DK149223B

DK149223B - PROCEDURE AND PLANT FOR MANUFACTURE OF POLYURETHAN FOOD OR SIMILAR PRODUCTS

Info

Publication number: DK149223B
Application number: DK369783A
Authority: DK
Inventors: Jens Martin Hovmoeller Hyldig
Original assignee: Hyma Engineering Aps
Priority date: 1983-08-12
Filing date: 1983-08-12
Publication date: 1986-03-24
Also published as: DK149223C; DK369783A; AU3317784A; EP0153377A1; DK369783D0; WO1985000775A1

Description

1 149223 5 Opfindelsen angår en fremgangsmåde til fremstilling af produkter af polyurethan eller lignende ved tilførsel af skumfrembringende reagenser i den ene ende af en form, der eventuelt kan være kontinuerligt bevægelig, idet reagenserne tilføres nær toppunktet 10 i en første del af formen, der har divergerende sidevægge, som går over i parallelle sidevægge i en anden del af formen, samt et anlæg til udøyelse af fremgangsmåden .The invention relates to a process for preparing polyurethane or the like products by supplying foam-forming reagents at one end of a mold which may be continuously movable, the reagents being supplied near the apex 10 in a first part of the mold having divergent sidewalls, which pass into parallel sidewalls in another part of the mold, and a system for extending the method.

15 Polyurethanskum har mange forskellige anvendelser og kan fremstilles som både stift, halvstift og fleksibelt. Fremstillingen sker ved, at skumfrembringende reagenser blandes og udstøbes i en form. Reagenserne vil udvikle en gas, der får disse til at skumme op, 20 eller de blandede reagenser kan tilsættes en opskum- ningsgas. Ved opskumningen ekspanderer skummet, og efterhånden polymeriserer dette og hærder til et po-lyurethanprodukt, der er formgivet af formen. Sådanne produkter anvendes f.eks. til madrasser og sæde-25 hynder.15 Polyurethane foam has many different uses and can be manufactured as both rigid, semi-rigid and flexible. The preparation is effected by mixing foam-forming reagents and casting in a mold. The reagents will develop a gas which causes them to foam up, or the mixed reagents may be added to a foaming gas. Upon foaming, the foam expands and eventually polymerizes and cures to a polyurethane product formed by the mold. Such products are used e.g. for mattresses and seat-25 cushions.

Formen kan være en almindelig, opadtil åben støbeform, men ofte anvendes bevægelige forme. Dette skal forstås således, at en bevægelig form typisk omfatter 50 et transportbånd, som danner en bevægelig bund i formen, og et par over for hinanden beliggende sidevægge, der enten kan være faste eller bevægelige med bunden.The mold can be a regular, upwardly open mold, but often movable molds are used. It should be understood that a movable mold typically comprises a conveyor belt forming a movable bottom in the mold and a pair of opposite side walls which may be either fixed or movable with the bottom.

2 149223 1 Ofte er siderne og bunden beklædt med f.eks. kraftpapir eller polyethylenfolie, der aftrækkes fra ruller og bevæges med samme hastighed som bundtransportbåndet. Selve udstøbningen sker ved at tilføre skum-5 frembringende reagenser på formens bund, idet fremføringen af bund og sider forhindrer, at friske reagenser afgives oven på tidligere. Hvis dette skete, ville det færdige produkt nemlig få en ujævn overflade og en uensartet tæthed.2 149223 1 Often the sides and bottom are lined with e.g. kraft paper or polyethylene foil which is pulled from rollers and moved at the same speed as the bottom conveyor belt. The molding itself is done by adding foam-forming reagents to the bottom of the mold, the feeding of the bottom and sides preventing fresh reagents from being delivered on top of the former. If this happened, the finished product would have an uneven surface and a uniform density.

1010

Por at kunne fremstille forholdsvis høje produkter er det endvidere kendt at lade formens første del være V-formet, således at reagenserne under ekspansionen, tvinges mod formens overside.Furthermore, in order to produce relatively high products, it is known to leave the first part of the mold V-shaped, so that the reagents during the expansion are forced against the upper side of the mold.

1515

Alle de kendte fremgangsmåder og anlæg har en væsentlig ulempe, nemlig at de færdige produkter i den op-adtid åbne form vil fremstå med en hvælvet overflade.All known methods and systems have a major disadvantage, namely that the finished products in the open-open form will appear with a vaulted surface.

