ITMI20002422A1 - Procedimento e impianto per la produzione in continuo di pannelli in schiuma espansa - Google Patents

Description

SFONDO DELL'INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce alla produzione di schiume rigide termoisolanti a partire da miscele chimiche fortemente reattive, in particolare per la produzione di schiume di poliisocianurato, con buone carat-teristiche meccaniche e di resistenza alla fiamma.

In particolare, la presente invenzione è diretta ad un procedimento e ad un impianto per la produzione in continuo di pannelli termoisolanti comprendenti una schiuma rigida avente le caratteristiche sopra riferite, che trovano impiego in numerose applicazioni nell'industria edile ed in altri settori, ad esempio per la formazione di pareti divisorie, elementi di tamponamento per pareti esterne o per la coibentazione termica in generale. L'invenzione è applicabile per la produzione di pannelli espansi sia a partire da formulazioni chimiche convenzionali, che con formulazioni comprendenti un agente di espansione bassobollente, ad esempio C02.

STATO DELL'ARTE

Nella produzione di pannelli termoisolanti, attualmente si usano schiume poliuretaniche rigide ottenute per reazione da un isocianato ed un poliolo, in presenza di acqua o di altro agente di espansione, e di un ritardante di fiamma. Al fine di evitare l'uso dei fluorocloroderivati (HCFC) come espandenti, in quanto banditi dal protocollo di MONTREAL, l'orientamento odierno è di sostituire gli HCFC con pentano, in conseguenza del suo basso costo.

Tuttavia, l'uso di pentano peggiora le caratteristiche di resistenza alla fiamma della schiuma, risultando altresì pericoloso, se disperso nell'ambiente, in quanto può formare miscele esplosive.

In alternativa all'uso del pentano, in EP-A-0 .786.321 è stato altresì proposto di usare anidride carbonica (C02) quale agente di espansione, premiscelandola allo stato liquido in uno dei componenti chimici, ovvero direttamente nella miscela liquida risultante. L'uso di C02 è risultato consigliabile in quanto è un gas inerte, non infiammabile, oltre che di costo estremamente basso.

L'uso di anidride carbonica nella produzione di schiume rigide, si è però dimostrato poco adatto in quanto si è scoperto che la C02 ha una forte tendenza a migrare verso l'esterno attraverso le celle della schiuma polimerizzata, con una velocità superiore a quella di migrazione inversa all'azoto dell'aria, per cui nelle celle della schiuma si tende a formare un certo grado di vuoto che influenza negativamente le caratteristiche della schiuma e dei pannelli prodotti. Pertanto, si è infatti costatato che la fuoriuscita di anidride carbonica tende nel tempo a provocare un certo grado di ritiro della schiuma, che causa l'insorgere di fenomeni di deformazione del pannello che deve essere di conseguenza scartato; questo problema è particolarmente sentito per schiume di bassa densità, ad esempio intorno ai 25 - 30 kg/m<3 >. Al fine di compensare in parte questo effetto, si tende ad aumentare la densità della schiuma con conseguente maggior consumo di materiale e costi maggiormente elevati .

Nella produzione di schiume polimeriche rigide, è altresì possibile usare MDI in combinazione con un poliolo, nelle quantità idonee ad ottenere la struttura di una schiuma di poliisocianurato (PIR), per le migliori caratteristiche di resistenza alla fiamma che il poliisocianurato in generale presenta rispetto ad una schiuma poliuretanica di formulazione convenzionale.

L’uso di MDI, in particolare se la schiuma viene fatta espandere con C02 ottenuta per via chimica, ovvero per reazione con acqua, tende tuttavia a rendere la schiuma maggiormente fragile a causa della formazione di cristalli di urea. Inoltre si verificherebbe nuovamente il fenomeno del ritiro della struttura cellulare.

Nella ricerca di una soluzione atta a consentire una produzione in continuo di pannelli termoisolanti mediante resine espanse aventi buone resistenze alla fiamma, in sostituzione delle resine poliuretaniche convenzionali, si è ora cercato di produrre pannelli in polii-•socianurato espanso con C02, utilizzando apparecchiature e tecniche di espansione descritte ad esempio in EP-A-0 .645.226 ed EP-A-0.786.321 per la produzione di schiume poliuretaniche {PUR}, ma mai proposte ed impiegate per la produzione di resine espanse di poliisocianurato, o a partire da formulazioni chimiche fortemente reattive.

