ITMI971575A1 - Processo e dispositivo per la produzione di materiale espanso mediante biossido di carbonio disciolto sotto pressione - Google Patents
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Description
Descrizione del brevetto per invenzione industriale avente per titolo:
"Processo e dispositivo per la produzione di materiale espanso mediante biossido di carbonio disciolto sotto pressione"
DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda un processo e un dispositivo per la produzione di materiali espansi mediante biossido di carbonio disciolto sotto pressione come espandente, dove la massa da espandere viene miscelata sotto pressione con biossido di carbonio preferenzialmente liquido e successivamente viene decompressa con la formazione di schiuma (materiale espanso). Come masse espandibili vengono impiegati in particolare prodotti di partenza liquidi per materie plastiche che, a motivo di una reazione di poliaddizione o di policondensazione che si innesca dopo l'espansione, induriscono a dare materiale sintetico espanso. In particolare l'invenzione si riferisce a materiali poliuretanici espansi.
Nella produzione di materiali poliuretanici espansi, almeno uno dei componenti reattivi (poliisocianato e composti che presentano atomi di idrogeno reattivi con isocianato, in particolare polioli) viene miscelato con un espandente liquido o gassoso, dopo di ciò viene miscelato con l'altro componente e la miscela ottenuta viene alimentata o in discontinuo in uno stampo oppure in continuo su un nastro trasportatore dove la miscela si espande e indurisce.
Per la produzione del materiale espanso nella tecnica hanno trovato ampio impiègo una serie di processi. Da una parte, vengono impiegati liquidi che evaporano a bassa temperatura, come clorofluoroidrocarburi a basso peso molecolare, cloruro di metilene, pentano e così via, che evaporano dalla miscela reattiva ancora liquida e formano delle bollicine (produzione fisica di schiuma). Inoltre nella miscela reattiva o rispettivamente in uno dei componenti è possibile incorporare aria mediante sbattimento (produzione meccanica della schiuma) e infine nei materiali espansi poliuretanici come espandente viene aggiunta acqua al componente poliolico, acqua che, dopo la miscelazione con il componente isocianatico, libera biossido di carbonio come gas di espansione per reazione con l'isocianato (produzione chimica della schiuma).
Per motivi di tollerabilità ambientale, di igiene del lavoro e a motivo della solubilità relativamente elevata del biossido di carbonio liquido nel componente poliolico, il biossido di carbonio liquido è già stato spesso proposto come espandente (GB-A 803.771, US-A 3.184.419). Tuttavia queste vecchie proposte non hanno trovato fino ad ora alcun ingresso nella tecnica, evidentemente a motivo delle difficoltà di produrre schiume uniformi nella necessaria decompressione della miscela reattiva da pressioni comprese tra 10 e 20 bar. In questa operazione il problema consiste da una parte nel fatto che immediatamente dopo la decompressione il biossido di carbonio evapora in maniera relativamente improvvisa, di modo che avviene un aumento di volume molto forte della miscela di reazione, di un fattore per esempio di circa 10, che è difficile da controllare, e dall'altra parte la miscela reattiva tende a ritardi nella liberazione del biossido di carbonio, che possono essere di da 3 a 6 bar al di sotto della tensione di vapore di equilibrio della C02 alla temperatura di volta in volta utilizzata, di modo che si perviene a improvvise liberazioni di tipo esplosivo del biossido di carbonio con la conseguenza che nel materiale espanso vengono incluse grosse bolle o cavità da ritiro .
Per la produzione di una struttura uniforme del materiale espanso è inoltre nota l'introduzione nella miscela reattiva liquida di bollicine di aria o di azoto a particelle fini che servono da germi per la formazione delle bolle in modo tale che venga impedita una sovrasaturazione locale di espandente sciolto in forma fisica o prodotto per via chimica.
D’altronde nell ' impiego di biossido di carbonio sciolto fisicamente come espandente esiste il problema che la liberazione del biossido di carbonio avviene entro intervalli di tempo nei quali la reazione di poliaddizione procede a malapena, di modo che la schiuma (froth) ottenuta dopo la liberazione del biossido di carbonio è ancora molto sensibile nei confronti delle sollecitazioni per forza di taglio. Forze di taglio esercitate sulla schiuma portano alla distruzione di bolle di schiuma, di modo che vengono formate bolle di schiuma più grandi e si sviluppa una struttura della schiuma disuniforme. Questo caso si verifica in particolare quando le bolle di schiuma raggiungono un diametro al quale la forma della bolla devia dalla forma sferica, cioè quando il volume della bolla nel froth assume una frazione di spazio che è maggiore rispetto a quella che corrisponde all'impaccamento più denso di sfere. Un volume delle bolle che corrisponde al più denso impaccamento di sfere viene raggiunto quando vengono liberate .0,5 parti in peso di biossido di carbonio riferite a 100 parti in peso di miscela reattiva a pressione atmosferica.
