DE2752311B2 - Verfahren zur Herstellung von Schaumstoff und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Schaumstoff und Vorrichtung zur Durchführung des VerfahrensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schaumstoff durch Auflösen von Harnstoff-Formaldehyd-Harz und Schaumbildner in Wasser, Schäumen
dieser Lösung mit Preßluft und nachfolgender Einführung des Härtungskatalysators in den Schaum.
Nach der Erfindung hergestellte Schaumstoffe finden als Wärmeisolierung des Bodens auf Betonierplätzen
und in Steinbrüchen, als Wärmeschutz von Konstruktionen, Betonerzeugnissen, Ziegelmauerwerken und Rohr
leitungen Anwendung.
Es sind Verfahren zur Herstellung von Harnstoff-Formaldehyd-Schaumstoffen bekannt, bei denen zwei
sich periodisch wiederholende, diskontinuierliche Arbeitsgänge, nämlich die Zubereitung der Arbeitslösun
gen der Komponenten und ihr Schäumen, vorgesehen sind. In der Regel werden zwei Arbeitslösungen
zubereitet; entsprechend einer der Varianten ist es eine Lösung des Härters und des Schaumbildners in Wasser
ίο und eine Harzlösung; nach der anderen Variante ist es
eine Lösung von Harz mit Schaumbildner und eine Lösung des Härters (SU-PS 4 31 199, DE-PS 7 34 094).
Bei den bekannten Verfahren werden beide Arbeitslösungen entweder vermischt mit gleichzeitiger Preß-
luftzufuhr, bis der Schaum erhalten wird, oder es wird eine der genannten Lösungen geschäumt und die andere
in den fertigen Schaum eingeführt, oder es werden die Arbeitslösungen getrennt voneinander verschäumt und
dann die beiden Schaumströme miteinander vermischt
(AT-PS 3 15 505).
In der Regel werden bessere Ergebnisse erzielt, wenn
die Harzlösung mit dem Schaumbildner im Voraus geschäumt wird und der erhaltene Schaum mit einer
Katalysatorlösung ausgehärtet wird. Hierfür gibt es
zwei Gründe, nämlich
1. daß in diesem Falle der Aushärtungskatalysator,
der unter sämtlichen Komponenten über die größte Diffusionsgeschwindigkeit verfügt, in der letzten
Etappe eingeführt wird, und
daß der Aushärtungskatalysator in den bereits gebildeten Schaum eingeführt wird, wodurch die
Abscheidung der Polymerteilchen und folglich auch die Krustenbildung an den Oberflächen, die mit
Schaum in Berührung kommen, vermieden wird.
Die bekannten Verfahren sind mit einer Reihe von Nachteilen verbunden.
1. Der Prozeß der Schaumherstellung ist zyklisch, da er zwei sich aufeinanderfolgend wiederholende
Arbeitsgänge umfaßt, und zwar die Zubereitung der Arbeitslösungen und ihr Schäumen. Das
Verdoppeln der Lösungsgruppe zur Reduktion der technologischen Stillstandszeiten führt zur Vergrößerung der Abmessungen der Anlage und folglich
zur Verringerung der spezifischen Leistung.
2. Die vorherige Vermischung von Komponenten schließt die Möglichkeit der Regelung der Schaumstoffqualität während des Prozesses aus.
3. Die Einführung des Aushärtungskatalysators unmittelbar vor dem Austritt des fertigen Schaums
aus einem Schaumgenerator gewährleistet keine zuverlässige Vermischung und führt deshalb zur
Beeinträchtigung der Homogenität der Zellenstruktur des Schaumstoffs. Die Folge hiervon ist die
Verringerung der mechanischen Festigkeit, die durch Vergrößerung der Volumenmasse des
Schaumstoffes ausgeglichen werden soll.
4. Das Vermischen zweier Schaumströme von hoher Viskosität ist unzureichend und setzt ein kompliziertes Fließschema voraus.
Die bekannten Vorrichtungen zur Durchführung dieser Verfahren enthalten mit Rührwerken versehen
Behälter für die Zubereitung von Arheitslösungen, Pumpen für die Zufuhr von Arbeitslösungen, einen
Verdichter als Preßluftquelle und miteinander verbundene Kammern für Schäumung und Härtung, die mit
Stutzen für die Zufuhr der Arbeitslösungen und der
25
Preßluft versehen sind. Der Harzbehälter soll dabei mit
einem Rührwerk versehen sein, das imstande ist, die Harzsuspensionsteilchen im suspendierten Zustand
aufrechtzuerhalten (US-PS 32 84 379, GB-PS 11 15 060,
AT-PS 3 15 505).