Secondo questi documenti, una miscela liquida di componenti chimici reattivi, con C02 in soluzione quale agente bassobollente di espansione, viene alimentata sottopressione ad un dispositivo di erogazione comprendente, ad esempio, una camera di equalizzazione della pressione avente una feritoia allungata di distribuzione della miscela, la quale viene continuamente erogata in forma frotizzata e distribuita lungo una larga fascia trasversale di un substrato in movimento, o nello spazio definito da due convogliatori sovrapposti. La miscela frotizzata viene lasciata ulteriormente espandere e polimerizzare, per poi essere tagliata in blocchi o in pannelli di lunghezza desiderata.

L'uso di un procedimento e di un'apparecchiatura conformi a quanto descritto negli esempi dei due documenti precedentemente citati, mediante una miscela a base di MDI, con C02 in soluzione quale agente di espansione, inspiegabilmente non ha portato ai risultati desiderati in quanto la schiuma prodotta risultava di pessima qualità, con presenza di vuoti e con una struttura cellulare irregolare; inoltre il dispositivo di erogazione della miscela tendeva progressivamente ad otturarsi .

Ciò presumibilmente è da attribuire al fatto che una miscela fortemente reattiva quale quella a base di MDI per la produzione di schiume di poliisocianurato (più semplicemente detto PIR), ha parametri molto diversi e non comparabili, quanto a viscosità e reattività del sistema PIR, rispetto ad un sistema PUR convenzionale; i parametri di processo normalmente impiegati per la produzione di schiume poliuretaniche, si sono pertanto dimostrati del tutto inadatti e non trasferibili per schiume di poliisocianurato.

Inoltre, poiché una miscela a base di MDI presenta un grado di reattività molto elevato, si è constatata una tendenza a formare incrostazioni nel dispositivo di erogazione, che accumulandosi nel tempo causavano una progressiva occlusione della feritoia ed una disomogenea distribuzione della schiuma, rendendo difficile la conduzione dell'impianto di produzione.

I vari tentativi per produrre in modo continuo pannelli schiumati in poliisocianurato, utilizzando un dispositivo di erogazione comprendente una barra di di-stribuzione provvista di una camera e di una feritoia allungata del tipo descritto in EP-A-0.645.226, ovvero mediante l'impianto ed il procedimento descritti in EP-A-0 .786.321, non hanno dunque dato risultati soddisfacenti .

Dopo un'attenta analisi del problema, si è pervenuti alla conclusione che tale fenomeno era presumibilmente da attribuire al fatto che la miscela tendeva a ristagnare nel dispositivo di erogazione, in prossimità delle estremità della feritoia di distribuzione, per un tempo sufficiente a fare iniziare il processo di polimerizzazione; ciò comportava la formazione di depositi solidi di schiuma che aumentavano progressivamente fino a chiudere parte o l'intera feritoia del dispositivo di erogazione.

SCOPI DELL'INVENZIONE

Sarebbe pertanto desiderabile disporre di un procedimento e di un impianto per la produzione in continuo di pannelli termicamente isolanti, che consentano l'uso di miscele fortemente reattive ad esempio a base di MDI, con un eventuale agente di espansione bassobollente, ad esempio C02, mantenendo elevate caratteristiche fisiche e di resistenza alla fiamma della schiuma prodotta, eliminando nel contempo le cause che hanno reso difficile o impossibile 1'impiego dei dispositivi di erogazione precedentemente riferiti.

Pertanto, scopo generale della presente invenzione è di fornire un procedimento per la produzione in continuo di pannelli in schiume polimeriche rigide ottenute a partire da miscele fortemente reattive, in particolare schiume a base di poliisocianurato, aventi caratteristiche anti-fiamma, atto ad ovviare agli inconvenienti precedentemente menzionati.

In particolare, uno scopo della presente invenzione è di fornire un procedimento come sopra riferito, per la produzione in continuo di pannelli espansi che sia estremamente economico ed in cui la schiuma ottenuta presenti una struttura cellulare omogenea e meccanicamente resistente anche per basse densità.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è di fornire un procedimento per la produzione di pannelli come sopra riferito, mediante il quale il fenomeno del ritiro della schiuma risulti largamente ridotto, se non eliminato, mantenendo al minimo la quantità di materiale impiegato.

Un ulteriore scopo ancora è di fornire un procedi-mento per la produzione in continuo di pannelli in schiume rigide di poliisocianurato come riferito, mediante il quale sia possibile utilizzare agenti di espansione bassobollenti, non dannosi per l'ambiente, mantenendo caratteristiche elevate di resistenza alla fiamma dei pannelli prodotti.

