DE1704686A1 - Regenerated foam - Google Patents
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Description
Betreffend
"Regenerierter Schaumstoff" Concerning
"Regenerated Foam"
Die Erfindung bezieht sich auf regenerierte Schaumstoffe, d. h. auf Stoffe, die gebildet werden können, wenn man fertige Schaumstoffteile, z. B. Abfälle, untereinander verbindeteThe invention relates to regenerated foams; H. on substances that can be formed, though you finished foam parts, z. B. Waste, connected with each other
Einer der wichtigsten Paktoren bei der Bestimmung des Dämpfungswertes eines Schaumstoffes ist seine Tragfähigkeit bei Belastung. In der MikroStruktur eines Schaumstoffes, beispielsweise eines Polyurethanschaumes, findet sich eine geometrische Anordnung von ineinander greifenden bandartigen Strukturteilchen , quer zu denen sich Membranen erstrecken, so daß Zellen gebildet werden. Wenn auf den Schaumstoff eine Belastung ausgeübt wird, erleiden die Membranen eine elastisch« IJe&odrtiiation, gefolgt von einem Ausbeulen der Ligamentstruktur» "Plattheit·1 (Bottoming) tritt auf, wennOne of the most important factors in determining the cushioning value of a foam is its load-bearing capacity. In the microstructure of a foam, for example a polyurethane foam, there is a geometric arrangement of interlocking band-like structural particles, across which membranes extend so that cells are formed. When a load is applied to the foam, the membranes undergo elastic "IJE & odrtiiation followed by a bulging of the ligament structure""flatness · 1 (bottoming) occurs when
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die Bänder nach unten durchgedrückt werden bis sie dicht aufeinanderliegen, so daß die Schaumstruktur dann praktisch als zusammengebrochen angesehen werden kanne the bands are pressed down until they lie tightly on top of one another, so that the foam structure can then practically be regarded as collapsed e
Zweck der Erfindung ist die Bereitstellung eines Regeneratschaumstoffes mit verbesserten Tragefähigkeits- und Dämpfungseigenschaften.The purpose of the invention is to provide a regenerated foam with improved wearability and damping properties.
Der erfindungsgemäße Regeneratschaumstoff, der diese Anforderungen erfüllt, besteht aus kleinen Teilchen eines ersten Schaumstoffes, die untereinander verbunden sind durch einen zweiten,neugebildeten Schaumstoff, in welch letzterem Fasern einheitlich verteilt sind.The regenerated foam according to the invention, which meets these requirements, consists of small particles a first foam, which are interconnected by a second, newly formed foam, in which the latter fibers are uniformly distributed.
Das Regenerat kann erfindungsgemäß hergestellt werden durch Vermischen von Teilchen eines fein zerkleinerten Schaumstoffes mit einem Gemisch aus einem verschäumbaren Harz und einem faserförmigen Material; das verschäumbare Gemisch wird dann dem Verschäumen unterworfen und der Schaumstoff gehärtet, so daß die Teilchen in einem zusammenhängenden Körper eingebaut sind. Bei dieser Herstellungsart treten zwischen den eingearbeiteten Schaumstoffteilchen und dem faserhaltigen Verstärkungsmaterial Zugkräfte auf, so daß die Bandstruktur durch die faserigen Teilchen aufrecht erhalten wird und das Aus-According to the invention, the regrind can be produced by mixing particles of a finely divided one Foam with a mixture of a foamable resin and a fibrous material; the The foamable mixture is then subjected to foaming and the foam is cured so that the particles are built into a coherent body. With this type of production occur between the incorporated Foam particles and the fibrous reinforcing material tensile forces, so that the band structure through the fibrous particles are maintained and the
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bauchen bzw. Zusammensacken unter Belastung stark eingeschränkt wird. Wichtig ist dabei, daß die Fasern durch den gesamten verschäumbaren Harzbinder hindurch gut verteilt sind, d. h., es muß sich um eine Dispersion von einzelnen, einfädigen Fasern, z. B. einer Masse aus losen Fasern, zo B0 ein kurzfaseriges Werg, handeln. Die charakteristischen und besonders vorteilhaften Eigenschaften der erfindungsgemäßen Produkte wurden sich nicht einstellen, wenn % die Fasern lediglich in Form von Garnen oder anderen gesponnenen oder gezwirnten Produkten vorhanden wären.bulging or sagging under load is severely restricted. It is important that the fibers are well distributed through the entire foamable resin binder, that is, it must be a dispersion of individual, single-filament fibers, e.g. B. a mass of loose fibers, z o B 0 a short-fiber tow, act. The characteristic and particularly advantageous properties of the inventive products were not set when% the fibers were present only in the form of yarn or other spun or twisted products.
