DE2007746A1 - Treatment of plastic materials - Google Patents
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95/Ll95 / Ll
RC 4581/4602RC 4581/4602
Me vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Hitzebehandlunr; poröser, thermoplastischer Materialien, insbesondere zum Retikulieren eines cellulären thermoplastischen Materials oder zum Verbinden von Strängen eines fasrigen Körpers, der aus einer Masse au» thermoplastischen Strängen besteht.Me present invention relates to a method and an apparatus for Hitzebehandlun r; porous, thermoplastic materials, in particular for reticulating a cellular thermoplastic material or for connecting strands of a fibrous body which consists of a mass of thermoplastic strands.
Ceiluläre thermoplastische Materialien, wie Polyurethanschaum, haben im allgemeinen eine dreidimensionale Struktur von miteinander verbundenen Zellen, jedoch Bind diese Zellen nioht in alle Richtungen offen, und ein großer Anteil von ihnen ist durch dazwitsuhttnliegeride Wände oder Membranen von ihren naohbarn getrennt. Die Entfernung dieser Wände oder Membranen let als Re^ tikulation bekannt. In der britischen Patentschrift 1 065 462 ist ein Verfahren zum Retikulieren von cellulären Ma bon? lallen beschrieben, wonach der Schaum mit einem brennbaren, gasförmigen Medium Imprägniert wird, das dann verbrannt wird, wobei die Zellmembranen entfernt werden.Ceilular thermoplastic materials, such as polyurethane foam, generally have a three-dimensional structure from each other connected cells, however, these cells are not open in all directions, and a large proportion of them are through in addition, walls or membranes are separated from their neighbors. The removal of these walls or membranes let as Re ^ ticulation known. British Patent 1,065,462 is a method for reticulating cellular ma bon? babble described, according to which the foam with a flammable, gaseous Medium is impregnated, which is then burned, whereby the Cell membranes are removed.
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lüin Teil der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren tire . Hitzebehandlung einer Folie aus porösea thermoplastischem Ha- * terial, das darin besteht, daB nan einen Teil der Folie in eine Verbrennungβcone einbringt, die nit ein oder Mehreren Zündvorrichtungen versehen ist, man diese Zone mit einem brennbaren Gas beschickt, das über eine Gaseinlaßöffnung in eine Gaseinleßzone eingeführt wird, man eine verschiebbare Schutzwand einschiebt, um einen Teil der folie zwischen der Gaseinlaßzone und der Verbrennungszone zusammenzudrucken, wodurch man die Verbrennungszone von der Gaseinlaßzone abtrennt, und man dann das Gas in der Verbrennungsnone zündet, wodurch die Hitzebehandlung der folie bewirkt wird, währenddem die Schutzwand zwischen den Zonen eingeschoben ist.Part of the present invention relates to a method tire. Heat treatment of a film made of porous thermoplastic material, which consists in introducing part of the film into a combustion zone which is provided with one or more ignition devices, this zone is charged with a combustible gas which is fed into a gas inlet opening Gas inlet zone is introduced, a sliding protective wall is inserted to compress part of the film between the gas inlet zone and the combustion zone, thereby separating the combustion zone from the gas inlet zone, and then igniting the gas in the combustion zone, thereby causing the film to be heat-treated, while the protective wall is inserted between the zones.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Hitzebehandlung einer Folie aus porösen Ibermoplatiechem Material, die eine Gaseinlaßzone mit einer Gaseinlaßöffnung,durch die das brennbare Gas in das Folienmaterial eingeführt wird, eine Verbrennungszone mit mindestens einer Zündvorrichtung, durcj. die das brennbare Gas entzündet werden kann, und eine verschiebbare Schutzwand, die sv/ischen einer zurückgezogenen Stellung und einer Arbeitsstellung bewegbar ist und die zwischen der Verbrennungs- ::one und der Gasioinlaßzone liegt, wodurch die Verbreitung der Verbrennung jenceits dieser Schutzwand wirksam verhindert wird, umfaßt.The present invention further relates to a device for the heat treatment of a film made of porous Ibermoplatiechem material, one gas inlet zone with a gas inlet opening through which the combustible gas is introduced into the sheet material, a combustion zone with at least one ignition device, durcj. the the flammable gas can be ignited, and a sliding protective wall that includes a retracted position and a Working position is movable and between the combustion :: one and the gas inlet zone, thereby spreading the Burning jenceits this protective wall is effectively prevented, includes.
