DE1778778A1

DE1778778A1 - Verfahren zum kontinuierlichen Mischen von Phenolharzen fuer Schaeumzwecke mit Feststoffen und/oder Fluessigkeiten

Info

Publication number: DE1778778A1
Application number: DE19681778778
Authority: DE
Inventors: Klaus Bruening; Peter Hirsch; Klaus Dipl-Ing Jensen
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1968-06-04
Filing date: 1968-06-04
Publication date: 1972-04-20
Also published as: CH488485A; DK122113B; BE733461A; BG16318A3; GB1266385A; LU58730A1; FR2010141A1; NL6908470A

Description

DYNAMIT NOBEL AKTIENGESELLSGHAPiD Troisdorf, Bez. Köln

Verfahren zum kontinuierlichen Mischen von Phenolharzen für Schäumzwecke mit Peststoffen und/oder Flüssigkeiten

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum kontinuierlichen Mischen von Phenolharz für Schäumzwecke mit

Peststoffen und/oder insbesondere niedrigviskosen Flüssigkeiten.

Wegen der Gefahr, daß beim Zumischen von flüssigen Komponenten zu dem schäumfähigen Phenolharz ein Teil dieser Komponenten schon nach einer verhältnismäßig kurzen Zeitspanne mit dem Phenolharz exotherm reagiert, dadurch aber die Viskosität des Gemisches rasch ansteigt, das Gemisch aufschäumt und unter Umständen schon in der Mischvorrichtung der Aushärtprozeß beginnt, ist es notwendig, sehr kurze Verweilzeiten zu verwirklichen, denn nur wenn die chemische Reaktion noch nicht eingesetzt hat, läßt sich das Gemisch nach seinem Austritt aus der Mischkammer in der erforderlichen gleichmäseigen dünnen Schicht verteilen. Dies ist für die kontinuierliche Herstellung von Phenolharzschaum-Platten aber eine unbedingte Voraussetzung, denn wenn eine solche Verteilung nicht mehr möglich ist, weist das fertige Schaumteil Lunker, Schlieren und Zonen mit zerstörter Zellstruktur auf. Dieser Forderung tragen die bekannten Mischvorrichtungen nicht ausreichend Rechnung, da sie zum Homogenisieren zu lange Mischzeiten benötigen und/oder nicht kontinuierlich arbeiten.

Zur Vermeidung dieses Nachteiles sieht die Erfindung vor, als Mischkammer eine mit hoher Drehzahl angetriebene Rührvorrichtung mit zwei gegenläufigen Bandwendeln zu verwenden

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und den Reaktionsablauf durch die Temperatur der Mischung zu steuern.

In zweckmäßiger Ausbildung der Erfindung wird vorgesehen, alle Komponenten von unten zuzuführen und von unten nach oben steigend zu mischen. Diese Maßnahme erweist sich insbesondere dann als zweckmäßig oder sogar notwendig, wenn die zu mischenden Komponenten sehr stark unterschiedliche Viskositäten oder stark unterschiedliche spezifische Gewichte aufweisen. Vorteilhaft ist es auch, den Druck in der Mischvorrichtung von oben nach unten zunehmend festzulegen, wobei der Druck am oberen Ende nicht über Atmosphären-Druck hinausgehen sollte.

Für den Eintrag von Feststoffen sieht die Erfindung' weiterhin vor, im Eintragsbereich in der Rührvorrichtung eine besondere Förderzone auszubilden. Der Eintrag des Feststoffes erfolgt zweckmäßig mittels einer Schnecke, die sowohl eine Einfachschnecke sein kann oder je nach Erfordernis auch eine gegen- oder gleichläufige 2- oder Mehrfachschnecke. Zur Steuerung des Reaktionsablaufs ist vorgesehen, das Mischorgan zu temperieren, was zweckmäßig am Mischorganbehälter erfolgt.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in Ausführungsbeispielen gezeigt und wird anhand dieser im folgenden noch erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Ausführungsform für das Zumischen von Flüssigkeiten,

Fig. 2 eine Einzelheit zu Fig. 1 und '

Fig. 3 eine Ausführungsform für das Zumischen von Feststoffen.

