DE1629323A1 - Verfahren zum herstellen von geschaeumten polystyrolperlen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Gegenstände, wie Blöcke, Platten, geformte Artikel od. dgl. aus gegebenenfalls durch Einführung eines Substituenten modifizierten Polystyrolschaums, den man gewöhnlich aus Ausgangsmaterialien in Form von kleinen Elementen oder Granulaten des ein Treibmittel enthaltenden Polystyrols erhält, das durch Dampf behandelt wird. Unter Einfluß der Wärme verflüchtigt sich das Treibmittel und ruft eine Volumenvergrößerung der Granulate hervor, die zu zellhaltigen oder geschlossenzelligen Perlen

werden. 4098 U/1026

Nach einem "bekannten Verfahren werden diese geschäumten Perlen zu ihrer Agglomerierung und zur Herstellung eines

einem Druck Gegenstandes gewünschter Form Ausgesetzt, wobei man diesen Druck durch Aufbringung einer äußeren Kraft, z. B. durch einen Kolben erhält, der sich in einer die geschäumten Perlen einschließenden Form verschiebt. Der Druck wird ausgeübt, nachdem der Stoff auf die notwendige Eimchungstemperatur gebracht wurde. *

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung geschäumter Perlen besteht darin, daß die Granulate bei Umgebungsdruck vorgeschäumt werden, indem sie einer Damjtpfbehandlung, dann nach einer Konditionierung einer Behandlung durch Dampf im Autoklaven ausgesetzt werden.

Die Expansion oder Schäumung der Perlen erfolgt also gleichzeitig mit Verdampfung des in den vorgeschäumten Perlen verbleibenden Treibmittels und, in einigen Fällen durch Verdampfung von gegebenenfalls in den Perlen enthaltenem Wasser. Wenn darüberhinaus die Perlen auf Umgebungsdruck zurückgeführt sind, so^e-£&t$£&^r)g£kh. die in den Perlen enthaltenen Gase, wodurch man eine bessere Endexpansion erhält.

Erfindungsgemäß wird nun eine einzige Dampf- und Autoklavbehandlung oder mehrere dieser durch Konditionierungszeiträume im Speicher (Reifung) getrennte Behandlungsweisen vorgeschlagen. 4 Q 9 8 1 A / 1 0 2 6

Erfindungsgemäß kann man, unter Durchführung der letzten Konditionierungsbehandlung durch vorzugsweise leicht erwärmte Luft, Perlen erhalten, deren spezifische dcheinbare Dichte sehr gering ist und die in der Nähe von 4 kg/nor liegen kann.

Es ist bekannt, daß vom wirtschaftlichen Standpunkt her, insbesondere für Zwecke der Isolation Produkte geringer Dichte verwandt werden sollten, obwohl deren Wärmeleitkoeffizient bei leichten Produkten größer ist. In der ,Tat kann man die gleiche Isolationsleistung mit weniger Material erreichen.

Stellt man die Isolation vermittels eines Produktes mit spezifischem Gewicht von 12 kg/m her und wünscht man, daß der Wärmeverlust q pro ÖberÜächeneinheit und pro Zeiteinheit einer Wärmedurchgangs zahl von 1 Kcal/m «h» 0 entspricht, so beträgt das Isolationsgewicht 1,20 kg/m .

Bei einem Produkt mit dem spezifischen Gewicht von 8 kg/m^J sind für die gleiche Wärmedurchgangszahl 320 g an Material erforderlich, das sind 23 i° weniger als im.ersten Fall. Bei einem Produkt mit dem spezifischen Gewicht von 6 kg/m^J sind, für die gleiche Wärmedurchgangszahl, 275 g, das sind 34 $ weniger als im ersten Fall erforderlich. Diese Beispiele machen die Materialersparnis deutlich, die bei 4098 14/1026

der Verwendung sehr leichter Materialien eintritt.

Nach dem, oben erwähnten Verfahren kann man Prodiakte ausgezeichneter Qualität und unter bestimmten Bedingungen leichte Produkte erhalten. Man muß ein bestimmtes Verhältnis zwischen der scheinbaren Diciite der Perlen (d. h. der Dichte eines bestimmten durch Perlen und Zwischenräume eingenommenen Volumens) und der Enddichte des Produktes, das man durch eine Kompression dieser Perlen erhalten will, wählen. Der Wert dieses Verhältnisses liegt im allgemeinen zwischen 0,4 und 0,6, vorzugsweise bei 0,5. Um ein Produkt mit dem spezifischen Gewicht von 8 kg/m zum Beispiel zu erhalten, verwendet man Perlen mit einem scheinbaren spezifischen Gewicht von 4 kg/m etwa, .

Um geschäumte Perlen mit geringem scheinbaren spezifischen Gewicht, die sich zur Herstellung leichter Produkte eignen, zu erhalten, wiederholt man mehrmals die Dampfbehandlung, indem zwischen jedem Behandlungsschritt eine Konditionierung im Speicher vorgenommen wird, wocSibeh= die Behandlung durch einen Kondii/ionierungsvorgang abgeschlossen wird. Diese Konditionierung ist erforderlich, um eine erhebliche Verminderung der spezifischen Dichte der Perlen bei jedem Vorgang zu erhalten* Diese Konditionierung (Reifung) . wird durch mäßiges Einblasen von ggf. erwärmter Luft quer Lie Perlenmasse erreicht. Geht man von dehnbaren

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iurch.
■gen- ai

Granulaten einer scheinbaren spezifischen: Dichte von etwa 650 kg/m aus, so kann man nach vier oder fünf aufeinander-■folgeiiden^-DoApf^-tind': Reifungsbehandlüngsvorgängen Perlen mit einem scheinbareh spezifischen Gewicht von 7 kg/rn^ eriialteriv Di# Erfährurig zeigte daß es schwierig ist/

alif-''dieseWeise Perlen mit einem scheinbaren spezifischen Gewichtixa'tßt 7 kg/rü zu örhalten.