Die zwei Zonen können durch zwei parallele Platten begrenzt werden, vom denen eine beweglich ist, um eine Beschickung des Materials durch die Vorrichtung zu f;eslatten. Die Zonen sind voneinander durch die verschiebbare Schutzwand getrennt, die bequemerweise eine Leiste darstellt, die linear beweg^iangeordnet ist in eirer Ebene, senkrecht zur Bewegungsrichtung der Folie in die Verbronnungazone hinein. Die Schufczv/and kann eirio gekrümmt!) untere Oberfläche haben, die entweder fest oder beweglich sein kann. The two zones can be delimited by two parallel plates, one of which is movable to allow the material to be fed through the device. The zones are separated from one another by the sliding protective wall, which conveniently represents a bar which is arranged to move linearly in a plane perpendicular to the direction of movement of the film into the burn zone. The Schufczv / and can eirio curved!) Have lower surface, which can be either fixed or movable.
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In einer bevorzugten Ausführungsforn der vorliegenden Erfindung · wird das brennbare Gas zugeführt, Indem nan sunäohet die Foil« des thermoplastischen Materlaie zuaammendrttokt, um Luft aus den Foren zu entfernen, und man dann bei der Wie der ausdehnung des Materials das brennbare Gas sich in die Poren einsaugen läßt.In a preferred embodiment of the present invention the flammable gas is supplied, by nan sunäohet the foil « of the thermoplastic materlaie zuaammendrttokt to remove air from the Remove forums, and then continue with How to expand the Material the flammable gas can be sucked into the pores.
Dies wird vorzugsweise bewirkt, indem man das Folienmaterial durch ein raar von KlemoroUen führt, die an die Gaseinlaßzone angrenzen, in der die Folie mit dem Gas beschickt wird, und man dann die Folie in die Verbrennungszone bewegt.This is preferably accomplished by passing the sheet material through a series of KlemoroUen that adjoin the gas inlet zone border, in which the film is charged with the gas, and one then the foil is moved into the combustion zone.
In einer anderen AusfUhrungsform wird das brennbare Gas durch Jj Diffusion in das Folienmaterial eingeführt. Das Folietupaterial wird in die Verbrennungszone gebracht, und Gas wird ame der Qaseinlaßöffnung zugeführt, und nachdem man ei dem Ga(T gestattet hat, in das poröse Material einzudiffundieren, wird die verschiebbare Zwisch^nv.and eingeschoben, und das brennbare Gas kann entzündet werden.In another embodiment, the combustible gas is indicated by Jj Diffusion introduced into the sheet material. The foil material is brought into the combustion zone and gas is made at the gas inlet port and after the gas has been allowed to diffuse into the porous material, the sliding intermediate wall is pushed in, and the combustible gas can be ignited will.
Die Rückdiffusion des brennbaren Gases aus der Gaseinlaßeone wird durch Zusaaaennreeeen dos porösen Materials vor der Gaseinlaß-Qffnung unter Mldu.ig einer Schutswand verhindert. Dies kann durch die Klecmrollen erfolgen, die in der bevorzugten Ausführungsforra verwendet werden, um das Material zusammenzudrücken. Andererseits Λ kann auch eine querlaufende Erhebung an einer der Platten vorge- " sehen werden, so daß, wenn die Platten zusammengebracht werden, das poröse Material durch die Erhebung zusammengedrückt wird.The back diffusion of the flammable gas from the gas inlet zone is prevented by the addition of the porous material in front of the gas inlet opening under a protective wall. This can be done by the pinch rollers used in the preferred embodiment to compress the material. On the other hand, Λ is also a transverse survey will "see superiors on one of the plates so that when the plates are brought together, the porous material is compressed by the survey.
umfaßt die Gaseinlaßdfinung ein offenporiges Metall, wie ein gesintertes Metall. Die Zündvorrichtung kann eine elektrisch betriebene Zündkerze sein.the gas inlet fining comprises an open-pored metal, like a sintered metal. The ignition device can be an electrically operated spark plug.
Das Verfahren ist besonders brauchbar bei kontinuierlich langem Folishmaterial, bei dem,nachdem ein Teil der Folie hitzebehandelt wurde, die Folie weiterbewegt wird, so daß ein angrenzender, gasgefüllter Teil der Folie Ir die Verbrennungszone gelangt, und einThe process is particularly useful for continuously long Folish material in which, after a part of the foil is heat treated the foil is moved further so that an adjacent, gas-filled part of the foil Ir reaches the combustion zone, and a
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weiterer Tell in die GaseinlaSzone eintritt. Sie Schritt· de« Verfahrene werden dann wiederholt. Durch aufeinanderfolgende· Vorwärtsbewegen der folie kann lie vollständig behandelt werden. Gewtinsohtenfalls können nur gewisse ausgewählte felle der Folie behandelt werden, indem man nur diese Teile den Schritten des Verfahrens unterwirft.another part enters the gas inlet zone. You step de « Procedures are then repeated. By successive Advancing the slide can now be fully treated. In the best case only certain selected skins of the foil can be used be treated by subjecting only these parts to the steps of the procedure.
