ES2943232T3 - Procedimiento de aplicación de una mezcla de reacción espumante - Google Patents

Procedimiento de aplicación de una mezcla de reacción espumante Download PDF

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Abstract

La invención se refiere a un dispositivo (100) para aplicar una mezcla de reacción espumante (600) sobre una capa superior (500), en particular para producir un elemento compuesto, que comprende al menos un rastrillo de colado (200, 260) con un cuerpo hueco tubular (210), extendiéndose dicho cuerpo hueco (210) a lo largo de un eje central (250) y teniendo al menos dos aberturas de salida (220) para descargar la mezcla de reacción espumante (600). El rastrillo de fundición (200, 260) y la capa superior (500) se pueden mover entre sí a lo largo de un eje longitudinal (510). Según la invención, el eje central (250) del al menos un rastrillo de colada (200, 260) y el eje longitudinal (510) del movimiento forman un ángulo (400, 410) de <= 80° entre sí . (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento de aplicación de una mezcla de reacción espumante
La presente invención se refiere a un procedimiento para aplicar una mezcla de reacción espumante a una capa de recubrimiento. Además, la presente invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de elementos compuestos que contienen espuma PUR/PIR.
Estado de la técnica
Los elementos compuestos formados por una capa de recubrimiento y un núcleo aislante se usan actualmente en muchos sectores industriales. La estructura básica de estos elementos compuestos consiste en una capa de recubrimiento sobre la cual se aplica un material aislante. Por ejemplo, como capas de recubrimiento se pueden usar láminas de acero, de acero inoxidable, de aluminio, de cobre o de aleaciones de estos dos últimos materiales revestidos. Además, como materiales de la capa de recubrimiento también se pueden usar placas o láminas de plástico, láminas de aluminio, vellones de fibra de vidrio o de fibra mineral, así como materiales que contengan celulosa, tales como papel, cartón o papel maché. La elección del material de revestimiento adecuado depende de la aplicación prevista de los elementos compuestos y de las exigencias del material resultantes. En particular, se pueden usar espumas a base de poliuretano (PUR) y/o de poliisocianurato (PIR) como núcleo aislante.
Además del uso de estos elementos compuestos para el aislamiento de, por ejemplo, cámaras frigoríficas, también se les usa cada vez más como elementos de fachada en edificios o como elementos de puertas industriales o, por ejemplo, para formar portones seccionales. Los elementos compuestos correspondientes, en lo sucesivo también denominados elementos sándwich, presentan una estabilidad y una configuración de su superficie correspondientes al material usado gracias a su capa de recubrimiento, mientras que la espuma aplicada permite obtener las propiedades de aislamiento térmico correspondientes.
Para la fabricación de los elementos compuestos correspondientes, se aplica una mezcla de reacción espumante a una capa de recubrimiento proporcionada mediante un dispositivo aplicador. Para ello, por ejemplo, cuando se usan espumas a base de isocianatos, los correspondientes componentes de poliol y los componentes de isocianato se mezclan entre sí y se aplican a la capa de recubrimiento, sobre la que espuman y se endurecen.
Como dispositivos de aplicación para aplicar la mezcla de reacción espumante a la capa de recubrimiento se usan a menudo cuerpos huecos tubulares. Estos cuerpos huecos están provistos a lo largo de su extensión longitudinal de una pluralidad de aberturas de salida, de las cuales puede salir la mezcla de reacción introducida en el tubo. Estos cuerpos huecos tubulares suelen denominarse rastrillos de colada.
Para conseguir una distribución lo más uniforme posible de la mezcla de reacción espumante sobre la capa superficial, las aberturas de salida, que están realizadas como tubos de salida, se distribuyen de forma optimizada correspondiente sobre la extensión longitudinal del rastrillo de colada. Para conseguir una distribución optimizada de la mezcla de reacción espumante a lo largo de la capa de recubrimiento, el rastrillo de colada puede moverse oscilando sobre la capa de recubrimiento o bien el rastrillo de colada está fijo en un punto y la capa de recubrimiento se mueve por debajo del rastrillo de colada. Esto puede hacerse de forma continua o discontinua.
Por ejemplo el documento WO 2009/077490 A1 divulga un procedimiento para la fabricación de elementos compuestos que constan de al menos una capa de recubrimiento y una espuma rígida a base de isocianato, en el que la capa de recubrimiento se mueve de manera continua y el material de partida para la espuma rígida a base de isocianato se aplica a la capa de recubrimiento, en donde la aplicación del material de partida líquido para la espuma rígida a base de isocianato se efectúa por medio de al menos un tubo estacionario provisto de aberturas y dispuesto en paralelo al plano de la capa de recubrimiento y en ángulo recto con respecto a la dirección de movimiento relativa a la capa de recubrimiento.
El documento WO 2008/018787 A1 desvela un dispositivo para aplicar una mezcla viscosa a una superficie por medio de una o más salidas, siendo el dispositivo alimentado con la mezcla viscosa por medio de un dispositivo de alimentación tubular.
