JP2003517930A - ポリマーの発泡体パウダー処理技術、発泡体パウダー製品、およびこれらの発泡体パウダーを含むように生成された発泡体 - Google Patents

ポリマーの発泡体パウダー処理技術、発泡体パウダー製品、およびこれらの発泡体パウダーを含むように生成された発泡体

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JP2003517930A JP2001547208A JP2001547208A JP2003517930A JP 2003517930 A JP2003517930 A JP 2003517930A JP 2001547208 A JP2001547208 A JP 2001547208A JP 2001547208 A JP2001547208 A JP 2001547208A JP 2003517930 A JP2003517930 A JP 2003517930A
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ロバート ビルウォック,
ハーマン ストーン,
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、ポリマーの発泡体を粉砕する技術、この粉砕された発泡体を含むポリマーの発泡体を作製する技術、およびこの結果生じた粉砕された発泡体パウダーおよびポリマーの発泡体まで種々に関する。上記手順は、生産時混入物を含む発泡体上、例えば、ポリオレフィン;紙;発泡体スキン;および木、金属、革などの消費時混入物を含む他の発泡体上で用いられ得る。上記粉砕された発泡体パウダーは、混入物を含もうが含まないが、好適には、ふるい分けまたは選り分けられて、粒子サイズが約2mm以下の発泡体パウダーが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (発明の分野) 本発明は、ポリマー発泡体を粉砕する技術、その粉砕された発泡体を含むポリ
マー発泡体を製作する技術、ならびに結果として生成される粉砕された発泡体パ
ウダーおよびポリマー発泡体生成物の種々に関する。この手順は、ポリオレフィ
ン、紙および発泡体スキン等の生産時混入物(production cont
aminants)を含む発泡体に対して、および木材、金属、皮革等の消費時
混入物(consumer contaminants)を含む他の発泡体に対
して用いられ得る。
【0002】 (発明の背景) ポリマー発泡体は、多種多様な材料を含み、通常、固体ポリマー相および気相
を有する2相系を形成する。連続相はポリマー材料であり、気相は、発泡体の製
作中に導入されるか、または形成される空気または気体である。これらの気体の
1部は「発泡剤」として既知である。シンタクチックポリマー発泡体の1部は中
空領域を含む。シンタクチック発泡体の気相は、ポリマー相の中に散在する中空
領域に含まれる。これらの領域は、ガラス、金属、カーボンおよびポリマーを含
む種々の材料を含み得る。充填剤、補強剤および難燃剤等の他の材料は、特定の
発泡体特性を取得するために用いられ得る。連続気泡(open celled
)または独立気泡(closed cell)のポリマー発泡体は、通常、可撓
性、半可撓性、半剛性、剛性に分類される。可撓性発泡体、すなわち変形された
後、元に戻る発泡体は、通常、カーペットの裏地、寝具、家具および自動車の座
席に用いられる。剛性発泡体、すなわち変形された後、元に戻らない発泡体は、
断熱材、梱包材料および耐力コンポーネント(load bearing co
mponents)に用いられる。ポリマーの例は、通常、エポキシ、フッ素ポ
リマー、ラテックス、ポリイソシアンウレート(polyisocyanura
te)、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリ(塩
化ビニル)(PVC)、シリコンおよびウレアホルムアルデヒドを含む発泡体に
用いられる。
【0003】 通常の発泡体製造プロセスは、ポリマー発泡体廃棄物を生じさせる。例えば、
大量のポリウレタン発泡体を生成する商業的手順は、連続的に流し込むプロセス
においてスラブストック(slab stock)を生成する。結果として生成
された注型バン(cast buns)は、大抵、例えば、幅1〜2.5m、高
さ1.5mおよび長さ70mに細かく切断される。発泡体バンも、バッチプロセ
スを用いて箱型にされる。どちらのプロセスも、バンの外側が紙および/または
プラスチックのリリースシート(release sheet)で裏付けされ、
発泡体スキンの層はここに形成される。バンは、通常、商業用途のために切断ま
たはスライスされる前に、上面および側面がトリミングすることが必要である。
これらの上面および側面のトリミングは、製造中の混入物を含む発泡体廃棄生成
物を含む。
【0004】 「生産時混入物」は、スラブストックまたは箱型発泡体を生産する際に一緒に
生成されるか、または用いられ、通常、スラブストックまたは箱型発泡体の側面
、上面および底面からトリミングされた屑中に存在する材料を含むことにする。
生産時混入物の例は、上述の発泡体スキンである。さらに、この用語は、同様に
上述されたリリースシートまたは隔離板を含み、これらは、例えば、紙、ワック
スまたはポリオレフィンで被覆された紙であり、さらに、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリスチレン、または他のポリオレフィン等のポリマー材料を含む薄
膜、シート、網であり得る。一般的には、任意のポリマーを若干量含むリリース
シートが「ポリマーシート」として推薦される。トリミングされた屑中のスキン
材料(または「発泡体スキン」)は、所望の発泡体生成物と比較して、稠度およ
び密度がかなり異なる。スキン材料は所望の発泡体生成物よりも丈夫であり、よ
り弾性を有する生成物であり、より高い密度を有する。発泡体スキンは、発泡体
重合手順中に形成される泡立たない(non−foam)層か、非常に高密度の
発泡体である。発泡体スキンは、発泡体成形作業から生成された、金型からはみ
出した材料の「マッシュルーム」等の屑中にも存在する。発泡体スキンは、不良
成形部品中にも存在する。
【0005】 トリミングは、バンから有用な形状が切断される発泡体加工プロセス(fab
rication process)からも生じる。このタイプの廃棄物は、加
工屑(fabrication scrap)と呼ばれ、通常、トリミングバン
から生成される廃棄物よりも少ない量の生産時混入物を含む。
【0006】 ポリマー発泡体廃棄物は、家具、自動車シート、断熱発泡体および梱包用発泡
体等の発泡体を含む捨てられた多くの製品にも存在する。このタイプの廃棄物は
「消費後廃棄物(post−consumer wast)」と呼ばれる。消費
後廃棄物は、大抵、発泡体を用いて加工された部分で使用された他の材料、また
は発泡体が耐用年数に達する前にさらされた材料からの混入を含む。これらの「
消費時混入物(consumer contaminants)」は、木材、鉄
金属、非鉄金属、繊維、皮革、ガラス、汚れ、油、グリース、接着剤、鉱物およ
びプラスチックを含む。
【0007】 「ポリウレタン」(PUR)は、ジイソシアネート分子および1つ以上の活性
水素化合物の多重付加(polyaddition)重合によって合成されたポ
リマーの一般的分類を示す。「活性水素化合物」は、ジオール、ポリエステルポ
リオール等の多官能性のヒドロキシル基を含む(または「ポリヒドロキシル」)
化合物を含む。活性水素化合物は、ポリアミンおよびジアミン等の多官能性アミ
ノ基を含む化合物も含む。ポリエーテルポリオール、ポリエーテルポリロールの
例は、エチレンオキシドまたはプロピレンオキシドのグリセリン開始の(gly
cerin−initiated)ポリマーである。
【0008】 「PUR発泡体」は、1つ以上の活性水素化合物と多官能性イソシアネート化
合物との反応を介して、ウレタン結合が生じて形成される。ここで定義されるよ
うに、PUR発泡体は、ポリイソシナネート(PIR)発泡体も含み、これは、
ジイソシアネートトリマーまたはイソシアンウレートモノマーで作られる。PU
R発泡体は、多様な生成物および用途において幅広く用いられる。これらの発泡
体は、広範囲の密度で形成され得、可撓性、半可撓性、半剛性、または剛性の発
泡体構造であり得る。一般的に言えば、「可撓性発泡体」は、変形された後、そ
の形状を回復する発泡体である。可逆的に変形可能であることに加えて、可撓性
発泡体はかけられた加重に対して限られた抵抗力を有する傾向があり、主に連続
気泡を有する傾向がある。「剛性発泡体」は、通常、変形された後、著しくは回
復することなく、その変形された形状を保持する発泡体である。剛性発泡体は、
主に独立気泡を有する傾向がある。「半剛性」発泡体または「半可撓性」発泡体
は、変形され得るが、ゆっくりと、おそらく不完全に元の形状を回復し得る発砲
体である。発泡体構造は、いわゆる「発泡剤」を用いることによって形成される
。発泡剤は、沸点が低い液体が揮発することによって、または反応中に気体が形
成されることによって発泡体が形成される間に導入される。例えば、水とイソシ
アネートとの反応は、PUR発泡体内にCOガスのバブルを形成する。この反
応は熱を生成し、ポリマーに尿素結合を生じさせる。さらに、重合中のポリマー
発泡体構造を安定させるために界面活性剤が用いられ得る。触媒はウレタン結合
を形成する重合反応を開始するため、および気体を形成するための発泡反応を制
御するために用いられる。これらの2つの反応のバランスは、触媒の種類と量に
よって制御され、従って、反応温度の機能が制御される。
【0009】 発泡体廃棄物を再利用し、これらの発泡体の原材料資源を最大限に利用し、ポ
リマー発泡体廃棄物処理の環境への有害な影響を低減または排除し、ポリマー発
泡体生成物をより費用有効的にするために、効果的なリサイクリング技術が強く
所望される。
【0010】 発泡体屑を約2mmの最大粒度を有する粒子屑に縮小することによって、およ
び新しい可撓性PUR発泡体を作る際に粉砕された粒子を導入することによって
可撓性PUR発泡体をリサイクルすることが所望される。これは例えば、Che
slerの米国特許第4,451,583号を参照されたい。Cheslerの
プロセスにおいて、粉砕された粒子は、新しいPURのための反応混合物に添加
されるか、またはポリヒドロキシル化合物等の反応性液体の1つに添加され、そ
の後、従来の方法で新しい可撓性発泡体が製作される。極低温粉砕は、米国特許
第4,451,583号において、必要とされる発泡体屑粒度を形成する好適な
細砕技術として記載される。
【0011】 Justの米国特許第5,411,213号は、抗集塊(anti−aggl
omeration)または分割剤(partitioning agent)
を添加することによって、および、例えば、2ロール式ミルを用いて、材料に圧
縮ずり応力を加えることによって、PUR等のポリマーを粉砕するプロセスを示
す。別の技術において、Kleinの米国特許第4,304,873号において
、細切りされた可撓性PUR発泡体、および水などの冷却流体に複数の衝撃面に
よる反復衝撃を付与することによって可撓性PUR発泡体のマイクロビット(m
icro−bits)が製作されることが記載される。さらに別の技術において
、Proskaらの米国特許第5,451,376号は、PUR発泡体粉砕プロ
セスおよび装置を記載し、微細粉砕は、粗く粉砕された材料と液体PUR反応化
合物の1つとの混合物を1つ以上のノズルに押し通すことによって実行される。
【0012】 自動車クッション材等の中古の発泡体物は、グリースまたは油状混入物が混入
し得、新しい発泡体の形成を不安定にする。Jodyらの米国特許第5,882
,432号は、大型のPUR発泡体片から油またはグリース混入物を直接的に除
去するプロセスを記載する。
【0013】 ポリマー発泡体スキン廃棄物を含む発泡体トリミング屑は、通常、発泡体バン
の外側のスラブストックに形成され、ポリマー発泡体を細砕するために最も適切
な従来の細砕条件を用いて効果的に細砕することが困難である。発泡体の断熱特
性は、比較的長いプロダクションランで発泡体を連続的に細砕することを困難に
する。なぜなら、細砕が継続されると粉砕温度が上昇する傾向にあり、ポリマー
発泡体の熱劣化を引起す可能性があるからである。生産時混入物は細砕温度を上
昇させる。さらに、発泡体片および発泡体パウダーは、大量に取り扱うことが困
難な材料である。なぜなら、これらの生成物は、種々の処理装置においてブリッ
ジングを生成し易いからである。さらに、発泡体パウダーはコンベヤ、ミルおよ
びスクリーン等の処理装置の表面を被覆する傾向がある。
【0014】 生産時発泡体トリミング屑を発泡体パウダーとして再利用するために細砕する
ことも困難である。なぜなら、このトリミング屑は、通常、スラブストック生産
において用いられる(大抵、ポリスチレン等のポリマー、またはポリスチレンお
よびポリプロピレン等のポリオレフィンの)プラスチック薄膜またはシーティン
グ、プラスチック網または紙等の生産時混入物が混入しているからである。これ
らのプラスチックは、細砕処理中に熱が生成されるため、粉砕装置の細砕面を被
覆し得る。紙の混入は、特に、非常に小さい発泡体粒子を取得するために粉砕す
る工程において発泡体の細砕を妨げる。なぜなら、紙の細砕特性は、ポリマー発
泡体の細砕特性と非常に異なるからである。紙は、さらに、ポリマーで被覆され
得る。これらの混入物の大きい粒子は、処理工程および次の発泡体生成を困難に
する原因であり、生成された発泡体の品質に問題が起きる原因となる。これらの
問題は、この高粘性は、スラリー等、発泡体パウダーと活性水素化合物の混合物
を含むPUR発泡体成分の高粘性、生産された発泡体における気泡の乏しい構造
、比較的大きい発泡体粒子の可視性、および発泡体の粗悪な品質と感触を含む。
【0015】 接着剤が混入した発泡体屑は、生産された発泡体片または発泡体パウダーを粉
砕および搬送するための従来の技術を用いて処理することが困難である。接着材
は、大抵、発泡体片または発泡体パウダーが互いに、およびミル等の搬送および