Un ulteriore scopo ancora è di fornire un impianto per la produzione in continuo di pannelli in schiuma polimerica rigida mediante il procedimento secondo l'invenzione, con il quale sia possibile utilizzare un dispositivo di erogazione del tipo riferito, opportunamente modificato, tale da ridurre i rischi e le cause di formazione di depositi solidi di schiuma, mantenendo la feritoia di uscita della miscela costantemente pulita. BREVE DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE

Questi scopi sono conseguibili mediante un procedimento secondo la rivendicazione 1 ed un impianto comprendente un dispositivo di erogazione della miscela se-condo la rivendicazione 11.

In particolare, secondo l'invenzione, si è fornito un procedimento per la produzione in continuo di pannelli termoisolanti mediante una resina polimerica atta a formare una schiuma rigida avente caratteristiche di resistenza alla fiamma, secondo cui una miscela liquida di componenti chimici reattivi viene alimentata sottopressione ad un dispositivo di erogazione comprendente una feritoia allungata di distribuzione della miscela, ed in cui la miscela risultante viene continuamente erogata e distribuita lungo una larga fascia trasversale di un substrato in movimento, dove viene lasciata espandere e polimerizzare, caratterizzato dal fatto di:

effettuare una miscelazione sottopressione di componenti chimici fortemente reattivi idonei a formare una schiuma rigida PUR o PIR;

alimentare la miscela liquida risultante ad un dispositivo di erogazione comprendente una barra scanalata provvista di un canale longitudinale di distribuzione e di una feritoia di uscita della miscela, mantenendo la miscela nel canale della barra ad una pressione idonea a fare fluire la miscela liquida attraverso la feritoia ad una velocità sufficiente ad impedire la formazione di ristagni di miscela, e di incrostazioni.

Secondo un altro aspetto dell'invenzione, si preve-de di effettuare una miscelazione sottopressione di un poliolo e di MDI nelle proporzioni idonee a formare una schiuma rigida avente la struttura di un poliisocianurato, con un agente di espansione bassobollente, in particolare C02 in quantità compresa tra 1,5% e 10%, preferibilmente tra 2% e 5% sul totale di poliolo e di MDI.

Allo scopo di impedire la formazione di depositi di schiuma polimerizzata nel dispositivo di erogazione, ed a mantenere la feritoia di uscita costantemente pulita, si è dimostrato particolarmente conveniente avere pressioni elevate nel canale della barra di erogazione, ad esempio una pressione compresa tra 10 e 30 bar, preferibilmente tra 15 e 25 bar, tale da assicurare una velocità di efflusso della miscela sufficientemente elevata per mantenere la feritoia costantemente pulita. Preferibilmente, la velocità media del flusso della miscela, qui di seguito più semplicemente riferita come velocità di flusso, mentre attraversa la feritoia di distribuzione, può essere compresa tra 1 e 10 m/sec., preferibilmente tra 1 e 5 m/sec., in funzione della portata di erogazione .

Secondo un altro aspetto dell'invenzione, si è fornito un impianto per la produzione in continuo di pannelli termoisolanti mediante una resina espansa, secondo il procedimento precedentemente riferito, il quale impianto comprende:

una testa di miscelazione collegata ad un dispositivo di erogazione della miscela su un substrato mobile di supporto;

mezzi di convogliamento del substrato con la schiuma in espansione, lungo un percorso di polimerizzazione, caratterizzato dal fatto che:

il dispositivo di erogazione della miscela è sottoforma di una barra scanalata comprendente un canale allungato di distribuzione della miscela ed una feritoia longitudinale di uscita della miscela che si estendono trasversalmente al substrato di supporto, e dal fatto che il canale di distribuzione della miscela presenta un profilo longitudinale che si rastrema verso le sue estremità e verso la feritoia di uscita del dispositivo di erogazione.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Queste ed ulteriori caratteristiche del procedimento e di un impianto per la produzione in continuo di pannelli in una resina espansa, secondo l'invenzione, risulteranno maggiormente dalla descrizione che segue, con riferimento ai disegni allegati, in cui:

Fig. 1 mostra schematicamente una sezione longitudinale di un impianto per la produzione in continuo di pannelli in schiuma rigida espansa secondo l'invenzione; Fig. 2 è una vista dall'alto dell'impianto di figu-ra 1, con la parte superiore rimossa;

Fig. 3 mostra una metà di una barra di erogazione della miscela, vista secondo la linea 3-3 di figura 4;

Fig. 4 è una sezione trasversale ingrandita, secondo la linea 4-4 di figura 3;

Fig. 5 è una sezione trasversale ingrandita, secondo la linea 5-5 di figura 3;

Fig. 6 mostra una possibile variante di conformazione delle estremità del canale di distribuzione della miscela, della barra di erogazione secondo le figure precedenti .

