorhandensein des Kohlenoxids C in letzterem 1 führt. Zeitgleich damit wird eine Druckvorrichtung 8 betätigt, um das Innere der Mischvorrichtung bis zu einem solchen Grad mit Druck zu beaufschlagen, dass das so eingespritzte Kohlenoxid 5 in dem ersten Material 1 gelöst gehalten wird, was die Notwendigkeit eines zwangsweisen Rühren des Kohlenoxids in dem ersten Material beseitigt.
  • Durch diese Druckbeaufschlagung in der Mischvorrichtung 7 wird das Kohlenoxid C in dem flüssigen ersten Material 1 gelöst gehalten und daher von einer Abgabe aus diesem flüssigen ersten Material abgehalten.
  • Genauer wird in diesen Stadium beim Einspritzen des Kohlenoxids C in das flüssige erste Material 1 durch die Druckvorrichtung 8 gleichzeitig ein Druck von 3 bis 10 Mpa darauf ausgeübt, so dass das Kohlenoxid C in das erste Material 1 gemischt und darin gelöst gehalten wird.
  • Dann wird das erste Material 1 mit dem darin vorhandenen Kohlenoxid C über eine Fluidleitung 9 in das Innere eines Lagerbehälters 11 geliefert, wobei die Fluidleitung 9 zwischen der Mischvorrichtung 7 und dem Lagerbehälter 11 angeschlossen ist, um dazwischen eine Fließverbindung zu gestatten. In dem Lagerbehälter 11 wird der Prozentsatz des Gehalts des Kohlenoxids C in dem ersten Material unter einem Druck, der unter Justierung durch eine Druckvorrichtung 10 ausgeübt wird, so gesteuert, dass er in der Größenordnung von 0,2 bis 2% liegt, worauf sich nun versteht, das in dem Lagerbehälter 11 ein mit Kohlenoxid gemischtes flüssiges Material 12 mit dem so gesteuerten Kohlenoxidgehalt untergebracht ist.
  • Als nächstes wird dieses mit Kohlenoxid gemischte flüssige Material 12 über eine Fluidleitung 13 zu einer Pumpe P2 geführt, wobei die Fluidleitung 13 zwischen dem Lagerbehälter 11 und einer Hochdruck-Schäummittelanfertigungsvorrichtung 16 angeschlossen ist, um dazwischen eine Fließverbindung zu gestatten. An diesem Punkt wird das flüssige Material 12 durch die Pumpe P2 hinsichtlich seiner Durchflussmenge reguliert und gleichzeitig durch sie in die Hochdruck-Schäummittelanfertigungsvorrichtung 16 eingebracht. Andererseits wird das zweite Material 2 in dem Lagerbehälter 4 über eine Fluidleitung 14 zu einer Pumpe P3 geführt, wobei die Fluidleitung 14 zwischen dem Lagerbehälter 4 und der oben genannten Hochdruck-Schäummittelanfertigungsvorrichtung 16 angeschlossen ist, um dazwischen eine Fließverbindung zu gestatten. An diesem Punkt wird das zweite Material 2 durch die Pumpe P3 hinsichtlich seiner Durchflussmenge reguliert und gleichzeitig durch sie in die Hochdruck-Schäummittelanfertigungsvorrichtung 16 eingebracht. Dann werden das mit Kohlenoxid gemischte flüssige Material 12 und das zweite Material 2 in der Hochdruck-Schäummittelanfertigungsvorrichtung 16 unter Zwang in einen Kontakt gebracht und miteinander vermischt so dass darin ein flüssiges Urethanschäummittel hergestellt wird.
  • Mit anderen Worten werden das mit Kohlenoxid gemischte flüssige Material 12 und das zweite Material 2 in der Hochdruck-Schäummittelanfertigungsvorrichtung 16 unter einem hohen Druck miteinander vermischt und reagiert, wodurch in der Hochdruck-Schäummittelanfertigungsvorrichtung 16 ein flüssiges Urethanschäummittel 15 mit dem darin enthaltenen Kohlenoxid hergestellt wird.
  • Anschließend wird das resultierende flüssige Urethanschäummittel 15 von der Hochdruck-Schäummittelanfertigungsvorrichtung 16 über eine Fluidleitung 17 zu einer Einspritzvorrichtung 18 geliefert, wobei die Fluidleitung zwischen der Hochdruck-Schäummittelanfertigungsvorrichtung 16 und der Einspritzvorrichtung 18 angeschlossen ist, um dazwischen eine Fluidverbindung zu gestatten.