/または処理装置に粘着する原因となる。新しい発泡体を製作するために用いら
れる発泡体パウダー中に存在する接着剤は、その形成中にポリマー発泡体を不安
定にし得る。
【0016】 ポリマー発泡体および発泡体パウダーを処理するステップの統合の改善を達成
するための、ポリマー発泡体を処理するために費用効果的に改良された技術、方
法および装置、粉砕および新しい発泡体に再利用するための幅広い範囲の発泡体
組成(foam composition)の利用、処理装置および方法の制御
および信頼性の改善、資源利用における運転費および材料費の低減および改善の
すべてが所望される。特に、(1)ポリマー発泡体スキン、ポリマーシートまた
は紙等の生産時混入物を含むポリマー発泡体の粉砕、(2)粉砕中のポリマー発
泡体の過熱の防止または低減、(3)多種多様な生産および消費混入物を含む発
泡体生成物の処理、および(4)生産時および消費時混入物を含むポリマー発泡
体から製作された発泡体パウダーの新しい発泡体における成分として使用するた
めの、改善された処理技術および装置が必要である。
【0017】 上述のいずれの文献も本明細書に記載の本発明のプロセスおよび発泡体生成物
を開示していない。
【0018】 (発明の要旨) 本発明は、ポリマー発泡体を処理するための新しい方法およびデバイス、特に
、ポリマー発泡体、好適には、生産時、および場合によっては消費後の混入物を
含むポリマー発泡体を粉砕する(例えば、ミリング、微粉砕、または細砕)方法
を提供する。これらの新しい方法およびデバイスは、処理中のポリマー発泡体の
過熱を低減し、種々の混入物を含むポリマー発泡体生成物の処理を改善する。
【0019】 生産時混入物を含むポリマー発泡体は、2ロール式ミルで粉砕される。生産さ
れた粉砕された発泡体パウダーは、粉砕発泡体パウダーおよび粉砕処理装置の両
方を冷却するために急冷される。
【0020】 本発明の1つの変形において、新しい収集チャンバが用いられ、2ロール式ミ
ルからポリマー発泡体パウダーを収集するため、および粉砕された発泡体パウダ
ーを、気体冷却媒体を用いて急冷するためなど多様に用いられる。
【0021】 本発明の別の変形は、ポリマー発泡体パウダーをふるい分けするための新しい
シフターを含む。デバイスは、より大きい発泡体片から発泡体粒子を分離するた
めに円筒形のふるい分け管およびビーター棒を用いる。
【0022】 PUR発泡体スキン等の生産時混入物を含むPUR発泡体から製作されたPU
R発泡体パウダー、ポリマーシート(大抵、ポリエチレン、ポリプロピレンまた
はポリスチレン)、および(場合によっては被覆された)紙は、新しいPUR発
泡体の製作において後で用いられる。
【0023】 本発明のさらに別の変形において、2ロール式ミルの新しいエネルギー最適化
方法が用いられ、ここでは、例えば、電気モータによって最速ロールが駆動され
、最も遅いロールは、2つのロール間の摩擦を通じて第1のロールによって間接
的に駆動される。
【0024】 本発明の別の変形において、新しい供給速度の制御方法が、ポリマー発泡体片
がミルに供給される速度を制御するために用いられる。この新しい方法は、例え
ば、ミルの電力消費量を用い、搬送装置がミルに発泡体片を供給する速度を制御
する。
【0025】 本発明の手順は、発泡体パウダーから油およびグリースを除去し、およびポリ
マー発泡体パウダーから接着剤混入物を除去するか、これらの混入物の接着性を
破壊する手順を含む。
【0026】 (発明の説明) 本発明およびその変形を説明する間、明瞭にするために特定の専門用語が使用
される。これは、このような専門用語がここで列挙された変形例および等価な変
形例を含むことが意図される。
【0027】 (全工程) 図1は、本発明の工程の好適な変形を示し、ここでは、ポリマー発泡体を粉砕
するために統合されたプロセスが用いられ、発泡体パウダー粒子を製作し、次に
、発泡体パウダーを新しく形成されたポリマー発泡体に取り込む。本発明のプロ
セスの種々の処理ステップが組合され得、協同して機能し、図1に模式的に示さ
れるように、統合プロセスを形成する。図1は、処理手順200、300、40
0および500を有する統合プロセス150の要約された模式的図示を提供する
。各処理モジュールは1つ以上の処理ステップまたはシーケンスを含む。処理モ
ジュール200は、より小さい発泡体片を製作するための、ポリマー発泡体を含
む品物(article)のフラグメント化の処理を含む。このモジュールは、
図2および図7と関連付けて詳細に説明されるように、第1ステージの粉砕を含
む。図3、図4、図5および図6は、発泡体を本発明のプロセスにおいて1つの
ステージから別のステージに搬送するための装置の構成を示す。図1における処
理モジュール300は、第2ステージの粉砕を示し、ここでは、処理モジュール
200において実行されたプロセスの結果生成された発泡体片から発泡体パウダ
ー粒子が製作される。図1に示されるモジュール400は、発泡体パウダーと1
つ以上の重合可能な液体との混合物を製作するためのプロセスを含む。必要に応
じて、発泡体パウダーと重合可能な液体との混合物は、処理モジュール400の
方法を用いて粉砕されてもよく、その結果、発泡体粒子の第3ステージの粉砕が
提供される。図1におけるモジュール500は、発泡体パウダーと重合可能な液
体との混合物に種々の成分を添加することによって固形ポリマー発泡体を製作し
、次に、この混合物を重合して本発明の発泡体パウダーを取り込む新しい発泡体
を形成する処理ステップを含む。
【0028】 (第1ステージの粉砕) 処理モジュール200(図1)は、処理シーケンス210(図2に図示)およ
び代替的処理シーケンス250(図7に図示)を含む。これらの2つの処理シー
ケンスは、通常、第1ステージの粉砕においてフラグメント化されたポリマー発
泡体製品および発泡体品(foam article)のタイプが異なる。図2
に戻って、処理シーケンス210における第1ステップ212は、混入物を含ま
ない発泡体または生成物混入物のみが混入した発泡体品を含む発泡体生成物およ
び発泡体品のフラグメント化工程を含む。本明細書中で定義されたように、「混
入物を含まない発泡体」という表現は、実質的に、生成物混入物、および金属、
木材、繊維および他のポリマー化合物等の他の混入物を含まないポリマー発泡体
生成物または品を含む。上述のように、「生産時混入物」という表現は、紙、プ
ラスチックで被覆された紙、およびポリマー薄膜またはポリマー網および発泡体
スキン等、ポリマー発泡体の製作において通常存在する材料を含む。発泡体スキ
ンは泡立たないか、または発泡体重合手順の間に形成された非常に高密度の発泡
体の層である。これらのプラスチック薄膜は、上述の「バン」または「塊」を作
るために用いられる発泡体に裏付けするために用いられる。使用されるプラスチ
ックは、通常、ポリエチレンまたはポリプロピレン等のポリオレフィンである(
他のポリマーも適切である)。発泡体をフラグメント化するステップ212の適
切な方法は、当業者に周知の任意の技術を用いたサイズ縮小を含む。ステップ2
12(図2)における、発泡体をフラグメント化するために適切なサイズ縮小装
置の例は、異なった速度で逆回転する2つのロールを利用するロールクラッシャ
、例えば、ハンマークラッシャ等を利用する衝撃式粉砕機、単一のロール上で破
砕歯(shredder teeth)を用いるか、または鋸歯および逆回転ス
ペーサアセンブリを用いるシュレッダ、高速のロータースピニングに取付けられ
た鉤状リング(hooked ring)を用いるリングミル、および細砕リン
グと関連するローラを利用するリングローラミル等の粉砕装置のタイプを含む。
ステップ212の好適なサイズ縮小装置の例は、回転グラインダ、ハンマーミル
およびシヤシュレッダー(shear shredder)を含む。
【0029】 ポリマー発泡体に接着剤が混入している場合、発泡体は、最初に、接着性を除
去するために処理される。これは、発泡体屑を発泡体パウダーに効果的に変換す
ることを可能にする。適切な処理技術は、溶剤での洗浄工程または接着剤が混入
した発泡体にマイクロ波、赤外光またはUV光を照射する工程を含む。
【0030】 発泡体製品および発泡体品は、発泡体品を手動で、またはホッパおよび/また
はコンベヤを用いてフラグメント化装置に供給する等の、当業者に周知の任意の
技術を用いるステップ212のサイズ縮小装置に導入される(図示せず)。予備
的サイズ縮小ステップ(図示せず)は、発泡体品をステップ212のフラグメン
ト化装置のために適切なサイズに低減するために、ステップ212の前に行なわ
れ得ることが理解される。
【0031】 ステップ212から生成された小さい発泡体片のサイズは約10cmよりも小
さいことが所望される。好適には、このサイズは、約2cmよりも小さい。ステ
ップ212のサイズ縮小装置を必要とされる動作パラメータで作動させることに
よって、特定のサイズの範囲が取得され、ふるい分けステップ214(図2)が
続く。ステップ212のフラグメント化装置から放出された発泡体片は、ステッ
プ214においてふるい分けされ、約10cm以下の発泡体片等の目標サイズ、
および目標サイズよりも大きい発泡体片を含むオーバーサイズ片に分けられる。
ふるい分けステップ214の適切な装置は、回転、振とう、振動、揺動または往
復動スクリーンを用いる周知のふるい分け装置を含む。オーバーサイズ片は、処
理シーケンス210(図2)のステップ216においてフラグメント化装置に再
利用される。リサイクルステップ216は、コンベヤベルト等のデバイス、コン
ベヤスクリュー(conveying screw)または空気圧搬送、すなわ
ち、気体フローにおける搬送を用いることを含み、これらの発泡体片をステップ
214のフラグメント化装置に戻す。目標サイズ範囲内の発泡体片は、コンベヤ
ベルト、コンベヤスクリューまたは空気圧コンベア等の従来の搬送技術を用いて
、ステップ218において発泡体片貯蔵ステップ220に搬送される。通常、本
技術のために適切なフラグメント化装置はオーバーサイズ片をふるい分けおよび
再利用するための内蔵コンポーネントを有する(ステップ212、214および
216)。
【0032】 任意の貯蔵ステップ220を実行するための貯蔵設備は、バルク固体貯蔵のた
めに用いられるような貯蔵所(storage bin)、箱およびサイロを含
み得る。好適には、発泡体片の放出方法は、従来の放出方法と比較して、ステッ
プ220の貯蔵装置からの発泡体片の放出を容易にするために、本発明により提
供される。本発明の放出方法を実行するために用いられた装置は図3において示
される。本発明の放出方法は、発泡体片を貯蔵容器230に貯蔵する工程を含む
。この容器は、例えば、振動、揺動または往復運動を用いる、機械的に起動され
たスクリーン232を含む底面部を有し、好適には、スクリーンアパチャ(sc
reen aperture)すなわち、最大発泡体片、すなわち、発泡体片の
最大サイズを少なくとも約2%だけ越えるスクリーン開口部のサイズを有する。
たわみ接続(flexible connection)234は、スクリーン
232と貯蔵容器230との間に提供され得、スクリーンの機械的起動を容易に
する。本発明の方法は、さらに、スクリーンの下部で移動する搬送面236を含
む。
【0033】 必要に応じて、移動搬送面はその上に突出部238(図3)を有する。これに
は、スクリーンアパチャの寸法とほぼ等しい間隔内でスクリーンに近接する位置
に達する。これらの突出部は、コンベヤ面上に取付けられたブラケットあるいは
可撓性または剛性のストリップまたは棒であり得る。好適には、これらの突出部
は、コンベヤ面から約0.3cm〜約7.5cm延びる。搬送面は、スクリーン
と平行な方向または平面から0°から30°の角度で傾けられ得、貯蔵容器のす
べての部分から一貫した放出率(discharge rate)を提供する。
スクリーンは貯蔵容器において材料、すなわち発泡体片に支持を提供し、それに
よって、コンベヤ面にかかる材料の重量を低減し、より単純で、より費用効果的
、およびあまり大規模でない搬送装置の使用を可能にすることが明らかになった
。スクリーンとコンベヤ面との組合せは、搬送面およびスクリーンが起動されな
いとき、発泡体片の貯蔵設備からの重力の支援による流れを妨げる。
【0034】 搬送ステップ218に一時戻って、1つ以上のファンが用いられ得、気体流を
用いて、本発明のプロセスにおける導管またはダクトを通って発泡体片を吹き飛
ばすか搬送する。例えば、2つのファンがサイクロンと組合されて用いられ得る
。サイクロンおよび2つのファンを利用して発泡体片または発泡体パウダーを搬
送するための適切な装置は図4に示される。第1のファン270はサイクロン2
74の入口272と連絡し、空中に浮遊する発泡体片または発泡体パウダー粒子
をサイクロン274に供給する。第2のファン276は、サイクロンの出口27
8と連絡し、空気または他の搬送気体を、出口278を通ってサイクロンから除
去する。これらのファンは、通常、下方への最適な圧力がサイクロン材料出口2
80において実現されるように設計および作動され、発泡体片または発泡体パウ
ダーを取り扱う際に独特のサイクロンの詰まりの問題を取除く。サイクロン材料
出口280における下方への圧力は、さらに、サイクロン空気出口278におい
て、例えば、調節可能なバフル、フィルタ、バッグハウスまたは他の制限を用い
て、調圧することによって調整され得る。2つのファンは、好適には、いわゆる
「オープンフェース」設計を用いる。
【0035】 図5は、オープンフェースファン282を模式的に示す。ファンは、実質的に
円筒形のハウジング284、フロントカバー286およびリヤカバー288を有
する。ハウジング284の内側は、ディスク形状のプレート290であり、使用
されると駆動機構(図示せず)がディスクを回転させるように取付けられる。デ
ィスク上には、羽根294および296等のいくつかのパドル形状の羽根が取付
けられる。羽根とフロントカバー286の内側との間には、オープンフェース設
計の結果である実質的な隙間が存在する。入口は、フロントカバー286の開口
部298において提供される。出口299は、円筒形チャンバの外周に提供され
る。ディスク290が回転すると、搬送空気、または空中に浮遊する発泡体パウ