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL'INVENZIONE

Come mostrato nelle figure 1 e 2, un impianto per la produzione in continuo di pannelli termoisolanti in una schiuma rigida espansa secondo una possibile forma di realizzazione, comprende un dispositivo 10 di avanzamento della schiuma, costituito da un convogliatore inferiore 11 e da un convogliatore superiore 12 opportunamente distanziati in modo da definire uno spazio di schiumatura 13 avente una lunghezza prefissata, nonché larghezza e spessore corrispondenti a quelli dei pannelli da produrre.

Una miscela chimica fortemente reattiva atta a formare una schiuma polimerica espansa, avente ad esempio la struttura di un poliisocianurato, viene continuamente alimentata ad un dispositivo di erogazione 14, del tipo descritto in EP-A-0.786.321 opportunamente modificato, per essere distribuita su una larga fascia di un substrato mobile 15, trasversalmente ai convogliatori 11 e 12. Come mostrato, la schiuma viene contenuta inferior-mente da un primo substrato contìnuo 15, costituito- ad esempio da un nastro in tessuto, metallo, carta, film plastico o altro che sì svolge da un rotolo 16, opportunamente guidato sul convogliatore inferiore 11, nonché da un nastro continuo superiore 17, dello stesso materiale o di materiale differente dal substrato inferiore 15, che si svolge da un rotolo 18 mantenendosi a contatto con il convogliatore superiore 12.

Il dispositivo dì erogazione 14, sottoforma di barra scanalata, è collegato direttamente, o mediante una tubazione, ad un dispositivo di miscelazione 19 di per sé noto, nel quale vengono alimentati sottopressione i componenti chimici liquidi A e B, premiscelati con idonei additivi e/o catalizzatori e con una eventuale composizione di agenti di espansione bassobollenti, come più avanti spiegato.

I componenti A e B con gli additivi e l'eventuale agente di espansione in soluzione, vengono miscelati sottopressione e la miscela liquida risultante viene alimentata sottopressione alla barra di erogazione 14 in modo da avere in quest'ultima una pressione sufficientemente elevata per mantenere l'agente di espansione in soluzione, tale da evitare una prematura espansione della miscela prima della sua erogazione, nonché per impedire un ristagno della miscela e la formazione di incrostazioni internamente allo stesso dispositivo 14, per le ragioni precedentemente esposte.

Come precedentemente riferito, il substrato inferiore 15 e quello superiore 17 possono essere di qualsiasi materiale, comunque conformati in funzione del tipo di pannelli da produrre; nel caso mostrato, in cui la schiuma è contenuta inferiormente e superiormente da un film di materiale, è necessario contenere la stessa schiuma sui due fianchi dei convogliatori 11 e 12, ad esempio mediante nastri di materiale 21 che si svolgono da rispettivi rotoli 22, a partire dal dispositivo 14 di erogazione della miscela, per riavvolgersi su un altro rotolo 23 all'estremità opposta dei convogliatori.

L'impianto di figure 1 e 2 è stato descritto con riferimento alla produzione in continuo di pannelli in una resina polimerica espansa, che viene tagliata nelle dimensioni desiderate mediante un dispositivo di taglio trasversale, schematicamente indicato con 20. E' tuttavia evidente che in funzione delle caratteristiche dei pannelli da produrre, l'impianto potrà essere diversamente realizzato; ad esempio, in sostituzione dei nastri di materiale 15, 17 e 21, si potrebbero usare fogli di lamiera opportunamente sagomati, ovvero una successione di vassoi o di semigusci continuamente alimentati. In questi casi si dovrà prevedere l'uso di opportuni dispositivi di alimentazione delle lamiere o dei semigusci di contenimento della schiuma, tra loro accostati.

Secondo un aspetto particolare, l'invenzione è diretta ad un procedimento per la produzione in continuo di pannelli termoisolanti mediante schiume rigide aventi caratteristiche dì resistenza alla fiamma e proprietà meccaniche migliorate, ottenute a partire da un primo componente chimicamente reattivo A, ad esempio a base di MDI, e da un secondo componente chimicamente reattivo B a base di un poliolo, nelle proporzioni idonee a formare una schiuma avente la struttura di un poliisocianurato; la miscela comprende uno o più agenti di espansione bassobollenti, non infiammabili, esistenti sottoforma di gas al di sotto dì una pressione critica, alla quale gli agenti di espansione tendono ad evolversi sottoforma di gas .