Nella produzione in continuo di blocchi di materiale espanso {si veda Becker/Braun, Kunststoffhandbuch, volume 7: Poyurethane, 1993, Bild 4.8 e 4.9, pagina 148), l’applicazione della schiuma sul nastro trasportatore e la sua distribuzione sulla larghezza del nastro trasportatore possono essere considerate problematiche per la schiuma.
Per il superamento del problema di deposizione e di distribuzione della schiuma sul nastro trasportatore, conformemente alla pubblicazione brevettuale europea EP-A 645.226 è stato proposto di distribuire la miscela reattiva per l'ottenimento di poliuretano contenente biossido di carbonio in soluzione sotto pressione inizialmente sul lato della pressione su tutta la larghezza del nastro trasportatore in una così detta camera di compensazione della pressione, successivamente di ridurre la pressione in una zona di riduzione della pressione che si estende su tutta la larghezza del nastro trasportatore, che è realizzata nella forma di una fessura o di -una serie di fori passaggio che siestende su tutta la larghezza del nastro trasportatore e che mette a disposizione una sufficiente resistenza fluidodinamica, e successivamente di prevedere una camera di espansione che si estende trasversalmente sul nastro trasportatore e che,si allarga nella direzione di flusso dalla quale la schiuma deve uscire con una velocità di scorrimento idonea alla velocità del nastro trasportatore. In questa proposta costituisce uno svantaggio il tempo di permanenza relativamente lungo della schiuma nella camera di espansione, il rapporto relativamente grande tra la parete della camera di espansione e la sezione trasversale della camera di espansione e la difficoltà di evitare differenze nella velocità di flusso della schiuma all'uscita della camera di espansione e del nastro trasportatore. In particolare, le bolle di schiuma ingrandite prodotte a motivo della parete di delimitazione inferiore della camera di espansione nonché al passaggio dalla camera di espansione al nastro trasportatore per azione di taglio sulla schiuma, non possono più sparire per esplosione e cessione dei gas incluso all'ambiente circostante perchè esse sono coperte dalla schiuma. Piuttosto tali bolle di gas ingrandite prodotte sul lato inferiore della massa di schiuma migrano verso l'interno della schiuma durante la crescente reazione di poliaddizione e vengono incluse nel materiale espanso prodotto.
Oggetto della presente invenzione è un processo per la produzione in continuo di materiale espanso in blocco mediante espansione di una miscela reattiva per poliuretano contenente biossido di carbonio disciolto sotto pressione in cui la miscela reattiva viene alimentata ad una pressione superiore alla tensione di vapore di solubilità per il biossido di carbonio in soluzione ad una camera di ripartizione della pressione estesa linearmente, in una zona di riduzione della pressione estesa linearmente viene decompressa ad una pressione al di sotto della tensione di vapore di solubilità per il biossido di carbonio in soluzione, dalla zona di riduzione della pressione viene alimentata ad una camera di espansione con sezione trasversale di flusso che si amplia e la miscela reattiva espansa (froth) viene applicata facendola fluire liberamente sostanzialmente in direzione verticale sul nastro trasportatore di un impianto per la produzione di materiale espanso in blocco,in continuo.
Grazie al fatto che la miscela reattiva espansa viene applicata sul nastro trasportatore facendola fluire in modo sostanzialmente libero, bolle di schiuma piuttosto grandi prodotte sulla parete di delimitazione della camera di espansione dopo l'uscita della miscela reattiva espansa dalla camera di espansione possono scoppiare, in modo tale che il contenuto di gas sfugge e la miscela reattiva espansa viene liberata da bolle di schiuma piuttosto grandi. Lo scorrimento della miscela reattiva espansa sul nastro trasportatore per la distribuzione uniforme viene effettuato con velocità di taglio relativamente piccole che non costituiscono un danno per la schiuma.