Dette skyldes, at reagenserne ved formens sider vil 20 klæbe til papirbanerne, således at produktet vil blive højere på midten end ved siderne. Sådanne hvælvede partier kan normalt ikke anvendes og må skæres bort. Dette repræsenterer såvel et spild af råmaterialer som en fordyring af produktet. Der ken endvidere 25 under ekspansionen opstå spændinger mellem sidevæggene og de delvis opskummede reagenser, og dette kan forårsage revner og andre fejldannelser i det færdige produkt. 1 I tysk offentliggørelsesskrift nr. 2.9^6.396 beskrives en fremgangsmåde og et anlæg af den ovenfor angivne art, hvor man forsøger at få en plan overflade ved at udføre formen med en skråt fremad faldende bund i formens første del og at tilføre reagenserne 149223 3 1 ved et niveau svarende til det færdige produkts overflade, hvorefter skummet ekspanderer nedad og udad i formen til dannelse af produktet. Ved denne fremgangsmåde kan man ikke sikre sig imod, at der opstår spæn-5 dinger mellem sidevæggen og de delvis opskummede reagenser, da reagenserne ekspanderer og presses langs sidevæggene, ligesom det er vanskeligt at opnå et produkt, der er ensartet over hele højden.This is because the reagents at the sides of the mold will adhere to the paper webs so that the product will be higher at the center than at the sides. Such vaulted portions cannot normally be used and must be cut away. This represents both a waste of raw materials as well as an expensive product. Furthermore, during expansion, tensions occur between the sidewalls and the partially foamed reagents, which can cause cracks and other malfunctions in the finished product. 1 German Publication No. 2.9 ^ 6.396 describes a method and plant of the above-mentioned kind, in which an attempt is made to obtain a flat surface by carrying out the mold with an inclined forward bottom in the first part of the mold and adding the reagents 149223 3 1 at a level corresponding to the surface of the finished product, after which the foam expands downward and outward in the mold to form the product. In this method, it is not possible to ensure that stresses arise between the sidewall and the partially foamed reagents as the reagents expand and are pressed along the sidewalls, and it is difficult to obtain a product that is uniform throughout the height.

10 Formålet med opfindelsen er at anvise en fremgangsmåde, hvor de færdige produkter fremstår med en i det væsentlige plan overflade uden, at denne er påvirket ved presning eller lignende, og hvor ovennævnte ulemper iøvrigt undgås.The object of the invention is to provide a method in which the finished products appear on a substantially flat surface without being affected by pressing or the like and in which the above disadvantages are otherwise avoided.

1515

Dette opnås ifølge opfindelsen ved, at man tilfører reagenserne samtidigt over i det væsentlige hele den ønskede højde for det færdige produkt gennem en dyse med en i det væsentlige lodret spalte, hvis længde 20 fortrinsvis svarer til højden af det færdige produkt.This is achieved according to the invention by adding the reagents simultaneously over substantially the entire desired height of the finished product through a nozzle with a substantially vertical slit, whose length 20 preferably corresponds to the height of the finished product.

Ved en sådan fordelt tilførsel, hvor mængden af reagenser naturligvis skal være tilpasset såvel højden af produktet som udstøbningshastigheden, skal rea-25 genserne ikke under ekspansionen arbejde sig op i formen, men vil øjeblikkeligt hæfte sig til dennes sider over hele højden. Herved sikres en plan overflade på det. færdige produkt, der heller ikke får revner eller andre fejl.In such a distributed feed, where the amount of reagents must, of course, be adapted to both the height of the product and the pouring rate, the reagents do not have to work their way into the mold during expansion, but will immediately adhere to their sides over the entire height. This ensures a flat surface on it. finished product that does not cause cracks or other defects.

30 Når man tilfører reagenserne samtidigt over hele den nævnte højde således, at reagenserne over hele højden tilføres med i det væsentlige samme opskumnings-grad, kan der opnås god kontrol over tilførslen og 4 149223 1 sikres et ensartet produkt.When the reagents are applied simultaneously over the entire height so that the reagents are applied throughout the entire height with substantially the same foaming degree, good control over the supply can be achieved and a uniform product can be ensured.