ダー粒子に入口298から出口299への遠心作用が提供される。
【0036】 空気圧搬送技術は、大抵、搬送気体を搬送された材料から分離するためのステ
ップを含む。これを行なうために都合のよい場所は、搬送された材料が搬送プロ
セスから放出される地点にある。サイクロンは、過剰な空気を除去するために利
用され得るが、発泡体が搬送されるべきとき、発泡体片および発泡体パウダーは
サイクロンの内壁を被覆し得る。さらに、発泡体片および発泡体パウダーはサイ
クロン材料出口に詰まりがちである。サイクロンにおいて発泡体を使用すること
と関連付けられたこのような被覆および詰まりの問題は、細長いフレキシブルエ
レメント283を用いることによって緩和され得(図6参照)、このフレキシブ
ルエレメントは、サイクロン287の最上部285からぶら下げられる。これは
下方へ延び、サイクロンの底面291に配置されたサイクロン材料出口289に
取付けられる。サイクロン内のエアフローは、フレキシブルエレメント283を
サイクロンの内側で曲がらせ、動き回らせ、サイクロン壁287の内側およびサ
イクロン材料出口289から発泡体を連続的に除去する。フレキシブルエレメン
ト283のために適切な材料は、なわ、プラスチックおよびゴムの管またはホー
ス、プラスチックチェーンおよび金属チェーンを含む。最高に好適なのは、例え
ば、ケブラー等の芳香族ポリアミドポリマーのようなエンジニアリングポリマー
を含むなわである。空気は、入口293においてサイクロンに入り、出口295
から排出される。
【0037】 図4〜図6に示された搬送デバイスおよび手順およびそれらの部分は、本明細
書中に示される装置のうちで発泡体片および発泡体パウダーの両方を搬送する種
々の方法において用いられ得る。
【0038】 (代替的な第1の粉砕ステップ) 図7に示されるように、プロセスモジュール200(図1)の処理シーケンス
250は、例えば、いす、自動車シート等において見られ得るような木材、繊維
、皮革、鉄金属および非鉄金属、プラスチックおよびガラスが混入したポリマー
発泡体生成物および発泡体品に対して用いられ得る。上述のように、混入物のこ
の分類は「消費時混入物」または「消費後混入物」と呼ばれる。発泡体を含む生
成物および発泡体品は、図2に示される処理シーケンス210の発泡体フラグメ
ント化ステップ212と関連して説明された装置と類似であり得るサイズ縮小装
置を用いるフラグメント化ステップ252においてフラグメント化される。ステ
ップ252における特定のタイプのサイズ縮小装置は、混入のタイプに依存する
ことが理解される。例えば、金属の混入は、布の混入と関連付けられた装置より
も高いエネルギー入力および高い耐磨耗性を有するサイズ縮小装置を必要とする
【0039】 フラグメント化ステップ252の次に、材料は選別ステップ254において選
別され、混入物除去ステップ256において目立った混入物を除去する。これら
の選別方法は、当業者に周知の任意の技術を含む。例えば、鉄金属は、磁石によ
って除去され得る。非鉄金属は、この金属に渦電流を誘導し、磁気によって分離
され得る。木材、繊維、皮革、プラスチックおよびガラス等の消費後混入物は、
従来のエラトリエーション法を用いて除去され得、この方法の場合、発泡体片は
、例えば、上方へ流れる気体、例えば空気のストリームにおける重力によって分
離される。
【0040】 従って、取得された発泡体片は、ステップ258および260(図7)におけ
るサイズによってふるい分けおよび再利用され得、このステップは、図2に示さ
れる処理シーケンス210のステップ214および216の各々に類似である。
図7に戻って、発泡体片の目標サイズフラグメントは、ステップ262において
搬送され、ステップ264において貯蔵される。これらのステップは、図2のス
テップ218および220各々と類似であり、発泡体片を図3と関連して説明さ
れた機械的に起動されたスクリーンを用いる貯蔵装置からの発泡体片を放出する
本発明のステップを含む。
【0041】 (ミリングステップ制御器) 図8に図示される処理シーケンス300に示されるように、生産時混入物を含
む発泡体片は、ステップ310においてミリングまたは粉砕ステップ314に搬
送され、ステップ312に示されるように、適宜、搬送気体を除去する。適切な
搬送装置は、図4〜図6と関連して説明される装置を含む。しかしながら、発泡
体片は低いバルク密度、およびブリッジングの傾向を有するので発泡体片の供給
速度の信頼できる制御が困難であることが周知である。本発明によって、ここで
、ミル処理量(throughput)は、搬送速度が粉砕速度によって制御さ
れる搬送方法を用いて最適化され得ることが見出される。この技術の1変形にお
いて、粉砕プロセスの間、ミルの電力消費は監視される。電気的フィードバック
技術が、その後、ミルの電力消費を供給レートと電気的に結合するために用いら
れる。例えば、発泡体片の過剰な量がミルに搬送された場合、ミルの電力消費は
、通常、増加する結果となる。比較的高い電力消費の結果生じる信号は、搬送装
置に供給され得、搬送装置が発泡体片のミルへの搬送レートを低減させる。同様
に、発泡体片のミルへの供給レートが過剰に低い場合、ミルが消費する電力は、
通常、少ない。ミルの低減された電力信号は、その後、搬送装置にフィードバッ
クされ得、装置に搬送レートを増加させる。ミル電力消費と発泡体供給レートと
の相関関係は、異なったタイプの発泡体に関して実験的に決定され得る。新しい
ミル供給制御方法は図9に示され、ロールミルモータ電流消費信号362はPI
D(比例積算誘導体proportional integral deriv
ative)制御器364に供給され、この制御器は、その後、搬送速度366
を制御する。PID制御器およびPID制御器を用いるための技術は、当業者に
周知である。
【0042】 ロールミル電流消費または電力消費をミルへの発泡体搬送速度の測定値として
用いることに加えて、他の類似の指標が用いられ得る。例えば、搬送デバイスに
動力を供給するために水力原動機が用いられると、水圧または水圧作動流量が用
いられ得る。
【0043】 (プロセス混入物を含む発泡体パウダー) 処理モジュール200の方法から生成される発泡体片は、粉砕ステップ314
を用いて粉砕され(図8参照)、好適には、粒度が約2mm以下の、好適には約
0.25mmより少ないが、約0.001mmより大きい、例えば0.005m
mの粒度を有する、0.001mm〜0.010mm、0.001mm〜0.0
20mm、0.001〜0.045mm、0.001mm〜0.150mm、0
.005mm〜0.010mm、0.005mm〜0.020mm、0.005
mm〜0.045mm、0.005mm〜0.150mmのようなサイズ範囲、
およびこれらの値の任意の準範囲を含む発泡体パウダーを製作する。2mm以下
の粒度を有する発泡体パウダーは、発泡体バブルまたは気泡の破砕された部分を
含み、この部分は、完全な気泡またはバブルの実質的な体積の割合を占めない(
例えば、体積で約7.5%よりも少ない、好適には約5%よりも少ない、および
最も好適には約2.5%より少ない)と理解される。好適には、粒子の大部分(
または全体)は、粒子ごとに観察すると、中央の接合部から突き出る極めて微細
な発泡体構造から離れて細長い部分を有しないサイズである。この粉砕ステップ
は、本発明のプロセスにおける第2ステージの粉砕である。ポリマー発泡体スキ
ン、紙、およびプラスチック薄膜またはプラスチック網等の生産時混入物が混入
したポリマー発泡体は、放出された発泡体パウダーを急速に冷却する急冷技術を
用いる2ロール式ミルにおいて効果的に粉砕され得ることが見出され得る。上記
の粒子範囲の粉砕された発泡体パウダーは、ポリマー発泡体スキンの(重量で)
75%またはそれより少ない量を含み得、20%〜60%、20%〜50%、2
0%〜65%の範囲および75%までの任意の準範囲を含み得る。このプロセス
の利点は極めて大量のこれらのポリマー発泡体スキンおよび他の生産時混入物が
含まれ得、さらに小さい粒度の発泡体パウダーが獲得され得ることである。
【0044】 生成された材料、すなわち発泡体パウダーは、主にPUR発泡体の粒子および
1つ以上の任意の生産時混入物を含み得る。このプロセスは、生産時混入物の任
意の1つを有する粉砕された発泡体粒子を生成する工程において一貫しているこ
とが明らかである。好適には、発泡体パウダーは少なくともいくらかの、好適に
は、重量で5%または10%k状の可撓性PUR発泡体から生成されるが、任意
の剛性または半剛性発泡体の場合はほんのわずか含むだけである。当然、剛性お
よび半剛性の発泡体を用いてプロセスの有益性を得る可能性があるが、他のプロ
セスは剛性の発泡体を適切に処理する。
【0045】 (急冷ミリングステップ) 図8に示される放出ステップ316において、発泡体パウダーはミルから放出
される。2ロール式ミル等のミルにおけるポリマー発泡体の粉砕は、細砕ゾーン
を通るときに発泡体の温度を上昇させる。例えば、発泡体の粉砕は、発泡体温度
を150℃に上昇させ得、この温度はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチ
レン等の一般的に用いられる熱可塑性樹脂を軟化させる温度より上である。この
ような温度の上昇の結果、特に、発泡体がいくつかの流路を通ってミルを通過す
るとき、ポリマー発泡体の熱劣化が起こり得る。例えば、高密度ポリエチレンの
軟化温度は約135℃である。粉砕中に熱可塑性材料が軟化または融解すると、
ミルの能力が低下する。なぜなら、これらの材料は、ミルの表面に付着するか集
塊化する傾向があり、粉砕中に硬いフレークまたは塊を形成する。さらに、温度
の上昇は発泡体の粉砕特性に影響を及ぼす。例えば、それらの温度では、PUR
発泡体および/または発泡体パウダーがミルロール上に層を形成する。内部が冷
却されたミルロールはいくらかの有益な冷却を提供するが、これらのロールは、
通常、所望のレベルの冷却を提供しない。発泡体パウダー生成物がローラの表面
を去るときに「急冷」した場合、冷却された発泡体パウダーは集塊化せず、また
ローラに貼り付かないことが見出される。特に、冷却媒体を、2つのローラの間
のニップに直接配向し、この手順の最大の利益を得ることが強く所望される。お
そらく、直接的および/または間接的な熱伝達のロール自体への影響も存在する
。「急冷」は、発泡体パウダーと冷却媒体との間の温度の差異は5℃〜10℃か
ら125℃まで、好適には25℃〜125℃、および最も好適には、50℃〜1
00℃であるとする。好適には、冷却媒体は、115℃より低い温度で導入され
る。発泡体パウダー生成物がローラの表面、例えば、ローラ間のニップを乱流の
様態で去るとき、冷却媒体が発泡体パウダー生成物に導入され、さらに、そうし
てできた発泡体パウダーと冷却媒体の混合物は乱流の様態であることも強く所望
される。好適には、冷却媒体のマスフローレートは、発泡体パウダー生成物のマ
スフローレートの少なくとも3%である値を有する。パウダーのほとんどがこの
プロセスによって生産されるので、この値も希薄相空気圧搬送のために適切な最
小値である。より好適には、冷却媒体のマスフローレートは、発泡体パウダー生
成物のマスフローレートの少なくとも30%である値を有する。
【0046】 本発明において、メイクアップ搬送空気等の気体冷却媒体は、好適には、空気
圧搬送システムに吹き込まれるか、またはこれに吸引され、発泡体パウダーがミ
ルから放出されるときに、ステップ318において発泡体パウダーを冷却する。
あるいは、空気等の気体冷却媒体は、循環ループ内の任意の位置において空気圧
搬送システムに付加され得る。空気を付加する好適な方法は、空気用の入口に、
ダクトの部分においてフローを気圧よりも低い圧力に制御するバフルを、例えば
、ファンの前に提供することである。例えば、約42.5m/min(150
0cu.ft./min.)の急冷空気フロー速度を用いる約450kg/hr
(990lb./hr.)の網発泡体粉砕速度の直径20cm(8インチ)ダク
トにおける室温の空気は、強い乱流の様態をもたらし、発泡体パウダーに効果的
な冷却を提供することが明らかになった。再び、冷却媒体フローは、好適には、
乱流の様態である。
【0047】 適切な冷却媒体の例は、空気、窒素、二酸化炭素、またはこれらの気体の混合
物等の気体、水、アルコール、ケトン、アルカンまたはハロゲン化溶媒等の液体
の水滴または水蒸気をさらに含むような気体を含む。水滴は、気化冷却するため
に添加される。好適には、これらの媒体において用いられる水滴は、約0.06
mm以下の水滴の大きさを有する。さらに好適なのは、本プロセスにおいて用い
る前に、気体冷却媒体を室温より低い温度に冷却することである。
【0048】 急冷の概念についての説明に移る前に、粉砕ステップが考察される。粉砕ステ
ップ314は、図10Aおよび図10Bに示されるように、本発明の2ロール式
ミルを用いることによって実行され得る。図10Aは、1対のローラ、すなわち
、比較的高速の駆動ロール313、およびこの高速ロール311によって駆動さ
れる比較的低速のロール311を示す。この意味での「比較的高速」および「比
較的低速」は、ロールの相対的表面速度のことを言う。2つのロールが出会い、
ロール間の発泡体をずりする位置において、差速が存在する。本発明のこの変形
において、(比較的)高速ロール311は電気モータ等(図示せず)によって駆
動され得、第2のロール313は直接的に駆動されるロールと、2つのロール間
のニップにおける材料との間の摩擦を通じて、第1のロールによって間接的に駆
動される。
【0049】 低速ロール313における速度の低減は、図10Aにおいて図示される、ブレ
ーキ片315用いて機械的制動によって達成され得、2つのロール間の所望の速
度比を維持する。当然、速度の低減は、電力または水力を生成することによって
取得され得る。2つのロール間の表面速度における差は、粉砕ステップの効率を
著しく高めることが見出される。各表面速度の比率は、10:1と1:1の少し
上との間であり得、好適には10:1と3:1との間、より好適には、8:1と
3:1との間、および最も好適には、5:1と3:1との間であり得る。ロール
の削り速度は、一般的に、0.1〜10m/sであり、好適には、0.1〜4.