Nachteile der bekannten Vorrichtung gemäß GB-PS 15 065 sind:
1. Die Verwendung von verdünnten Komponentenlösungen (38-%ige Harzlösung, 8-%ige Lösung von
Orthophosphorsäure), wodurch zusätzliche AnIagen für die Zubereitung erforderlich sind.
2. Die Vorrichtung sieht keine Vergrößerung des Querschnitts der Aushärtungskammer im Vergleich zum Querschnitt der Schäumungskammer
vor. Beim Einführen der Lösung des Ausgangsagens, die dem Volumen nach 50 bis 60% des
gesamten Volumens der zu schäumenden Zusammensetzung beträgt, steigt der Widerstand der
Schaumbewegung rapide an. Es ist deshaslb erforderlich, entweder ein großes Druckgefäß zu
schaffen oder die Länge der Aushärtungskammer zu verkürzen, wodurch aber die Bedingungen des
Vermischens verschlechtert werden und die Möglichkeit entfällt, den Schaum zur Ablagestelle zu
befördern.
3. Die Einführung des Aushärtungsmittels direkt durch eine Düse führt gewöhnlich zur Bildung einer
Polymerkruste an ihrer Innenoberfläche und erfordert häufige Stillsetzungen zu ihrer Reinigung.
4. Die Konstruktion der Vorrichtung erfordert die Herstellung eines mehrfachen Schaums in der
Schäumungskammer. Um z. B. am Austritt aus der Aushärtungskammer einen Schaum mit einem
Verschäumungsgrad von 30 zu erhalten, soll die Lösung des schäumenden Mittels im Voraus auf
einen Verschäumungsgrad von 70 aufgeschäumt werden. Die Analyse der in der GB-PS 11 15 060
aufgeführten Werte zeigt, daß dies durch einen hohen Veibrauch an Schaumbildner erreicht wird,
nämlich 10% des Gewichts der Zusammensetzung. Es gehört somit zu den Nachteilen der bekannten
Vorrichtung auch ein erhöhter Verbrauch an Schaumbildner.
Nachteile der Vorrichtung gemäß der AT-PS 3 15 505 sind:
1. Ein kompliziertes Fließschema, das zwei schauminduzierende Baueinheiten, zwei Leitungen für die
dosierte Zufuhr von Schäumungsmittel und Wasser sowie eine Baueinheit für das Vermischen der M
beiden Schaumströme erfordert
2. Beim Vermischen der beiden Schaumströme müssen Bedingungen geschaffen werden, die die
gegenseitige Diffusion des Härters in die Schaumstoffilme sowie des Harzes in die Härterschaumfil-
me gewährleisten, was bei gleichzeitig ablaufender Polykondensation unvermeidlich zur Zerstörung
der Schaumstruktur, zur Bildung von Bläschen mit verschiedenem Durchmesser und damit zu einer
Polydispersität des Schaums führt Dies wirkt sich ^ negativ auf die physikalisch-mechanischen Eigenschaften des Endproduktes aus.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Beseitigung der genannten Nachteile ein
Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
anzueeben. die einen kontinuierlichen Prozeß des
Vermischens der Komponenten und deren Schäumen,
einen erhöhten Grad der Homogenisierung der Schaumstoffstruktur bei hoher Leistung der Vorrichtung und einen Verschäumungsgrad von mindestens 25
ermöglichen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Patentanspruches 1 gekennzeichnet
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens enthält eine Kammer zur Verscbäumung der mit
Pumpen hineingepreßten Komponenten, eine damit verbundene Kammer zur Härtung des Schaumes und
einen Verdichter für die Preßluftzufuhr in die Schäumungskammer und ist erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruches 2 gekennzeichnet
Eine bevorzugte Vorrichtung ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 3 gekennzeichnet
Durch das kontinuierliche und dosierte Einpressen sämtlicher Komponenten, die sich in den einzelnen
Behältern befinden, die über Dosierapparate mit einer Druckpumpe verbunden sind, ist es möglich, diese
Komponenten in ihrer handelsüblichen Form zu verwenden, ohne im voraus Arbeitslösungen zubereiten