Nell'esempio in considerazione, il sistema di espansione comprende anidride carbonica (C02) che viene miscelata sottopressione e mantenuta in soluzione nella miscela liquida risultante, fino al momento dell'erogazione. Poiché la C02 ha una forte tendenza a diffondersi nell'ambiente attraverso la struttura cellulare della schiuma, causando nel tempo un certo restringimento, con conseguente deformazione del pannello, se-condo un altro aspetto dell'invenzione è possibile usare un secondo agente di espansione bassobollente, avente un elevato peso molecolare, maggiore di quello dello C02.

Da prove svolte, buoni risultati sono stati ottenuti usando agenti di espansione bassobollenti, fluoroderivati, non infiammabili, commercialmente noti come HFC.

Si ritiene infatti che l'uso di una certa percentuale di C02, in combinazione con un'adatta quantità di un HFC, costituito da una grossa molecola complessa, consenta al sistema di espansione di permanere più a lungo nelle celle impedendone il restringimento; inoltre, un simile sistema consente di migliorare la resistenza meccanica e di isolamento termico, attribuendo alla schiuma buone caratteristiche di non infiammabilità .

In generale qualsiasi agente di espansione bassobollente, non infiammabile, privo di cloro, può risultare adatto per lo scopo previsto; a tale proposito è possibile usare un qualsiasi HFC bassobollente nonI infiammabile, avente basse caratteristiche di infiammabilità, scelto tra HFC 134, HFC 125 e HFC 23.

Come precedentemente riferito, la presente invenzione prevede l'uso di una miscela fortemente reattiva, ad esempio a base di un poliolo e di MDI in proporzioni idonee a formare una schiuma rigida di poliisocianurato, nella produzione in continuo di pannelli termoisolanti. Tuttavia, un sistema chimico fortemente reattivo è tale da polimerizzare in pochissimi-secondi, causando la formazione di incrostazioni nel dispositivo di erogazione della miscela.

Al fine di eliminare tale inconveniente, e le conseguenze che ne possono derivare, secondo un altro aspetto dell'invenzione è consigliabile mantenere un'elevata pressione nel dispositivo di erogazione, ad esempio una pressione superiore a 10 bar, ad esempio compresa tra 10 é 30 bar, preferibilmente tra 15 e 25 bar, tale da assicurare un efflusso della miscela ad una velocità sufficientemente elevata, ad esempio compresa tra 1 e 10 m/sec., preferibilmente tra 1 e 5 m/sec., quanto basta per impedire la formazione di ristagni di miscela e ad assicurare un'autopulizia dello stesso dispositivo di erogazione.

i Al fine di verificarne la fattibilità, nel corso di prove è stato usato inizialmente un dispositivo di erogazione sottoforma di una barra allungata, simile a quella descritta in EP-A-0.645,226 o EP-A-0.786.321; la barra comprendeva una camera di distribuzione, ed una feritoia allungata di uscita dalla miscela delimitata da superfici piane che si estendevano parallelamente nella direzione della barra e del flusso della miscela che fuoriusciva in forma frotizzata.

All<r >inizio le prove hanno dato risultati positivi per quanto riguarda le caratteristiche della schiuma prodotta, tuttavia con l'uso continuato si constatava che la schiuma, a causa del suo elevato grado di reattività, tendeva rapidamente a formare incrostazioni in corrispondenza delle estremità della feritoia, causando turbolenza ed una disomogenea distribuzione della miscela.

Analizzando il problema si è scoperto che alle basse portate normalmente:.richieste nella produzione di pannelli, dell'ordine di. pochi grammi al secondo, per centimetro lineare, utilizzando una barra di erogazione avente un configurazione simile a quella descritta in EP-A-0.786 .321, alle condizioni dì processo previste per la produzione di schiume poliuretaniche di formulazione convenzionale, la pressione interna e la velocità di efflusso della miscela attraverso la feritoia si dimostravano inadeguate per la produzione di schiume di poliisocianurato o più in generale ottenute da miscele fortemente reattive; ciò era dovuto al fatto che il flusso della miscela nella direzione longitudinale della camera di distribuzione, tendeva progressivamente a ridursi fino ad arrestarsi in prossimità delle estremità della feritoia. La distribuzione ed il deposito della miscela sul substrato sottostante, specie se in forma frotizzata, tendevano a modificarsi nel tempo con la conseguente formazione di pannelli diffettosi.