5m/sおよび最も好適には、0.1〜3.0m/sである。
【0050】 図10Bは、図10Aのデバイスの制御系の模式的略図を示す。この図におい
て、低速ロールからのトルク出力は制御器314によって監視され、低速ロール
313から高速ロール311へのトルクフィードバックを制御するために用いら
れ、ロール速度の所望の差を維持する。
【0051】 本発明のデバイスの急冷機能に移る。
【0052】 急冷機能の例は、図11および図12において用いられる。急冷は収集チャン
バ402内に配置する。チャンバ402の第1の側壁421は、エッジ422を
有し、このエッジは、第2のロール428を有する2ロール式ミルの第1のロー
ル426の円筒形表面424に近接して配置される。エッジ422は、実質的に
、円筒形表面424と平行である。チャンバの底面430は、側壁421を第2
の側壁(図示せず)と接続する。この第2の側壁は、第2のロール428の円筒
形表面432に近接して配置されるエッジ(図示せず)を結合する。第1の端壁
434は2つの側壁を有する。この端壁は、円筒形表面424および432に近
接して配置されるエッジを有する。端壁434は、円筒形表面424および43
2に対して、実質的に垂直である。第1の端壁434と類似の第2の端壁438
は、第1の端壁と向かい合って配置される。好適には、側壁および端壁のエッジ
、ロールにぴったりと合わされ、ロールとエッジとの間に実質的な隙間ができる
ことを回避する。好適には、ロールの表面を傷つけることなく2つのロールを接
近して合わせるために、側壁422および端壁436のエッジには、例えば、ポ
リマー材料等、ロールよりも柔らかい材料からつくられるリムが提供される。
【0053】 スクレーパバー440および442は、円筒形表面424および432の各々
に接触(またはほぼ接触)するように配置される。スクレーパバーは、ローラ4
26および428のどちらかに付着し得る、実質的にすべての発泡体を除去する
ことを目的とする。実質的にすべての粉砕発泡体が下部チャンバに落下するとき
、本プロセスは最適な方法で作用する。スクレーパバーは、スロット443等の
スロットによってチャンバの端壁に適合され得る。端壁434における入口44
4は気体冷却媒体を導入するために提供され、端壁438における出口446は
、ポリマー発泡体片がロール426および428上で粉砕されたときに放出され
たポリマー発泡体パウダーを放出するために提供される。入口および出口の位置
決めは例示にすぎないことが理解される。あるいは、入口および/または出口は
チャンバの側壁または底面において配置され得る。あるいは、オーガが、例えば
、入口444および出口446と位置合わせされてチャンバの底面に取付けられ
得、チャンバからの発泡体パウダーの放出を支援する。
【0054】 図12に示されるように、ロール426等の2ロール式ミルのロールは、通常
、ミルのサイドブラケットに取付けられる。チャンバ402は、当業者に周知の
取付け手段を用いてサイドブラケット448および450に取付けられる(図示
せず)。代替的設計(図示せず)において、入口444および出口446にアク
セスするための空間を提供するために、サイドブラケット448および450が
適合される場合、チャンバは、ロールの全長に沿って広がり得る。スクレーパバ
ー440等のスクレーパバーはサイドブラケット448および450に取付けら
れる。あるいは、スクレーパバーは、チャンバ402に取付けられ得る。好適に
は、スクレーパバーは、ミルのロール表面との効果的な適合を提供するために、
調節可能な位置に取付けられる。通常、ロール426および428にはガイド4
52および454(図12)等のガイドが提供され、ロールの端部から発泡体を
離しておく。
【0055】 図8に示されるように、発泡体パウダーは、搬送ステップ320における急冷
ステップ318から搬送される。図4〜図6と関連付けて示されるように、空気
圧搬送手順およびデバイスは発泡体パウダーを発泡体パウダーふるい分けステッ
プ324に搬送するために用いられ得る。空気圧搬送が利用されると、搬送気体
除去ステップ322(図8)において発泡体パウダーを分離することが望ましい
。従来のサイクロンは、ステップ322において用いられ得るが、図6と関連付
けて説明されるようなサイクロンを用いることが望ましい。
【0056】 発泡体パウダーは、図2に示された処理シーケンス210のふるい分けステッ
プ214と関連付けて説明された従来のタイプの任意のふるい分けデバイスを用
いてふるい分けされ得る。
【0057】 図8に戻って、オーバーサイズ発泡体粒子は、ステップ326における再循環
ループを通じて粉砕ステップ314に戻される。通常、ステップ326は、空気
圧式搬送およびサイクロン(図示せず)の使用を含み、従来のサイクロンまたは
、図6と関連付けて説明されたようなサイクロンを用いて、図8に示される粉砕
ステップ314にオーバーサイズ発泡体粒子を再循環させて、再循環された発泡
体を空気圧用空気(pneumatic air)から分離する。さらに、オー
バーサイズのフラクションが、消費後混入物および/または粉砕ステップ314
において微粉砕することが一般に困難である混入物である著しい量の材料を含む
とき、任意の新しいパージステップ328によってオーバーサイズ粒子を放出す
ることは有利である。再循環ループのパージは、空気バイパス弁(図示せず)等
のルップからの材料を除去するために適合されたデバイスまたはコンポーネント
によって達成される。
【0058】 (シフター) いずれの場合にせよ、発泡体パウダーふるい分け工程324(図8)は、好適
には、本発明のふるい分けデバイスまたはシフター374内で実行される。図1
3A、図13B、図14A、図14B、図14Cおよび図15は、発泡体パウダ
ーの運搬および処理と関連付けられた多くの処理の困難性を減少または排除する
本発明の発泡体シフターを示す。これらの困難性は、処理機器上でのコーティン
グ、スクリーンの目詰まりおよびブリッジングを含む。以下により詳細に説明す
るように、本発明のシフター374は、その機械的設計から得られるいくつかの
著しい利点を有する。特に、円柱状のスクリーンユニットの近位で回転ビータバ
ーを用いると、高効率のふるい分けが可能になる。真空を使用しながらシフター
ハウジングの近位にスクリーンを配置すると、スクリーンユニットの周囲に沿っ
た半円周のフローに非常に速い速度のフローが促進され、スクリーンユニットが
粘着性の発泡体パウダーをスクリーンから離れる方に運び、スクリーンユニット
を介した空気の軸フローは、ブリッジングまたは結合なくより大きい小片の発泡
体を運び、そしてシフタースクリーンの設計により進行中の調整が可能になる。
【0059】 図13Aは、本発明のシフター374の透視分解図を示す。本発明のデバイス
は、発泡体パウダー注入部分376、フランジ382のそばのスクリーンハウジ
ング278を含む。ふるい分けチューブ393を取り付けるためのフランジはフ
ランジ385に取り付けられる。ねじ込みロッド386(恐らく三つ以上)は、
ねじ穴356を介してスクリーン引張りフランジ(screen tensio
ning flange)385に移動可能に取り付けられる。ねじ穴356は
、もう一方の端部でばね375を支持するショルダー387を有するレンチ平坦
部などを有し得る。スクリーン引張りフランジ385の詳細を図13Bに示す。
ばね375はショルダー387とリングフランジ392との間で圧縮される。リ
ングフランジ392は、発泡体パウダー注入部分376のフランジ377上で移
動可能に支持される。リングフランジ392は、ふるい分けチューブ391を反
対側に位置付けられたフランジ393に取り付ける第二のフランジが設けられる
。ねじ込みロッド386は、シフターが動作する際に回転され得る。ロッド38
6を回転させることによって、リングフランジ392はフランジ377に沿って
軸上で移動し、したがって、ふるい分けチューブ391に軸引張りを提供する。
ばね375は、ふるい分けチューブ391が伸びたりまたは緩和するように、ふ
るい分けチューブ上でほぼ一定のレベルで引張りを維持する受動メカニズムを提
供する。
【0060】 車軸388は、ハウジング378および注入部分376を介してスクリーン引
張りフランジ385から延びるようにハウジング378の中央車軸に実質的に沿
って位置付けられる。車軸388は、回転し、そして、例えば、注入部分376
のベアリング358を用いて中央に位置付けられる。駆動メカニズム、例えば、
電気モータ、蒸気タービンなどは、恐らく付随的なギアボックスと共に、車軸3
88を回転させる。車軸388は、引張りフランジ385に取り付けられたベア
リング389内で、例えば、スパイダーベアリングを用いて、支持される。ベア
リング389は、好適には、車軸388が内部で車軸上で摺動し得るように選択
される。これにより、ベアリング389が、スクリーン引張りフランジ385の
統合部分となり、ユニットの組み立ておよび分解が簡単になり、ならびにサービ
スまたは交換用にベアリングへの簡単なアクセスが可能になる。
【0061】 引張りフランジ385内のベアリング389を囲むエリアは、発泡体パウダー
放出出口410を提供する。発泡体パウダー放出回収キャップ412(図13A
)は、粗い粒子−−これは細かい発泡体パウダー、粗い発泡体パウダー、および
発泡体小片を含み得る−−これらは発泡体パウダー放出出口410を介して排出
される−−を受け取るように設けられ、そして粗い発泡体パウダー出口416に
発泡体パウダーを注ぎ込む。キャップ412は、調整可能な幅(以下に図14B
を参照してより詳細に示しそして説明する)を有するギャップ414がフランジ
385とキャップとの間に設けられるように取り付けられる。
【0062】 ねじまたはオーガーなどの発泡体パウダー供給メカニズム390は、車軸38
8に取り付けられる。供給メカニズム390はハウジング378内へと延びる。
このデバイスの動作の中心には、概して、円柱状のスクリーンアセンブリまたは
チューブ391がある。スクリーンアセンブリ391は、適切にサイズ調整され
たスクリーン材料で製造され、そして、概して、フランジまたはリング392お
よび393に取り付けられて、全体的に円柱状の形態をスクリーンアセンブリ3
91に提供し、そして、スクリーンを取り付けおよび伸ばすための取り付け位置
を提供する。ふるい分けアセンブリのフランジ393は引張りフランジ385に
取り付けられる。
【0063】 適切なスクリーン材料は、ポリエステルおよびナイロンなどの有機織物、なら
びにステンレス鋼メッシュなどの金属を含む。通常のふるい分けチューブは、0
.1〜3の範囲内、好適には、0.2〜2の範囲内の長さ対直径比を有する。
【0064】 車軸388上にあるのは、ふるい分けチューブ391内部に位置決めされたビ
ータアセンブリである。ビータアセンブリは、車軸388に取り付けられ、そし
て車軸388と共に回転する一つ以上のビータバー395、396および397
を含む。ビータバーは、概して、ふるい分けチューブ391の内部および車軸3
88の軸に実質的に平行に位置決めされる。もちろん、ビータバーは、車軸38
8に対して0度から60度の角度で、車軸388に対して螺旋形であり得る。ビ
ータバーは、好適には、調整可能に取付け金具に取り付けられ、バーとふるい分
けチューブ391の内部との間に調整可能なギャップ幅を提供する。ビータバー
は、金属、ゴムおよびプラスチックなどの種々の材料、または金属およびゴムな
どの材料の組み合わせで構築され得る。
【0065】 図14A、図14Bおよび図14Cは、本発明のふるい分けデバイスの動作の
種々の局面を示す。図14Aにおいて、真空または吸引が、発泡体パウダー排出
出口383の出口に適用される。次いで、この吸引は、スクリーン391とスク
リーンハウジング378との間の環状空間を介して気体フローを引き込む。スク
リーン391およびスクリーンハウジング378は近位にあり、例えば、多くの
例において、この空間は2インチ以下である、そして、この近位性により、この
環状空間を通して高速の気体フローが提供される。これにより、スクリーン39
1を通過した任意の発泡体粒子または発泡体パウダーが運び出される。記載する
環状空間内の半円パスの周囲の平均気体速度は、2,500から6,500フィ
ート/分(fpm)、好適には、4,000から5,500fpm、最も好適に
は、約4,500から5,000fpmである。この気体フローは、概して、ふ
るい分けアセンブリ391の中心を通る気体フローからやや分離されていると考
えられる。
【0066】 図14Cは、目詰まりを無いままにするデバイスの能力を高める動作の変形を
示す。スクリーン材料を「活性化させたり」または振るうことによって、例えば
、ふるい分けチューブ391のスクリーン材料を振動させたりまたは曲げること
によって、スクリーンは、通常、ふるい分けする発泡体パウダーと通常関連付け
られる目詰まりの問題が無いまま残っていることが見受けられた。振動の移動が
、チューブ391にパルス状にされた空気のフローを当てることによって得られ
