DE1629373A1 - Verfahren zur Herstellung aufschaeumbarer Massen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung aufschaeumbarer MassenInfo
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Description
DR.-W
7 STUTTGART-I
TELEFON 2427Ä1/2
A 10 289
i - str
25c 8, 1966
i - str
25c 8, 1966
Firma Deutsche Linoleum-Werke Aktiengesell schaft, 712 Bietigheim/Wttrtt.
• · ■ i -
Sie Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung aufsohäumbarer
Partikel, insbesondere auf der Basis von Kunststoff-,aus denen in an sich bekannter Weise im we«
sentlichen durch Erwärmung Schaumetoffkörper beliebiger Gestalt
hergestellt werden können0
Es 1st bekannt, auf der Basis von Polystyrol treibmittelhaltige»
gegebenenfalls schon vorgesohäumte Stoffe in Gestalt
verhältnismäßig kleiner Partikel herzustellen und hieraus durch Aufblähen Formkörper zu fertigen. Es ist ferner bekannt, daß verechäumbare Stoffe zu verhältnismäßig großen,
in sich zusammenhängenden βinetUokigen festen Körpern geformt
und diese hierauf in verhältnismäßig kleine echüttfä-
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i «= str
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hige Partikel zerkleinert werdena Aus diesen Partikeln können
ebenfalls im wesentlichen durch Erwärmung Schaumstoffkörper hergestellt werden»
Die Herstellung verhältnismäßig kleiner,, aufschäumbsier Partikel, die zur Fertigung beliebig geformter Schaumstoffkörper
geeignet sind, lässt sich gemäß der Erfindung dadurch wesent-
vorzugsweise als Dispersion. Suspension oder Lösung vorliegende,
lieh vereinfachen, daB eine treibmittelhaltige/teigige, oder
flüssige Ausgangsmasse in eine Vielzahl vergleichsweise kleiner Teilvolumina zerteilt wird und diese vorzugsweise durch
Erwärmung mindestens an ihren Oberflächen verfestigt werden.
In einfacher Weise kann dies dadurch erreicht werden, daß die Ausgangsmasse tropffähiger Konsistenz in einen Behälter gefüllt wird, dessen Boden eine oder mehrere vergleichsweise
kleine Öffnungen aufweist, so daß aus diesen Öffnungen vergleichsweise kleine Teilvolumina in Tropfenform austreten.
Zur Erhöhung der Tropfenfrequenz kann auf die Ausgangsmasse ein periodisch wechselnder Druck ausgeübt werden, Wenn die
tropfenförmigen Teilvolumina sodann eine entsprechend lang bemessene Fallstrecke passieren, nehmen sie kugelförmige Gestalt
anο Werden die Teilvolumina während des Falles beispielsweise
durch Zuführung stark trubulenter Heißluft in den FaIl-
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i - str
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raum in Rotation versetzt 9 so wird die Ausbildung der kugel=
förmigen Gestalt begünstigt <,
Zur Herstellung aufsehäumbarer Partikel in der Form von Zylindern mit beliebig herstellbarem Verhältnis von Länge zu
Durchmesser dieser Zylinder wird die Ausgangsmasse vorzugsweise duroh Anwendung von Druck durch eine oder mehrere ver»
gleichsweise kleine öffnungen getrieben; hierdurch entstehen
strangförmige Gebilde9 die sodann in Strangabsehnitte von gewünschter Länge zerkleinert werdeno
Zur Herstellung vergleichsweise kleiner aufschäumbarer Partikel,
deren äußere fiestalt sich der Kugelform nähert« wird die
Ausgangsmasse mittels flüssiger und/oder gasförmiger Medien, SeBo mittels Naßdampf 9 zersprüht· Den zum Zersprühen der Aus»
gangsmasse verwendeten Medien werden vorteilhaft erweise als
Anlagerungskerne dienende Stoffe, beispielsweise Sand? Pasern
oder Plüssigkeitsta*©pfen beigemengt, Hierdurch wird erreicht,
daß die nach dem Zersprühen als eine Art Hebel vorliegenden Teilvolumina sich zu größeren Tröpfchen.aneinanderlagern«,
Die Ausgangsmasse !sann auch in einfacher Weise durch Einwir*-
kung von Zentrifugalkraft zerteilt werdeno Hierzu wird bei«
spielsweise dift Ausgangaxaasse auf ©ine sehneil rotierende
Scheibe aufgebracht oder in quer zu ihrer Achse rotierende
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Rohre oder Rohraystoise eingebracht, 00 daß die auf die Auegangenaese
wirkende Zentrifugalkraft ein Zerteilen dieser Hasse in kleine Teurolumine bewirkt, die in einer Ebene senkreoht
zur Rotationsachse fortgeschleudert werden. Be hängt dabei in wesentlichen von der Zentrifugalkraft und der Viskosität
der Ausgangsoasse ab, ob die Teilvolumina mehr kugelfBridge
oder nehr fadenförmige Gestalt annehmen.