L'estensione lineare della camera di ripartizione della pressione e della zona di riduzione della pressione può essere rettilinea e può essere realizzata che si estende trasversalmente sulla larghezza del nastro trasportatore in modo tale che possa sostanzialmente venire evitata una distribuzione trasversale della schiuma sulla larghezza del nastro trasportatore.
Per motivi di manipolazione, cioè di una modalità costruttiva più compatta del dispositivo per la produzione della schiuma, la estensione lineare viene realizzata preferenzialmente di forma anulare, dove la camera di ripartizione della pressione è realizzata nella forma di un canale anulare e la zona di riduzione della pressione è realizzata nella forma di una fessura anulare o rispettivamente di un gran numero di fori di passaggio disposti gli uni in fianco all'altro in forma anulare. La camera di espansione può poi essere realizzata, sul lato della zona di riduzione della pressione, come canale anulare con sezione trasversale ampliantesi, dove l'allargamento in sezione trasversale viene realizzato sostanzialmente mediante riduzione del raggio della superficie interna di delimitazione del canale anulare e termina nell'interno della superficie di delimitazione del canale anulare nella forma di una punta in modo tale che la camera di espansione presenti uno scarico delimitato solo dalla superficie esterna di delimitazione del canale anulare. La realizzazione circolarmente rotonda del dispositivo per la produzione del materiale espanso presenta il vantaggio che questo presenta solo superfici di delimitazione minime per lo scorrimento della miscela reattiva espansa, in modo tale che anche le interferenze sulla schiuma rimangano minime.
"Sostanzialmente verticale" ai sensi della presente invenzione è da intendersi come includente una pendenza del piano centrale o rispettivamente dell'asse dell'apertura di uscita della camera di espansione di un angolo di 30° rispetto alla verticale. Preferenzialmente l'angolo tuttavia deve essere non maggiore di 20°.
Secondo una forma preferenziale di esecuzione della presente invenzione, la direzione di flusso della miscela reattiva dopo la sua uscita dalla zona di riduzione della pressione viene deviata di un angolo almeno di 90°, preferenzialmente di almeno 270°, dove la sezione trasversale di flusso della camera di espansione dopo la deviazione è almeno 5 volte maggiore, in maniera particolarmente preferenziale almeno 10 volte maggiore, che la sezione trasversale di flusso della zona di riduzione della pressione.
La sezione trasversale di flusso dell'apertura di uscita della camera di espansione può essere almeno 50 volte, in particolare almeno 100 volte, più grande rispetto alla sezione trasversale di flusso della zona di riduzione della pressione. In particolare è preferita una sezione trasversale di uscita della camera di espansione da 100 a 200 volte più grande rispetto alla sezione trasversale di uscita della zona di riduzione della pressione. Una forma di realizzazione ulteriormente preferita della presente invenzione presenta una zona di riduzione della pressione a forma di fessura anulare, dove una superficie di delimitazione della zona di riduzione della pressione, la superficie di delimitazione interna della camera di ripartizione della pressione anulare e la superficie interna di delimitazione della camera di espansione anulare sono realizzate nella forma di un corpo centrale mobile in direzione assiale mediante il cui movimento assiale è possibile impostare la larghezza della fessura della zona di riduzione della pressione. In maniera ulteriormente preferenziale, sul lato di pressione nella camera di ripartizione della pressione o nella conduttura di alimentazione alla camera di ripartizione della pressione è previsto un apparecchio di misura della pressione, dove il valore di misura della pressione viene impiegato per il controllo del dispositivo di azionamento per lo spostamento assiale del corpo centrale. In questa maniera è possibile, a seconda della corrente volumetrica della miscela reattiva per l'ottenimento di poliuretano alimentata, che preferenzialmente viene mantenuta costante, regolare la pressione nella camera di ripartizione della pressione mediante regolazione della larghezza della fessura della zona di riduzione della pressione, in particolare una tale pressione può venire mantenuta costante.
L'allargamento della zona di riduzione della pressione nella direzione di passaggio del flusso, cioè perpendicolarmente rispetto alla sua estensione lineare, può avere un valore da 0,1 a 20 mm, in particolare da 1 a 10 mm, in maniera particolarmente preferenziale da 3 a 8 mm. La larghezza della fessura della zona di riduzione della pressione può avere un valore compreso tra 0,1 e 0,5 mm, a seconda della viscosità della miscela reattiva per ottenimento di poliuretano e della velocità con cui viene apportata. Nel caso dell 'impiego di una miscela reattiva per produzione di poliuretano contenente cariche, sono preferite larghezze della fessura da 0,3 a 0,5 mm. La velocità di uscita della miscela reattiva espansa dalla camera di espansione può avere valori da 0,05 e 2 m/sec.
