ES2566181T3 - Procedimiento para producir una espuma de poliuretano - Google Patents

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ES2566181T3 ES12775706.0T ES12775706T ES2566181T3 ES 2566181 T3 ES2566181 T3 ES 2566181T3 ES 12775706 T ES12775706 T ES 12775706T ES 2566181 T3 ES2566181 T3 ES 2566181T3
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Johan Antoine Stefaan Macken
Loredana MORO
Johannes Eduward Irene Marie Josefa CLERINX
Annelies Vandevelde
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Abstract

Medio de crecimiento para plantas producido a partir de una espuma de poliuretano que tiene una resiliencia (medida según la norma ISO 8307 con muestras secas y sin triturar) de como máximo el 40%, una desviación por carga de compresión (CLD) al 40% (medida según la norma ISO 3386/1 durante el primer ciclo con muestras secas y sin triturar) de al menos 16 kPa, una densidad de núcleo de espumación libre (medida según la norma ISO 845 en condiciones atmosféricas sin uso de agentes de soplado auxiliares) de al menos 20 kg/m3 y un aumento de volumen en la saturación de agua de como máximo el 25% (medido según el método dado a conocer en la descripción).

Description

imagen1
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imagen4
imagen5
imagen6
imagen7
retenida en una muestra de espuma saturada con agua tras someter dicha muestra de espuma durante un periodo predefinido a una presión de columna de H2O de -32 cm.
Valores de pF0 y de pF1 tomados de la curva de pF son adecuados para calcular la retención de agua y por tanto la disponibilidad de agua en una espuma de poliuretano. pF0 y pF1 se definen adicionalmente como
imagen8
10 donde Vf es el volumen inicial (en ml) de una muestra de espuma (seca), Vu es la captación de agua (lo que significa el volumen de agua retenida en una muestra de espuma saturada con agua tras someter dicha muestra de espuma durante un periodo predefinido a una presión de columna de H2O de 0 cm) en ml de la muestra de espuma cuando se satura con agua y Vr-1 es el volumen del agua retenida en ml tras someter la muestra de espuma saturada con
15 agua a una presión de columna de H2O de -10 cm durante un periodo predefinido.
Vf, Vu y Vr-1 se determinan de la siguiente manera: se corta una muestra de espuma para obtener dimensiones indicadas tales como 100x120x75 mm o 100x120x60 mm (longitud x ancho x altura). Por tanto el Vf de la muestra es de 900 ml o 720 ml. El peso seco de la muestra de espuma se determina a 105ºC. Luego se sumerge la muestra de
20 espuma durante un periodo predefinido de 6 horas a presión atmosférica y 23ºC en un baño de agua de tal manera que 1 cm de la muestra en la dirección de altura se extiende por encima de la superficie de agua.
Luego se sumerge la muestra completamente en el baño de agua durante 18 horas a presión atmosférica y 23ºC. Posteriormente se coloca la muestra sobre un tamiz con una malla de 0,5-1 cm a la misma presión y temperatura y 25 se deja que libere agua durante 30 minutos. Finalmente se determina de nuevo el peso de la muestra de espuma (que contiene el agua restante) y se calcula Vu, suponiendo una densidad del H2O de 1 kg/dm3.
Luego se coloca la muestra saturada con agua durante 24 h en un entorno cerrado a 23ºC y se aplica una presión subatmosférica a la superficie inferior de la muestra (por ejemplo hasta una presión de columna de H2O de -10 cm 30 medida a partir de la altura media de la muestra de espuma con el fin de medir pF1).
Finalmente se determina de nuevo el peso de la muestra y se calcula el volumen Vr-1 de agua retenida en la muestra (suponiendo una densidad de agua de 1 kg/dm3).
35 Un dispositivo que puede usarse para medir valores de pF y adecuado para crear un entorno subatmosférico en la superficie inferior de la muestra es el denominado Sandbox que puede obtenerse de la empresa holandesa Eijkelkamp (www.eijkelkamp.com) y se usa para determinaciones de pF.