  • Nachstehend wird eine Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsweise vorgenommen werden, wobei das oben genannte flüssige Urethanschäummittel verwendet wird, um eine Kopfstütze P zur Verwendung mit einem Kraftfahrzeugsitz zu bilden, wobei die Kopfstütze P in 3 gezeigt ist.
  • Wie in 2 gezeigt wird das flüssige Urethanschäummittel 15, das wie oben angegeben zu der Einspritzvorrichtung 18 geliefert wurde, nun über eine Fluidleitung 19 zu einer Einspritzdüse 20 geliefert. Von dieser Einspritzdüse 20 wird das flüssige Urethanschäummittel 15 unter Ausübung eines Drucks darauf in das Innere eines Oberflächenüberzugselements 23 (durch Zusammennähen von Grundmaterialien in der dargestellten Form gebildet), das in einer Schäumungsformvorrichtung 22 angeordnet ist, eingespritzt. Und zwar wird in diesem Stadium ein vorbestimmtes Ausmaß an Druck auf das Innere der Schäumungsformvorrichtung 22 ausgeübt, und wird in diesem druckbeaufschlagten Zustand das flüssige Urethanschäummittel 15 von der Einspritzdüse in das Innere des Oberflächenabdeckelements 23 eingespritzt.
  • Es ist zu beachten, dass die Schäumungsformvorrichtung 22 eine obere Form 22a und eine untere Form 22b umfasst, und dass die Schäumungsformvorrichtung 22 mit einer Einspritzdüseneinsetzöffnung 22c ausgeführt ist, die ein Einsetzen der oben genannten Einspritzdüse 20 gestattet. Außerdem ist zu beachten, dass in dem Inneren des Oberflächenabdeckelements 23, das in diese Schäumungsformvorrichtung 22 gesetzt wurde, eine Kopfstützenverankerung 24 angeordnet ist.
  • Entsprechend wird durch die oben beschriebenen Schritte die in 3 gezeigte Kopfstütze P gebildet. Die resultierende Kopfstütze P umfasst eine Schaumpolsterung 17a, bei der es sich um einen weichen Polyurethanschaum handelt, der in der oben genannten Schäumungsvorrichtung 22 aus dem Urethanschäummittel 15 gebildet wurde, das Oberflächenüberzugselement 23, das die Schaumpolsterung 17a abdeckt, und die Kopfstützenverankerung 24, die in der Schaumpolsterung 17a bereitgestellt ist.
  • Bei den oben beschriebenen Schäumungsschritten ist anzumerken, dass das flüssige Urethanschäummittel 15, das in das Oberflächenüberzugselement eingespritzt wird, sofort der Luft, die den Atmosphärendruck aufweist, ausgesetzt wird und der auf dieses Urethanschäummittel ausgeübte Hochdruck plötzlich verringert wird, was dazu führt, dass das Kohlenoxid C, das in dem flüssigen Urethanschäummittel vorhanden ist, hinsichtlich des Ausmaßes seines Drucks sofort der Luft gleich wird, in welchem Moment das Kohlenoxid C augenblicklich zu einer Masse kleiner Bläschen in dem flüssigen Urethanschäummittel verdampft (expandiert wird). Diese blasige Expansion des Kohlenoxids multipliziert die Schäumungsrate des Urethanschäummittels 15, das in diesem Stadium gleichzeitig gehärtet und geschäumt wird, wodurch es leicht ist, eine gewünschte niedrige Dichte eines sich ergebenden Polyurethanschaumprodukts mit einer weichen Eigenschaft in dem Oberflächenüberzugselement zu erreichen. In dieser Hinsicht kann das Oberflächenüberzugselement wie gezeigt zum Beispiel durch Zusammennähen von Basismaterialien gebildet werden.
  • Es wird hier angemerkt, dass das verwendete Kohlenoxid C ein Kohlenoxid ist, das während des Prozesses des Erhalts von Rohbenzin und Nebenprodukten aus Naphtha zur Abgabe in die Luft bestimmt ist. Bei der vorliegenden Erfindung wird dieses Kohlenoxid während dieser Naphthaverarbeitungsschritte aufgefangen und in einer Flasche gespeichert, um bei dem oben beschriebenen Schäumungsprozess verwendet zu werden. Daher ist es nicht nötig, irgendeinen besonderen industriellen Prozess zur Herstellung von Kohlenoxid bereitzustellen. Mit anderen Worten ist das Kohlenoxid C, das bei der erläuternden Ausführungsweise der vorliegenden Erfindung verwendet wird, Kohlenoxid, das während der Schritte des Extrahierens und Raffinierens von Rohbenzin aus Naphtha erzeugt wird, und wird das Kohlenoxid bei diesen Schritten direkt aufgefangen, die daher keinerlei industriellen Prozess zur Herstellung des Kohlenoxids C benötigen. Ferner verhindert diese Weise des Auffangens von Kohlenoxid eine Abgabe des Kohlenoxids C in die Luft. Daher ist es möglich, die verbundenen Kosten zu verringern und auch ein umweltfreundliches industrielles System und eine solche Anlage einzurichten.