Unter gewissen Umständen kann ein enger, querlaufender Bereich unbehandelten Materials zurückbleiben aufgrund der Gegenwart der Schutzwand. Dies kann dadurch beseitigt werden, daß man eine kurze Rückwärtsbewegung des Materials bewirkt, bevor man es wieder vorwärts bewegt, so daß der unbehandelte Bereich mit Gas beschickt wird, bevor er in die Verbrennungszone eingeführt wird.Under certain circumstances, a narrow, transverse area can be used untreated material are left behind due to the presence of the Protective wall. This can be remedied by moving the material back briefly before putting it back moved forward so that the untreated area is charged with gas before it is introduced into the combustion zone.
Wenn das Verfahren auf eine PolIe angewandt wird, die aus einer Masse von Strängen von thermoplastischem Material besteht, können die Stfränge aus thermoplatischea Material, z.B. aus einem Polyolefin, einem Polyamid, einen Polyester oder einem Polyvinyl·* Chlorid bestehen. Beispiele geeigneter Materialien sind Polypropylen, Nylon (wie Nylon 6 oder HyIon 66) und Polyäthylenterephthalat·. Die Folie, (die nicht eine selbsttragende Folie sein muß) kann in Form eines nlchtverwobenen Aufbaue von Strängen oder in Form eines gewebten oder gestrickten Tuohee vorliegen. Die Stränge können in Form von Fäden, Stapelfasern, Fasern, Garneu oder Schnüren vorliegen und können ganz aus thermoplastischem Material bestehen oder Stränge eines anderen Materials, z.B. Kunstseide, mit einem Überzug aus thermoplastischem Material umfassen. Die Stränge bestehen bequemerweise aus Stapelfasern mit einer Länge von beispielsweise bis zu 5,06 cn (2"), beeendere mit einer Länge von 0,63 bis 3,81 cm (1/4 bis 1 1/2"). Es ist sehr wünschenswert, daß in der Masse keine großen Lücken sind, da derartige Lücken zu örtlichen Hitzestellen (hot spots) führen und ein vollständiges Schmelzen des thermoplastischen Materials bewirken können. Die Gegenwart von großen Lücken kann auch dazu führen, daß örtlich hohe Drücke auftreten können, die das Material verformen können. Ee 1st bevorzugt, daß die MasseIf the procedure is applied to a pole consisting of a Consists of a mass of strands of thermoplastic material, the strands of thermoplastic material, e.g. Polyolefin, a polyamide, a polyester or a polyvinyl * Chloride. Examples of suitable materials are polypropylene, nylon (such as nylon 6 or HyIon 66) and polyethylene terephthalate. The film (which need not be a self-supporting film) can be in the form of a non-interwoven structure of strands or be in the form of a woven or knitted tuohee. the Strands can be in the form of threads, staple fibers, fibers, yarn or cord and can be made entirely of thermoplastic Consist of material or comprise strands of another material, for example rayon, with a coating of thermoplastic material. The strands are conveniently made of staple fibers with for example up to 5.06 cn (2 ") in length, terminate 1/4 to 1 1/2 "(0.63 to 3.81 cm) in length. It is it is very desirable that there are no large gaps in the mass, since such gaps lead to local hot spots and cause complete melting of the thermoplastic material. The presence of large gaps can also lead to the fact that locally high pressures can occur can deform the material. Ee is preferred that the bulk
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der Stränge eine gleichförmige Dichte aufweist. Typische Diohten sizld jene im Bereich von 0,02 bis 0,1 g/cm . >the strands are of uniform density. Typical dieths sizld those in the range of 0.02 to 0.1 g / cm. >
wandt werden kann zum Verbinden von Strängen von thermoplatiscbem Material ist es von besonderem Wert beim Retikulieren von cellularem thermoplastischem Material, und die folgende Beschreibung betrifft insbesondere das Ret!kulleren von flexiblem Polyurethanschaum, der ein Poljfäther- oder Polyester-Typ sein kann.can be used to connect strands of thermoplatiscbem Material is of particular value when reticulating of cellular thermoplastic material, and the following description relates particularly to the retraction of flexible Polyurethane foam that is a polyether or polyester type can be.