El cálculo del contenido en agua en base a volumen también se describe en la norma ISO 11274 para muestras de
40 tierra tras someter las muestras de tierra a una presión métrica (véase la sección 5.5) y también puede aplicarse para calcular el contenido en agua en las muestras de espuma de la presente invención. La presión métrica se refiere en el presente documento a la subpresión aplicada en cm de columna de H2O.
11) Capacidad de tampón de agua (WBC, %) puede definirse como pF0-pF1,5 (también denominado en la técnica 45 anterior Φ0 -Φ32), donde
y
imagen9
y donde Vf es el volumen inicial (en ml) de una muestra de espuma (seca), Vu es la captación de agua (en ml) de la muestra de espuma cuando se satura con agua y Vr-1,5 es el volumen del agua retenida tras someter la muestra de 55 espuma saturada con agua a una presión de columna de H2O de -32 cm durante un periodo predefinido en ml. Vf, Vu y Vr-1,5 se determinan como se describió en el punto 10).
imagen10
imagen11
máquina dispensadora a baja presión a gran escala (lo que puede dar como resultado una espuma ligeramente más de “célula abierta” en comparación con espumas a escala de laboratorio mezcladas a mano).
Ejemplo 8: resultados de crecimiento
5 Se cultivaron semillas de pepino en la espuma comparativa 1 así como en las espumas 7 y 8 que son según la invención (véase la tabla 2 para formulaciones). Tras 21 días se cortaron las plantas por encima de la espuma de sustrato y luego se determinó el peso de las plantas (véase la tabla 8). Las espumas según la invención dan plantas con peso de planta aumentado significativo en comparación con plantas cultivadas sobre la espuma comparativa 1.
10 Tabla 1: Comparación de espumas de sustrato vegetal del estado de la técnica producidas a partir de PU y fabricadas a índice de NCO bajo
Ejemplo
Espuma 1 Espuma 2 Espuma 3 Espuma 4
28012-1-17
HM 130511-1 VM 250811-8 VM 250811-9
Poliisocianato 1, pbw
- - 92,1 -
Poliisocianato 2, pbw
38,4 - - 95,1
Poliisocianato 4, pbw
- 100 - -
Poliol 1 (F555), pbw
- - 37 37
Poliol 2 (Jeffol® G11 56), pbw
- - 60 60
Poliol 3 (F442), pbw
7,9 - - -
Poliol 4 (F489), pbw
48 - - -
Catalizador 1, pbw
0,3 - 1 1
Catalizador 2, pbw
0,02 - 0,1 0,1
Tensioactivo 1, pbw
0,25 - - -
Tensioactivo 2, pbw
- - 2 2
Agua, pbw
5,1 30 - -
Índice de isocianato
39 6 100 100
Índice de agua
280 1773 100 100
Resiliencia, %
25,4 43,2 14,9 15,2
Densidad, sin triturar, kg/m3
33,7 74 37 31,4
CLD al 40%, sin triturar, seco, kPa
11,25 3,4 50,86 33,07
ΔV, sin triturar, %
12,98 71 13,63 15,43
pF0, sin triturar, % pF0, triturado, %
41,5 76 92,3 - 85 - 88 -
pF0,7, sin triturar, % pF0,7, triturado, %
40,8 47 88 - 82 - 82 -
pF1, sin triturar, % pF1, triturado, %
38,8 14 72,8 - 75 - 49 -
pF1,5, sin triturar, % pF1,5, triturado, %
38,7 14 32,4 - 21 - 13 -
pF2, sin triturar, % pF2, triturado, %
38,4 13 31,2 - 20 - 13 -
WBC (pF0-pF1,5), sin triturar, % WBC (pF0-pF1,5), triturado, %
2,8 69,9 59,9 - 64 - 75 -
(-) significa no presente o sin medir
Tabla 2: valores de pF para diferentes sustratos de crecimiento para plantas.