El modelo de utilidad alemán DE 202011 001 109 U1 divulga un dispositivo para aplicar mezclas de reacción líquida a una capa de recubrimiento, en el que la capa de recubrimiento se mueve de manera continua y la mezcla de reacción líquida se aplica a la capa de recubrimiento, que consiste en al menos un tubo que está provisto de aberturas en la dirección de la capa de recubrimiento y que está dispuesto por encima de la capa de recubrimiento en paralelo al plano de la capa de recubrimiento y en ángulo recto a la dirección de movimiento de la capa de recubrimiento, en el que las aberturas exteriores están dispuestas en el lado del tubo que está por encima del borde de la capa de recubrimiento en un ángulo de 1° a 50° en la dirección del borde de la capa de recubrimiento.
El modelo de utilidad alemán DE 202009015838 U1 divulga un dispositivo para aplicar mezclas de reacción líquida sobre una capa de recubrimiento, en el que la capa de recubrimiento se mueve de manera continua y la mezcla de reacción líquida se aplica a la capa de recubrimiento, en el que el dispositivo es al menos un tubo provisto de aberturas, en el que el tubo está hecho de plástico.
Las formas conocidas de los rastrillos de colada pueden dar lugar al inconveniente de que, en función de la forma y la orientación de la capa de recubrimiento con respecto al rastrillo de colada, no sea posible de manera ventajosa una distribución uniforme de la mezcla de reacción. Especialmente en las zonas laterales de la propia capa de recubrimiento o con elementos de fijación presentes en la capa de recubrimiento, no se garantiza una distribución uniforme de la mezcla de reacción, por ejemplo en las zonas laterales de los elementos de fijación.
Divulgación de la invención
Es por tanto un objetivo de la presente invención proporcionar un procedimiento mejorado para la fabricación de elementos compuestos que comprendan una capa de recubrimiento y una capa de espuma aplicada a la misma, procedimiento que permite, en particular, una aplicación mejorada de la mezcla de reacción espumante que forma la espuma.
Este objetivo se consigue mediante un procedimiento para aplicar una mezcla de reacción espumante a una capa de recubrimiento, usando un dispositivo que comprende al menos dos rastrillos de colada con un cuerpo hueco tubular, cuerpo hueco que se extiende a lo largo de un eje central y que presenta al menos dos aberturas de salida para descargar la mezcla de reacción espumante, y en el que el rastrillo de colada y la capa de recubrimiento se pueden mover uno con respecto al otro a lo largo de un eje longitudinal, y según la invención está previsto que el eje central del al menos un rastrillo de colada y el eje longitudinal del movimiento encierren un ángulo de < 80° uno con respecto al otro.
Sorprendentemente, se ha demostrado que con una disposición del rastrillo de colada en un ángulo < 80°, también se pueden fabricar mejor elementos compuestos con una geometría complicada. Por ejemplo, en el caso de la fijación oculta del elemento compuesto, tal como está previsto para los elementos de fachada, es posible garantizar una mejor distribución del material de la espuma sobre la capa de recubrimiento en las zonas laterales. Otra ventaja es la fabricación de elementos compuestos con acanaladuras que, en particular, forman un perfil ondulado, como los que se usan, por ejemplo, en los perfiles de cubierta. En este caso, la disposición angular del rastrillo de colada conduce a una aplicación optimizada de la mezcla de reacción espumante en las acanaladuras.
El término "tubular", en el sentido de la invención, significa cualquier forma adecuada de un perfil hueco en la que la mezcla de reacción pueda ser dirigida a los puertos de salida. En particular, se incluyen los perfiles huecos con sección transversal redonda, elíptica o angular, así como los perfiles huecos cónicos.
En principio, para la aplicación de una mezcla de reacción espumante, la capa de recubrimiento se desplaza por debajo de los rastrillos de colada, por ejemplo, de forma continua como una banda de material sin fin. Sin embargo, en el sentido de la presente invención, el movimiento relativo entre los rastrillos de colada y la capa de recubrimiento también puede producirse cuando los rastrillos de colada se mueven sobre una capa de recubrimiento estacionaria o cuando se mueven tanto los rastrillos de colada como la capa de recubrimiento.
No es necesario que el cuerpo hueco tubular se extienda a lo largo de un eje central recto y puede estar curvado para conseguir el mismo efecto de aplicación mejorada de la mezcla de reacción espumante que forma la espuma según la invención. El ángulo lo pueden formar, por ejemplo, las cuerdas geométricasque atraviesan los extremos de los rastrillos de colada.
En el procedimiento según la invención, los al menos dos rastrillos de colada están dispuestos en ángulos de igual magnitud con respecto al eje de movimiento de la capa de recubrimiento. Por igual cantidad se entiende, en el sentido de la invención, que el valor de los ángulos en los que están alineados los rastrillos de colada con el eje de la dirección de movimiento entre la capa de recubrimiento y el rastrillo de colada es sustancialmente el mismo, pudiendo estar previsto que los dos rastrillos de colada estén dispuestos en forma de V uno con respecto del otro. En particular, puede estar previsto que el vector de la dirección del movimiento forme la bisectriz del ángulo comprendido entre los dos rastrillos de colada. Esto permite distribuir uniformemente la mezcla de reacción por toda la superficie de la capa de recubrimiento, incluso con anchuras de perfil mayores.