zu müssen. Dadurch werden die Durchführung des Prinzips der Kontinuität des technologischen Prozesses
und die Steigerung der Leistung der Vorrichtung gewährleistet
Das Schämen in zwei Stufen gibt die Möglichkeit, Schaum mit einen genügend hohen Verschäumungsgrad
bei Aufrechterhaltung von großen (bis lOm/sek und darüber) Stromgeschwindigkeiten zu erhalten. Da in der
ersten Stufe ein Verschäumungsgrad des Schaumes von 15 bis 20 gewährleistet ist, wird die Abscheidung von
Polymerteilchen in der Aushärtungskammer vermieden, weil in diesem Fall der Aushärtungskatalysator in die
gebildete Zellenstruktur gelangt die über eine hohe Viskosität verfügt Die genannten Grenzen des Verschäumungsgrades werden damit erklärt, daß in
Schäumen mit einem Verschäumungsgrad unter 15 eine Teilabscheidung der Polymerteilchen möglich ist und
die Herstellung von Schäumen mit einem Verschäumungsgrad über 20 zu keiner Qualitätsverbesserung des
Fertigproduktes führt, jedoch eine Änderung entweder der optimalen Zusammensetzung der Komposition oder
des technologischen Verfahrens erforderlich ist. Die Abscheidung der Polymerteilchen an den Wänden der
Aushärtungskammer verhindert auch der Umstand, daß der Härter bzw. Katalysator mit Schaum in einem
feindispersen Zustand in Berührung kommt Dies wird durch eine konstruktive Besonderheit der Verbindung
der Schäumungs- und Aushärtungskammern gesichert, die durch die fest an diese anschließenden, koaxial
angeordneten Rohre erreicht wird, die einen Ringraum bilden. Die tangentiale Einführung der Preßluft und des
Katalysators in diesen Hohlraum durch diametral entgegengesetzt angeordnete Stutzen führt zur Entstehung eines Luftwirbelstromes, der feine Tropfen des
Aushärtungskatalysators mit sich trägt Dieser Wirbelstrom, der mit dem aus der Schäumungskammer
kommenden Schaumstrom zusammenwirkt, bewirkt die Verwirbelung des letzteren, wodurch ein zusätzliches
Aufschäumen bis zu einem Verschäumungsgrad von 25 bis 40 zustande kommt Der Endwert des Verschäumungsgrades des Schaums hängt von der Viskosität der
zu schäumenden Zusammensetzung ab, die durch den Harzgehalt bestimmt wird. Das Verfahren und die
Vorrichtung gemäß der Erfindung stellen das Erreichen eines Verschäumungsgrades von 25 sogar bei einem
bedeutenden (bis 50%) Harzverbrauch sicher. Mit der Verringerung des Harzanteiles in der Zusammensetzung
nimmt der Verschäumungsgrad bei sonst gleichen Bedingungen zu und kann bei einem Harzgehalt von 15
bis 25% auf 40 erhöht werden. <>
Die weitere Steigerung des Verschäumungsgrades ist nicht zweckmäßig, da es schwierig ist, den dann
hergestellten Schaum wegen seiner geringen Dichte an der wärmeschützenden Oberfläche festzuhalten.
Das Vermischen des Schaums, der aus der Schaumungskammer
austritt, mit dem Luftwirbelstrom und dem Katalysator, der in die Aushärtungskammer
gelangt, führt im ersten Moment nicht zur Bildung von Blasen mit ungefähr gleichen Abmessungen. Für die
weitere Homogenisierung des hergestellten Schaums ist seine Durchmischung im Laufe von mindestens 4 sek
erforderlich. Der Schäumungsprozeß beim Verfahren der Erfindung erfolgt während der Bewegung des
gasförmigen Gemisches durch zylinderförmige Kanäle der Kammern in turbulentem Verlauf. Dabei wird die
Schaumqualität durch die Geschwindigkeit des Schaumstromes und durch seine Verweilzeit in jeder der
Kammern bestimmt Die optimale Stromgeschwindigkeit liegt im Bereich von 5 bis 12m/sek, und die
minimale Zeit, die für die Homogenisierung des Schaumes erforderlich ist, beträgt in der Schäumungskammer
2,5 bis 3 sek und in der Aushärtungskammer 4 sek.