Hvis reagenserne forblandes før tilførslen til formen, er det vigtigt, at det materiale, der samtidig 5 tilføres f.eks. foroven og forneden i formen, har samme opskumningsgrad, idet det ellers bliver umuligt at opnå et ensartet produkt. Opskumningsgraden afhænger nøje af den tid, der forløber fra blandingen finder sted, og til reagenserne indføres i for-10 men.If the reagents are premixed prior to delivery to the mold, it is important that the material simultaneously supplied e.g. the top and bottom of the mold have the same degree of foaming, otherwise it becomes impossible to obtain a uniform product. The degree of foaming depends strictly on the time that elapses from the mixture and the reagents are introduced into the mold.

Hvis man, som dette er omhandlet i krav 2, tilfører reagenserne gennem et antal tilledninger, der er fordelt over dysens højde, sikrer man, at disse ved 15 tilførslen har samme opskumningsgrad, idet reagenserne ikke indføres i dysen ved dennes ene ende og derefter transporteres gennem dysen.If as mentioned in claim 2, the reagents are fed through a plurality of lines distributed over the nozzle height, they are ensured that at the supply they have the same degree of foaming as the reagents are not introduced into the nozzle at one end thereof and then transported. through the nozzle.

Formålet med opfindelsen er ligeledes at anvise et 20 anlæg, der kan anvendes til kontinuerlig fremstilling af produkter af polyurethanskum under udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, hvilket anlæg omfatter et tilføringsorgan for de skumfrembringende reagenser, hvilket organ er indrettet til at afgive 25 reagenserne i formen over en højde, der i det væsentlige svarer til den ønskede højde af det færdige produkt, og dette anlæg er ejendommeligt ved en dyse med en lodret spalte, hvis længde i det væsentlige svarer til den ønskede højde af det færdige produkt.The object of the invention is also to provide a plant which can be used for continuous production of polyurethane foam products in accordance with the method of the invention, which comprises a foam generating reagent supply means adapted to deliver the reagents in the form of a height substantially corresponding to the desired height of the finished product, and this plant is characterized by a nozzle with a vertical slit whose length substantially corresponds to the desired height of the finished product.

3030

Ved et sådant anlæg vil de skumdannende reagenser tilføres formen på en sådan måde, at det færdige produkt vil få en jævn og ensartet overflade, idet reagenserne ikke tilføres ved bunden af formen. Rea- 5 149223 1 genserne skal således ikke. ved ekspansion arbejde sig op langs formens sider, og en sådan dyse er enkel at fremstille og giver god kontrol med afgivelsen af reagenserne. En meget enkel form af dysen kan være et 5 rør med en udskåret spalte.In such a plant, the foaming reagents will be fed to the mold in such a way that the finished product will have a smooth and uniform surface, the reagents not being fed to the bottom of the mold. Thus, the reagents should not. upon expansion, work up the sides of the mold, and such a nozzle is simple to manufacture and provides good control over the delivery of the reagents. A very simple form of the nozzle may be a tube with a cut slot.

Det er hensigtsmæssigt, hvis dysen er forbundet med et antal tilledningsforbindelser, som dette er beskrevet i krav 4, idet dette sikrer, at de reagen-10 ser, der tilføres formen, har samme opskumningsgrad.Conveniently, if the nozzle is connected to a plurality of feed joints as described in claim 4, this ensures that the reagents supplied to the mold have the same degree of foaming.

Det har overraskende vist sig, at en udmærket kvalitet af det færdige produkt kan opnås, hvis man anvender to tilførselskanaler anbragt som omhandlet i 15 krav 5·Surprisingly, it has been found that an excellent quality of the finished product can be obtained by using two supply channels arranged in accordance with claim 5 ·

Hvis man ved et anlæg, der endvidere omfatter en form, der har en i vandret plan tragtformet del, mellem den tragtformede dels begyndelse og dysens spal-20 te indretter et område, hvor formen har i det væsentlige parallelle sidevægge som beskrevet i krav 6, opnås en yderligere god kvalitet for det færdige produkt. Dette må skyldes, at reagenserne får god forbindelse med sidevæggene, før den endelige ekspansion 25 finder sted.If, by means of a plant further comprising a mold having a horizontal plane funnel-shaped part, between the beginning of the funnel-shaped part and the gap of the nozzle 20, an area is provided, the mold having substantially parallel sidewalls as described in claim 6, a further good quality is obtained for the finished product. This must be because the reagents are well connected to the side walls before the final expansion 25 takes place.