Ziel der Erfindung sind nun Gegenstände, "bei denen die geschäumten Perlen eine scheinbare Dichte im Bereich von 5 kg/m- (>= 0,005) oder darunter liegt.

ßäs folgende Beispiel erläutert die Erfindung ohne sie" zu begrenzen.

1 * Als Ausgangsstoff wählt man schäumbare Granulate mit dem scheinbaren spezifischen Gewicht von 650 kg/m.

I)ie ..Granulate werdenΓ bei umgebungsdruck durch Dampf -5 bis '6 Minuten laiig erwärmt. - ■ ,-.,■· -

Dieser ersten Behandlungsphäse läßt man eine Konditioniefungsbehändlung im Speidher während mehrerer Stunden, z. B. während 3 Stunden bei 40° C folgen. Die scheinbare spezifische Dichte der erhaltenen Perlen liegt bei etwa 13 kg/rn*^ ^ ^ - -■■; '_■ -. .;-"^:- ' ■ ■ - " ·-.- *■■■■'■ ^'""^:-^; >-^· 4098U/1 026 Γ -

2". Die Perlen werden nun im Autoklaven behandelt, wobei die folgenden, sich aneinander anschließenden Verfahrensschritte vorgenommen werden:

Man läßt über die in den Autoklaven eingeführten Perlen Dampf 30 Sekunden lang streichen, wobei der Dampfeintritts-

druck bei 150 g/cm liegt;

der DRuck wird innerhalb von 10 Sekunden auf 700 g/cm erhöht;

der Druck wird innerhalb von 10 Sekunden bis auf Umgebungsdruck .abgesenkt}

es folgt eine langsame Abkühlung während etwa 25 Minuten; nun erfolgt eine Lagerung im Speicher zur Trocknung und zum Nachblähen infolge Einblasens von Luft mit etwa 50° C.

Die spezifische scheinbare Dichte der so erhaltenen Perlen liegt bei etwa 4 kg/m «

Jede Schäumungs- oder Expansionsstufe kann entweder an einer stationären Arbeitsstelle oder durch Vorbeiführung des Materials an Behandlüngs st eil en erfolgen, indem geeignete Vorrichtungen, z. B. ein Autoklav zur kontinuierlichen Behandlung eingesetzt werden.

Die Erfindung bezieht sich auch auf Gegenstände, wie z. B.

^; . (Formkörper) Platten, geformte Artikel7od. dgl. aus geschäumtem Polystyrol,

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dessen Dichte im Bereich von 6 bis 10 kg/m liegt Und die man durch Agglomeration erfindungsgemäß geschäumter Perlen erhält.

Diese Gegenstände kann man aus Perlen mit einer Dichte von 3 his 5 kg/m durch Vorpressen in einer Form oder durch kontinuierliche Agglomeration erhalten.

Insbesondere aufgrund des Verhältnisses zwischen der Dichte des Ausgangsmaterials und des Endproduktes besitzen die hergestellten Produkte eine ausgezeichnete Kohäsion und weisen ausgezeichnete mechanische Eigenschaften in bezug auf Elastizität, Widerstand gegen Zusammendrückung, Biegung oder Verhalten beim Stanzen, und zwar bei geringen Dichten auf. Zur Herstellung der gleichen Thermoisolation ist bei Verwendung der erfindungsgemäßen leichten Produkte wesentlich weniger Material erforderlich, was vom wirtschaftlichen Standpunkt einen bedeutenden Vorteil darstellt.

Die erfindungsgemäßen Produkte können in der verschied ends ten Weise angewandt werden, insbesondere als Wärme- oder Schall-

■'·'■■ * von Kuhlisolierungen für Bauten, für die Konditionierung

bzw. die Konditionierung von Räumen für die Reifung von Früchten, als Verpackungen od. dgl.

Patentansprüche 98 14/1026

Claims (8)

- 8 Patentansprüche

1. Verfahren zum Herstellen geschäumter Polystyrolperlen
aus ein Treibmittel enthaltendem Polystyrolgranulaten,
unter Dampfbehandlung, dadurch gekennzeichnet, daß die Granulate bei Umgebungsdruck vorgeschäumt werden, indem sie einer Dampfbehandlung, dann, nach einer Konditionierung, einer Dampfbehandlung im Autoklaven unterworfen werden. -. ... .

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e nnzeic h η e t , daß die aus dem Autoklaven austretenden geschäumten Perlen einer Konditionierung ausgesetzt werden.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß, unterbrochen von
Konditionierungszeiträumen, eine Mehrfache Behandlung

mit Dampf sowie im Autoklaven vorgenommen wird.

4»-Verfahren nach einem der'vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Arbeitsstufe an eher stationären Arbeitsstelle vorgenommen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch

gekennzeichnet , daß die Behandlung kontinuierlich vorgenommen wird.

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6. Gegenstände, ζ. Β. Perlen, aus geschäumtem Polystyrol, gekennz e i chnet durch eine scheinbare Dichte im Bereich von 5 kg/m· .

7. Gegenstände, z. B. Perlen, aus geschäumtem Polystyrol, gek ein ζ e ic h net durch eine scheinbare spezifische Dichte unter 5

8. Platten, geformte Artikel oder dergleichen aus agglomerierten Perlen, die nach dem Verfahren eines der Ansprüche 1 bis 5 hergestellt wurden.

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