De manera alternativa, en el procedimiento según la invención, está previsto que el valor de los ángulos en los que están alineados los rastrillos de colada con respecto a la dirección de movimiento de la capa de recubrimiento sea diferente, de tal modo que los dos rastrillos de colada estén dispuestos en forma de V asimétrica uno con respecto al otro. Esto hace posible, por ejemplo, que en el caso de fijación oculta del elemento compuesto, como la prevista para elementos de fachada, se garantice una mejor distribución del material de la espuma sobre la capa de recubrimiento en las zonas laterales y se introduzca más material en el saliente del perfil. Otra ventaja es resultado de la fabricación de elementos compuestos con acanaladuras (perfil ondulado), como los que se usan, por ejemplo, como perfiles de cubiertas. En este caso, la disposición en V de los rastrillos de colada permite una aplicación optimizada de la mezcla de reacción espumante en las acanaladuras.
En una configuración del procedimiento según la invención, el número de aberturas de salida del rastrillo de colada oscila entre tres y cuarenta. Ventajosamente, el número de aberturas de salida se selecciona en función del comportamiento de hinchamiento de la mezcla de reacción espumante y de la anchura del perfil de la capa de recubrimiento.
Preferentemente, los rastrillos de colada están dispuestos en el dispositivo en un ángulo comprendido entre > 60° y < 80° con respecto a la dirección de movimiento de la capa de recubrimiento. Sorprendentemente, se ha demostrado que la disposición del rastrillo de colada en dicho ángulo es especialmente adecuada para garantizar la formación de una capa de espuma uniforme incluso en el caso de una geometría complicada del perfil de la capa de recubrimiento.
Según una configuración del procedimiento según la invención, los al menos dos rastrillos de colada están alineados sustancialmente paralelos al plano de la capa superficial. Los rastrillos de colada, inclinados entre sí en forma de V, abarcan un plano con los ejes centrales de sus cuerpos huecos tubulares, que se extiende paralelo al plano formado por la capa de recubrimiento. En particular, el eje central del cuerpo hueco tubular puede estar orientado en una disposición de avance en la dirección de movimiento del rastrillo de colada con respecto a la capa de recubrimiento, o el eje central del cuerpo hueco tubular puede estar orientado en una disposición de arrastre opuesta a la dirección de movimiento del rastrillo de colada con respecto a la capa de recubrimiento.
Con una ventaja adicional, puede estar previsto que los rastrillos de colada tengan cada uno de ellos en el cuerpo hueco tubular una entrada para la mezcla de reacción, que se abre en el cuerpo hueco tubular sustancialmente en el centro con respecto a la longitud del cuerpo hueco tubular y que se construye de manera preferente formando una misma unidad con el cuerpo hueco tubular. En el caso de una alimentación de este tipo, está previsto además que los rastrillos de colada estén cerrados en los extremos, es decir, en los extremos de su prolongación longitudinal correspondiente, de tal modo que la mezcla de reacción alimentada no pueda escapar por los respectivos extremos.
También puede estar previsto de acuerdo con la invención que los rastrillos de colada tengan cada uno de ellos una alimentación para la mezcla de reacción en el cuerpo hueco tubular, que se abra en el cuerpo hueco tubular en el extremo del rastrillo de colada y que alimente la mezcla de reacción por el extremo. En este caso, puede ser ventajoso que la mezcla de reacción se añada al cuerpo hueco tubular en uno de los extremos de la extensión longitudinal del rastrillo de colada, o, como un perfeccionamiento, puede estar previsto que la mezcla de reacción se alimente al cuerpo hueco tubular en ambos extremos longitudinales del rastrillo de colada.
Tanto en una disposición de alimentación sustancialmente centrada como en una disposición de alimentación por un extremo, se puede proporcionar un tubo de alimentación como parte integral del rastrillo de colada. Al fabricar el rastrillo de colada, por ejemplo, mediante una técnica de moldeo por inyección, un tubo de alimentación de este tipo puede estar así previsto de manera ventajosa como un componente del molde del rastrillo de colada y el rastrillo y la alimentación pueden inyectarse juntos. Como material para fabricar el rastrillo de colada, se puede usar tanto un plástico como un metal o una aleación adecuados.
En otra configuración preferente del dispositivo, se prevé que las aberturas de salida estén formadas por tubos de salida, siendo preferible que la longitud de los tubos de salida disminuya al aumentar la distancia al punto de suministro de la mezcla de reacción desde la alimentación al cuerpo hueco tubular. De este modo se garantiza que de cada tubo de salida dispuesto en el cuerpo hueco tubular salga aproximadamente el mismo caudal másico de mezcla de reacción. También es posible que el rastrillo de colada presente una sección transversal de flujo más ancha y que las diferentes longitudes de los tubos de salida estén formadas por orificios de diferentes longitudes a través del perfil de los tubos de salida. Asimismo, puede estar previsto que las salidas de diferentes longitudes se proporcionen directamente durante la fabricación del rastrillo de colada, por ejemplo mediante técnicas de moldeo por inyección.