Zur Herstellung aufschäumbarer Partikel, die aus mehreren Komponenten
bestehen, werden vorteilhafterweise Düsensysteme verwendet, bei denen die Ausgangsmasse durch eine Düse getrieben
wird, die von einer Hingdüse umgeben ist, durch welche gleichseitig
ein thermoplastisches Material, beispielsweise Polye^rol
oder Polymethylmetaorylat, zugeführt wird und hierauf das erhaltene
strangförmige Gesamtgebilde in Strangabschnitte gewünschter Länge zerteilt wird. Bei der Verwendung derartiger Partikel
zur Herstellung von Formkörpern bildet das thermoplastische Material ein Stützgerüst, welches die Eigenschaften der Formkörper in vielseitiger Weise verbessert«
Zur Herstellung von Schaumstoffkörpern, die sich beispielsweise durch Anisotropie ihrer Elastizität und Druckfestigkeit oder
durch hohe Reißfestigkeit auszeich^n, verwendet man vorteilhafterweise
aufschäumbare Partikel, zu deren Herstellung die Ausgangsmasse
durch eine Ringdüse getrieben wird, während durch eine von der Ringdüse umschlossene weitere Düse anorganische
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Stoffe, Thermoplaste, Duroplaste oder Elastomere einzeln oder
mehrere dieser Substanzen zugleich, vorzugsweise in Fora von Fäden oder Fasern augeführt werden und hierauf das erhaltene
strangfOrmige Oesamtgebilde in Strangabschnitte gewünschter
Länge zerteilt wird·
Die durch das Zerteilen der Ausgangsmasse jeweils erhaltenen TeilvoluHlna werden, vorzugsweise durch Erwärmung, mindestens
an ihren Oberflächen verfestigt. Die Erwärmung kann in an sich bekannter Weise durch Konvektion und/oder Strahlung erfolgen;
vorteilhaft ist es jedooh, die Teilvolumina nach dem Prinzip der induktiven oder kapazitiven Hochfrequenzerwärmung der Einwirkung
elektromagnetischer Felder auszusetzen. In besonders einfädler und wirtschaft Hoher Weise kann die Erwärmung dadurch
erfolgen, daß die vergleichsweise kleinen Teilvolumina von einem Flüssigkeitsbad aufgenommen werden, dessen Temperatur so
gewählt 1st, daß eine Verfestigung der Teilvolumina eintritt. Di· Partikel können dem Flüssigkeitsbad entnommen und zur weiteren
Verfestigung einem Heizkanal zugeführt werden»
Soll den zur Herstellung der Partikel dienenden Hassen ein Füllstoff beigefügt werden, so wird hierfür vorteilhafterweise
ein· nicht saugfähige Substanz, beispielsweise Sand, verwendet, um su verhindern, daß weitere, in flüssiger Form eingesetzt·
Bestandteile der Ausgangsmasse von diesem Füllstoff aufgesaugt
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Enthalten die gemäß der Erfindung hergestellten Partikel faserförmige
Substanzen, z.B. hochschmelzende synthetische Fasern, so bilden diese in dem fertigen Schäumstoffkörper ein
Stützgerüst, das die Eingenschaften des Körpers in vielseitiger
Weise verbessert.