Al fine di trovare una soluzione a questo ulteriore problema, secondo un altro aspetto della presente invenzione, si è pensato di modificare la conformazione della barra di erogazione in modo da evitare il ristagno della miscela alle estremità della feritoia di uscita. Buoni risultanti sono stati ottenuti dando alla barra di distribuzione una configurazione scanalata con un profilo longitudinale tale da mantenere costante la velocità di flusso della miscela per l'intera lunghezza del canale di distribuzione. In particolare il canale di distribuzione presentava un profilo longitudinale convergente, a partire da una zona centrale di alimentazione della miscela, verso le opposte estremità della feritoia attraverso cui la stessa miscela veniva erogata e distribuita in forma frotizzata su un substrato sottostante

Il mantenimento di una pressione elevata, superiore a 10 bar, nella barra di erogazione e l'uso di un canale di distribuzione avente una conformazione convergente verso le estremità e verso la feritoia di uscita della miscela, hanno dato ottimi risultati in quanto si è constatata la totale scomparsa di incrostazioni ed una distribuzione regolare ed omogenea della miscela. Ciò presumibilmente è da attribuire ad un effetto di "autolavaggio" dovuto alla stessa miscela che fluiva continuamente lungo tutta la barra di erogazione e che fuoriusciva dalla feritoia con velocità sufficientemente elevata per impedire il formarsi di zone morte e di incrostazioni .

Il profilo convergente e la sezione trasversale del canale di distribuzione possono essere qualsiasi, purché idonei per lo scopo voluto; nell'esempio mostrato, il canale di distribuzione della miscela presenta una sezione trasversale triangolare, delimitata da facce piane, in cui la faccia piana costituente la base del triangolo è rivolta verso la feritoia di uscita della miscela.

Ulteriormente, la feritoia longitudinale di uscita della miscela, oltre ad estendersi trasversalmente alla direzione di movimento del substrato, deve avere uno spessore di meato estremamente ridotto, ad esempio compreso tra 0,1 e 0,5 mm., a seconda della portata di miscela da erogare e della pressione richiesta, nonché deve essere definita da pareti piane parallele aventi una larghezza costante, ad esempio compresa tra 8 e 20 mm misurata nella direzione in cui la stessa miscela fluisce attraverso lo stretto meato cosi formato; le dimensioni e le caratteristiche della feritoia di uscita della miscela in generale dovranno essere tali da assicurare un flusso costante di tipo laminare della miscela in uscita, nonché mantenere nel canale della stessa barra di erogazione condizioni di pressione sufficientemente elevate, ad esempio tali da tenere in soluzione la CO2 e/o altro agente di espansione bassobollente, assicurando la richiesta velocità del flusso in uscita per l'intera lunghezza della feritoia.

Una forma di realizzazione preferenziale di una barra di erogazione secondo l'invenzione, è mostrata a titolo di esempio nelle figg. 3, 4, 5 dei disegni allegati .

Come si vede da queste figure, il dispositivo di erogazione 14 è sottoforma di una barra allungata costituita da due profilati piani 14a e 14b, serrati uno contro l'altro mediante una pluralità di bulloni 25 passanti attraverso corrispondenti fori 25'.

Ciascun profilato piano 14a, 14b presenta, su un suo lato, una cava longitudinale che, in combinazione con analoga cava dell'altro profilato, definisce un ca-nale 26 avente una sezione trasversale di forma triangolare; il canale 26 si estende longitudinalmente e si apre verso una stretta feritoia longitudinale 27 di uscita della miscela, delimitata da due superficie piane che si estendono parallelamente tra loro; una delle due parti della barra, ad esempio la parte 14a, in corrispondenza di una zona centrale, presenta un foro 28 per 1'entrata della miscela che viene alimentata sottopressione dal dispositivo di miscela-zione 19. .

Lo spessore della feritoia di uscita 27 deve essere notevolmente ridotto, pari a gualche decimo di millimetro; ciò può essere ottenuto interponendo uno spessore 29 tra le superfici contrapposte della due metà 14a e 14b della barra, sul lato opposto a quello della feritoia 27.

La figura 4 dei disegni allegati mostra un'ulteriore caratteristica della barra di erogazione della miscela, secondo l'invenzione.

Nel corso delle prove si è infatti constatato che applicando un deviatore di flusso 14c all'uscita della feritoia 27, si otteneva una migliore omogeneizzazione e distribuzione della miscela o della schiuma erogata.

Come mostrato, il deviatore di flusso 14c è sottofórma di un piatto fissato frontalmente alla barra 14, la quale ad una sua estremità presenta una superficie inclinata 14e che si dispone frontalmente all'uscita della feritoia 27 a partire da questa, e che rispetto al piano di giacitura della stessa feritoia, forma un angolo inferiore a 90°, ad esempio compreso tra 30° e 60°.