Die verwendeten Fasern können synthetischer oder natürlicher Herkunft sein. Nicht reaktionsfähige Fasern von geringer Absorptionskraft, z. B« Zellulosefasern, sind bevorzugt» Die Faserlänge kann 1,6 bis 76,2 mm betragen, liegt jedoch vorzugsweise zwischen 6,3 und 19 mm. Die Faserdicke kann verschieden sein; sie kann beispielsweise zwi- , sehen 2 und 3oo to. sehwankend, wobei die bevorzugte Dicke bei etwa 5o den. liegt»The fibers used can be of synthetic or natural origin. Non-reactive fibers of low absorbency, e.g. B «Cellulose fibers are preferred» The fiber length can be 1.6 to 76.2 mm, however, it is preferably between 6.3 and 19 mm. The fiber thickness can be different; it can, for example, be see 2 and 3oo to. swaying, the preferred thickness at about 50 den. lies"
Während ihrer Herstellung oder anschließend daran können die Fasern zusätzlichen Behandlungen unterworfen werden, um die Adhäsion zwischen dem Schaum und der Faser zu erhöhen und/oder die physikalischen Eigenschaften desThe fibers may be subjected to additional treatments during or after their manufacture to increase the adhesion between the foam and the fiber and / or the physical properties of the
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aufgearbeiteten Schaumstoffes zu verbessern« Die bevorzugte Methode zur Erreichung einer erhöhten Adhäsion besteht darin, daß man Fasern mit rauher Oberfläche verwendet, so daß das verschäumbare Harzgemisch in die Oberflächenunregelmäßigkeiten der Pasern eindringt und sie dadurch wirkungsvoll miteinander verkittet. Fasern mit rauher oder unregelmäßiger Oberflächenstruktur sind im Handel erhältlich, beispielsweise in Form von "mattierten Fasern", die bereits während ihrer Herstellung aufgerauht worden sind. In den folgenden Beispielen wurden Viskosefasern dieser Art verwendet.to improve reclaimed foam «The preferred one The method for achieving increased adhesion is to use fibers with a rough surface used so that the foamable resin mixture penetrates into the surface irregularities of the fibers and thereby effectively cementing them together. Are fibers with a rough or irregular surface structure commercially available, for example in the form of "matted fibers" that are already roughened during their manufacture have been. Viscose fibers of this type were used in the following examples.
Für den als Bindemittel dienenden Schaumstoff können auch Überzugsmassen Verwendung finden, die ein reaktionsfähiges Zwischenglied zwischen Schaumstoff und Faser darstellen; beispielsweise kann man die Fasern mit Polyamidharzen, Alkydharzen und dergleichen überziehen ehe man sie in den Schaumstoff einarbeitet.For the foam serving as a binder, it is also possible to use coating compounds which are reactive Represent an intermediate link between foam and fiber; for example, the fibers can be coated with polyamide resins, Alkyd resins and the like coat before they are incorporated into the foam.
Der zerkleinerte, in Teilchenform eingebrachte fertige Schaumstoff, kann z. B. Polyurethan- (entweder Polyäther- oder Polyester-) -Schaumstoff, Kautschuklatex, Kautschukschwamm oder ze^-lförmiger Kautschuk sein. Harter Polyurethanschaumstoff, Kork und andere leichte Materialien können ebenfalls, entweder einzeln oder in Kombination,The crushed finished product introduced in particle form Foam, e.g. B. Polyurethane (either polyether or polyester) foam, rubber latex, rubber sponge or cellular rubber. Rigid polyurethane foam, Cork and other lightweight materials can also be used, either individually or in combination,
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für den faserhaltigen Regeneratschaumstoff verwendet werden. Vorzugsweise werden die Teile des wieder zu verwendenen Schaumstoffes mit einem entsprechenden flüchtigen lösungsmittel angequollen oder vorexpandierto Diese Technik ist der britischen Patentschrift 976 26o zu entnehmen. Im Fall von Polyurethan- oder Kautschukteilchen sind geeignete Quellmittel^ z. B. flüchtige chlorierte Kohlenwasserstoffe, denen kleine Zusätze von ^j damit verträglichen Zelluloselösungsmitteln zugefügt werden können, um die Bindekraft zu erhöhen. Die Anwesenheit von Lösungsmitteln in der verschäumbaren Harzmasse unterstützt diese auch beim Eindringen in die Oberflächenunregelmäßigkeiten von Fasern mit rauher Oberfläche.can be used for the fibrous regenerated foam. Preferably, the parts are of the swollen again verwendenen foam with an appropriate volatile solvent or pre-expanded o The technique is British patent specification to refer to 976 26o. In the case of polyurethane or rubber particles, suitable swelling agents are e.g. B. volatile chlorinated hydrocarbons to which small additions of compatible cellulose solvents can be added in order to increase the binding force. The presence of solvents in the foamable resin composition also assists it in penetrating the surface irregularities of fibers with a rough surface.