Preferenzialmente il dispositivo conforme all'invenzione per la produzione di materiale espanso viene fatto funzionare in modo che all'uscita della camera di espansione si sia liberato circa dal 20 al 50% del biossido di carbonio disciolto, in modo tale che dopo l'uscita della miscela reattiva (parzialmente) espansa dalla camera di espansione il flusso della miscela reattiva, con la liberazione del biossido di carbonio che si trova ancora in soluzione (sovrasaturazione), si ampli a forma di campana.
La velocità di passaggio della miscela reattiva attraverso la zona di riduzione della pressione dipende dall’estensione della zona di riduzione della pressione nella direzione della corrente, dalla larghezza della fessura, dalla viscosità della miscela reattiva nonché dalla pressione presente nella camera di ripartizione della pressione. Velocità di passaggio tipiche possono essere comprese tra 1 e 25 m/sec. Per l'espansione di miscele reattive con elevato contenuto di biossido di carbonio, per esempio in un intervallo compreso tra il 3 e il 6% in peso di biossido di carbonio, vengono preferite velocità di passaggio della corrente attraverso la zona di riduzione della pressione elevate, per esempio comprese tra 15 e 25 m/sec, in modo tale che si ottengano tempi di permanenza brevi nel dispositivo di espansione.
La miscela reattiva per la produzione di poliuretano da alimentare al dispositivo conforme all'invenzione di espansione viene preparata nel modo seguente.
Come componente di tipo isocianato vengono inpiegati poliisocianati alitatici, cìcloalifatici, arilalifatici, aromatici e eterociclici, come sono descritti per esempio da w. Siefken in Justus Liebigs Annalen der Chemie, 562, pagine da 75 a 136.
Preferenzialmente vengono impiegati poliisocianati aromatici, in modo particolarmente preferiti sono di regola i poliisocianati facilmente accessibili dal punto di vista industriale, per esempio 2,4- e 2,6-toluilendiisocianato nonchè miscele a piacere di questi isomeri ("TDI"), polifenil-polimetilen-poliisocianati , come vengono prodotti mediante condensazione anilinaformaldeide e successiva fosgenazione ("MDI grezzo") e poliisocianati che presentano gruppi carbodiimmidici, gruppi uretanici, gruppi allofanato, gruppi isocianurato, gruppi ureici o gruppi biureto ("poliisocianati modificati"), in particolare quei poliisocianati modificati che derivano da 2,4- e/o 2,6-toluilendiisocianato.
Come secondo componente ( "conponente poliolico") vengono impiegati composti con almeno due atomi di idrogeno reattivi nei confronti degli isocianati ed aventi un peso molecolare di regola compreso tra 60 e 5.000, preferenzialmente tra 100 e 2.000, in modo particolarmente preferenziale tra 200 e 800. Sotto questo concetto si intendono, oltre a composti che presentano gruppi amminici, gruppi tiolici o gruppi carbossilici , preferenzialmente composti che presentano gruppi idrossilici, in particolare conposti che presentano da 2 a 8 gruppi idrossilici, specialmente quelli con un peso molecolare compreso tra 200 e 2.000, preferenzialmente tra 300 e 1.200, per esempio poliesteri, polieteri, politioeteri , poliacetali, policarbonati e poliesterammidi che presentano almeno due, di regola da due a otto, preferenzialmente però da due a sei, gruppi idrossilici, come sono di per sè noti per la produzione di espansi di poliuretano, preferiti in modo del tutto particolare sono i polieterpolioli.
Conposti adatti a venire impiegati come conponente poliolico sono descritti alle pagine da 6 a 9 del brevetto europeo EP-B 121.850.
Inoltre per la produzione della miscela reattiva possono venire impiegati eventualmente acqua, ulteriori espandenti, stabilizzanti della schiuma, catalizzatori nonché additivi e/o ausiliari di altro tipo di per sé noti. Questi agenti di per sé noti ulteriormente impiegabili sono divulgati alle pagine da 9 a li del brevetto EP-B 121.850.