Según otra configuración más de la invención, se prevé que el diámetro interior del cuerpo hueco tubular disminuya al aumentar la distancia desde el punto de introducción de la mezcla de reacción a través de la alimentación. Esto también puede aumentar ventajosamente la uniformidad de la descarga de la mezcla de reacción espumante y mejorar así la uniformidad de la aplicación de la mezcla de reacción a la capa de recubrimiento. Según otra configuración más del dispositivo, está previsto que comprenda una cabeza de mezclar para la mezcla de reacción de espumación, estando la cabeza de mezclar conectada a los
por lo menos dos rastrillos de colada están conectados de manera fluídica y estando, en particular, el cabezal mezclador conectado de manera fluídica aguas arriba de los al menos dos rastrillos de colada. En el cabezal mezclador, los componentes individuales de la mezcla de reacción espumante se mezclan inmediatamente antes de que la mezcla de reacción se aplique a la capa de recubrimiento. El cabezal mezclador puede tener al menos dos entradas para componentes de la mezcla de reacción espumante y una salida que está conectada de manera fluídica al rastrillo de colada. Por ejemplo, puede estar previsto que un componente de poliol adecuado se alimente al cabezal mezclador a través de una entrada y un componente de isocianato adecuado se alimente al cabezal mezclador a través de otra entrada, que luego se mezclan en el cabezal mezclador para formar una mezcla de reacción espumable y la mezcla se aplica a la capa de recubrimiento a través del rastrillo de colada.
La mezcla de reacción espumante puede contener, por ejemplo, un compuesto reactivo frente a poliisocianatos y un poliisocianato. Los compuestos adecuados que reaccionan con los isocianatos son, en particular, los polioles, las poliaminas, los poliaminoalcoholes y los politiofenos.
Ejemplos de poliaminas incluyen etilendiamina, 1,2 -y 1,3-diaminopropano, 1,4-diaminobutano, 1,6-diaminohexano, isoforonediamina, una mezcla de isómeros de 2,2,4- y 2,4,4-trimetilhexametilendiamina, 2-metilpentametilendiamina, dietilentriamina, 1,3- y 1,4-xililendiamina, a, a, a', a'-tetrametil-1,3- y -1,4-xililendiamina y 4,4'-diaminodiciclohexilmetano, dietilmetilbencenodiamina (DETDA), 4,4'-diamino-3,3'-diclorodifenilmetano (MOCA), dimetiletilendiamina, 1,4-bis(aminometil)ciclohexano, 4,4'-diamino-3,3'-dimetildiciclohexilmetano y 4,4'-diamino-3,5-dietil-3',5'-diisopropildiciclohexilmetano. También son adecuadas las poliaminas poliméricas, tal como las polioxialquilenaminas.
Algunos ejemplos de aminoalcoholes son la N-aminoetiletanolamina, la etanolamina, el 3-aminopropanol, la neopentanolamina y la dietanolamina.
Algunos ejemplos de politioles son el di(2-mercaptoetil) éter, el tetraquistioglicolato de pentaeritritol, el tetraquis(3-mercaptopropionato) de pentaeritritol y el 1,2-bis((2-mercaptoetil)tio)-3-mercaptopropano.
Preferentemente, el poliol se selecciona del grupo que comprende polioles de poliéter, polioles de poliéster, polioles de policarbonato, polioles de éster de poliéter, y/o polioles de poliacrilato y además en donde el índice OH del poliol es > 100 mg KOH/g a < 800 mg KOH/g, más preferentemente > 350 mg KOH/g a < 650 mg KOH/g, y la funcionalidad OH media de los polioles es > 2.
Los polioles que se pueden usar, por ejemplo, pueden tener un peso molecular medio en número Mn de > 60 g/mol a < 8000 g/mol, preferentemente de > 90 g/mol a < 5000 g/mol y más preferentemente de > 92 g/mol a < 1000 g/mol. En el caso de un solo poliol añadido, el valor OH indica su valor OH. En el caso de las mezclas, se indica el valor medio de OH. Este valor puede determinarse usando la norma DIN 53240. La funcionalidad OH media de dichos polioles es > 2, por ejemplo está en un intervalo de > 2 a < 6, preferentemente de > 2,1 a < 4 y más preferentemente de > 2,2 a < 3.
Los poliéteres polioles que se pueden usar son, por ejemplo, los poliéteres de politetrametilenglicol tal como se obtienen por polimerización de tetrahidrofurano mediante apertura catiónica del anillo.
También son poliéter polioles adecuados los productos de adición de óxido de estireno, óxido de etileno, óxido de propileno, óxidos de butileno y/o epiclorhidrina a moléculas iniciadoras di- o polifuncionales.
Algunas moléculas iniciadoras adecuadas son, por ejemplo, etilenglicol, dietilenglicol, butil diglicol, glicerol, dietilenglicol, trimetilolpropano, propilenglicol, pentaeritritol, sorbitol, sacarosa, etilendiamina, toluenodiamina, trietanolamina, 1,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol así como ésteres de bajo peso molecular de polioles con ácidos dicarboxílicos de este tipo que contengan grupos hidroxilo.
Algunos polioles de poliéster que se pueden usar incluyen policondensados de di- así como, además, tri- y tetraoles y ácidos di- así como, además, tri- y tetracarboxílicos o ácidos hidroxicarboxílicos o lactonas. En lugar de los ácidos policarboxílicos libres, también se pueden usar los correspondientes anhídridos de ácidos policarboxílicos o los correspondientes ésteres de ácidos policarboxílicos de alcoholes inferiores para producir los poliésteres.