Das Bindemittel ist vorzugsweise ein Polyurethanharz, das vom Polyäther- oder Polyestertyp sein kann» Der damit gebildete Schaumstoff ist vorzugsweise weich, kann jedoch gegebenenfalls auch halbstarr oder sogar ganz starr sein.The binder is preferably a polyurethane resin, which can be of the polyether or polyester type Foam formed is preferably soft, but can optionally also be semi-rigid or even completely rigid.
(auf(on
Zum Verschäumen kann eines der]wässriger Grundlage arbeitenden Verfahren oder die Dampfhärtung angewendet werden} der Schaumstoff kann jedoch auch mit Hilfe eines wasserfreien Verfahrens gebildet werden,wobei die oben erwähnte Technik angewandt werden kann, bei der mit Hilfe eines Lösungsmittels eine Vorexpansion bewirkt wird. Die letztere Arbeitsweise ist für Zwecke der Erfindung bevorzugt, ob-For foaming, one of the] aqueous bases can work Method or steam curing are used} the foam can, however, also with the help of an anhydrous Process are formed, wherein the above-mentioned technique can be applied, in which with the aid of a Solvent a pre-expansion is effected. The latter procedure is preferred for the purposes of the invention, whether-
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wohl auch mit Hilfe der anderen Methoden verwendungsfähige Produkte erhalten werden.usable products can probably also be obtained with the help of the other methods.
Das Härten der Schaumstoffe kann ebenfalls auf sehr verschiedene Weise bewirkt werden, je nach dem verwendeten Katalysatorsystenio So sind beispielsweise das Kalthärten, das Erhitzen unter Kompression, das Härten mit Dampf, im Ofen oder mit Hilfe von Mikrowellen wirk-φ same Härtungsmethoden. Die bevorzugte Arbeitsweise besteht darin, daß der unter Druck stehende Schaum zwischen Platten erwärmt wird0 The curing of the foams can also be effected in very different ways, depending on the catalyst system used. For example, cold curing, heating under compression, curing with steam, in an oven or with the aid of microwaves are effective curing methods. The preferred mode of operation is to heat the pressurized foam between plates 0
Die erfindungsgemäßen, mit Fasern verstärkten Regeneratschaumstoffe haben eine hohe Zugfestigkeit und erleiden eine geringe Verlängerung unter Spannung, zum Unterschied von ähnlichen bekannten regenierten Schaumstoffprodukten; hinsichtlich ihrer Polsterwirkung und Stoßdämpfung sind sie den bekannten vergleichbaren Produkten wesentlich überlegen« Sie verbinden gewissermaßen die Festigkeit von Textilprodukten mit dem elastischen Verhalten von Schaumstoffen und finden z„ B. Verwendung als Teppichunterlagen, wo sie die üblichen, auf der Rückseite mit Jute versehenen Stoffe ersetzen, in der Verpackungsindustrie, wo ihre außerordentlich hohe Stoßdämpfungswirkung besonders geschätzt wird, und ebenso als Matten oder Beläge für Sportzwecke, wo erhöhte Steifheit und guter Abriebwiderstand besonders vor- The fiber-reinforced regenerated foams according to the invention have high tensile strength and suffer little elongation under tension, in contrast of similar known regenerated foam products; in terms of their cushioning effect and shock absorption they are significantly superior to the known comparable products «They combine the strength of textile products, so to speak with the elastic behavior of foams and are used, for example, as carpet underlays where they replace the usual fabrics with jute on the back in the packaging industry, where their extraordinary high shock-absorbing effect is particularly valued, and also as mats or coverings for sports purposes, where increased stiffness and good abrasion resistance are particularly important.
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teilhaft ist.is partaking.