In modo particolarmente preferenziale conformemente all'invenzione come espandente aggiuntivo viene impiegata insieme acqua in una quantità in maniera particolarmente preferenziale dall'l al 7% in peso riferito alla miscela reattiva. L'acqua viene impiegata insieme preferenzialmente in una quantità dal 2 al 5% in peso.
Gli agenti impiegabili aggiuntivamente possono venire alimentati all'impianto di miscelazione per la miscelazione del componente isocianato con il componente poliolico separatamente, oppure può venire alimentato uno dei due componenti principali già prima della miscelazione di isocianato con poliolo, dove l'acqua impiegata insieme ed ulteriori conponenti additivi che eventualmente reagiscono con isocianato possono venire miscelati solo con il conponente poliolico .
La tecnica di processo per la produzione di materiali espansi poliuretanici è presentata in via di principio in Becker/Braun, Kunststoff-Handbuch, volume 1 : poliuretano, 1993, pagine da 143 a 149, in particolare in figura 4.8 e in figura 4.9 a pagina 148.
Preferenzialmente i componenti vengono miscelati in una cosiddetta camera di miscelazione ad agitatore a bassa pressione, dove conformemente all'invenzione nella camera di miscelazione è presente una pressione che è superiore alla tensione di vapore di saturazione per il biossido di carbonio disciolto.
In uno o più dei componenti, in particolare nel componente poliolico, prima dell'introduzione del componente nella testa di miscelazione viene sciolto biossido di carbonio. Preferenzialmente il biossido di carbonio viene sciolto in una quantità dall'l al 7% in peso, preferenzialmente dal 2 al 5% in peso, riferito alla miscela reattiva totale.
La dissoluzione del biossido di carbonio, preferenzialmente solo nel componente poliolico, può venire effettuata in una maniera a piacere, per esempio
a) biossido di carbonio gassoso viene miscelato mediante un agitatore nel poliolo in un recipiente che contiene il componente poliolico e che viene mantenuto ad una pressione da 15 a 25 bar;
b) biossido di carbonio liquido viene miscelato a temperatura ambiente per esempio in un miscelatore statico ad una pressione da 70 a 80 bar con il poliolo e successivamente prima dell'introduzione nella testa di miscelazione con agitatore a bassa pressione, viene decompresso ad una pressione da 15 a 25 bar; c) biossido di carbonio liquido, per esempio raffreddato a -20°C, viene miscelato ad una pressione da 15 a 25 bar con il componente poliolico che si trova a temperatura ambiente, dove la miscelazione viene effettuata in modo tale che il biossido di carbonio venga sciolto nel componente poliolico prima che esso possa evaporare.
É stato scoperto che in particolare l'alternativa preferita c) riesce, a motivo della elevata tendenza del biossido di carbonio ad andare in soluzione, mediante un agitatore a flusso continuo ad alta velocità che è disposto nella conduttura del poliolo sul punto di introduzione per il biossido di carbonio liquido.
I componenti del materiale sintetico reattivo, dei quali almeno uno contiene il biossido di carbonio in soluzione, vengono ora alimentati alla testa di miscelazione, qui vengono miscelati e dopo l'uscita dalla testa di miscelazione vengono inviati al dispositivo di espansione conforme all'invenzione.
L'invenzione viene illustrata con maggior precisione nel seguito sulla base delle figure da l a 4:
Fig. l mostra in una vista laterale schematica un primo dispositivo per l'esecuzione del processo conforme all'invenzione Fig. 2 mostra una vista in pianta schematizzata sul dispositivo conforme alla figura 1
Fig. 3 mostra una rappresentazione più dettagliata di un dispositivo di espansione conforme all'invenzione.