Opfindelsen vil i det følgende blive nærmere beskrevet under henvisning til tegningen, hvor 2Q fig· 1 viser et snit gennem et anlæg ifølge op findelsen set i pilenes retning langs linien I-I på fig. 2, og fig. 2 viser et anlæg ifølge opfindelsen set ovenfra.The invention will now be described in more detail with reference to the drawing, in which: FIG. 2Q shows a section through a plant according to the invention seen in the direction of the arrows along the line I-I in FIG. 2, and FIG. 2 is a plan view of a plant according to the invention.

6 1A 9 2 2 3 1 På fig. 1 og 2 ses et anlæg ifølge opfindelsen, hvilket anlæg er betegnet med henvisningstallet 1. Ved anlæggets 1 underside findes et transportbånd 2, der danner en bund i anlægget 1, og på hvilket der er 5 anbragt en papirbane 3, der bevæger sig med transportbåndet 2 og vikles af fra en rulle 11. Selve formens sidevægge består af papirbaner 4, der ligger an mod styr 15, 16, hængslede plader 13 og parallelle sideplader 17, 18. Banerne til sidevæggene aftrækkes 10 fra ruller 5, 6.6 1A 9 2 2 3 1 In FIG. 1 and 2 there is shown a plant according to the invention, which plant is designated by the reference numeral 1. At the underside of the plant 1 there is a conveyor belt 2 which forms a bottom in the plant 1, and on which there is 5 a paper web 3 which moves with the conveyor belt. 2 and unwound from a roll 11. The sidewalls of the mold itself consist of paper webs 4 abutting guide 15, 16, hinged plates 13 and parallel side plates 17, 18. The webs for the sidewalls are subtracted 10 from rollers 5, 6.

Anlægget har en dyse 7, der har en spalte, hvis højde svarer til højden af det udstøbte produkt 12. Dysen 7 er forsynet med to tilledningskanaler 8, 9.The system has a nozzle 7 having a slot whose height corresponds to the height of the cast product 12. The nozzle 7 is provided with two supply channels 8, 9.

15 Disse udmunder i dysen således, at de reagenser, der forlader dysen gennem spalten, vil være opskummet nogenlunde lige meget. Reagenserne blandes i en ikke vist blandeindretning og føres til tilledningerne 8, 9 gennem et centralt fordelingsrør 10.These open into the nozzle so that the reagents leaving the nozzle through the slit will be foamed approximately equally. The reagents are mixed in a mixing device (not shown) and passed to the lines 8, 9 through a central distribution tube 10.

20 På fig. 2 ses, hvorledes formen er forsynet med først et kort stykke med parallelle sidevægge, og derefter et V-forme-t stykke, der går over i et yderligere stykke'med parallelle sidevægge. Den væsentligste 25 del af materialernes ekspansion sker i den V-formede del af formen. Formen afgrænses her af hængslede plader 13, der er anbragt på ophæng l4, der er forskydelige i bundens plan. På fig. 2 er med punkteret linie vist en anden stilling for pladerne 13. Plader-30 ne 13 efterfølges af parallelle sidevægge 17,18.20 In FIG. 2 shows how the mold is provided first with a short piece with parallel side walls, and then a V-shaped piece which goes into a further piece with parallel side walls. The major part of the expansion of the materials takes place in the V-shaped part of the mold. The mold is defined here by hinged plates 13 disposed on suspension l4 which are displaceable in the plane of the bottom. In FIG. 2 is another dotted line shown for the plates 13. The plates 13 are followed by parallel side walls 17, 18.