Come mostrato nelle varie figure, il canale 26 di distribuzione della miscela presenta una sezione di forma triangolare, nonché presenta un profilo longitudinale avente una configurazione convergente verso entrambe le estremità della feritoia 27.

Più precisamente, nella soluzione mostrata in figura 3 il canale 26 presenta una zona centrale 26a di sezione trasversale costante, che si estende sui due lati del foro di entrata 28, ed una zona convergente 26b a ciascuna estremità, avente un profilo triangolare gradualmente decrescente a partire della zona centrale 26a.

La fig. 6 dei disegni allegati mostra una possibile variante per le zone convergenti 26b del canale 26 di distribuzione della miscela.

Nel caso di fig. 3 il profilo triangolare delle zone estreme 26b, diminuisce linearmente a partire dalla zona centrale 26a del canale.

Diversamente, nel caso di fig. 6 il profilo longitudinale nella zona 26b del canale 26, lungo lo spigolo opposto alla feritoia 27, presenta una forma leggermente arcuata.

In tutti i casi, la configurazione convergente ver-so le estremità del canale 26 di distribuzione della mi-scela, deve essere tale da mantenere costante la velocità di flusso nella stessa direzione del canale 26, dal foro 28 di entrata fino alle due estremità della feritoia dì uscita 27.

Mantenendo ad un valore costante la velocità di flusso della miscela per tutta l'estensione del canale di distribuzione 26, nonché operando con adeguati valori di pressione e di velocità, si impedisce la formazione di ristagni nelle zone in cui i componenti la miscela, reagendo, potrebbero formare incrostazioni che ostruirebbero la feritoia 27 causando un deposito irregolare di miscela sul substrato sottostante.

Le dimensioni in lunghezza delle parti 26a e 26b del canale 26 di distribuzione della miscela, possono variare entro ampi limiti purché idonei a conseguire lo scopo desiderato; ad esempio, le zone estreme convergenti 26b possono estendersi per un tratto pari a metà lunghezza del canale 26, a partire dal foro 28 di entrata della miscela, ovvero per un tratto inferiore a partire da una zona centrale 26a di sezione trasversale costante .

Parimenti, l'estensione nella direzione del flusso e lo spessore della feritoia 27 devono essere tali da causare una graduale e controllata caduta della pressione nella miscela liquida che fluisce in uscita, tale da evitare un prematuro rilascio sottoforma di gas, degli eventuali agenti di espansione presenti nella miscela, prima dell'erogazione.

A titolo puramente esemplificativo, si precisa che sono state fatte prove con una barra di erogazione simile a quella descritta, per una portata Q=3g/sec. per centimetro lineare di miscela in uscita dalla feritoia 27. La quantità di C02 in soluzione era del 2% e la feritoia 27 era definita da un meato di 0,2 min., largo 10 irai, nella direzione del flusso. La pressione nel canale 26 della barra era di 20 bar, e la velocità di uscita della miscela è risultata di 1,5 m/sec.

Da quanto detto e mostrato nei disegni allegati, risulta dunque evidente che si è fornito un procedimento ed un impianto per la produzione in continuo di pannelli in schiuma rigida espansa, avente caratteristiche antifiamma, a partire da miscele PUR o PIR fortemente reattive, mediante i quali si conseguono gli scopi precisati. Si intende comunque che quanto è stato detto e mostrato è stato dato a puro titolo esemplificativo dell 'invenzione.

Pertanto, altre modifiche o varianti potranno essere apportate, al dispositivo di erogazione, all'intero impianto nonché allo stesso processo produttivo, senza con ciò allontanarsi dalla presente invenzione.