Ejemplos de dioles adecuados son etilenglicol, butilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol, polialquilenglicoles tales como el polietilenglicol, además 1,2-propanodiol, 1,3-propanodiol, butanodiol(1,3), butanodiol(1,4), hexanodiol(1,6) e isómeros, neopentilglicol o ésteres de neopentilglicol del ácido hidroxipivalico. Además, también se pueden usar polioles tales como el trimetilolpropano, el glicerol, el eritritol, el pentaeritritol, el trimetilolbenceno o el trisidroxietilisocianurato.
Como ácidos policarboxílicos se pueden usar, por ejemplo, ácido Itálico, ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido tetrahidroftálico, ácido hexahidroftálico, ácido ciclohexanedicarboxílico, ácido adípico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido glutárico, ácido tetracloroftálico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacónico, ácido malónico, ácido succínico, ácido 2-metilsuccínico, ácido 3,3-dietilglutárico, ácido 2,2- dimetilsuccínico, ácido dodecanodioico, ácido endometilendetrahidroftálico, ácido graso dímero, ácido graso trímero, ácido cítrico o ácido trimelítico. Como fuente de ácidos también se pueden usar los anhídridos correspondientes.
Si la funcionalidad media del poliol a esterificar es > 2, también se pueden usar ácidos monocarboxílicos tales como el ácido benzoico y el ácido hexano carboxílico.
Los ácidos hidroxicarboxílicos que se pueden usar conjuntamente como reactivos en la preparación de un poliol de poliéster con grupos hidroxilo terminales, incluyen, por ejemplo, el ácido hidroxicaproico, el ácido hidroxibutírico, el ácido hidroxidecanoico, el ácido hidroxiesteárico y similares. Algunas lactonas adecuadas incluyen, entre otras, la caprolactona, la butirolactona y sus homólogas.
Los polioles de policarbonato que se pueden usar son policarbonatos que presentan grupos hidroxilo, por ejemplo dioles de policarbonato. Se obtienen haciendo reaccionar derivados del ácido carbónico, tales como el carbonato de difenilo, el carbonato de dimetilo o el fosgeno, con polioles, preferentemente dioles.
Ejemplos de dioles de este tipo incluyen etilenglicol, 1,2-y 1,3-propanodiol, 1,3-y 1 ,4-butanodiol, 1,6-hexanodiol, 1,8-octanodiol, neopentilglicol, 1,4-bisidroximetilciclohexano, 2-metil-1,3-propanodiol, 2,2,4-trimetilpentanodiol-1,3, dipropilenglicol, polipropilenglicoles, dibutilenglicol, polibutilenglicoles, bisfenol A y dioles modificados con lactona del tipo antes mencionado.
En lugar, o además, de dioles de policarbonato puros, también se pueden usar dioles de policarbonato poliéter.
Los polioles poliéter éster que se pueden usar son aquellos compuestos que contienen grupos éter, grupos éster y grupos OH. Para la preparación de los poliéteres éster polioles son adecuados los ácidos dicarboxílicos orgánicos con hasta 12 átomos de carbono, preferentemente los ácidos dicarboxílicos alifáticos con > 4 a < 6 átomos de carbono o ácidos dicarboxílicos aromáticos, que se usan individualmente o en mezcla. Cabe mencionar como ejemplos el ácido suberínico, el ácido azelaico, el ácido decanedicarboxílico, el ácido maleico, el ácido malónico, el ácido ftálico, el ácido pimélico y el ácido sebácico así como, en particular, el ácido glutárico, el ácido fumárico, el ácido succínico, el ácido adípico, el ácido ftálico, el ácido tereftálico y el ácido isotereftálico. Como derivados de estos ácidos, por ejemplo, se pueden usar sus anhídridos, así como sus ésteres y semiesteres de bajo peso molecular, alcoholes monofuncionales con > 1 a < 4 átomos de carbono.
Como componente adicional para la preparación de los polioles éster poliéter, se pueden usar polioles poliéter que se obtienen mediante la alcoxilación de moléculas iniciadoras tales como los alcoholes polihídricos. Las moléculas iniciadoras son al menos difuncionales, pero dado el caso también pueden contener porciones de moléculas iniciadoras de mayor funcionalidad, en particular trifuncionales. Los polioles poliéter éster pueden obtenerse mediante la reacción de anhídridos de ácidos policarboxílicos con dioles y la posterior alcoxilación de estos compuestos obtenidos.
Las moléculas iniciadoras son, por ejemplo, dioles con grupos OH primarios y pesos moleculares medios en número Mn de preferencia > 18 g/mol a < 400 g/mol o de > 62 g/mol a < 200 g/mol, tales como 1,2-etanodiol, 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, 1,5-pentenediol, 1,5-pentanodiol, neopentilglicol, 1,6- hexanodiol, 1,7-heptanodiol, octanodiol-1,8, 1,10-decanodiol, 2-metil-1,3-propanodiol, 2,2-dimetil-1,3-propanodiol, 3-metil-1,5-pentanodiol, 2-butil-2-etil-1,3-propanodiol, 2-buteno-1,4-diol y 2-butino-1,4-diol, dioles de éter tales como el dietilenglicol, trietilenglicol, tetraetilenglicol, dibutilenglicol, tributilenglicol, tetrabutilenglicol, dihexilenglicol, trihexilenglicol, tetrahexilenglicol y mezclas de oligómeros de alquilenglicoles, tales como el dietilenglicol.