Enthalten die zur Herstellung der Partikel dienenden Hassen
Stoffe mit vergleichsweise hoher elektrischer Leitfähigkeit,
beispielsweise spezielle Eußsorten, so kann die Verfestigung
der Teilvolumina, wie auch das Verschäumen der Partikel in einfacher Weise durch Induktive Hochfrequenzerwärmung erfolgen.
Enthalten die zur Herstellung der Partikel dienenden Kassen
mindestens eine Substanz, die, wie RuB, ein vergleichsweise hohes WErmeabβorptionsvermögen besitzen, so kann die Verfestigung
der Teilvolumina, wie auch das Aufschäumen der Partikel In besonders wirtschaftlicher Weise mit Hilfe von Wärmeatrahlern,
z.B. Infrarot-Strahlern, erfolgen.
Das Aufschäumen der erfindungsgemäfl hergestellten Partikel
kann mit besonderem wirtschaftlichem Vorteil erfolgen, wenn die zur Herstellung der Partikel dienenden Massen mindestens
•ine exotherm reagierende, Insbesondere als Treibmittel wirkend· Substanz enthalten. Hierfür eignen sich insbesondere
•olohe Substanzen, die, wie beispielsweise Azodioarbonamid,
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i - me -Erbeim Überschreiten einer bestimmten Temperatur unter
Wärmeabgabe zersetzen. Wird, wie beispielsweise bei der vorgenannten Substanz, bei der Zersetsung ein Gas frei,
so kam dieses vorteilhafterweise als Treibmittel die Auf«·
sohäumung bewirken. ·
Des Ausschäumen der erfindungsgemäß hergestellten Partikel
kann in einfacher und wirtschaftlicher Weise erfolgen, wenn die zur Herstellung der Partikel dienenden Hassen mindestens
eine Komponente eines oxotherm reagierenden Systems
enthalten. Verwendet man beispielsweise ein System, welches als Komponenten Oxide oder Hydroxide von Erdalkalimetallen
enthält, so kann die bei der Reaktion dieser Stoffe mit Wasser froiwerdende Wärme dazu dienen, die weiteren in der
Ausgangsmasse der Partikel enthaltenen Materialien, beispielsweise thermoplastischen Kunststoff, so zu erweichen,
daß deren Aufschäumen ermöglicht wird.
Enthalten die sur Herstellung der Partikel dienenden Hassen
Polyvinylchlorid und Polymthylmetacrylat, so können in vorteilhafter Weise Schaumstoffkörper hergestellt werden, die
zugleich hart und elastisch sind. Derartige Eigenschaften erhält man beispielsweisey wenn man als Ausgangsmanse eine
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i - rae
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Dispersion verwendet, die loo Teile Polyvinylchlorid, 5o
bis loo Teile Polymthylmetacrylat, sowie 5o Teile Weichmacher, 3o Teile Testbenzin, 15 Teile Treibmittel und 5
Teile Stabilisator enthält.
Teile Stabilisator enthält.
Zur Herstellung von Schaumstoffkörpern, die beispielsweise zur Verbesserung der !Druckfestigkeit und Wärmestandfestigkeit ein Stützgerüst aufweisen sollen, werden
vorteilhafterweise aufschäumbare Partikel verwendet, die mindestens eine Substanz enthalten, die in der Lage ist,
durch Reaktion mit einer oder mehreren anderen Substanzen einen Kunststoff, insbesondere einen duroplastischen
Kunststoff zu bilden.
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In den Zeichnungen sind in sub Teil sohematlecher Welse BInzelheiten
und Ausfuhrungsbeisplele dee Verfahrens gemäß der
Erfindung dargestellt. Es «eigenι
figur 1 die Anordnung verschiedener zur Durchführung des
?igur 2 die Anordnung verschiedener Vorrichtungen zur Durchführung
des Verfahrens unter Verwendung einer Sohne Schneckenpresse;
Figur 3 eine Vorrichtung zur Herstellung einzelner Partikel
Mittels einer Düse;
Figur 4 eine weitere Vorrichtung zur Herstellung kleiner Partikel.