Im Bereich der Leistung von 20 bis 200 m3 Schaum
pro Stunde werden diese Bedingungen bei einem Verhältnis der Kammerlänge zu ihrem Durchmesser
von 500 bis 800 für die Schäumungskammer und von mindestens 600 für die Aushärtungskammer erfüllt. Für
die Aushärtungskammer wird die obere Grenze des Verhältnisses der Länge zum Durchmesser absichtlich
nicht festgelegt, da für die Schaumbeförderung zur Stelle der Legung die Länge der Kammer, die aus einem
Gummistoff-, Planenstoff- oder Kapronschlauch gefertigt ist, 120 bis 150 m betragen kann.
Zur Gewährleistung einer zuverlässigen Arbeit der gesammten Vorrichtung soll die Geschwindigkeit des
Schaumstrom* in der Aushärtungskammer etwas geringer oder gleich der Stromgeschwindigkeit in der
Schäumungskammer sein. Das erreicht man durch ein Verhältnis der Querschnitte der genannten Kammern
zueinander von 1,6 bis 3. Diese Grenzen sichern die Erfüllung der angeführten Bedingungen im Bereich der
Änderung der Verschäumung beim Übergang aus der Schäumungskammer in die Aushärtungskammer von
15-20 bis 25-40.
Es wäre zusätzlich zu betonen, daß die vorherige Vermischung des Aushärtungskatalysators mit der Luft
und die Zerstäubung die Möglichkeit geben, diesen in einer konzentrierten Form zu verwenden und dadurch
seine Auflösung auszuschließen; die Ausführung des ss Endes des sich der Schäumungskammer anschließenden
Innenrohrs, das der Aushärtungskammer zugewandt ist,
in Form eines Diffusors mit scharfen Kanten erleichtert das Zusammenwirken des axial beweglichen Schaumstroms
mit dem Wirbelstrom des zerstäubten Katalyse- eo tors.
Nachstehend wird die Beschreibung der Erfindung
durch konkrete Ausführungsbeispiele mit Hinweisen auf die Zeichnungen ergänzt Es zeigt
Fig. 1 prinzipielles technologisches Schema der es Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
F i g. 2 Schäsimungs- und Aushärtungskammern,
F i g. 3 Anordnung der Stutzen für die Einführung des
Aushärtungskatalysators und der Preßluft in den Ringhohlraum.
Das Wesen des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in folgendem.
Wasser aus einem Behälter 1 (F i g. 1), Harz aus einem Behälter 2 und Schaumbildner aus einem Behälter 3
werden über die jweiligen Dosierapparate 4,5 und 6, die die Zufuhr der genannten Komponenten in entsprechenden
Gewichtsverhältnissen 50:82; 15:50; bzw. 1 :5 sichern, mit einer Pumpe 7 in die Schäumungskammer
8 gedruckt, in die gleichzeitig über einen Dosierapparat (z. B. Differentialmanometer) 10 von
einem Verdichter 11 Preßluft in einer Menge eingeführt wird, die zur Schaumherstellung mit einem Verschäumungsgrad
von 15—20 erforderlich ist Während der Bewegung des gasflüssiger· Gemisches durch den Kanal
der Schäumungskammer im turbulenten Strom mit einer Geschwindigkeit von 8—12m/sek erfolgt die
gegenseitige Auflösung der flüssigen Komponenten des Gemisches, die Dispergierung der Luft, was mit einem
allmählichen Anstieg der Verschäumung des Schaumes und seines Homogenisierungsgrades begleitet wird.
Nach Ablauf von mindestens 2,5—3 sek erreicht die Verschäumung des Schaums am Austritt aus der
Schäumungskammer 15—20, und die Blasenabmessungen unterscheiden sich voneinander unbedeutend. Aus
der Schäumungskammer gelangt der homogenisierte Schaum in die Aushärtungskammer 12, in die gleichzeitig
aus einem Behälter 13 über einen Dosierapparat 14 und eine Pumpe 15 Aushärtungskatalysator und über
einen Dosierapparat 16 vom Verdichter 11 Preßluft in einer Menge eingeführt werden, die für die Schaumherstellung
mit erforderlichem Verschäumungsgrad im Bereich von 25 bis 40 erforderlich ist
Der Aushärtungskatalysator und die Luft die in die Aushärtungskammer eingeführt werden, werden vorher
vermischt und wirken als Wirbelstrom mit dem axial beweglichen Schaumstrom zusammen. Dabei kommt
die Verwirbelung des gesamten Stroms zustande, die eine schnelle Auflösung des zerstäubten Katalysators
und das Dispergieren der einzuführenden Luft fördert. Die Auflösung des Katalysators ruft das Anfangsstadium
der Aushärtung des Schaums — die Gelatinierung (Geleebildung) — hervor, während der die Folien noch
genügend beweglich und die Luftblasen zur Homogenisierung fähig sind, die im Laufe von mindestens 4 sek vor
sich geht.