  • In diesem Zusammenhang kann anstelle der Verwendung von Kohlenoxid und Fluorchlorkohlenstoffen Wasser für die chemische Reaktion mit dem flüssigen Schäummittel verwendet werden, um das beabsichtigte weiche Polyurethanschaumprodukt zu bilden. Doch dieses Schäumungsverfahren, das nur Wasser verwendet, benötigt einige Sekunden an Cremebildungszeit, während der das flüssige Schäummittel nach wie vor flüssig, cremeartig, bleibt, bevor es zu einem weichen Polyurethanschaumprodukt mit dem Oberflächenüberzugselement gehärtet und geschäumt wird.
  • Im Gegensatz zu dem obigen Wasserreaktionsverfahren kann die erläuternde Ausführungsweise der vorliegenden Erfindung, die das Kohlenoxid verwendet, die oben genannte Cremebildungszeit extrem, bis nahe an Null, verringern, wodurch die Zeit, während der das flüssige Urethanschäummittel 16 flüssig bleiben wird, extrem verkürzt wird. Entsprechend wird das flüssige Urethanschäummittel 15 beim Einspritzen in das Innere des Oberflächenüberzugselement darin sofort gehärtet und geschäumt, was ein Auslaufen des Urethanschäummittels 15 durch genähte Abschnitte des Oberflächenüberzugselements (diese genähten Abschnitte umfassen Nadellöcher in der Naht, und untereinander in Kontakt stehende, nicht genähte Bereiche der Grundmaterialien entlang jedes der genähten Abschnitte) im Wesentlichen ausschließt.
  • Es ist zu beachten, dass die oben genannte ”Cremebildungszeit” im Allgemeinen als Reaktionszeit definiert ist, während der ein flüssiges Material A (d. h., das mit Kohlenoxid gemischte flüssige Material 12, das Kohlenoxid enthält) und ein anderes flüssiges Material B (d. h., das zweite flüssige Material 2) miteinander reagieren und einen weißlichen pastösen Zustand wie eine Creme annehmen, der sich nicht zu einem geschäumten Zustand entwickelt; diese Cremebildungserscheinung tritt kurz nach dem Mischen dieser beiden flüssigen Materialien A und B miteinander auf.
  • Genauer werden nach der erläuternden Ausführungsweise der vorliegenden Erfindung das erste flüssige Material 1, das das Kohlenoxid C enthält, und das zweite flüssige Material 2 wie vorher beschrieben in der Hochdruck-Schäummittelanfertigungsvorrichtung 16 miteinander reagiert, woraufhin die so reagierten Materialien beginnen, ein etwas blasiges Aussehen anzunehmen und daher zu einem flüssigen Schäummittel 15 werden, das wie eine Creme aussieht. Da in diesem Stadium in dieser Vorrichtung 16 ein vorbestimmter Hochdruck ausgeübt wird, wird die Schäumungsrate dieses flüssigen Schäummittels 15 gesteuert und auf ein bestimmtes geringes Ausmaß gedrückt, wodurch verhindert wird, dass das flüssige Schäummittel 15 zu einem blasigen weißen Zustand geschäumt wird. Unter diesen gesteuerten Bedingungen wird das flüssige Schäummittel 15 durch die Einspritzvorrichtung 18 zu der Einspritzdüse 20 geliefert, durch die das flüssige Schäummittel in das Innere des Oberflächenüberzugselements 23 eingespritzt wird. Bei diesem Einspritzschritt wird das flüssige Schäummittel 15 sofort der Luft, die den Atmosphärendruck aufweist, ausgesetzt, während es in das Oberflächenüberzugselement eingespritzt wird. Dadurch wird das flüssige Schäummittel beim Eindringen in das Innere des Oberflächenüberzugselements augenblicklich auf eine stark beschleunigte Weise geschäumt. Dies liegt daran, dass das Kohlenoxid bei der erläuternden Ausführungsweise der Erfindung unter einem hohen Druck in dem flüssigen Schäummittel enthalten ist, und das flüssige Schäummittel daher dann, wenn es der Luft unter Atmosphärendruck ausgesetzt wird, augenblicklich gehärtet und geschäumt wird, wobei es gleichzeitig zu einer Expansion und Abgabe des Kohlenoxids kommt, was bedeutet, dass die Cremebildungszeit des flüssigen Schäummittels extrem kurz ist. Mit anderen Worten wird der flüssige