Ejemplo
Lana de roca Espuma 5 Espuma 6 Espuma 7 Espuma 8
-
-
28012-1-17 HM130511-1 CV2123 CV2142
Poliisocianato 1, pbw
- - - - 102,5
Poliisocianato 2, pbw
- 38,4 - 114,6 -
Poliisocianato 4, pbw
- - 100 - -
Poliol 1 (F555), pbw
- - - 37 37
Poliol 2 (Jeffol®G1156), pbw
- - - 60 60
Poliol 3 (F442), pbw
- 7,9 - - -
Poliol 4 (F489), pbw
- 48 - - -
Catalizador 1, pbw
- 0,3 - 1 1
Catalizador 2, pbw
- 0,02 - 0,2 0,2
Tensioactivo 1, pbw
- 0,25 - - -
Tensioactivo 2, pbw
- - - 2 2
Agua, pbw
- 5,1 30 4,5 4,5
Índice de isocianato
- 39 6 120 110
Índice de agua
- 280 1773 - -
Resiliencia, %
- 25,4 43,2 18 22,1
Densidad, sin triturar, kg/m3
- 33,7 74 29,1 29,3
CLD al 40%, sin triturar, seco, kPa
- 11,25 3,4 24,8 41,7
ΔV, sin triturar, %
- 12,98 71 16,4 10,9
pF0, sin triturar, % pF0, triturado, %
96 - 41,5 76 92,3 - 94 - 96 -
pF0,7, sin triturar, % pF0,7, triturado, %
94 - 40,8 47 88 - 85 - 95 -
pF1, sin triturar, % pF1, sin triturar, %
63 - 38,8 14 72,8 - 20 - 88 -
pF1,5, sin triturar, % pF1,5, triturado, %
3 - 38,7 14 32,4 - 10 - 12 -
pF2, sin triturar, % pF2, triturado, %
3 13 38,4 - 31 - -- --
WBC (pF0 -pF1,5), sin triturar, % WBC (pF0 -pF1,5), triturado, %
89 - 2,8 69,9 59,9 - 84 - 83,86 -
(-) significa no presente o sin medir
Tabla 3: Efecto de la razón de poliéter-poliol
Espuma n.º
Espuma 9 Espuma 10 Espuma 11 Espuma 12 Espuma 13 Espuma 14 Espuma 15 Espuma 16 Espuma 17
VM12081 1-3
VM1208 11-4 VM 170811-1 VM 120811-2 VM1908 11-1 VM1908 11-2 VM19081 1-3 VM19081 1-4 VM1908 11-5
Poliisocianato 1, pbw
- - - - - - - - -
Poliisocianato 2, pbw
107,5 106,6 105,7 104,8 104 103,1 102,2 101,3 100,4
Poliol 1 (F555), pbw
10 20 30 40 50 60 70 80 90
Poliol 2 (Jeffol® G1156), pbw
90 80 70 60 50 40 30 20 10
Poliol 3 (F442), pbw
- - - - - - - - -
Poliol 4 (F489), pbw
- - - - - - - - -
Catalizador 1, pbw
1 1 1 1 1 1 1 1 1
Catalizador 2, pbw
0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
Tensioactivo 1, pbw
- - - - - - - - -
Tensioactivo 2, pbw
2 2 2 2 2 2 2 2 2
Agua, pbw
4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5
Índice de isocianato
110 110 110 110 110 110 110 110 110
Índice de agua
89,2 89,3 89,4 89,4 89,0 89,6 89,7 89,8 89,8
Resiliencia
16 16,5 16,6 16 15,7 16,9 ** 16,4 * *
Densidad, sin triturar, kg/m3
26,7 28,6 31,6 33 34,3 36 ** 38,7 * *
CLD al 40%, sin triturar, seco, kPa
28,9 26,0 42,2 41,0 39,5 33,6 ** 30,8 * *
ΔV, sin triturar, %
8,4 7,0 9,1 12,0 14,8 16,3 ** 22,2 * *
pF0, sin triturar, %
43 72,5 91,5 87,1 85 76,1 ** 56 * *