Claims (17)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per la produzione in continuo di pannelli termoisolanti mediante una resina polimerica atta a formare una schiuma rigida avente caratteristiche di resistenza alla fiamma, secondo cui una miscela li-quida di componenti chimici reattivi viene alimentata sottopressione ad un dispositivo di erogazione compren-dente una feritoia allungata di distribuzione della miscela, ed in cui la miscela risultante viene continuamente erogata e distribuita lungo una larga fascia tra-sversale di un substrato in movimento, dove viene lasciata espandere e polimerizzare, caratterizzato dal fatto di: effettuare una miscelazione sottopressione di componenti chimici fortemente reattivi idonei a formare una schiuma rigida PUR o PIR; alimentare la miscela liquida risultante ad un dispositivo di erogazione comprendente una barra scanalata provvista di un canale longitudinale di distribuzione e di una feritoia di uscita della miscela, mantenendo la miscela nel canale della barra ad una pressione idonea a fare fluire la miscela liquida attraverso la feritoia ad una velocità sufficiente ad impedire la formazione di ristagni di miscela, e di incrostazioni.
2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di effettuare una miscelazione sottopressione di un poliolo e di MDI nelle proporzioni idonee a formare una schiuma rigida avente la struttura di un poliisocianurato, con un agente di espansione bassobollente, in particolare C02 in quantità compresa tra 1,5% e 10%, preferibilmente tra 2% e 5% sul totale di poliolo e di MDI.
3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la velocità di flusso della miscela attraverso la feritoia della barra di erogazione, è compresa tra 1 e 10 m/sec.
4. 4. Procedimento secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che la velocità di flusso della miscela è compresa tra 1 e 5 m/sec.
5. 5. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la pressione nella camera tubolare del dispositivo di erogazione, è superiore a 10 bar .
6. 6. Procedimento secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che la pressione è compresa tra 10 e 30 bar. 1 .
7. Procedimento secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che la pressione è compresa tra 15 e 25 bar.
8. 8. Procedimento secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la miscela liquida, chimicamente reattiva, comprende un ulteriore agente di espansione, bassobollente, non infiammabile, avente un peso moleco-lare superiore a quello della C02. "
9. 9. Procedimento secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detto ulteriore agente di espan-sione è un HFC non infiammabile.
10. 10. Procedimento per la produzione in continuo di pannelli termoisolanti mediante una resina polimerica atta a formare una schiuma rigida avente caratteristiche di resistenza alla fiamma, secondo cui una miscela liquida di componenti chimici reattivi, con C02 in soluzione quale agente bassobollente di espansione, viene alimentata sottopressione ad un dispositivo di erogazione comprendente una feritoia allungata di distribuzione della miscela, ed in cui la miscela risultante viene continuamente erogata in forma frotizzata e distribuita lungo una larga fascia trasversale di un substrato in movimento, dove viene lasciata espandere e polimerizza-, re, caratterizzato dal fatto di: effettuare una miscelazione sottopressione di un poliolo e di MDI nelle proporzioni idonee a formare una schiuma rigida avente la struttura di un poliisocianurato, con C02 in quantità compresa tra 1,5 - 10% sul totale di poliolo e MDI; di alimentare la miscela liquida risultante ad un dispositivo di erogazione, comprendente una barra scanalata provvista di una feritoia di uscita della miscela, mantenendo la miscela nel canale della barra ad una pressione idonea a far permanere la C02 in soluzione nella miscela liquida ed a fare fluire la miscela liquida attraverso la feritoia ad una velocità idonea ad impedire la formazione di ristagni di miscela nel canale della barra e di incrostazioni.
11. 11. Impianto per la produzione in continuo di pannelli termoisolanti mediante una resina espansa a base di poliisocianurato, secondo il procedimento precedentemente riferito, il quale impianto comprende: una testa di miscelazione collegata ad un dispositivo di erogazione della miscela su un substrato mobile di supporto; mezzi di convogliamento del substrato con la schiuma in espansione, lungo un percorso di polimerizzazione, caratterizzato dal fatto che: il dispositivo di erogazione della miscela è sottoforma di una barra scanalata comprendente un canale allungato di distribuzione della miscela ed una feritoia longitudinale di uscita della miscela, che si estendono trasversalmente al substrato di supporto, e dal fatto che il canale di distribuzione della miscela presenta un profilo longitudinale che si rastrema verso le sue estremità e verso la feritoia di uscita del dispositivo di erogazione.
12. 12. Impianto secondo la rivendicazione 11, caratte-rizzato dal fatto che il profilo del canale di distribuzione si rastrema verso le estremità della feritoia di uscita, a partire da una porzione centrale dello stesso canale, avente una sezione trasversale costante.
13. 13. Impianto secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto di comprendere un deviatore del flusso di miscela in uscita della feritoia della barra di erogazione .
14. 14. Impianto secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che il deviatore di flusso presenta una superficie inclinata frontalmente della feritoia di uscita della miscela.
15. 15. Impianto secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che detta superficie inclinata di deviazione del flusso si prolunga a partire dalla feritoia di uscita.
16. 16. Impianto secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che la superficie di deviazione del flusso forma un angolo minore di 90° con il piano di giacitura della.feritoia di uscita della miscela.
17. 17. Impianto secondo,la rivendicazione 16, caratterizzato dal fatto che l'angolo della superficie di deviazione del flusso è compreso tra 30° e 60°.