得る。この結果、好適には、約0.01Hz〜約1000Hzの範囲の周波数を
有するふるい振動が生じる。このようなパルス状のフローは種々のデバイスによ
って発生され得る。図14Cは、このようなパルス状態を生ずる本発明の方法を
示す。自由に回転する板353はスロット384内に設けられる。空気が板を越
えて引き抜かれると、板は回転し、そしてスロット384を閉じると、スロット
384内への気体フローを一時的に制限する。板353が回転し続けると、スロ
ット384は開き、気体のフローを可能にする。高速で回転すると、気体の速度
およびスクリーン391の結果の振動にむらが生じる。もちろん、このような回
転板がシフターの出口(例えば、発泡体パウダー放出出口383または粗い発泡
体パウダー出口416)内、あるいはシフターへと続くまたはシフターから離れ
る気体ダクト内(例えば、発泡体パウダー注入部分376)に設けられ得るとも
考えられる。回転板353はさらに、例えば、電気モータを用いて、約0.01
Hz〜約1000Hzの周波数で駆動され得る。
【0067】 図14Bは、スクリーンアセンブリ391の軸を介し、そしてこの軸に沿った
他の主な気体フローを示す。この実施例において、真空または吸引は放出ファネ
ル412の出口416に適用される。この結果、スクリーンアセンブリ391の
内部を介し、そして端部ファネル412の端部に設けられたスロット414を介
したフローが生じる。気体フローのこの「ステージング」により、より大きい発
泡体小片がスクリーンアセンブリ391の内部を介して、放出端部に向かってよ
りゆっくりと進行しながら、一方でビータバーによって打ち付けられることが可
能になる。しかし、発泡体小片がスクリーンアセンブリ391を離れると、スロ
ット414を通って入る追加の気体フローが、放出416内において断面積が減
少することに関連して、ユニット374からより大きい発泡体の小片を力強く運
ぶ。気体フローのステージングは、本発明のシフター374内のブリッジングの
可能性を実質的に排除する。
【0068】 明らかに、図14Bに示すスロット414のサイズは、フランジ385に対し
て放出ファネル412を移動させることによって調整可能であり得る。適切なス
ロット調整により、例えば、発泡体パウダーが放出ファネル412内に「迂回す
る」ことが防止される。このように、スクリーンアセンブリ内での材料の最適の
残留時間が取得され得る。同様に、スロット384は、スクリーン391の周囲
の空気に影響を与えて適切なフローになるように調整可能に製造され得る。
【0069】 本発明の別の有用な局面を図15に示す。本発明のデバイスを用いる場合、ふ
るい分けアセンブリ391のスクリーン材料が伸びて、そして、ひらひらしたり
、または揺れ始め得る。これは、スクリーン材料の初期的な欠陥を引き起こし得
る。スクリーン内があまりにたるむと、ビータバーとの干渉が生じ得、通常、カ
タストロフ的結果がもたらされる。本発明のシフタースクリーン391の動作引
張り力は、図15に示すねじ込み調整ロッド386を用いることによって容易に
調整され得る。プロセスをこの調整のために終了する必要はない。
【0070】 本発明のふるい分けデバイス374の動作を最適化するために、細かい発泡体
パウダー、粗い発泡体パウダーおよび発泡体小片すべての混合物を選り分け、こ
れにより、混合物が供給材料の約半分より少ない材料がスクリーンを通過するた
めに十分に小さい粒子を含み、供給材料の大部分がスクリーンを通過しない粒子
サイズを有する発泡体粒子を含む粒子のサイズ範囲を有することが好適である。
質的な話では、より大きい粒子を介するビータバーは、スクリーンを「拭き取り
(wipe)」、そして、スクリーンの開口部を介してより小さい粒子を押し出
す。
【0071】 ターゲットサイズの範囲内の発泡体粒子は、工程324(図8)のふるい分け
機器から放出され、そしてオプションの保存工程330に運搬され得る。ここで
も、発泡体パウダーは、好適には、図4〜図6に示す気送および分離デバイスに
よって運搬される。
【0072】 本発明の別の変形において、図16に概略的に示すように、気体の冷却媒体が
、ミルから放出すると、気体の冷却媒体は発泡体パウダー内に注入または吸引さ
れる。生産時混入物を含むポリマーの発泡体の小片は、二つの回転ミル401上
で粉砕される。粉砕された発泡体パウダーは、通常、所定のターゲット粒子サイ
ズの範囲内の細かい粒子、およびターゲットサイズの範囲を越えたサイズを有す
る粗い粒子を含む。図11に関してより詳細に説明したように、生産時混入物を
含む粉砕された発泡体粒子は収集チャンバ402内に放出される。気体の冷却媒
体404は、収集チャンバ402内部の粉砕された発泡体パウダー内に導入され
る。チャンバ402は、コンジット406によってシフター408と連絡する。
冷却媒体404は、コンジット406を流れ、チャンバ402からシフター40
8に粉砕された発泡体パウダーを運搬し、チャンバ402とシフター408との
間に圧力差を生成すると、チャンバ内の圧力がシフター408の入口の圧力より
高くなる。このような圧力差は、例えば、コンジット406内でファン(図示せ
ず)を用いることによって生成され得、これにより、気体の冷却媒体がチャンバ
402からシフター408に流れるようになる。適切なファンは、遠心ファンと
して一般的に公知のファンを含む。遠心ファンは、通常、空気または気体の大き
い体積を移動させたり、または気体ストリーム内で浮遊している材料を運搬する
ために用いられる。あるいは、もちろん、図5に関して説明したようなオープン
フェースのファンを用いて、チャンバ402とシフター408との間に効果的な
圧力差を生成し得る。
【0073】 シフター408(図16)は、所定のターゲット粒子サイズの範囲内の細かい
粒子410と粗い粒子412とを別々に分離することによって、粉砕された発泡
体パウダーを選り分けたりふるい分けするために用いられる。生産時混入物、例
えば、ポリマーの発泡体スキン、ポリマー膜および紙の混入物は、所望の粒子サ
イズを有する細かい粒子および/または粗い粒子で存在し得る。粗い粒子は、さ
らなる粉砕用にコンジット414を介してミル401に再循環される。粗い粒子
は、例えば、コンジット414内に遠心ファンまたはオープンフェースファン(
図示せず)を用いるコンジット414を介して運搬される。必要に応じて、分流
バルブ416は、シフター408とミル401との間に位置決めされ、例えば、
この粗い発泡体パウダーがミル401内で容易に粉砕されない材料を含む場合、
粗い粒子を分流する(418)。好適には、シフター408は、上述したような
本発明のシフター374を含む。
【0074】 必要に応じて、例えば、遠心ファンまたはオープンフェースファンを用いる所
定の量の追加の冷却媒体が、コンジット406および414ならびにシフター4
08内に導入され得る。あるいは、サイクロン(図示せず)をコンジット406
および/またはコンジット414内に用いて、発泡体パウダーの冷却を高め得る
。発泡体パウダーによって加熱された気体の冷却媒体をサイクロンの上部を介し
て放出することによって、そして、例えば、サイクロンの底面の材料の出口で、
サイクロン後に、さらに低い温度でさらなる気体の冷却媒体を導入することによ
って、これらのサイクロンを用い得る。この気体の冷却媒体の交換は、各サイク
ロンを介して発泡体パウダーを運搬しながら達成される。適切な冷却媒体の実施
例は上述した冷却媒体を含む。
【0075】 (溶媒抽出) 図17に示す処理順序520は、発泡体パウダーが溶媒と共に処理されて、油
および潤滑油の混入物を排除する、本発明のプロセスの一部を示す。発泡体パウ
ダーは、好適には、ふるい分け工程324(図8)または保存工程330のター
ゲットサイズの発泡体パウダーである。図17に戻ると、発泡体パウダーは溶媒
洗浄工程524に運搬され、工程524において、発泡体パウダーは一つ以上の
溶媒、特に、PURの品質を下げない溶媒を用いて処理される。このような溶媒
は、例えば、液体の二酸化炭素;ペルクロロエチレン(CClCCl);ト
リクロロエタン;所定のアルコール;アセトン、アルカンなどのケトン;および
メチレンクロリド(CHCl)などのハロゲン化炭化水素を含む。処理は、
溶媒中に懸濁された発泡体粒子の攪拌を含む。洗浄工程524に続いて、溶媒は
、例えば、工程526においてスピン乾燥またはスプレー乾燥によって排除され
る。必要に応じて、実質的にすべての油および潤滑油の混入が排除されるまで、
洗浄工程および乾燥工程を繰り返し、この後、乾燥した発泡体パウダーを保存工
程528において収集し得る。あるいは、相互に向流するように伝播する溶媒お
よび発泡体パウダーを用いて、複数の洗浄工程および乾燥工程を連続して用いる
と、最もきれいな溶媒が最もきれいな発泡体パウダーと接触し得る。溶媒は、例
えば、油および潤滑油の混入から溶媒を蒸留し、そして溶媒をプロセスに戻し、
そして分離された混入物を処分することによって、洗浄工程内で再利用される。
【0076】 本発明の好適な変形において、最終洗浄が、発泡体パウダーが新たな発泡体で
続いて用いられる場合に、発泡剤として機能する溶媒を用いて実行される。メチ
レンクロリド、ペンタン、アセトンおよび液体の二酸化炭素は、油および潤滑油
を溶解し得る適切な液体の例であり、そしてPURなどの所定の発泡体システム
内の発泡剤である。メチレンクロリドは好適である。本発明の実施例において、
最終の洗浄工程は、発泡剤である溶媒を用いて実行され得る。次いで、工程52
6(図16)に類似した溶媒の排除が用いられて、完全に溶媒排除することがな
いため、所望の量の溶媒が吸収された発泡体粒子が生じる。工程528などの続
きの保存工程は、用いられて、溶媒を吸収した発泡体パウダーを収集する。保存
中、発泡体粒子の溶媒吸収が釣り合い、この結果、保存設備内に放出された増大
した発泡体パウダーのすべてが、発泡体パウダーが保存用に放出された場合と同
じレベルの溶媒を有さない場合でも、発泡体粒子上の溶媒吸収が実質的に均一で
あるグループの発泡体パウダーが生じる。本発明のプロセスは、例えば、用いら
れて、発泡体パウダーの熱処理を排除して溶媒を排除し得る。なぜならば、溶媒
が発泡剤である場合や、または発泡剤でない場合で、新たな発泡体と適合する場
合、発泡体パウダーからすべての溶媒を排除する必要はないからである。
【0077】 (発泡体パウダーを用いた混合物の作製) 処理モジュール400(図1)は、図18に示す処理順序530および図19
に示す別の処理順序540を含む。処理順序530は、発泡体パウダーと重合可
能な液体との混合物を作製する連続したプロセスを示す。処理順序540は、こ
れらの混合物を作製する一括処理を提供する。
【0078】 図18に戻って、発泡体パウダーは、発泡体パウダー供給工程532において
、例えば、ベルトの下にあるロードセルを持ち上げるコンベヤーベルトを有する
継続重量供給機を用いて、所定の制御された速度で、混合工程536に継続的に
供給され、ベルト上の材料がロードセルを通過する際に重量が変化することが検
出される。これらの種類の継続重量供給機は当業者に周知である。重合可能な液
体は、処理順序530の液体供給工程534において所定の制御された速度で継
続的に供給される。液体は、例えば、制御された速度で液体を移動させる定量ポ
ンプなどのポンプを用いて制御された速度で供給される。これらのポンプは当業
者に周知である。発泡体パウダーおよび液体成分は、混合工程536に所定の速
度で供給されて、所望の発泡体パウダー対液体比が得られる。発泡体パウダーお
よび重合可能な液体は、混合工程536において、例えば、当業者に周知である
ようなインライン混合機を用いて継続的に混合される。液体の混合物は、オプシ
ョンの保存工程538において収集される。処理順序530がより大きい継続プ
ロセスの一部として用いられる場合、液体の混合物は、混合工程536から保存
工程538に継続的に加えられ得、そして、保存工程538から続きのプロセス
、例えば、工程612(図21)に継続的に排除され得る。
【0079】 混合工程により、通常、空気が導入され、混合物内に発泡体または気泡が形成
される。混合物がその後重合化され、したがって、混合物を脱気することが望ま
しい場合、混合物内に気泡を有することは望ましくない。液体の混合物は、好適
には、低い強度の撹拌で、気泡が混合物から消えるまで、混合物を保存し続ける
ことによって保存工程の間に脱気され得る。あるいは、継続的な脱気は、工程5
36と538(図18)との間、真空環境での混合物の継続的な遠心力(図示せ
ず)を介して達成され得る。
【0080】 通常、混合工程536においてインライン混合機を用いて、混合物内に空気が
混入することを回避することが望ましい。高い剪断混合機が混合工程536にお
ける使用に好適である。
【0081】 図19に示す処理順序540は、一括作製技術を用いて、発泡体パウダーと重
合化可能な液体との混合物を作製する別のプロセスを提供する。所定量の発泡体
パウダーは、一括供給工程542で、一括混合工程546を実行する設備に加え
られる(図19参照)。適切な混合設備の例は、一つ以上のインペラ混合機また