Auch in der Matratzen- und Polstermöbelindustrie haben die anmeldungsgemäßen Produkte ein weites Anwendungsfeld, denn sie lassen sich unmittelbar und ohne eine Zwischenschicht aus Jute oder anderen Fasern auf Stahlfedern aufbringen.Also in the mattress and upholstered furniture industry the products according to the registration have a wide field of application, because they can be put on steel springs directly and without an intermediate layer of jute or other fibers raise.
Die Beispiele erläutern die Erfindung näher: A The examples explain the invention in more detail: A.
3o2o g Polyesterschaumstoff-Abfälle wurden auf eine Teilchengröße von rund 5 nun zerkleinert und in einem geeigneten Gefäß sorgfältig vermischt mit 9o5 g Viscosereyonfasern (5o den.) mit einer länge von 12,7 mm. Getrennt davon wurden 34-8 g eines verschäumbaren Polyesterharzes (Molekulargewicht 3ooo) vermischt mit 285 g Methylenehlorid, worauf dem Gemisch noch 118,5 g Toluoldiisocyanat (6o:4o), eine kleine Menge eines Amin-Katalysators (6,9 g Katalysator SPB - 1.CoI0) und ein Stabilisator \ 3020 g of polyester foam waste were now crushed to a particle size of around 5 and carefully mixed in a suitable vessel with 905 g of viscose rayon fibers (50 den.) With a length of 12.7 mm. Separately, 34-8 g of a foamable polyester resin (molecular weight 3ooo) were mixed with 285 g of methylene chloride, whereupon 118.5 g of toluene diisocyanate (6o: 4o), a small amount of an amine catalyst (6.9 g of catalyst SPB - 1.CoI 0 ) and a stabilizer \
für Silikonschaumstoffe (3,4 g Silicone B.727 - Goldschmidt AG, Essen) zugefügt wurden. Das Gemisch wurde ein bis zwei Minuten kräftig gerührt und dann mit der Mischung aus Polyesterschaumstoff und Viskosefasern vereinigt, worauf das Ganze auf der Maschine 4 bis 5 Minuten verarbeitet wurde. Die Masse wurde dann in eine heheizte Form gefüllt, zu einem Block von 28 dm5 verpreßt und wärmegehärtet.for silicone foams (3.4 g silicone B.727 - Goldschmidt AG, Essen) were added. The mixture was stirred vigorously for one to two minutes and then combined with the mixture of polyester foam and viscose fibers and processed on the machine for 4 to 5 minutes. The mass was then poured into a heated mold, pressed into a block of 28 dm 5 and thermoset.
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4.3oo g Latexschaumstoff-Abfälle wurden auf eine Teilchengröße von etwa 2,5 mm zerkleinert und mit 1.29o g Viscosewerg aus Fäden von 5o den. und etwa 9,5 mm Länge vermischt« Getrennt davon wurden 875 g eines verschäunibaren Polyäther~ harzes (Daltocel To 56 - I.C.I.) in 346 g Methylenchlorid gelöst. Zu der Lösung wurden 9,6g Zinnoctoat sowie 4,3 g Silikonschaumstoff-Stabilisator und außerdem noch 3o7 g Toluoldiisocyanat (Suprase EN - I.C.I., 8o*2o) zugesetzt.4,3oo g latex foam waste were comminuted to a particle size of about 2.5 mm and mixed with 1,290 g viscose material from threads of 50 den. and about 9.5 mm in length mixed. Separately from this, 875 g of a lockable polyether were used resin (Daltocel To 56 - I.C.I.) in 346 g of methylene chloride solved. 9.6 g of tin octoate and 4.3 g of silicone foam stabilizer and also 307 g were added to the solution Toluene diisocyanate (Suprase EN - I.C.I., 8o * 2o) added.
Das Gemisch wurde nach kurzem Rühren mit der faserhaltigen Schaumstoffmasse vereinigt und noch fünf Minuten
kräftig gerührt. Dann wurde die Masse in eine erwärmte Aluminiumform eingefüllt
preßt und wärmegehärtet.After brief stirring, the mixture was combined with the fiber-containing foam mass and stirred vigorously for a further five minutes. Then the mass was poured into a heated aluminum mold
pressed and thermoset.
■5 Aluminiumform eingefüllt, zu einem Block von 28 dm ver■ 5 aluminum mold filled into a block of 28 dm ver
PatentansprücheClaims
209844/0907209844/0907
Claims (1)
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