In Figur 1 ist 1 eine Auegangsmasse tropffähiger Konsistenz,
die in den Behälter 2 eingebracht wurde. Die Membrane 3 vermittelt
einen periodisch wechselnden Druck auf die Ausgänge-■»see.
Das Ventil 4 verschließt eine Rohrleitung, durch die
die Ausgangsmasse dem Behälter zugeführt werden kann» Die
Ausgangsnaese tritt duroh die im Boden des Behälters befindliches,
vergleichsweise kleinen Öffnungen 5 durch und wird hierbei in vergleichsweise kleine tropfenförmige Teilvoluainm
6 «erteilt. Während dee Passierens der Fallstrecke 7 sind
die Teilvolumina der Strahlung des Infrarotstrahlers 8 ausge-
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setzt. Die Teilvolumina nehmen während dee Falles kugelförmige Gestalt 9 an. Die Teilvolumina fallen in ein Flüssigkeitsbad
10» aus dem sie mit Hilfe des SiebbandfOrders 11 entfernt
und dem Heiakanal 12 zugeführt werden. Aus diesem treten sie als verfestigte, aufsohäumbare, rieselfähige Partikel 13 aus ο
In figur 2 bezeiolanet 1 eine beispielsweise teigige Ausgnge
masse, die in das heizbare Gehäuse einer Schneckenpresse H eingebracht und durch vergleichsweise kleine Offnungen 15 ge~
trieben wird. 3b hierbei entstehenden etrangförmigen Gebilde
warden durch den Messarstern 16 in Strangabschnitte zerteilt.
Der Messerstem ist in einfacher Weise, ZoB. durch Aufbiegen
der Messerrücken, so ausgebildet, daß er in dem Flüssigkeitsbad 17 eine turbulente Strömung erzeugt, von der die vergleichsweise kleinen Strangabschnitte 18 erfasst und aus der Umgebung
des Messersterns schnelle fortgetrieben werden0 Mit Hilfe des
Siebbandförderers 19 werden die verfestigten Partikel dem Flüssigkeitsbad
entnommen und liegen sodann als aufschäumbare Partikel 2o vor,
In Figur 3 bezeichnet 21 eine Düse, duroh welche die Ausgange masse
getrieben wirdo Durch die Ringdüse 22 wird gleichzeitig
ein thermoplastisches Material zugeführt. Aus dem Insgesamt
beheizten DUBeneystem tritt ein strangförmiges Geeamtgebilde
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23 aus und wird im Flüssigkeitsbad Ά mit Hilfe der Vorrichtung
23 in Strangabsehnitte26 zerteilt„
In Figur 4 bezeichnet 1 die AusgangsmaBse tropffähiger Konsistenz,
die in ein Rohrsystem 27eingebracht wird. Das Zufuhrungsrohr
ist in den Lagern28 gehalten, so daß es möglich ist,
das Sprührohr 29 mit hoher Geschwindigkeit quer zu einer Achse
rotieren eu lassen. Aufgrund der Wirkung der Zentrifugalkraft wird die Ausgangsmasse durch die öffnungen des Sprührohres getrieben
und in kleine TeilVolumina 3o zerteilt f die in einer
Ebene senkrecht zur Rotationsachse fortgeschleudert wordene
Die Teilvolumina werden sodann von einem Flüssigkeitsbad aufgenommen, welches sich in einem behälter31 befindet, der so in
Rotation versetzt wird, daß die Badoberfläche einen Meniskus bildet.