pF0,7, sin triturar, %
- 71,6 88,9 73,9 73,2 64,5 ** * *
pF1, sin triturar, %
27,8 69,0 68,8 25 19 22,1 ** * *
pF1,5, sin triturar, %
- 26,0 13,7 11,6 13,4 20,8 ** * *
pF2, sin triturar, %
- 24,3 13,8 11,5 13,3 20,2 ** * *
WBC (pF0 -pF1,5), sin triturar, %
- 46,5 78 76 72 55 ** * *
(*) significa espumas colapsadas (**) significa espuma que tiene estructura de célula gruesa, (-) significa no presente o sin medir
Tabla 4: Efecto del contenido en agua
Espuma n.º
Espuma 18 Espuma 19 Espuma 20 Espuma 21 Espuma 22 Espuma 23
VM2408114
VM2408115 VM2408116 VM2508111 VM2508114 VM2508115
Poliisocianato 1, pbw
- - - - - -
Poliisocianato 2, pbw
125,5 145,2 124,6 144,4 122,8 142,6
Poliol 1 (F555), pbw
30 30 40 40 60 60
Poliol 2 (Jeffol® G1156), pbw
70 70 60 60 40 40
Poliol 3 (F442), pbw
- - - - - -
Poliol 4 (F489), pbw
- - - - - -
Catalizador 1, pbw
1 1 1 1 1 1
Catalizador 2, pbw
0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
Tensioactivo 1, pbw
- - - - - -
Tensioactivo 2, pbw
2 2 2 2 2 2
Agua, pbw
5,5 6,5 5,5 6,5 5,5 6,5
Índice de isocianato
110 110 110 110 110 110
Índice de agua
89,6 89,8 89,7 89,9 89,8 90
Resiliencia
13,0 10,9 15,2 14,1 17,4 18,5
Densidad, sin triturar, kg/m3
24,6 22,5 25,8 23,1 26,9 23,6
CLD al 40%, sin triturar, seco, kPa
47,0 67,8 39,6 56,1 50,7 58,1
ΔV, sin triturar, %
7,9 5,7 8,5 6,1 12,8 10,4
pF0, sin triturar, %
74,7 71,9 89,3 78,1 80,8 73,2
pF0,7, sin triturar, %
73,2 70,5 87,7 76,5 78,5 68,2
pF1, sin triturar, %
61,6 64,9 40,9 61,7 59,1 48,6
pF1,5, sin triturar, %
12,7 21,3 10,4 14,3 18,5 19,5
pF2, sin
12,2 20,8 10,1 13,5 17,7 17,8
triturar, %
WBC (pF0 -pF1,5), sin triturar, %
62,0 50,6 78,9 63,8 62,3 53,7
(-) significa no presente o sin medir
Tabla 5: Efecto de composición de poliisocianato
Espuma n.º
Espuma 24 Espuma 25 Espuma 26 Espuma 27 Espuma 28 Espuma 29
VM2508118
VM2508119 VM25081110 VM25081111 VM25081112 VM25081113
Poliisocianato 1, pbw
92,1 - - 101,3 - -
Poliisocianato 2, pbw
- 95,1 - - 104,6 -
Poliisocianato 3, pbw
- - 80,4 - - 88,5
Poliol 1 (F555), pbw
37 37 37 37 37 37
Poliol 2 (Jeffol® G1156), pbw
60 60 60 60 60 60
Poliol 3 (F442), pbw
- - - - - -
Poliol 4 (F489), pbw
- - - - - -
Catalizador 1, pbw
1 1 1 1 1 1
Catalizador 2, pbw
0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
Tensioactivo 1, pbw
- - - - - -
Tensioactivo 2, pbw
2 2 2 2 2 2
Agua, pbw
4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5
Índice de isocianato
100 100 100 110 110 110
Índice de agua
100 100 100 89,5 89,5 89,5
Resiliencia