はパドル混合機を備えた混合コンテナまたは混合タンクを含む。発泡体パウダー
供給工程542は、例えば、所定量の発泡体パウダーを秤量することによって、
または、所定量の発泡体パウダーが混合設備に加えられるまで、工程532(図
18)と同様の制御された速度で継続的に発泡体パウダーを加えることによって
実行され得る。所定量の重合化可能な液体は、一括供給工程544において混合
設備に加えられる。所定量の液体は、例えば、所定の重量または液体の体積量を
混合工程546に加えることによって加えられ得る。あるいは、所定量の液体が
、所望する量の重合化可能な液体が図19に示す混合工程546に加えられるま
で、工程534(図18)と同様の制御された速度で継続的に液体を供給するこ
とによって実行され得る。混合工程546が終了すると、保存工程548が混合
設備内で実行され得る。あるいは、保存工程548は、保存タンクまたは保存ド
ラムなどの別々の保存設備内で実行され得る。閉じ込められた気泡は、処理順序
530(図18)に関して記載した技術のいずれかを用いて、液体の混合物から
排除され得る。
【0082】 別の方法(図示せず)において、発泡体パウダーは、真空下で、継続的な混合
工程536(図18)または一括混合工程546(図19)に加えられ、混合工
程の間、空気の混入が減少する。しかし、別の好適な方法において、発泡体パウ
ダーは、実質的にすべての空気が継続的にパージされるCOの雰囲気下、継続
的な混合工程536に加えられる。COが空気よりポリヒドロキシ化合物内で
より溶けやすいため、混合物内で形成される発泡体は著しく少ない。これは有利
である。なぜならば、溶解した気体が存在すると良好な発泡体構造を促進し、気
泡が存在すると発泡体構造の品質を低下するからである。二酸化炭素は、周知の
環境に優しいPUR発泡体の発泡剤である。
【0083】 図1に戻って、主なプロセスの概略は、パウダーと重合液体とを混合する混合
工程400を示す。次いで、図20は、この混合工程の変形を示す。特に、オプ
ションの第三のステージの粉砕を、図20に概略、恐らく、継続的な混合工程5
36および保存工程538(図18)から、または、一括混合工程546または
保存工程548(図19)から図20に示す粉砕工程582までを示す。好適に
は、この粉砕工程は、液体またはペースト粘稠度を有する材料を粉砕するように
適合されたミルを用いて実行される。このようなミルは、ディスパージョンミル
またはコロイドミルを含み、材料は一つ以上の機構的に活性化された表面によっ
て生成される流体ずり応力が加えられる。例は、異なる速度で逆回転する二つ以
上のロールを用いるローラーミルおよびコロイドミルを含み、液体の混合物は合
流するディスク間で粉砕される。この工程を用いると、上述の一般的なドライロ
ーラーミルを取り外すことが可能になり得る。いずれの場合にせよ、最も望まし
い手順を用いて、100ミクロン、好適には、40ミクロン以下、そして最も好
適には、10ミクロン以下の発泡体パウダー粒子を生成する。記載した粒子範囲
の粉砕された発泡体パウダーは、(重量の)75%ものポリマーの発泡体スキン
、またはより少ない量、例えば、20%〜60%、20%〜50%、20%〜6
5%の範囲、および75%までの任意の下位範囲のポリマーの発泡体スキンを含
み得る。極端に大量のこれらのポリマーの発泡体スキンが含まれ得、そして小さ
い粒子サイズの発泡体パウダーが生成され得ることがこのプロセスの利点である
【0084】 通常、ミル放出は、運搬工程584で保存工程586に運搬される。あるいは
、ミル放出は、スクリーン(図示せず)に供給される。スクリーンは、所定の粒
子サイズのフラクションは通過し、保存工程(図示せず)に運搬され(図示せず
)、一方、大き過ぎるフラクションは粉砕工程に戻る(図示せず)ことを可能に
する。概して、図17および図18に関して説明したような脱気技術を用いてミ
ル放出を脱気することが望ましい。
【0085】 処理モジュール500(図1および図21)は、恐らく、例えば、工程538
(図18)、工程548(図19)または工程586(図20)の保存工程、ま
たは継続的な混合工程から発生した発泡体パウダーを含む混合物を重合化する方
法を提供し、この発泡体パウダーを含む重合化された新たな発泡体を作製する。
発泡体パウダーと液体との混合物は、供給工程612において、制御された様態
で当業者に周知のような技術およびデバイス、例えば、一括供給および継続供給
、を用いて混合工程616に供給される。他の重合化および発泡体形成成分は、
同様に、制御された供給工程614において混合工程616に加えられる。工程
614はいくつかの工程を含んで種々の成分を加え得ることが理解される。例え
ば、PURの発泡体が所望される場合、工程612は、発泡体パウダーと活性水
素(例えば、ポリヒドロキシまたはポリオール)の化合物の混合物を供給する工
程を含み得る。工程614は、水、一つ以上の界面活性剤、触媒および発泡剤を
含むポリオールの混合物の制御された供給を含み得、一方多官能価のイソシアネ
ート、例えば、トルエンジイソシアナートは、制御された様態で、混合工程61
6に別々に加えられる。あるいは、それぞれの種々の材料は、別々に加えられ得
、この直後に、混合ヘッドがすべての材料を混合して発泡体を形成する。
【0086】 発泡体パウダーはまた、図21に示す処理工程614の一つ以上の液体に加え
られて、処理工程612および614において、同様の粘性を有する液体の混合
物を作製し得る。この結果、混合の効率が向上する。成分は、混合工程616に
おいて、一括混合または継続混合され得る。一括混合は、概して、成分の混合物
が、例えば、ポリイミドの発泡体を重合するために高い温度を必要とする場合に
適する。継続混合は、成分の混合物が周囲温度で重合化、例えば、PURの発泡
体の重合化を開始することが可能な場合に好適である。重合化可能な混合物は、
放出工程618(図21)において、混合工程616から重合化および新たな発
泡体形成工程620に放出される。工程620は、型で成形されたり、または、
ポリマーの発泡体の種類および発泡体の意図された機能に依存して、継続的であ
り得る。
【0087】 図18、図19および図20に関して説明したように、発泡体パウダーおよび
重合化可能な液体の混合は、特に空気のある場所で行われた場合、発泡体および
気泡を排除する脱気工程を必要とし得る。発泡体パウダーと重合可能な液体との
混合物を空気が実質的にパージされるCOの雰囲気下で作製すると、CO
環境において作製されてない混合物ほど気体抜きを必要としない混合物を生成す
ることが見受けられた。
【0088】 低濃度の活性水素化合物(例えば、重量がポリオールの0.01%〜5.0%
)をポリマーの発泡体の小片およびポリマーの発泡体パウダー、通常、発泡体パ
ウダー粒子または小片の外部に加えると、材料処理特性が向上することも見受け
られた。特に、このように加えると、発泡体の小片および発泡体パウダーが処理
機器の表面上にコーティング(めっきとしても知られる)を形成する傾向が減少
する。実際、ほとんどの例において、めっきが排除される。さらに、静電気に起
因する処理問題が最小限に抑えられる。活性水素化合物は、処理機器内で伝播さ
れる場合、発泡体の小片または発泡体パウダー上に吹き掛けられ得る。好適には
、活性水素化合物は、これらの発泡体の生成物を気送または冷却するために用い
られる空気に加えられる。
【0089】 幅広い、種々のポリマーの発泡体、例えば、生成物の混入物は、本発明の方法
および本発明のデバイスを用いて処理され得る。例えば、PURの発泡体を処理
する場合、発泡体パウダーと混合する適切な重合化可能な液体は、多官能価のイ
ソシアネートまたは活性水素化合物、例えば、ポリヒドロキシ化合物、ヒドロキ
シ−終結−ポリエステル(hydroxyl−terminated poly
esters)、ヒドロキシ−終結−ポリエーテル(hydroxyl−ter
minated polyethers)を含む。一方、ポリイミドの発泡体が
処理される場合、発泡体パウダーと混合する適切な重合化可能な液体は、無水酢
酸を含む。発泡体パウダーと無水酢酸との混合物を、引き続いて用いて、この混
合物を固体のポリアミド、4−ベンゾイルピリジンおよびガラスの微小球と混合
し、そして加熱することによって、新たな発泡体を作製し得る。この技術をさら
に用いて、ポリイソシアネート(polyisocyanurate)の発泡体
も作製し得る。発泡体パウダーと混合する適切な重合化可能な液体は、イソシア
ネートおよび活性水素化合物を含む。なぜならば、これらの化合物を用いて、ポ
リイソシアネートの発泡体を作製し得るからである。
【0090】 新たなPURの発泡体に含まれ得るPURの発泡体パウダーのレベルは、通常
、重量の約3%〜約60%に及ぶ。本発明の方法、技術およびデバイスは、特に
、PURバン(bun)トリミングを処理する場合に、0.1%から、好適には
、約0.5%から約75%の範囲のレベルの発泡体スキンおよび/またはポリマ
ーシートおよび/または紙を含むPURの発泡体を粉砕および処理するのに適す
る。したがって、結果生じる新たに形成されたPURの発泡体は、0.003%
から、好適には、約0.015%から約65%の範囲のレベル、概して、好適で
あるのは、20%〜65%、20%〜50%、20%そして任意の下位範囲から
この65%の範囲の量の処理または生産時混入物を含み得る。極端に大量のこれ
らのポリマーの発泡体スキンが含まれ得ることがこのプロセスの利点である。新
たなPURの発泡体は、広い範囲の密度および硬度の発泡体パウダーで製造され
得る。生産時混入物を有する発泡体パウダーを含む可撓性のスラブストックの発
泡体は、通常、約13〜約70kg/mの範囲の密度を有する。この発泡体の
硬度(方法ASTM D3574における25%IFDテストによって決定され
るような硬度)は、通常、約25〜200 N/323cmである。より高い
密度および硬度を有する発泡体も可能であるが、これらは商業的有意性が低い。
【0091】 (例) (例1) 可撓性のスラブストックのポリウレタンによる発泡体生成物のくずは、発泡体
バンからスキンをトリミングすることによって得られた。くずは、高密度のスキ
ン材料およびポリエチレン膜を含み、種々の密度のポリウレタンの発泡体と釣り
合いが取れていた。このくず材料は、まず、約1cmのサイズの小片に減少され
た。次いで、発泡体の小片は、直径56cm、長さ152cmの逆転ロール、例
えば、図11に示したようなロール上で、27〜80rpmの速度で粉砕された
。この結果生じた材料は、ロールを出ると共に廃棄および急冷されて、室温の乱
流の空気のフローに曝された。材料は空気のフローと共に放出されて、そしてシ
フターに運搬された。材料はシフター内でふるい分けられ、この結果、表1に示
す粒子サイズの分布を有する細かい発泡体パウダーが生じた。シフターからも得
られた粗いフラクションは、逆転ロールに戻された。シフターから収集された細
かい発泡体パウダーは、その後、用いられて、新たな可撓性のスラブストックの
ポリウレタンによる発泡体を18kg/m〜35kg/mの密度で、そして
、パウダー含有量がこのパウダーの重量の15%までであるように製造する。
【0092】
【表1】 (例2) 可撓性のスラブストックのポリウレタンによる発泡体の生成物のくずは、ポリ
エーテルポリオールで生成された発泡体バンからスキンをトリミングすることに
よって得られた。くず材料は、約25ミクロンの厚さを有する高密度のポリエチ
レン膜を重量の2.3%、および高密度のスキン材料を重量の30%含み、種々
の密度のポリウレタンの発泡体と釣り合いが取れていた。このくず材料は、まず
、回転グラインダーによって約3cmのサイズの小片に減少された。次いで、発
泡体の小片は、直径30cm、長さ45cmの逆転ロール、例えば、図11に示
したようなロール上で、30〜120rpmの速度で粉砕された。この結果生じ
た材料は、ロールを出ると、共に廃棄および急冷されて、室温の乱流の空気のフ
ローに曝された。材料は空気のフローと共に放出されて、そして図13Aに示す
ような本発明のシフターに運搬された。材料はシフター内でふるい分けられ、こ
の結果、表1に示す粒子サイズの分布を有する細かい発泡体パウダーが生じた。
シフターからも得られた粗いフラクションは、逆転ロールに戻された。
【0093】 (例3) スラリーのサンプルを、例1で説明した細かいポリウレタンのパウダーを15
部と、Dow Chemical CompanyのVORANOL(R)31
37のポリエーテルポリオールを100粒とを混合することによって作製した。
このポリオールは、25℃の温度で約460センチポイズの粘性を有する液体の
ポリヒドロキシル化合物である。
【0094】 ポリヒドロキシル化合物内にポリウレタンのパウダーの高い剪断混合によって
得られた有益なサイズ減少効果を図22および図23に示す。小さいサンプルを
取って、高い剪断混合の前に粒子サイズを測定した後、残りのバッチに、Sil
verson L4R Laboratoryの高い剪断混合器を用いて、2.