11
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Claims (1)
- A 1o 28920.9.1966- me ., -M-Fa ten tans prücheMJVerfahren zur Herstellung aufochäumbarer Partikel, insbesondere auf der Basis von) Kunststoff.- ,dadurch gekennzeichnet* daß eine treibmittelhaltige, vorzugsweise als Dispersion, Suspension oder Lösung vorliegende, teigige oder flüssige Ausgangsmasee in eine Vielzahl kleiner Teilvolumina zerteilt wird und diese vorzugsweise durch Erwärmung mindestens an ihren Oberflächen verfestigt werden.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Teilvolumina aus einem Behälter, dessen Boden eine oder mehrere vergleichsweise kleine öffnungen aufweist, in Tropfenform austreten.3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß zur Erhöhung der Tropfenfrequenz auf die Ausgangsroasee ein periodisch wechselnder Druck ausgeübt wird.009886/1752A 10 289
- str
25. 8. 19664. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn-8 e i .β h η β t , daß vorzugsweise durch Anwendung von Druck die Auegangsmasse durch eine oder mehrere vergleiche" weise kleine öffnungen getrieben, hierdurch in strangförmige Gebilde verformt und diese hierauf in Strangabschnit-» te zerteilt werden.5· Verfahren nach Anspruch I^ dadurch gekennzeichnet , daß die Ausgangsmasse mittels flüssiger und/oder gasförmiger Hedien zereprüht wird»6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch g e k β η η sei c h η e t , daß den sum Zersprühen der Ausgangsmaese verwendeten Hedien als Anlagerungskerne dienende Stoffe beigemengt werdenο7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Ausgangsmasse durch Einwirkung von Zentrifugalkraft zerteilt wirdo8. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r ch g e k e η η zeichnet , daß die Auegangsmasse durch eine Düse getrieben wird, die von einer Ringdüse umgeben ist, durch- 13 009886/1752A 10 289 - ty «- Btr25. 8. 1966 -.welche gleichzeitig ein thermoplastisches Material zugeführt wird und hierauf dae erhaltene strangförmige Gesamtgebilde in Strangalischnitte zerteilt wird.9· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenr™ zeichne:*, -daß die Ausgangemasse durch eine Ring" dtiee getrieben wird, während durch eine von der Ringdüse umeohlosBene weitere Düse anorganische Stoffe, Thermoplaste, Duroplaste oder Elastomere einsein oder mehrere dieser Substanzen zugleich, vorzugsweise in Form von Fäden oder Fasern, zugeführt werden und hierauf das erhaltene strangföraige Gesamtgebilde in Strangabschnitte zerteilt wird.10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die vergleichsweise kleinen Teilvoiumina von einem Flüssigkeitsbad aufgenommen werden, dessen Temperatur se gewählt ist, daß eine Verfestigung der Teilvolumina eintritt«11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 ~ 10r dadurch gekennzeichnet 9 daß die zur Herstellung der Partikel dienenden Massen mindestens eine nicht saug.fähige Substanz als Füllstoff enthalten.- U 009886/1752BAD OWGINALΛ 10 289 '- et*
25ο 8 . 196612. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-11, dadurch^ gekennzeichnet, daß dl« Eur Herstellung der Partikel dienenden Hassen mindestens •in· faserförmige Substanz, beispielsweise ho ehe chmelss ende synthetischer 3»e»ern, enthalten«13* Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Herstellung der Partikel dienenden Massen mindestens •ine Substanz mit vergleichsweise hoher elektrischer Leitfähigkeit enthalten.14e Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-13* dadurch gekennzeichnet, daß die zur Herstellung der Partikel dienenden Hassen mindestens •ine Substanz mit vergleichsweise hohem Wärmeabsorptions* vermögen enthaltene15o Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 ~ 14,. dadurch gekennzeichnet, daß die zur Herstellung der Partikel dienenden Hassen mindestem} eine exotherm reagierende, vorzugsweise als Treibmittel wirkende Substanz enthalten.«. 15-009886/1752A To 289
20.9.1966
- me16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis. 15» dadurch gekennzeichnet, daß die zur Herstellung der Partikel dienenden Massen mindestens eine Komponente eines exotherm reagierenden Systems enthalten.17· Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch, gekennzeichnet, daß die zur Herstellung der Partikel dienenden Massen Polyvinylchlorid und Polymethylmetacrylat enthalten.18. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Herstellung der Partikel dienenden Massen mindestens eine Substanz enthalten, die in der Lage ist, durch Reaktion mit einer oder mehreren anderen Substanzen einen Kunststoff, vorzugsweise einen duroplastischen Kunststoff zu bilden.009886/1752Leerseite
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