13,3 14,9 22,3 11 15,2 16,9
Densidad, sin triturar, kg/m3
37 31,4 27,6 37 31,8 28,4
CLD al 40%, sin triturar, seco, kPa
50,86 33,07 22,28 67,76 42,99 30,5
ΔV, sin triturar, %
14,2 16,3 14,9 11,8 9,3 11,4
pF0, sin triturar, %
91,3 87,1 83,5 86,7 84,5 85,4
pF0,7, sin triturar, %
91,3 85 75 85,4 81,4 82,2
pF1, sin triturar, %
85 40,5 20 82,7 43,7 33,4
pF1,5, sin triturar, %
12,4 10,9 7 14,1 12,1 9,1
pF2, sin triturar, %
12,2 10,8 6,8 13,9 11,9 8,9
WBC (pF0pF1,5), sin triturar, %
78,9 76,2 76,5 72,6 72,4 76,3
(-) significa no presente o sin medir
Tabla 6: Efecto del moldeo sobre características de espuma
15
Espuma n.º
Espuma 30 280912-1 Espuma 31 VM190912-2 Espuma 32 VM190912-5 Espuma 33 VM190912-4
% de sobrecarga
Sin moldeo 30 45 55
Poliisocianato 1, pbw
- - - -
Poliisocianato 2, pbw
95,1 95,1 95,1 95,1
Poliisocianato 3, pbw
- - - -
Poliol 1 (F555), pbw
37 37 37 37
Poliol 2 (Jeffol® G11-56), pbw
60 60 60 60
Poliol 3 (F442), pbw
- - - -
Poliol 4 (F489), pbw
- - - -
Catalizador 1, pbw
1 1 1 1
Catalizador 2, pbw
0,1 0,1 0,1 0,1
Tensioactivo 1, pbw
- - - -
Tensioactivo 2, pbw
2 2 1,5 1,5
Agua, pbw
4,5 4,5 4,5 4,5
Índice de isocianato
100 100 100 100
Resiliencia
16,6 22,5 21,0 19,5
Densidad, sin triturar, kg/m3
32,9 39,1 43,4 46,5
CLD al 40%, sin triturar, seco, kPa
35,1 48,2 68,2 75,4
ΔV, sin triturar, %
14,0 17,1 18,3 21,7
pF0, sin triturar, %
84,3 75,6 77,8 74,1
pF0,7, sin triturar, %
80,2 72,6 76,2 73,0
pF1, sin triturar, %
38,8 57,8 67,2 65,8
pF1,5, sin triturar, %
9,7 12,6 13,9 13,9
(-) significa no presente o sin medir
Tabla 7: Fórmulas típicas adecuadas para fabricar la espuma según la invención (medios de crecimiento para plantas).
Espuma n.º
Espuma 34 CV2128 Espuma 35 CV2129 Espuma 36 CV2130 Espuma 37 CV2120 Espuma 38 CV2144 Espuma 39 CV2123
% de sobrecarga
No No No No No No
Poliisocianato 1, pbw
92,0 101,4 110,6 - - -
Poliisocianato 2, pbw
- - - 95,2 104,7 114,2
Poliol 1 (F555), pbw
37 37 37 37 37 37
Poliol 2 (Jeffol® G1156), pbw
60 60 60 60 60 60
Catalizador 1, pbw
1 1 1 1 1 1
Catalizador 2, pbw
- - 0,2 - 0,2 0,2
Tensioactivo 2, pbw
2 2 2 2 2 2
Agua, pbw
4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5
Índice de isocianato
100 110 120 100 110 120
Índice de agua
100 89,5 80,9 100 89,5 80,9
Resiliencia
14,1 13,4 14,2 14,6 15,1 16,6
Densidad, sin triturar, kg/m3
33,7 33,1 32,3 30,9 28,4 30,9
CLD al 40%,
37 41,7 47,7 20,9 23,5 24,8
imagen12

Claims (1)

  1. imagen1
    imagen2
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