5分間、高い剪断混合を適用した。混合器は、高い剪断回転子/固定子のワーク
ヘッドの遠心運動によって流体剪断を生成した。粒子サイズ分析を、MA、So
uthboroughのMalvern InstrumentsのMaste
rsizer2000によるレーザ回折技術を用いて実行した。
【0095】 この結果を図22および図23に示したグラフに示す。グラフは、ミクロンの
粒子サイズをx軸上に示す。図22は、体積フラクションにおける累積分布を示
し、一方、図23は、体積率をミクロンの粒子サイズの関数として示す。これら
のグラフは、発泡体の粒子サイズ、特に、ハイエンドのサイズ範囲での著しい移
行を示す。ハイエンドの粒子の含有量はより少ない。例えば、粉砕工程の前、5
%の粒子は600ミクロンより大きかったが、粉砕工程の後、600ミクロンよ
り大きい粒子はなかった。
【0096】 (例4) 約1cmのサイズを有するポリウレタンの発泡体の小片をビンに装填した。ビ
ンはスクリーンで覆われた底面に1ftのオープンエリアを有した。スクリー
ンは、内部に、4インチ×4インチの開口部、そして1インチ×1インチの開口
部の両方を有した。発泡体のかたまりは、ビンが静止した際には、スクリーン内
の開口部から落ちなかった。次いで、ビンを約3Hzの周波数および約4インチ
の振幅で、スクリーンに平行の方向に正弦波によって攪拌した。ビンが攪拌され
る一方で、発泡体のかたまりは約4ft/分の速度でスクリーンから落ちた。
攪拌が停止した場合、発泡体のかたまりのフローも停止した。
【0097】 (例5) VORANOL3137の例1に記載した細かいパウダーの重量の16.7%
のスラリーを作製した。スラリーは、48時間、沈降させた後の体積変化によっ
て示されるような10体積パーセントの空気を含んだ。スラリーは、10gpm
および−27in.Hgの真空(約0.01barの絶対圧力)でCornel
l D−16 Versatorを一度ポンピングされる。結果生じたスラリー
は測定可能な連行空気を含まなかった。
【0098】 (例6) 例1に記載する細かいパウダーを、空気がパージされる二酸化炭素の雰囲気下
、ポリオール内に混合した。結果生じたスラリーは、体積が12.6%より少な
い連行空気の発泡体(恐らく、二酸化炭素)を有した。COの無い雰囲気下で
混合された同一のスラリーは、体積が16%の連行空気の発泡体(恐らく、空気
)を有した。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、本発明の一般的なポリマー発泡体パウダープロセスを模式的に示すブ
ロック図である。
【図2】 図2は、図1に示されたプロセスのフラグメント化およびふるい分け部分を模
式的に示すフローチャートである。
【図3】 図3は、本発明の放出メカニズムを有する、発泡体片の貯蔵容器の模式図であ
る。
【図4】 図4は、発泡体パウダー搬送システムの模式図である。
【図5】 図5は、オープンフェースファンの部品を部分的に取り外した斜視図である。
【図6】 図6は、サイクロンを模式的に表す図である。
【図7】 図7は、図1に示されたプロセスの代替的フラグメント化およびふるい分け部
分を模式的に示すフローチャートである。
【図8】 図8は、図1に示されたプロセスの粉砕およびふるい分け部分を模式的に示す
フローチャートである。
【図9】 図9は、搬送速度をロールミルによって制御する技術を模式的に示すフローチ
ャートである。
【図10A】 図10Aは、発明の、差速のロールミルデバイスを示す。
【図10B】 図10Bは、図10Aの差速ロールミルデバイスを制御するために適切な制御
器を示す。
【図11】 図11は、急冷プロセスを利用する本発明の収集チャンバの模式的透視図を示
す。
【図12】 図12は、図11に示された収集チャンバの位置合わせの模式図である。
【図13A】 図13Aは、本発明のふるい分けデバイスの透視分解図を示す。
【図13B】 図13Bは、図13Aに示されるフランジの透視図を示す。
【図14A】 図14Aは、図13Aのふるい分けデバイスを通る空気フローを模式的に示す
【図14B】 図14Bは、図13Aのふるい分けデバイスを通る空気フローを模式的に示す
【図14C】 図14Cは、図13Aのふるい分けデバイスにおける空気制御器を示す。
【図15】 図15は、図13Aのシフタースクリーンのスクリーン電圧調節メカニズムを
示す。
【図16】 図16は、図1に示されたような粉砕およびふるい分けデバイスの模式図であ
る。
【図17】 図17は、図1に示されたプロセスの溶剤洗浄機能の模式的フローチャートで
ある。
【図18】 図18は、図1に示されたプロセスの連続的混合シーケンスを模式的に示すフ
ローチャートである。
【図19】 図19は、図1に示されたプロセスのバッチ混合シーケンスを模式的に示すフ
ローチャートである。
【図20】 図20は、図1に示されたプロセスの粉砕ステップを模式的に示すフローチャ
ートである。
【図21】 図21は、図1に示されたプロセスの別の処理シーケンスを模式的に示すフロ
ーチャートである。
【図22】 図22は、例において示されたように、本発明により製作された発泡体パウダ
ーサイズの分布のグラフである。
【図23】 図23は、例において示されたように、本発明により製作された発泡体パウダ
ーサイズの分布のグラフである。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成14年3月6日(2002.3.6)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0017
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0017】 DE−A1−4416749号は、ポリウレタン、ポリウレアおよび/または
ポリウレタン/ポリウレア材料を、異なった円周方向速度で回転する少なくとも
2つのローラを有するローラミルにおいて微粉砕するための装置を開示する。 GB 922 306号は、屑ポリウレタン発泡体の細砕およびポリウレタン
発泡体を生成する際に用いられるべきトリミングの処理を開示する。 FR−A−2 460 987号は、液化炭化水素を吸収する材料を製作する
ための半剛性から剛性の、独立気泡発泡体の粗い細砕を開示する。 EP−A−0 955 142号は、2ロール式歯車回転造粒機を用いて屑プ
ラスチックを粒状化することによってプラスチックをリサイクルするための可動
リサイクルユニットを開示する。圧縮空気は、粒を冷却および乾燥するために用
いられる。 EP−A−0 551 655号は、プラスチックまたはプラスチックを含む
複合材、混合物またはコングロマリット、および、さらに有機ポリマーまたは天
然ポリマーを粉砕するための2ロール式ミルを開示する。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0018
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0018】 本発明は、ポリマー発泡体を処理するための新しい方法およびデバイス、特に
、ポリマー発泡体、好適には、生産時、および場合によっては消費後の混入物を
含むポリマー発泡体を粉砕する(例えば、ミリング、微粉砕、または細砕)方法
を提供する。これらの新しい方法およびデバイスは、処理中のポリマー発泡体の
過熱を低減し、種々の混入物を含むポリマー発泡体生成物の処理を改善する。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0096
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0096】 (例4) 約1cmのサイズを有するポリウレタンの発泡体の小片をビンに装填した。ビ
ンはスクリーンで覆われた底面に1ft(900cm)のオープンエリアを
有した。スクリーンは、内部に、4’’×4’’(10×10cm)の開口部、
そして1’’×1’’(2.5×2.5cm)の開口部の両方を有した。発泡体
のかたまりは、ビンが静止した際には、スクリーン内の開口部から落ちなかった
。次いで、ビンを約3Hzの周波数および約4’’(10cm)の振幅で、スク
リーンに平行の方向に正弦波によって攪拌した。ビンが攪拌される一方で、発泡
体のかたまりは約4ft/分(0.1m/分)の速度でスクリーンから落ち
た。攪拌が停止した場合、発泡体のかたまりのフローも停止した。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0097
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0097】 (例5) VORANOL3137の例1に記載した細かいパウダーの重量の16.7%
のスラリーを作製した。スラリーは、48時間、沈降させた後の体積変化によっ
て示されるような10体積パーセントの空気を含んだ。スラリーは、10gpm
および−27in.Hgの真空(約0.01bar(1000Pa)の絶対圧力
)でCornell D−16 Versatorを一度ポンピングされる。結
果生じたスラリーは測定可能な連行空気を含まなかった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B02C 23/20 B02C 23/20 B07B 1/00 B07B 1/00 B 1/20 1/20 A B29B 17/00 B29B 17/00 C08J 3/12 CER C08J 3/12 CERA CEZ CEZ // B29K 23:00 B29K 23:00 25:00 25:00 75:00 75:00 C08L 101:00 C08L 101:00 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF ,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW, ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ, MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM, AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B Z,CA,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK ,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE, GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,J P,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR ,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK, MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,R O,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ, VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 ビルウォック, ロバート アメリカ合衆国 カリフォルニア 95945, グラス バレー, ブラッグ アベニュ ー 10555 (72)発明者 ストーン, ハーマン アメリカ合衆国 ニューヨーク 14221− 1429, ウィリアムズビル, シマランド ドライブ 115 Fターム(参考) 4D021 AA15 AB02 CA01 CA07 CB01 CB11 CB18 DA01 4D063 CC01 CC09 GA10 GC12 GC17 GC21 GC31 GD02 GD19 4D067 EE07 EE17 EE22 EE34 EE44 GA11 GA16 GB10 4F070 AA12 AA13 AA15 AA53 AB14 DA41 DB01 DC03 DC07 4F301 AA13 AA15 AA29 AD02 BF08 BF12 BF26 BF31 BG21 BG44 BG57

Claims (134)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 混入物を含むポリマーの発泡体から発泡体パウダーを作製す
    る方法であって、該方法は、 a)該混入物を含む発泡体を異なる速度で移動する少なくとも二つの表面(3
    11、313)を含むクラッシャー内で粉砕する工程(314)であって、該粉
    砕する工程は、該少なくとも二つの表面(311、313)に該粉砕された発泡
    体の少なくとも一部を接触させる工程を包含し、これにより、粒子を含む圧砕さ
    れた生成物を作製する、工程と、 b)該クラッシャーを出る該圧砕された生成物を冷却媒体を用いて急冷する工
    程(318)であって、該冷却媒体の質量流量が、該圧砕された生成物の質量流
    量の少なくとも3%の値を有する、工程と、 c)該圧砕された生成物から該粒子を分離する工程(324)と を包含する、方法。
  2. 【請求項2】 粉砕する工程(314)は、第一のロール(311)および
    第二のロール(313)を有する2ロール式ミル(401)によって粉砕する工
    程を包含する、請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記粉砕する工程(314)は、前記2ロール式ミル(40
    1)を動作して、前記第一のロール(311)は第一の表面速度で動作され、前
    記第二のロール(313)は該第一の表面速度とは異なる第二の表面速度で動作
    される、請求項2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記第一の表面速度は前記第二の表面速度の10倍までの速
    度である、請求項3に記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記第一のロール(311)および前記第二のロール(31
    3)のうちの少なくとも一つを冷却する工程をさらに包含する、請求項2に記載