Zustand des Schäummittels 15 extrem verkürzt. Daher ist es möglich, ein Auslaufen des flüssigen Schäummittels 15 durch genähte Abschnitte des Oberflächenüberzugselements (diese genähten Abschnitte umfassen Nadellöcher in der Naht, und untereinander in Kontakt stehende, nicht genähte Bereiche der Grundmaterialien entlang jedes der genähten Abschnitte) im Wesentlichen zu verhindern. Anschließend daran wird wie in 3 angegeben eine Schaumpolsterung 17a niedriger Dichte gebildet und in das Oberflächenüberzugselement 3 gefüllt, woraus sich versteht, dass nun ein weiches Schaumprodukt, das mit dem Abdeckelement einstückig ausgeführt ist, in einem generischen Sinn erzeugt ist, und dass die in 3 veranschaulichte Kopfstütze P eine beispielhafte Ausführungsweise eines solchen weichen Schaumprodukts, das einstückig mit einem Oberflächenüberzugselement ausgeführt ist, sein kann.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    erstes flüssiges Material
    2
    zweites flüssiges Material
    3, 4 und 11
    Lagerbehälter
    C
    Kohlenoxid
    7
    Mischvorrichtung
    12
    mit Kohlenoxid gemischtes flüssiges Material
    16
    Hochdruck-Schäummittelanfertigungsvorrichtung
    15
    Urethanschäummittel
    20
    Einspritzdüse

Claims (5)

  1. Prozess zur einstückigen Bildung eines Schaumprodukts mit einem Oberflächenüberzugselement, dadurch gekennzeichnet, dass er Folgendes umfasst: einen ersten Schritt, in dem ein mit Kohlenoxid gemischtes flüssiges Material angefertigt wird, indem Kohlenoxid unter Ausübung eines Drucks darauf in ein erstes Material, das als Hauptbestandteil Polyol enthält, eingemischt wird, ohne dass während des ersten Schritts ein zwangsweises Rühren erfolgt; einen zweiten Schritt, wobei das mit dem Kohlenoxid gemischte Material und ein zweites Material, das als Hauptbestandteil Isocyanat enthält, in einer Hochdruck-Schäummittelanfertigungsvorrichtung miteinander in Kontakt gebracht und gemischt werden, wodurch ein resultierendes Urethanmaterial als flüssiges Urethanschäummittel bereitgestellt wird; und einen dritten Schritt, wobei das flüssige Urethanschäummittel, das bei dem zweiten Schritt hergestellt wurde, unter Ausübung eines Drucks darauf in das Innere eines Oberflächenüberzugselements eingebracht wird, wobei das Oberflächenüberzugselement ein Element ist, das für die einstückige Bildung des Schaumprodukts mit dem Oberflächenüberzugselement nötig ist.
  2. Prozess zur einstückigen Bildung eines Schaumprodukts mit einem Oberflächenüberzugselement nach Anspruch 1, wobei der Prozentsatz des Kohlenoxids, das in dem ersten Material vorhanden ist, so gesteuert wird, dass er 0,2 bis 2% beträgt.
  3. Prozess zur einstückigen Bildung eines Schaumprodukts mit einem Oberflächenüberzugselement nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Kohlenoxid unter einem darauf ausgeübten Druck von 3 bis 10 Mpa in das erste Material eingemischt wird.
  4. Prozess zur einstückigen Bildung eines Schaumprodukts mit einem Oberflächenüberzugselement nach Anspruch 1, wobei das Kohlenoxid ein Kohlenoxid ist, das während eines Prozesses zur Raffinierung von Rohbenzin abgegeben wird, und wobei dieses besondere Kohlenoxid bei dem ersten Schritt in das erste Material eingemischt wird.
  5. Prozess zur einstückigen Bildung eines Schaumprodukts mit einem Oberflächenüberzugselement nach Anspruch 1, wobei bei dem dritten Schritt des Einbringen des flüssigen Urethanschäummittels unter dem darauf ausgeübten Druck in das Oberflächenüberzugselement ein Druck in dem Inneren des Oberflächenüberzugselements einem Atmosphärendruck gleich ist, und wobei das flüssige Urethanschäummittel unter dem Atmosphärendruck in das Innere des Oberflächenüberzugselements eingespritzt wird.
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