Fig. 3a, 3b e 3c mostrano rappresentazioni alternative del dettaglio A (zona di decompressione) della figura 3
Fig. 4 mostra una rappresentazione alternativa del dispositivo per la produzione di schiuma corrispondente alla figura 3. In figura 1 è rappresentato in una vista laterale il nastro trasportatore 1 di un impianto per la produzione di materiale espanso in blocco. Al nastro trasportatore 1 viene alimentato un foglio di laminazione inferiore 2 che viene spostato verso destra con il nastro trasportatore ad una velocità da 3 a 7 m/min. L'impianto di miscelazione 3 viene alimentato sotto pressione con isocianato 31 e poliolo 32, che può contenere in soluzione dal 3 al 7% in peso di biossido di carbonio, nonché ulteriori additivi e/o ausiliari 33. Nell'impianto di miscelazione è presente una pressione che è superiore alla tensione di vapore di soluzione per il biossido di carbonio disciolto. Dall'impianto di miscelazione 3, la miscela di reazione viene inviata al dispositivo di produzione della schiuma. Il dispositivo di produzione della schiuma 4 è costituito da una camera di ripartizione della pressione 41 a forma di canale anulare, da una zona di riduzione della pressione 42 a forma di canale anulare nonché dalla camera di espansione 43. Il corpo centrale 44 che forma la delimitazione interna del canale anulare può venire spostato attraverso una filettatura a vite 45 in direzione assiale con impostazione della larghezza della fessura della zona di riduzione della pressione 42. Questo si ottiene preferenzialmente mediante misura della pressione nella zona di riduzione della pressione 41 tramite l'apparecchio di misura della pressione P che, attraverso una unità di controllo C, aziona un dispositivo di azionamento non rappresentato per l'asse filettato 45. Dalla camera di espansione 43 la miscela di reazione parzialmente espansa, satura di biossido di carbonio, esce come froth (schiuma) 5 in direzione della linea a tratto e punto 51 scorrendo liberamente in direzione sostanzialmente verticale sul nastro trasportatore 1. Il cumulo di schiuma 5 che si forma al di sotto del dispositivo di espansione 4 con simmetria circolare si distribuisce inizialmente scorrendo liberamente su tutta la larghezza del nastro trasportatore, dove, allo scopo di evitare un flusso contro la direzione di movimento del nastro trasportatore, è prevista una barriera 6 sostanzialmente verticale che si estende trasversalmente sul nastro trasportatore. Nella direzione di movimento del nastro trasportatore, ad una certa distanza dal punto di.apporto della schiuma 5, viene apportato il foglio di laminazione superiore 8 attraverso un rullo di rinvio 7 che è immerso nella schiuma. Inoltre su tutti e due i lati del nastro trasportatore vengono apportati fogli di laminazione 10 attraverso rulli di rinvio 9.
Nella vista in pianta sul dispositivo conforme alla figura 1 rappresentata in figura 2, le stesse cifre di riferimento indicano elementi uguali a quelli della figura 1.
La figura 3 mostra una rappresentazione ingrandita in sezione trasversale del dispositivo per la produzione di schiuma 4. Questo è costituito dal corpo centrale 44 che forma la delimitazione interna della camera di ripartizione della pressione 41, dalla zona di riduzione della pressione 42 e dalla camera di espansione 43. Il corpo centrale 44 presenta un asse di guida 46 che è sigillato nei confronti della carcassa 49 mediante l'anello di tenuta 47. L'asse 46 è proseguito in direzione assiale dalla filettatura a vite 45 tramite la quale, mediante un azionamento rotatorio non mostrato, il corpo centrale 44 può venire spostato verticalmente all'interno della carcassa 49, in modo tale che la sezione trasversale libera di attraversamento della zona di riduzione della pressione 42 possa venire regolata allo scopo di regolare la pressione all'interno della camera di ripartizione della pressione 41. Allo scopo di ridurre la velocità di flusso della miscela di reazione dopo il passaggio attraverso la zona di riduzione della pressione 42 avviene una deviazione della direzione di flusso di almeno 90°, dove può essere prevista una camera di deviazione 48 per degradare in forma turbolente l'energia cinetica della miscela di reazione.
Il dispositivo di produzione della schiuma 4 conforme alla figura 4 si differenzia da quello conforme alla figura 3 per il fatto che la zona di riduzione della pressione 42 è attraversata dalla corrente in senso radiale verso l'esterno. Questo presenta il vantaggio che la camera di ripartizione della pressione 41 presenta un volume più piccolo che non conformemente alla figura 3, in modo tale che il tempo di permanenza della miscela reattiva nella camera di ripartizione della pressione può venire mantenuto piu scarso.