Das Mischorgan der Figur 1 weist die Rührvorrichtung 2 mit den zwei gegenläufigen Bandwendeln auf. Nahe dem oberen

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Behälterrand ist die Eintrittsöffnung 5 für die zuzumischende Flüssigkeit und darunter die Eintrittsöffnung 4 für das Phenolharz angeordnet. Der Mischorganbehälter ist mit dem Kühlmaterial versehen. Mittels des Antriebs 6 ist die Rührvorrichtung in Pfeilrichtung mit hoher Drehzahl von beispielsweise 800 bis 3000 U/min angetrieben.

Eine über die Eintrittsöffnung zugeführte Flüssigkeit, beispielsweise 6 Gewichtsteile n-Pentan als Schäummittel und 13 Gewichtsteile einer Mischung von 20 Gewichts-^ p-Toluolsulfonsäure, 20 Gewichts-^ konzentrierte Schwefelsäure und 60 Gewichts-^ Wasser als Härter, wird mit über die Eintrittsöffnung 4 zugeführten 100 Teilen Phenolharz bei einer % Drehzahl-von 2500 Upm in.der Mischzone 1 innerhalb kürzester Zeit homogen vermischt und dann über die Austrittsöffnung ausgetragen. Ein vorzeitiger Beginn des Aufschaum- und Aushärtprozesses bzw. die Steuerung des Reaktionsablaufs wird mittels entsprechender Temperierung des Kühlmantels 3 vermieden bzw. erreicht.

Als für die Praxis sehr günstig hat es sich erwiesen, wenn die Abmessung der Rührvorrichtung und der Wendeln folgende Werte ausweisen (Fig.2):

d,/D = 0,1 bis 0,6 , vorzugsweise o,3 bis o,5 ä b/D = 0,06 bis 0,08

₁ =1,05

d₂/d₃ = 1,1

D/H = 1 bis 1,5

Die in Figur 1 eingetragene Länge L richtet sich nach dem jeweiligen Durchsatz; ein günstiger Viert für einen Ausstoß von 2,5 kg/min ist L = 4D. Andere Vierte sind in Abhängigkeit von den jeweiligen Gegebenheiten selbstverständlich ebenfalls mit Erfolg realisierbar.

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Gemäß Figur 3 ist für das Eintragen von Feststoff die Schnecke 8 vorgesehen. Im Bereich der Eintragung des Peststoffes "bzw. der Schnecke 8 ist die Rührvorrichtung mit der Förderzone 9 ausgebildet. Der Harzeintritt ist wieder mit 4, die Mischzone mit 1 und die Austrittsöffnung für das Gemisch mit 7 bezeichnet. Die Drehzahlen n₁ der Rührvorrichtung und n« der Schnecke 8 sollen so aufeinander abgestimmt sein, daß Hi η wesentlich größer ist als H₂. n₂· Dabei soll n^ regelbar etwa 1000 bis 3000' Upm betragen.

Ein der Mischvorrichtung über die Schnecke 8 zugeführter Feststoff, z.B. ein fester Härter wird durch die Förderzone in die Mischzone 1 weitertransportiert und dort mit dem über die Öffnung 4 zugeführten' Phenolharz durch die Doppelwendel innig vermischt und schließlich über die öffnung 7 ausgetragen. Auch hier kann selbstverständlich wieder eine Temperierung zur Steuerung des Reaktionsablaufs vorgesehen sein.

Troisdorf, den 31.5.1968
Kg/Hu. OZ.: 68073

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum kontinuierlichen Mischen von Phenolharz für Sehäumzwecke mit Feststoffen und/oder insbesondere niedrigviskosen Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet", daß als Mischorgan eine mit hoher Drehzahl angetriebene Rührvorrichtung (2) mit zwei gegenläufigen Bandwendeln verwendet wird und daß eine Reaktion in der Mischvorrichtung durch Temperieren der Mischung^ verhindert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Komponenten von unten zugeführt werden und die Vermischung von unten nach oben zunehmend durchgeführt wird. "

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit von oben nach unten zunehmendem Druck in der Mischvorrichtung gearbeitet wird, wobei am oberen Ende Atmosphärendruck herrscht.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß das hintere Ende der Rührvorrichtung (2) mit einer Förderzone (9) versehen ist und Feststoffe im Bereich der Förderzone eingetragen werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der ä Eintrag der Feststoffe mittels einer Förderschnecke (8) vorgenommen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischvorrichtung temperiert wird.

Troisdorf, den 31.5.1968
Kg/Hu.OZ.: 68073

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