Zwei Ausführungsformen der Erfindung werden weiter* unten mit Be- ί zug auf die angefügten Zeichnungen erläutert.Two embodiments of the invention are further below with * train loading ί explained on the attached drawings.
Fig. 1 zeigt einen graphischen Querschnitt der Vorrichtung die., in. der bevorzugten Ausführungsform der ErfindungFig. 1 shows a diagrammatic cross-section of the device die., in. the preferred embodiment of the invention
verwendet wird.is used.
Fig. 2 ist ein graphischer Querschnitt der Vorrichtung, die in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird und ist in der Stellung gezeigt, in der das zu behandelnde Material vorwärtsbewegt werden kann.Fig. 2 is a diagrammatic cross section of the apparatus used in the second embodiment of the present invention is and is shown in the position in which the material to be treated can be advanced.
Fig. 3 zeigt die Vorrichtung von Pig. 2 in der Stufe, da das Gas eingeleitet wird.und diffundiert, undFigure 3 shows the Pig device. 2 in the stage, since the gas is introduced. And diffuses, and
Pig. 4 zeigt die Vorrichtung von Pig. 2 während der Verbrennungsstufe. JPig. Figure 4 shows the Pig device. 2 during the combustion stage. J
Die Vorrichtung, die in Fig. 1 gezeigt wird, umfaßt ein Paar parallel angeordneter Platten 10 und 11, die eine längliche Kammer begrenzen, die eine Gas einlad on« uud eius Vsrbrennm»szone 13 umfaßt.The apparatus shown in Figure 1 comprises a pair plates 10 and 11 arranged in parallel, which delimit an elongated chamber, which invites a gas zone 13 includes.
BIe Volle des Materials, die hitzebebandelt werden soll, wird durch den Spalt eines Paars von Klemmrollen 14 in die Gaseinlaßzone 12 befördert, wo sich die Folie ausdehnt und ein brennbares Gas über die Gaseinlaßöffnung 13 einsaugt.BIe full of the material that is to be heat treated conveyed through the nip of a pair of pinch rollers 14 into the gas inlet zone 12 where the foil expands and a combustible one Sucks in gas through the gas inlet port 13.
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An der Berührungszone zwischen der Gaseinlaßzone 12 und der VerbrennungBBone 13 let eine hin- aod herbewegbare Schute- , wand angebracht, dit tine Leiste 16 uafaJt, die aenkreoht ca der Beschickungsriohtung des Folienmaterials «loh erstreckt und zwieonen einer Arbeitasteilung und tintr «urüokgeeogenen Stellung bewegbar ist. Die Leiste 16 wird in dl· Arbeitsstellung bewegt, bevor die Zündung in der Verbrennungsaone ausgeführt wird und verhindert die Zündung des Gases in der Gaseinlaßkammer 12. BIe Verbrennung des Gases wird durch ein«* Zündkernzen-Ztindvorrichtung 17 bewirkt.At the contact zone between the gas inlet zone 12 and the CombustionBBone 13 let a reciprocating Schute-, wall attached, dit tine strip 16 uafaJt, the aenkreoht approx the loading direction of the film material «loh extends and between a division of labor and an inextricable geeogenic Position is movable. The bar 16 is in the working position moved before the ignition in the burn aone is carried out and prevents the ignition of the gas in the gas inlet chamber 12. BIe combustion of the gas is indicated by a «* Spark plug ignition device 17 causes.
BIe Platte 10 ist vertikal beweglich und wird durch den Kolben 18 betätigt. Bie Wand wird gehoben, um ein Beschicken mit dem Material zu erlauben,und wird Tor der Zündung gese&äU, wodurch das Gas zwischen der Wand und dta Material entfernt wird.The plate 10 is vertically movable and is driven by the piston 18 actuated. The wall is raised to allow the material to be loaded and the ignition gate is opened, thereby opening the door the gas between the wall and dta material is removed.
Wenn die Verbrennung stattgefunden bat, wird die Leiste 16 zurückgezogen, und die Folie wird ein kurzes Stück zurückgezogen und dann*vorwärts bewegt, so daß der Teil der Folie, der in der Verbrennungskammer war, aus der Vorrichtung entfernt wird, und der XeIl in der Gaseinlaßkaoner wird zur Verbrennungskammer vorgeschoben,und ein frischer Anteil der Folie wird in die Gaseinlaßkammer hineinbewegt. Dia Leiste 16 wird dann gesenkt, das Gas entzündet und das Verfahren wiederholt, bis die ganze Länge der Folie behandelt wird. Bas kurze Zurückziehen der Folie gectattet es, den Bereich der folie, der aufgrund der Gegenwart der Leiste '16 unbehandelt ist, wieder in dem Spalt der Walzen 14 zusammenzupressen und anschließend mit brennbarem Gas zu beschicken.When the burn has taken place, the ledge 16 is withdrawn and the foil is withdrawn a short distance and then * moved forward so that the portion of the foil that was in the combustion chamber is removed from the device becomes, and the XeIl in the gas inlet caoner becomes the combustion chamber advanced and a fresh portion of the film is moved into the gas inlet chamber. Slide bar 16 then becomes lowered, the gas ignited and the process repeated until the entire length of the film is treated. Bas brief withdrawal the foil gectatts the area of the foil that is due to the presence of the bar '16 is untreated, to be pressed together again in the gap of the rollers 14 and then with to charge flammable gas.