Esempio
Viene impiegato un impianto per la produzione in continuo di materiale espanso in blocco di poliuretano conforme alla figura 1. La velocità del nastro trasportatore è pari a 3,5 m/min. La larghezza del nastro trasportatore è pari a 2 metri, la distanza del foglio di laminazione superiore 8 dal foglio di laminazione inferiore 2 raggiunge 1,2 m. Viene impiegato un dispositivo di formazione della schiuma conforme alla figura 4. La zona di riduzione della pressione 42 presenta una larghezza della fessura pari a 0,3 mm, una estensione nella direzione di attraversamento della corrente pari a 6,8 mm e un perimetro di uscita (estensione lineare) di 400 mm. Il raggio dell'apertura di uscita della camera di espansione 43 è pari a 60 mm.
Nell'apparecchio di miscelazione 3 (fig. i) viene prodotta una miscela reattiva espandibile avente la seguente composizione:
100 parti in peso di un polieter-poliolo con un indice di idrossile pari a 45 contenente l'85% in peso di unità di ossido di propilene e il 15% in peso di unità di ossido di etilene, iniziato su trimetilolpropano,
4.2 parti in peso di acqua,
4,0 parti in peso di C02,
1.3 parti in peso di uno stabilizzante siliconico
0,15 parti in peso di un catalizzatore amminico 0,16 parti in peso di ottoato di-zinco
50 parti in peso di toluilendiisocianato
80/20 .
In questo procedimento, polioli, acqua e C02 liquido vengono premiscelati in un miscelatore statico a 70 bar, vengono decompressi a 15 bar e vengono introdotti attraverso la conduttura 32 nell'apparecchio di miscelazione 3 e in questo vengono miscelati con l'isocianato e con gli ulteriori additivi.
La pressione nella zona di riduzione della pressione 41 era pari a 11 bar. Sono stati alimentati 135 kg di miscela reattiva al minuto.
La miscela reattiva è uscita con espansione dal dispositivo di formazione della schiuma nella forma di un froth stabile e fortemente espanso che si è allargato sul nastro trasportatore. Pochi metri a valle del punto di deposizione sul nastro trasportatore, il froth (schiuma) a motivo della reazione dell'acqua con l'isocianato ha incominciato a crescere. Dopo circa 6 metri è stata raggiunta l'altezza massima del blocco di 1,2 m.
É stato ottenuto un blocco di materiale espanso avente una densità pari a 16,1 kg/m<3>.
Il materiale espanso era a poro aperto e presentava da 16 a 19 pori per cm. Esso era sostanzialmente esente da cavità di ritiro e da pori con diametro superiore a 2 mm.
Claims (4)
- RIVENDICAZIONI 1. Processo per la produzione in continuo di materiale espanso in blocco mediante espansione di una miscela reattiva per poliuretano contenente biossido di carbonio disciolto sotto pressione in cui a) la miscela reattiva viene alimentata, ad una pressione superiore alla tensione di vapore di solubilità per il biossido di carbonio in soluzione, ad una camera di ripartizione della pressione estesa linearmente, b) in una zona di riduzione della pressione estesa linearmente viene decompressa ad una pressione al di sotto della tensione di vapore di solubilità per il biossido di carbonio in soluzione, c) dalla zona di riduzione della pressione viene alimentata ad una camera di espansione con sezione trasversale di flusso allargantesi e d) la miscela reattiva espansa (froth) viene applicata facendola fluire liberamente sostanzialmente in direzione verticale sul nastro trasportatore di un impianto per la produzione in continuo di materiale espanso in blocco.
- 2. Processo secondo la rivendicazione 1 nel quale la direzione di flusso della miscela reattiva dopo la sua uscita dalla zona di riduzione della pressione viene deviata di un angolo almeno di 90°.
- 3. Processo secondo la rivendicazione 1 o 2 nel quale l'estensione lineare della camera di distribuzione della pressione e della zona di riduzione della pressione è realizzata nella forma di un anello circolare e la camera di espansione sul lato di ingresso è realizzata come camera anulare di diffusione circolarmente rotonda.
- 4. Dispositivo per la produzione in continuo di materiale espanso in blocco di poliuretano con l'impiego di biossido di carbonio sciolto sotto pressione come espandente contenente un apparecchio di miscelazione (3), una camera di ripartizione della pressione (41) estesa linearmente collegata a valle dell'apparecchio di miscelazione (3), una zona di riduzione della pressione (42) estesa linearmente e una camera di espansione (43), dove l'apertura di uscita della camera di espansione (43) è disposta al di sopra del nastro trasportatore (l) ad una certa distanza da questo con asse orientato sostanzialmente in direzione verticale sul nastro trasportatore (1)·
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