Además de los dioles, también se pueden usar conjuntamente polioles con funcionalidades numéricamente medio de > 2 a < 8, o de > 3 a < 4, como por ejemplo 1,1,1-trimetilolpropano, trietanolamina, glicerol, sorbitán y pentaeritritol, así como polioles de óxido de polietileno iniciados en trioles o tetraoles que tengan pesos moleculares medios preferentemente de > 18 g/mol a < 400 g/mol o de > 62 g/mol a < 200 g/mol. Se prefiere la glicerina.
Los polioles de poliacrilato se pueden obtener por polimerización con radicales libres de monómeros olefínicamente insaturados que presentan grupos hidroxilo o por copolimerización con radicales libres de monómeros olefínicamente insaturados que presentan grupos hidroxilo con, dado el caso, otros monómeros olefínicamente insaturados. Algunos ejemplos de este tipo son acrilato de etilo, acrilato de butilo, acrilato de 2-etilhexilo, acrilato de isobornilo, metacrilato de metilo, metacrilato de etilo, metacrilato de butilo, metacrilato de ciclohexilo, metacrilato de isobornilo, estireno, ácido acrílico, acrilonitrilo y/o metacrilonitrilo. Algunos monómeros olefínicamente insaturados adecuados que presentan grupos hidroxilo son, en particular, el acrilato de 2-hidroxietilo, el metacrilato de 2-hidroxietilo, la mezcla de isómeros de acrilato de hidroxipropilo que se puede obtener por adición de óxido de propileno al ácido acrílico así como la mezcla de isómeros de metacrilato de hidroxipropilo que se puede obtener por adición de óxido de propileno al ácido metacrílico. Los grupos hidroxilo terminales también pueden estar en forma protegida. Los iniciadores radicalarios adecuados son los del grupo de los compuestos azoicos, como por ejemplo el azoisobutironitrilo (AIBN), o los del grupo de los peróxidos, como por ejemplo el peróxido de di-terc-butilo.
Ejemplos de poliisocianatos adecuados son diisocianato de 1,4-butileno, diisocianato de 1,5-pentano, diisocianato de 1,6-hexametileno (HDI), diisocianato de isoforona (IPDI), 2,2,4- y/o 2,4,4-trimetilhexametileno diisocianato, los bis(4,4'-isocianatociclohexil)metanos isoméricos o sus mezclas de cualquier contenido isomérico, el 1,4-ciclohexileno diisocianato, el 1,4-fenileno diisocianato, 2,4- y/o 2,6-toluileno diisocianato (TDI), 1,5-naftileno diisocianato, 2,2'-y/o 2,4'-y/o 4,4'-difenilmetano diisocianato (MDI) u homólogos superiores (MDI polimérico, pMDI), 1,3- y/o 1,4-bis-(2-isocianato-prop-2-il)-benceno (TMXDI), 1,3-bis-(isocianometil)benceno (XDI), así como 2,6-diisocianatohexanoatos de alquilo (diisocianatos de lisina) con grupos alquiloC1 a C6. Se prefiere especialmente una mezcla de MDI y pMDI.
Además de los poliisocianatos mencionados anteriormente, los diisocianatos modificados con estructura de uretdiona, isocianurato, uretano, carbodiimida, uretonimina, alofanato, biuret, amida iminooxadiazinediona y/o oxadiazina triona, así como poliisocianatos no modificados con más de 2 grupos NCO por molécula, tales como el diisocianato de 4-isocianometil-1,8-octano (nonantriisocianato) o el trifenilmetano-4,4',4"-triisocianato.
Es posible que en la mezcla de reacción el número de grupos NCO en el isocianato y el número de grupos reactivos hacia isocianatos estén entre ellos en una relación numérica de > 70:100 a < 500:100. Este parámetro también puede oscilar entre > 180:100 y < 330:100 o entre > 90:100 y < 140:100.
La mezcla de reacción espumante también puede comprender, por ejemplo, acrilamida, epóxidos y/o fenol, melamina y/o urea formaldehído. De este modo se pueden obtener espumas de poliacrilamida, de epoxi, de resina fenólica, de melamina o de urea. Según otra configuración del dispositivo según la invención, los tubos de salida del rastrillo de colada están orientados en un ángulo de > 5° y preferentemente de > 5° y < 30° con respecto a un eje ortogonal al plano de la capa de recubrimiento. Esto reduce la velocidad a la que la mezcla de reacción espumante golpea la capa de recubrimiento presente bajo el rastrillo de colada, con lo cual se logra de manera ventajosa una aplicación más uniforme de la mezcla sobre la capa de recubrimiento. En otra configuración, puede estar previsto que los tubos de salida estén orientados en sentido opuesto a la dirección de movimiento de la capa de cubierta dispuesta de forma móvil. De este modo se puede aumentar la anchura de la zona de impacto de la mezcla de reacción espumante para que los filamentos de la mezcla de reacción espumante fluyan juntos más rápidamente.