In einer weiteren Vorrichtung wird die Folie 22 des hitzezubehandelnden Materials an die Stelle gebracht, die in Fig. 3 gezeigt ist. Bann wird Gas überräaseinlaßuffnung 15 aus porösem Metall in das poröse Material eingebracht, und man läßt das Gas durch die Folie 22 diffundieren* Bie Rückdiffusion des GasesIn a further device, the film 22 is to be heat-treated Material brought to the location shown in Fig. 3. Bann is overraaseinlaßuffnung 15 made of porous gas Metal introduced into the porous material, and the gas is allowed to diffuse through the foil 22 * Bie back diffusion of the gas
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wird mit Hilfe der querliegenden Erhebung 21, die an der oberen Platte 11 angebracht 1st, verhindert. .· is prevented by means of the transverse elevation 21 attached to the upper plate 11. . ·
Nach einer Zeit, die auereicht, um das Gas durch die ganze zu behandelnde Zone diffundieren zu lassen, wird die hin- und herbewegbare, querlaufende Schutzwand 16 gehoben, um die Verbrennung des Gases im Bereich 12 der Eingangeöffnung 15 zu verhindern. Dann wird die Zündkerzen-Zundungsvorrichtung 17 betätigt, wodurch das Gea entzündet wird. Diese Stufe ist in Pig. 4 gezeint.After a time long enough to let the gas go through the whole thing diffuse treatment zone, the back and forth movable, transverse protective wall 16 is raised in order to prevent the combustion of the gas in the area 12 of the inlet opening 15 impede. Then the spark plug ignition device 17 is actuated, thereby igniting the gea. This stage is in Pig. 4 torn.
Wenn die Entzündung bewirkt wurde, wird die Platt· an die Stel- * Ie gehoben, wie ee in Fig. 2 gezeigt 1st, und die Folie Zk aus dem Material, dae behandelt wurde, wird vorwärts bewegt. Das Verfahren wird dann mit den nächsten Bereich des Materials wiederholt.When the inflammation has been effected, the plate is raised to the position as shown in FIG. 2, and the sheet Zk of the material that has been treated is moved forward. The process is then repeated for the next area of material.
£e wurde gefunden, daß die Verwendung von Vorrichtungen, wie sie oben beschrieben wurden, einen beträchtlichen technischen -. Fortschritt darstellt, über bisher bekannte Hitzebehandlungsvorrichtungen. Eine kontinuierliche Folie kann behandelt werden, und es kann ein gleichförmiges Produkt erzielt werden. Weiterhin neigen die Überbleibsel, die durch die Verbrennung des Gases entstehen, nicht dazu, dl· Gaseinlaßöffnungen su ver- ^ stopfen und können leicht aus der Vorrichtung entfernt werden, so daß ein kontinuierlicher Betrieb möglich ist.It has been found that the use of devices as described above is a considerable technical matter. Represents progress over previously known heat treatment devices. A continuous film can be treated and a uniform product can be obtained. Furthermore, the vestige resulting from the combustion of the gas does not tend to dl · Gas inlet ports su ^ comparable plug and can be easily removed from the apparatus so that a continuous operation is possible.
Es sei gesagt, daß hin- und herbewegbare Schutzwände, die anders als die oben beschriebenen sind, verwendet werden können, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu überschreiten, z.B. kann die .Schutzwand in Form einer exzentrischen Druckwalze vorliegen, die so angeordnet ist, daß sie das Folienmaterial in der einen Stellung zusammenpreßt, und wenn man sie in eine zweite Stellung dreht, es gestattet, das Folienmaterial durch die Vorrichtung zu bewegen.It should be said that reciprocating bulkheads work differently than those described above can be used without exceeding the scope of the present invention, e.g. the protective wall can be in the form of an eccentric pressure roller, which is arranged so that it compresses the sheet material in one position, and when you put it in one second position rotates, it allows the film material through to move the device.
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