Eine Schicht mit erforderlicher Stärke (unter Berücksichtigung der darauffolgenden Schwindung
beim Trocknen) der am Austritt aus der Aushärtungskammer herzustellenden gelatinierten Schaums mit
einem Verschäumungsgrad von 25—40 wird auf die wärmeschützende Oberfläche aufgetragen und verwandelt
sich beim natürlichen Trocknen in einen Schaumstoff, der die folgende Charakteristik hat:
1. Volumenmasse, kg/m3 5 bis 15
2. Schwindung beim Trocknen, % 5 bis 20
3. Wärmeleitzahl, kkal/mh° 0,023 bis 0,032
4. Feuchtigkeitsaufnahme, kg/m2 0^5 bis 10
In der Einrichtung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht die Schäumungskammer
8 (Fig.2) aus einem Kopf 17 der
Schäumungskammer, die ein Gehäuse 18, eine Düse 19 und einen tangentialen Einlauf 20 für die Loft umfaßt
Die Schäumungskammer 8 ist in Form einer hohlen Spirale mit einem Verhältnis der Länge zum Durchmes-
ser von 500 bis 800 ausgeführt und ihr Ende ist mit einem Kopf 21 der Aushärtungskammer 12 verbunden. Der
Kopf 21 der Aushärtungskammer 12 besteht aus zwei koaxial angeordneten Rohren, von denen das Außenrohr
22 an die Kammer 12 und das Innenrohr 23 an die
Kammer 8 fest anliegend anschließen. Das Innenrohr 23 geht in einen Diffusor 24 über. Das Außenrohr 22 hat
einen Stutzen 25 für die Einführung des Aushärlungsagens und einen Stutzen 26 für die Preßlufteinführung.
Die Stutzen sind gegenüber angeordnet, damit das Aushärtungsmittel zerstäubt wird. An der Stelle der
Einführung des Aushärtungsagens und der Luft durch Stutzen 25 und 26 bilden entsprechend das Außenrohr
22 und das Innenrohr 23 einen Ringhohlraum 27, der sich in Richtung zum Austritt in die Aushärtungskammer
12 verengt, die in Form eines biegsamen Schlauchs mii einem Verhältnis der Länge zum Durchmesser von
mindestens 600 ausgeführt ist.
Harnstoff-Formaldehydharz (65% Festkörper) in einer Menge von 200 l/h (25 Gew.-%), ein Schaumbildner
(wässerige Natriumalkylarylsulfonatlösung, die 37% aktiven Stoffs enthält) in einer Menge von 25 l/h
(2,5 Gew.-%) und Wasser in einer Menge von 700 l/h (70 Gew.-%) drückt man aus den einzelnen Behältern
ununterbrochen in eine Schäumungskammer unter einem Druck von 4,2 bis 4.4 atü, in die gleichzeitig unter
demselben Druck auch Luft in einer Menge von 20 mVh (unter normalen Bedingungen) eingeführt wird. Die
Schäumungskammer ist aus einem Schlauch mit einer Länge von 20 m und einem Innendurchmesser von
25 mm ausgeführt und hat die Form einer hohlen Spirale. Der sich im Kanal bewegende Schaum erhält
einen Verschäumungsgrad von 20 und gelangt in die Aushärtungskammer, die einen Innendurchmesser von
32 mm und eine Länge von 30 m hat, in die gleichzeitig mit einer Dosierpumpe der Aushärtungskatalysator —
konzentrierte Orthophosphorsäure (Dichte 1,7) — in einer Menge von 15 l/h (2.5 Gew.-%) und Luft in einer
Menge von 20 mVh (unter normalen Bedingungen) eingeführt werden. Dabei erfolgt eine zusätzliche
Anfschäumung und Gelatinierung des Schaums, der am Austritt aus der Aushärtungskammer einen Verschäumungsgrad
von 40 erhält. Der Schaum wurde an die Oberfläche eines wärmeschützenden Bauobjekts aufgetragen,
wo er sich nach dem Trocknen in einen Schaumstoff mit folgender Charakteristik verwandelt
hat:
Volumenmasse. kg/mJ 5,0 bis 5,2
Schwindung beim Trocknen. % 20
Wärmeleitzahl, kkal/m ■ h - r 0.023 bis 0.026
Feuchtigkeitsaufnahme. kg/mJ 5 bis 12.