Ved hjælp af de hængslede plader 13 og de forskydelige ophæng 14 kan man ændre formen af den V-formede del, således at denne kan tilpasses den aktuelle 7 149223 1 støbeproces og det aktuelle produkt. Styrene 15 er også forskydeliges således at den V-formede del eventuelt kan bringes til at begynde ved dysens 7 spalte. Det vil for en fagmand være klart, at den 5 V-formede del skal have en sådan længde, at ekspan sionen i alt væsentligt er afsluttet, når produktet forlader denne. Det vil ligeledes være klart, at et anlæg til udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen vil kunne udformes på mange forskellige måder, 10 når blot de skumdannende reagenser tilføres således, at reagenserne ikke skal bevæge sig i formen i lodret retning, således at de ulemper, der er forbundet med en sådan bevægelse, kan undgås.By means of the hinged plates 13 and the displaceable hangers 14 one can change the shape of the V-shaped part so that it can be adapted to the current molding process and the current product. The guides 15 are also displaceable so that the V-shaped portion may be optionally caused to begin at the slot of the nozzle 7. It will be apparent to those skilled in the art that the 5 V-shaped portion must be of such length that the expansion is substantially completed upon leaving the product. It will also be appreciated that a system for carrying out the process of the invention can be designed in many different ways, provided that only the foam forming reagents are supplied so that the reagents do not move in the mold in a vertical direction so that the disadvantages associated with such a movement can be avoided.

15 Fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan naturligvis også anvendes ved udstøbningsanlæg, hvor reagenserne selv bevæger sig gennem formen, idet denne er udformet med en passende hældning. Endelig kan det nævnes, at den del af formen, der afgrænses af de 20 parallelle vægge 17, 18, skal have en sådan længde, at det færdige produkt opnår en passende grad af hærdning under passagen af dette område.The process according to the invention can of course also be used in casting plants, where the reagents themselves move through the mold, which is formed with a suitable slope. Finally, it may be mentioned that the portion of the mold bounded by the 20 parallel walls 17, 18 must be of such length that the finished product achieves an appropriate degree of cure during the passage of this area.

Pladerne 13 kan ved deres underkant være tætnet i 25 forhold til bunden ved hjælp af almindeligt kendte læbepakninger af teflon eller lignende. Ved opfindelsen ifølge ansøgningen vil reagenserne klæbe til sidepapiret i fuld højde, og den førnævnte spænding mellem sidepapiret og produktet vil være helt elimi-30 neret sammen med risikoen for revnedannelse. Desuden undgås uønsket gastab fra reagenserne i alt væsentligt, ligesom produktets almindelige huddannelse, der består af mere eller mindre uopskummede reagenser, vil blive stærkt reduceret.The plates 13 can be sealed at their lower edge relative to the bottom by means of commonly known lip seals of Teflon or the like. In the invention according to the application, the reagents will adhere to the full height of the side paper, and the aforementioned tension between the side paper and the product will be completely eliminated together with the risk of cracking. In addition, undesirable gas losses from the reagents are substantially avoided, and the regular skin formation of the product, which consists of more or less foamed reagents, will be greatly reduced.

8 149223 1 Det vil for en fagmand være indlysende, at fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan anvendes ved enhver form for syntetisk skum og ikke kun polyure-thanskum. De skumdannende reagenser kan blandes i 5 selve dysen eller før denne i et blandeapparat eller lignende. Dette sikrer et meget homogent skum.It will be obvious to one skilled in the art that the process of the invention can be applied to any kind of synthetic foam and not just polyurethane foam. The foaming reagents can be mixed in the nozzle itself or before it in a mixer or the like. This ensures a very homogeneous foam.

Det er endvidere muligt at anvende styrene 15 til helt at lukke af for skummet ved at føre disse mod 10 hinanden. Dette giver på enkel vis kontrol over skumtilførslen.Furthermore, it is possible to use the guides 15 to completely shut off the foam by passing these against each other 10. This provides simple control over the foam supply.

Claims

149223

A process for preparing polyurethane foam products or the like by supplying foam-producing reagents at one end of a mold which may be continuously movable as the reagents are fed near the apex of a first portion of the mold, having divergent sidewalls which pass into parallel sidewalls in another part of the mold, characterized in that the reagents are simultaneously applied to substantially all of the desired height of the finished product through a nozzle (7) with one in the substantial vertical slit, the length of which preferably corresponds to the height of the finished product.

Process according to claim 1, characterized in that the reagents are passed to the nozzle (7) through a plurality of leads (8, 9) distributed over the height of the nozzle (7).

A plant for continuous manufacture of polyurethane foam products or the like, comprising a mold which may or may not be continuously movable, at one end of which foam-producing reagents are supplied near the apex of a first portion of the mold having divergent sidewalls which pass into parallel sidewalls in another part of the mold, the plant comprising a foam generating reagent feed means adapted to deliver the reagents in the mold over a height substantially equal to the desired height of the finished product, characterized in that the feed means is a nozzle (7) with a vertical slot