Ejemplos de realización preferentes de la invención
La invención se explicará con más detalle a continuación haciendo referencia a las figuras. Se muestra:
Fig. 1 vista esquemática de un dispositivo para fabricar un elemento de material compuesto;
Fig. 2 vista superior de un dispositivo;
Fig. 3 vista frontal de un dispositivo;
Fig. 4 vista lateral de un dispositivo;
Fig. 5 vista esquemática detallada de un rastrillo de colada que se puede usar en un dispositivo;
Fig. 6 esquema de los tubos de salida dispuestos en ángulo de salida.
La Fig.1 muestra un dispositivo 100 para aplicar una mezcla de reacción espumante 600 a una capa de recubrimiento 500 dispuesta de forma móvil. En la configuración mostrada, el aparato 100 comprende dos rastrillos de colada 200, 260 cada uno con un cuerpo hueco tubular 210. El cuerpo hueco tubular 210 presenta una pluralidad de aberturas de salida 220 en forma de tubos de salida 225, desde los que se suministra la mezcla de reacción espumante 600, y la abertura de salida 220 está situada en el extremo libre del tubo de salida 225. Según la invención, los rastrillos de colada 200, 260 están dispuestos en ángulos de un mismo valor 400, 410 < 80° con respecto a la dirección de movimiento 510 de la capa de recubrimiento 500. Los rastrillos de colada 200, 260 presentan cada uno de ellos una alimentación 230 para la mezcla de reacción espumante 600 en el cuerpo hueco tubular 210. La alimentación 230 está situado sustancialmente en el centro a lo largo de la longitud de los rastrillos de colada 200, 260. La longitud 240 de los tubos de salida 225 disminuye desde la alimentación 230 hacia el extremo 280 de los rastrillos de colada 200, 260. La mezcla de reacción espumante 600 se suministra a los rastrillos de colada 200, 260 desde un cabezal mezclador 700 a través de las alimentaciones 230 y sale a través de los puertos de salida 220 desde donde alcanza la capa de recubrimiento 500 y allí se hincha y se endurece para formar una espuma.
La Fig. 2 muestra una vista superior de un dispositivo 100, en el que los rastrillos de colada 200, 260 están orientados en un ángulo 400 de < 80° con respecto a la dirección de movimiento 510 de la capa de recubrimiento 500. La mezcla de reacción espumante 600 fluye desde los rastrillos de colada 200, 260 sobre la capa de recubrimiento 500.
La Fig. 3 muestra una vista frontal de un dispositivo 100, en la que se pueden ver los dos rastrillos de colada 200, 260, mediante los cuales se puede aplicar la mezcla de reacción espumante 600 a la capa de recubrimiento 500.
La fig. 4 muestra una vista lateral de un dispositivo 100, en la que debido a la perspectiva sólo es visible un rastrillo de colada 200, desde el cual se puede aplicar la mezcla de reacción espumante 600 a la capa de recubrimiento 500.
La Fig. 5 muestra una vista esquemática detallada de un rastrillo de colada 200 que se puede usar en un dispositivo. El rastrillo de colada 200 presenta una alimentación 230 para la mezcla de reacción espumante en el cuerpo hueco tubular 210. La alimentación 230 está situada sustancialmente en el centro del rastrillo de colada 200. La longitud 240 entre el eje central 250 del cuerpo hueco tubular 210 y las aberturas de salida 220 en forma de tubos de salida 225 disminuye desde la alimentación 230 en dirección hacia el extremo 280 del rastrillo de colada 200. La mezcla de reacción espumante 600 se suministra al rastrillo de colada 200 a través de las alimentaciones 230 y sale a través de los puertos de salida 220, desde donde llega a la capa de recubrimiento 500 y allí se hincha y endurece para formar una espuma. Debido a la diferente longitud 240 de la abertura de salida 220 en función de la distancia de la respectiva abertura de salida 220 con respecto a la alimentación 230, se consigue un impacto uniforme y simultáneo de la mezcla de reacción 600 sobre la capa de recubrimiento 500.
La Fig. 6 muestra esquemáticamente las aberturas de salida 220 dispuestas en un ángulo de salida 270 según una configuración de la invención, también mostradas en forma de tubos de salida 225. Los tubos de salida 225 están dispuestos en un ángulo 270 con respecto al eje 520 que es ortogonal al plano de la capa de recubrimiento 500. La inclinación se realiza de tal manera que los tubos de salida 225 se alinean en la dirección de movimiento 510 de la capa de cubierta 500 dispuesta de forma móvil. De este modo se reduce la velocidad de impacto de la mezcla de reacción sobre la capa de recubrimiento 500, con lo cual se puede conseguir un hinchamiento más uniforme de la mezcla de reacción espumante. Los tubos de salida 225 también pueden estar dispuestos en sentido opuesto a la dirección de movimiento 510 de la capa de cubierta móvil 500. Con ello se aumenta la anchura de la zona de impacto de la mezcla de reacción espumante 600, de tal modo que los filamentos de la mezcla de reacción espumante 600 fluyen juntos más rápidamente.
Las realizaciones descritas anteriormente pueden combinarse de cualquier manera.