Die gleichen, wie in Beispiel 1, Komponenten werden
unter folgenden Verfahrensbedingungen aufgeschäumt:
1. Harz
2. Schaumbildner
3. Wasser
4. Orthophosphorsäure
300 l/h
(173Gew.-%)
20 l/h
(1 Gew.-%)
1665 l/h
(80Gew.-%)
15 l/h
(UGew.-%)
5. Luftverbrauch in der
Schäumungskammer (unter
Schäumungskammer (unter
normalen Bedingungen) 30 mVh
6. Verschäumungsgrad im
ersten Stadium 15
7. Luftverbrauch in der Aushärtungskammer (unter
normalen Bedingungen) 25 mJ/h
8. Verschäumungsgrad im
ίο zweiten Stadium 25
9. Länge der Schäumungskammer 20 m
10. Innendurchmesser der
Schäumungskammer 32 mm
Schäumungskammer 32 mm
11. Länge der Aushärtungskammer 40 m ir>
12. Innendurchmesser der
Aushärtungskammer 50 mm
Den hergestellten Schaum hat man auf den Grund zwecks seiner Wärmeisolierung aufgetragen und nach
natürlichem Trocknen eine Schaumstoffschicht mit folgender Charakteristik erhalten:
Volumenmasse im Trockenzustand, kg/mJ 5,4 bis 5,6
Schwindung beim Trocknen, % 15 Wärmeleitzahl, kkal/m · h · ° 0,025 bis 0,030 Feuchtigkeitsaufnahme, kg/m3 4 bis 10.
Die gleichen, wie in den Beispielen 1 und 2, Komponenten werden unter folgenden Verfahrensbedingungen
aufgeschäumt:
1. Harz
2. Schaumbildner
3. Wasser
4. Orthophosphorsäure
5. Luftverbrauch in der
Schäumungskammer
Schäumungskammer
6. Verschäumungsgrad im ersten Stadium
7. Luftverbrauch in der
Aushärtungskammer (unter
Aushärtungskammer (unter
1000 l/h (20 Gew.-o/o)
100 l/h
(1,6 Gew.-o/o) 4800 l/h (76,8 Gew.-%) 60 l/h (l,6Gew.-%)
90 mVh 15
normalen Bedingungen) | 90 mVh | |
8. | Länge der Schäumungskammer | |
20 m | ||
9. | Innendurchmesser der | |
Schäumungskammer | 40 mm | |
10. | Länge der Aushärtungskammer | 120 m |
11. | Innendurchmesser der | |
Aushärtungskammer | 70 mm |
Den am Austritt in einer Menge von 18OmVh hergestellten Schaum hat man an die Oberfläche des
Grundes, der zum Ausheben im Winter bestimmt isu
aufgetragen und nach natürlichem Trocknen hat man eine Schaumstoffschicht mit folgender Charakteristik
erhalten:
Feuchtigkeitsaufnahme, kg/m3 3 bis 8
Die gleichen, wie in den Beispielen 1 bis 3, Komponenten wurden unter Verfahrensbedingungen,
die im Beispiel 1 angeführt sind, aber bei einer Länge der Aushärtungskammer von 20 m aufgeschäumt. Der
hergestellte Schaum hatte am Austritt einen Verschäumungsgrad von 30 und der Schaumstoff hat folgende
Charakteristik:
Volumenmasse, kg/m' 6,0 bis 6,2
Schwindung beim Trocknen, % 10
Wärmeleitzahl, kkal/m ■ h ■ ° 0,027 bis 0,030
Feuchtigkeitsaufnahme, kg/m3 3 bis 6
Die Schaumstoffherstellung wurde analog dem Beispiel 3 unter folgendem Komponentenverhältnis in
Gew.-°/o durchgeführt:
Harz 25
Schaumbildner 2,5
Orthophosphorsäure 1,5
Orthophosphorsäure 1,5
Wasser der Rest
Gesamtverbrauch betrug 6 mVh.
Bei einem Verschäumungsgrad 30 hat man einen Schaumstoff erhalten, der folgende Charakteristik hat:
Volumenmasse, kg/m3 6,2 bis 6,4
Schwindung beim Trocknen, % 10
Wärmeleitzahl, kkal/m · h ■ ° 0,028 bis 0,030
Feuchtigkeitsaufnahme, kg/mJ 3 bis 6
Beispiel
Die Schaumstoffherstellung
Die Schaumstoffherstellung
ίο Die üchaumstoiinersteiiung wurde analog dem
Beispeil 4 unter folgendem Komponentenverhältnis in Gew.-% durchgeführt:
Harz 50
Schaumbildner 4
Orthophosphorsäure 3
Wasser der Rest
Gesamtverbrauch betrug 1 mVh.
Den hergestellten Schaum mit einem Verschäumungsgrad von 25 hat man als Wärmeschutz für
Baukonstruktionen verwendet. Der Schaumstoff hat folgende Charakteristik:
Volumenmasse 15 kg/m3
Schwindung beim Trocknen, % 3
Wärmeleitzahl, kkl/m ■ h ■ ° 0.030 bis 0,032
Feuchtigkeitsaufnahme, kg/m3 0,5 bis 1
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung von Schaumstoff durch Auflösen von Harnstoff-Formaldehydharz
und Schaumbüdner in Wasser, Schäumen dieser Lösung mit Preßluft und nachfolgender Einführung
des Härtungskatalysators in den Schaum, dadurch gekennzeichnet, daß das Schäumen in zwei
nacheinanderfolgenden Stufen bei kontinuierlichem und dosiertem Einpressen der Komponenten durchgeführt wird, indem unter Druck Wasser, Harnstoff-Formaldehydharz und Schaumbildner mit Preßluft
mindestens 2,5 Sekunden bis zur Bildung eines homogenisierten Schaumes mit einem Verschäumungsgrad von 15 bis 20 vermischt und nachfolgend
in den Schaum unter Druck gleichzeitig und vorher miteinander vermischt Preßluft in einer für die
Steigerung des Verschäumungsgrades auf 25 bis 40 erforderlichen Menge und Härtungskatalysator in
Aerosolform eingeführt werden und die Durchmischung des Schaumes mit dem in ihn eingeführten
Katalysator im Laufe von mindestens 4 Sekunden durchgeführt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, enthaltend eine Kammer zur
Verschäumung der mit Pumpen hineingepreßten Komponenten, eine damit verbundene Kammer zur
Härtung des Schaumes und einen Verdichter für die Preßluftzufuhr in die Schäumungskammer, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ferner Dosierapparate (4, S, 6, 14) enthält, deren Eingänge mit
Behältern (1, 2, 3, 13) verbunden sind, von denen jeder für eine entsprechende Komponente vorgesehen ist, daß die Schäumungskammer (8) und die
Härtungskammer (12) miteinander durch zwei fest an diese anschließende, koaxial angeordnete Rohre
(22, 23) verbunden sind, die einen ringförmigen Hohlraum (27) bilden, daß der Querschnitt der
Härtungskammer (12) mit dem sich an sie anschließenden Außenrohr (22) um das 1,6- bis 3-fache
größer ist als der Querschnitt der Schäumungskammer (8) mit dem sich an sie anschließenden
Innenrohr (23), daß das Verhältnis der Kammerlänge zum Kammerdurchmesser für die Schäumungskammer (8) 500 bis 800 und für die Härtungskammer (12)
mindestens 600 beträgt und daß das Außenrohr (22) mit Stutzen (25,26) für die Einführung der Preßluft in
den Hohlraum (27) versehen ist, die diametral entgegengesetzt angeordnet sind und die Zerstäubung des Härtungskatalysators gewährleisten.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das der Härtungskammer (12)
zugewandte Ende des Innenrohrs (23) in Form eines Diffusors (24) mit scharfen Kanten ausgeführt ist
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---|---|---|---|
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DE19772752311 DE2752311C3 (de) | 1977-11-23 | 1977-11-23 | Verfahren zur Herstellung von Schaumstoff und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
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Publication Number | Publication Date |
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DE2752311A1 DE2752311A1 (de) | 1979-05-31 |
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DE2752311C3 DE2752311C3 (de) | 1982-05-13 |
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Country Status (1)
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---|---|
DE (1) | DE2752311C3 (de) |
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DE3138862A1 (de) * | 1980-10-04 | 1982-05-19 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zur herstellung von elastischen schaumstoffen auf basis eines melamin/formaldehyd-kondensationsproduktes |
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1977
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Also Published As
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