Lista de signos de referencia
100 Dispositivo
200 Rastrillo de colada
210 Cuerpo tubular hueco
220 Abertura de salida
225 Tubo de salida
230 Alimentador
240 Longitud de salida
250 Cuerpo hueco tubular de eje central
260 Segundo rastrillo de colada
270 Ángulo de salida
280 Extremo del rastrillo de colada
400 Ángulo
410 Ángulo
500 Capa de recubrimiento
510 Eje longitudinal, dirección del movimiento
520 Eje ortogonal
600 Mezcla de reacción espumante
700 Cabezal mezclador

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para aplicar una mezcla de reacción espumante (600) a una capa de recubrimiento (500) para fabricar un elemento compuesto, usando un dispositivo (100) que comprende al menos dos rastrillos de colada (200, 260) con un cuerpo hueco tubular (210), cuerpo hueco (210) que se extiende a lo largo de un eje central (250) y que presenta al menos dos aberturas de salida (220) para que salga la mezcla de reacción espumante (600), y en el que los rastrillos de colada (200, 260) y la capa de recubrimiento (500) se desplazan uno con respecto al otro a lo largo de un eje longitudinal (510),
caracterizado porque el eje central (250) de los al menos dos rastrillos de colada (200, 260) y el eje longitudinal (510) del desplazamiento encierran un ángulo (400, 410) de < 80° uno con respecto del otro, y porque el eje central (250) de los al menos dos rastrillos de colada (200, 260) y el eje longitudinal (510) del desplazamiento encierran un ángulo (400, 410) de < 80° uno respecto del otro y
a) porque los rastrillos de colada estén dispuestos en ángulos de igual valor con respecto al eje de movimiento de la capa de recubrimiento, o
b) porque el valor de los ángulos en los que están alineados dos rastrillos de colada con respecto a la dirección de movimiento de la capa de recubrimiento, es diferente, de tal modo que los dos rastrillos de colada están dispuestos en forma de V asimétrica entre sí.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que los ejes centrales (250) de los al menos dos rastrillos de colada (200, 260) están alineados paralelos al plano de la capa de recubrimiento (500), y los rastrillos de colada, que están angulados en forma de V uno con respecto del otro, abarcan así con los ejes centrales de sus cuerpos huecos tubulares un plano que se extiende en paralelo al plano formado por la capa de recubrimiento, y en el que
- el eje central (250) del cuerpo hueco tubular (210), en una disposición de señalización a través del ángulo (400, 410), indica en la dirección de movimiento de los rastrillos de colada (200, 260) con respecto a la capa de recubrimiento (500), o bien
- el eje central (250) del cuerpo hueco tubular (210), en una disposición de arrastre a través del ángulo (400, 410), indica en sentido opuesto a la dirección de movimiento de los rastrillos de colada (200, 260) con respecto a la capa de recubrimiento (500).
3. Procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en el que el número de orificios de salida (220) de un rastrillo de colada (200, 260) está comprendido entre tres y cuarenta.
4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el eje central (250) de un rastrillo de colada (200, 260) está dispuesto en un ángulo (400, 410) comprendido entre > 60° y < 80° con respecto al eje longitudinal (510) del movimiento.
5. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los rastrillos de colada (200, 260) presentan una alimentación (230) para la mezcla de reacción (600) en el cuerpo hueco tubular (210), alimentación (230) que se abre en el cuerpo hueco tubular (210), sustancialmente en el centro con respecto a la longitud del cuerpo hueco tubular (210), y que está configurada preferentemente en un modo de construcción integral con el cuerpo hueco tubular (210).
6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que los rastrillos de colada (200, 260) presentan una alimentación (230) para la mezcla de reacción (600) en el cuerpo hueco tubular (210), que se abre en el cuerpo hueco tubular (210) en el extremo (280) del rastrillo de colada (200, 260) y suministra la mezcla de reacción (600) en el extremo.
7. Procedimiento según las reivindicaciones 5 o 6, en el que las aberturas de salida (220) están formadas por tubos de salida (225) y, en particular, en el que la longitud (240) de los tubos de salida (225) disminuye al aumentar la distancia desde el punto de alimentación de la mezcla de reacción (600) a través de la alimentación (230).
8. Procedimiento según las reivindicaciones 5 a 7, en el que el diámetro interior del cuerpo hueco tubular (210) disminuye al aumentar la distancia desde el punto de alimentación de la mezcla de reacción (600) a través de la alimentación (230).
9. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que está previsto un cabezal mezclador (700) para la mezcla de reacción espumante (600), en el que el cabezal mezclador (700) está conectado de manera fluídica a los al menos dos rastrillos de colada (200, 260) y en el que, en particular, el cabezal mezclador (700) está conectado de manera fluídica aguas arriba de los al menos dos rastrillos de colada (200, 260).
10. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en el que los tubos de salida (225) de los rastrillos de colada (200, 260) están orientados en un ángulo (270) de > 5° y preferentemente de > 5° y < 30° con respecto a un eje (520) ortogonal al plano de la capa de recubrimiento (500).
11. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la capa de recubrimiento (500) presenta un metal, un plástico, un material que contiene fibra de vidrio, un material que contiene fibra mineral y/o un material que contiene celulosa y/o la mezcla de reacción espumante (600) presenta un componente reactivo al isocianato y un componente isocianato.
12. Uso de un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 para la fabricación de un elemento compuesto que contiene espuma de PUR/PIR.
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