    の方法。
  6. 【請求項6】 前記粒子は、最大粒子サイズが約2mm以下である、請求項
    2に記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記急冷する工程(318)は、前記圧砕された生成物を気
    体の第一の冷却媒体に曝す工程を包含する、請求項2に記載の方法。
  8. 【請求項8】 前記急冷する工程(318)は、前記第一のロール(311
    )と前記第二のロール(313)との間の接点において前記圧砕された生成物を
    気体の第一の冷却媒体に曝す工程を包含する、請求項7に記載の方法。
  9. 【請求項9】 前記気体の第一の冷却媒体の温度は、前記第一のロール(3
    11)と前記第二のロール(313)との間の領域を離れる際、前記圧砕された
    生成物の温度より低い125℃までの温度である、請求項8に記載の方法。
  10. 【請求項10】 前記気体の第一の冷却媒体の温度は、前記第一のロール(
    311)と前記第二のロール(313)との間の領域を離れる際、前記圧砕され
    た生成物の温度より低い5℃〜125℃の温度である、請求項8に記載の方法。
  11. 【請求項11】 前記気体の第一の冷却媒体の温度は、前記第一のロール(
    311)と前記第二のロール(313)との間の領域を離れる際、前記圧砕され
    た生成物の温度より低い10℃〜125℃の温度である、請求項8に記載の方法
  12. 【請求項12】 前記気体の第一の冷却媒体の温度は、前記第一のロール(
    311)と前記第二のロール(313)との間の領域を離れる際、前記圧砕され
    た生成物の温度より低い25℃〜125℃の温度である、請求項8に記載の方法
  13. 【請求項13】 前記気体の第一の冷却媒体の温度は、前記第一のロール(
    311)と前記第二のロール(313)との間の領域を離れる際、前記圧砕され
    た生成物の温度より低い50℃〜125℃の温度である、請求項8に記載の方法
  14. 【請求項14】 前記第一の気体の冷却媒体は乱流内にある、請求項8に記
    載の方法。
  15. 【請求項15】 前記第一の気体の冷却媒体の温度は、前記急冷する工程(
    318)の前に、115℃より低い温度である、請求項14に記載の方法。
  16. 【請求項16】 前記混入物は、前記第一の気体の冷却媒体の温度より高い
    軟化温度を有するポリエチレンである、請求項15に記載の方法。
  17. 【請求項17】 前記第一の気体の冷却媒体は周囲温度より低い温度に冷却
    される、請求項7に記載の方法。
  18. 【請求項18】 前記気体の冷却媒体は、気体の空気、気体の窒素、気体の
    二酸化炭素、これらの気体の混合物から構成されたグループから選択された一つ
    以上の物質を含み、任意の上述の気体は、液体、例えば、水、アルコール、ケト
    ン、アルカンまたはハロゲン化溶媒の液体粒子または蒸気をさらに含む、請求項
    7に記載の方法。
  19. 【請求項19】 前記分離する工程(324)はスクリーン(408)によ
    って前記圧砕された生成物をふるい分けする工程をさらに包含する、請求項7に
    記載の方法。
  20. 【請求項20】 前記圧砕された生成物を第一の冷却媒体に曝す工程は、 (a)収集チャンバ(402)内で該圧砕された生成物を収集する工程と、 (b)該圧砕された生成物を該収集チャンバ(402)内部の該第一の冷却媒
    体に曝す工程と を包含する、請求項7に記載の方法。
  21. 【請求項21】 前記圧砕された生成物を、前記チャンバ(402)からシ
    フター(408)に、前記収集チャンバ(402)と該シフター(408)との
    間を連絡する第一のコンジット(406)を介して運搬する工程をさらに包含す
    る、請求項20に記載の方法。
  22. 【請求項22】 運搬する工程は気体のフローによって運搬する工程を包含
    する、請求項21に記載の方法。
  23. 【請求項23】 前記気体のフローは前記第一の気体の冷却媒体を含む、請
    求項22に記載の方法。
  24. 【請求項24】 前記気体のフローは前記第二の気体の冷却媒体を含む、請
    求項22に記載の方法。
  25. 【請求項25】 前記シフター(408)内の前記圧砕された生成物をふる
    い分けし、 a)第三のポリマーの発泡体パウダーであって、所定の第一の粒子のサイズの
    範囲を有する第一の発泡体の粒子から、該第一の粒子サイズの範囲を越えた第二
    の粒子サイズの範囲を有する第二の発泡体の粒子を実質的に排除した、第三のポ
    リマーの発泡体パウダーと、 b)該第二の発泡体の粒子を含む第四のポリマーの発泡体パウダーと を形成する工程をさらに包含する、請求項21に記載の方法。
  26. 【請求項26】 第三の気体の冷却媒体を前記シフター(408)に加える
    工程をさらに包含する、請求項25に記載の方法。
  27. 【請求項27】 a)前記第四のポリマーの発泡体パウダーを前記2ロール
    式ミル(401)に運搬する工程と、 b)該第四のポリマーの発泡体パウダーを粉砕する工程と をさらに包含する、請求項25に記載の方法。
  28. 【請求項28】 前記第四のポリマーの発泡体パウダーを運搬する間に第四
    の気体の冷却媒体を加える工程をさらに包含する、請求項27に記載の方法。
  29. 【請求項29】 前記混入物を含むポリマーの発泡体は、前記工程a)にお
    ける粉砕用に、 i)(1)一つ以上の生産時混入物と、(2)一つ以上の消費時混入物とを含
    む発泡体の生成物を細分化する工程(252)と、 ii)該消費時混入物を排除(256)して、該一つ以上の生産時混入物を含
    む発泡体のフラグメントを生成する工程と によって作製される、請求項1に記載の方法。
  30. 【請求項30】 前記生産時混入物は、ポリマーの発泡体スキン、ポリマー
    シートおよび紙から構成されるグループから選択される、請求項29に記載の方
    法。
  31. 【請求項31】 前記消費時混入物は、木、繊維、革、鉄金属、非鉄金属お
    よびガラスから構成されるグループから選択される、請求項29に記載の方法。
  32. 【請求項32】 粉砕する工程は、三つ以上のロールを有するロールミル(
    401)によって粉砕する工程を包含する、請求項1に記載の方法。
  33. 【請求項33】 前記混入物を含むポリマーの発泡体は、ポリウレタンの発
    泡体スキン、ポリマーシートおよび紙から構成されるグループから選択された一
    つ以上の混入物が混入したポリウレタンの発泡体を含む、請求項1に記載の方法
  34. 【請求項34】 請求項27に記載のプロセスによって作製されたポリウレ
    タンの発泡体パウダー。
  35. 【請求項35】 前記混入物を含むポリマーの発泡体は、ポリウレタンの発
    泡体スキンが混入したポリウレタンの発泡体を含む、請求項1に記載の方法。
  36. 【請求項36】 前記混入物を含むポリマーの発泡体は、ポリマーシートが
    混入したポリウレタンの発泡体を含む、請求項1に記載の方法。
  37. 【請求項37】 前記混入物を含むポリマーの発泡体は、紙が混入したポリ
    ウレタンの発泡体を含む、請求項1に記載の方法。
  38. 【請求項38】 前記混入したポリマーの発泡体は、ポリウレタンの発泡体
    スキン、ポリマーシートおよび紙から構成されるグループから選択された一つ以
    上の混入物を含むポリウレタンの発泡体である、請求項25に記載の方法。
  39. 【請求項39】 前記混入物を含むポリマーの発泡体は、重量の約0.1%
    〜約75%の混入物を含む、請求項38に記載の方法。
  40. 【請求項40】 前記混入物を含むポリマーの発泡体は、重量の約0.5%
    〜約75%の混入物を含む、請求項39に記載の方法。
  41. 【請求項41】 請求項39に記載のプロセスによって作製されたポリマー
    の発泡体パウダー。
  42. 【請求項42】 第一の粒子サイズが約0.005mm〜約2mmのポリウ
    レタンの発泡体パウダーを含む、請求項33に記載のプロセスによって作製され
    たポリマーの発泡体パウダー。
  43. 【請求項43】 粉砕されたポリウレタンおよびポリウレタンの発泡体スキ
    ンから実質的に構成され、粒子サイズの範囲が0.001mm〜約2mmである
    、請求項33に記載のプロセスによって作製された、ポリマーの発泡体パウダー
  44. 【請求項44】 粉砕されたポリウレタンおよびポリマーシーチングから実
    質的に構成され、粒子サイズの範囲が0.001mm〜約2mmである、請求項
    33に記載のプロセスによって作製された、ポリマーの発泡体パウダー。
  45. 【請求項45】 前記ポリマーシーチングは、ポリエチレンおよびポリプロ
    ピレンおよびポリスチレンから選択されたポリマーを含む、請求項44に記載の
    ポリマーの発泡体パウダー。
  46. 【請求項46】 粉砕されたポリウレタンおよび紙から実質的に構成され、
    粒子サイズの範囲が0.001mm〜約2mmである、請求項33によって作製
    された、ポリマーの発泡体パウダー。
  47. 【請求項47】 粉砕されたポリウレタンおよびポリウレタンの発泡体スキ
    ンから実質的に構成され、粒子サイズが約0.001〜0.250mmである、
    請求項33によって作製された、ポリマーの発泡体パウダー。
  48. 【請求項48】 粉砕されたポリウレタンおよびポリウレタンの発泡体スキ
    ンから実質的に構成され、粒子サイズが約0.001〜0.045mmである、
    請求項33によって作製された、ポリマーの発泡体パウダー。
  49. 【請求項49】 粉砕されたポリウレタンおよびポリウレタンの発泡体スキ
    ンから実質的に構成され、粒子サイズが約0.001〜0.020mmである、
    請求項33によって作製された、ポリマーの発泡体パウダー。
  50. 【請求項50】 粉砕されたポリウレタンおよびポリマーシーチングから実
    質的に構成され、粒子サイズが約0.001〜0.250mmである、請求項3
    3によって作製された、ポリマーの発泡体パウダー。
  51. 【請求項51】 粉砕されたポリウレタンおよびポリマーシーチングから実
    質的に構成され、粒子サイズが約0.001〜0.045mmである、請求項3
    3によって作製された、ポリマーの発泡体パウダー。
  52. 【請求項52】 粉砕されたポリウレタンおよびポリマーシーチングから実
    質的に構成され、粒子サイズが約0.001〜0.020mmである、請求項3
    3によって作製された、ポリマーの発泡体パウダー。
  53. 【請求項53】 前記ポリマーシーチングは、ポリエチレンおよびポリプロ
    ピレンおよびポリスチレンから選択されたポリマーを含む、請求項50に記載の
    ポリマーの発泡体パウダー。
  54. 【請求項54】 粉砕されたポリウレタンおよび紙から実質的に構成され、
    粒子サイズが約0.001〜0.250mmである、請求項33によって作製さ
    れた、ポリマーの発泡体パウダー。
  55. 【請求項55】 粉砕されたポリウレタンおよび紙から実質的に構成され、
    粒子サイズが約0.001〜0.045mmである、請求項33によって作製さ
    れた、ポリマーの発泡体パウダー。
  56. 【請求項56】 粉砕されたポリウレタンおよび紙から実質的に構成され、
    粒子サイズが約0.001〜0.020mmである、請求項33によって作製さ
    れた、ポリマーの発泡体パウダー。
  57. 【請求項57】 スクリーンハウジングを含むスクリーンシフターによって
    ポリマーの発泡体パウダーをふるい分けする方法であって、該方法は、 a)該ハウジング内部に位置決めされたふるい分けアセンブリ内に該ポリマー
    の発泡体パウダーを運搬する工程であって、該アセンブリは、(1)スクリーン
    材料を含む実質的に円柱状のチューブと、(2)該実質的に円柱状のチューブ内
    で回転するビーターバーとを備える、工程と、 b)該ビーターバーを作動させて、該ポリマーの発泡体パウダーを該スクリー
    ン材料に接触させる工程と、 c)所定の第一の粒子サイズの範囲を有する圧砕された第一の生成物粒子を形
    成して、該スクリーン材料を通過する該圧砕された第一の生成物粒子を収集する
    工程と、 d)第二の発泡体パウダー粒子を形成して、該ふるい分けチューブ内から該第
    二の発泡体パウダー粒子を収集する工程と を包含する、方法。
  58. 【請求項58】 前記圧砕された生成物粒子を収集する工程は、前記ハウジ
    ングと前記ふるい分けチューブとの間の第一の気体フロー内で収集する工程を包
    含し、前記第二の発泡体パウダー粒子を収集する工程は、該ふるい分けチューブ
    を通過する第二の気体フロー内で収集する工程を包含する、請求項57に記載の
    方法。
  59. 【請求項59】 前記第一の気体フローは、前記ハウジングと前記ふるい分
    けチューブとの間で2,500fpm〜6,500fpmの速度を有する、請求
    項57に記載の方法。
  60. 【請求項60】 前記第一の気体フローは、前記ハウジングと前記ふるい分
    けチューブとの間で4,000〜5,500fpmの速度を有する、請求項57
    に記載の方法。
  61. 【請求項61】 前記第一の気体フローは、前記ハウジングと前記ふるい分
    けチューブとの間で4,500〜5,000fpmの速度を有する、請求項57
    に記載の方法。
  62. 【請求項62】 前記第二の発泡体パウダー粒子は、前記ふるい分けチュー
    ブから軸方向に放出する、請求項58に記載の方法。
  63. 【請求項63】 前記スクリーン材料を振る工程をさらに包含する、請求項
    57に記載の方法。
  64. 【請求項64】 気体の冷却媒体を前記シフター内に導入する工程をさらに
    包含する、請求項57に記載の方法。
  65. 【請求項65】 前記振る工程は、パルス状にされた気体の媒体を前記シフ
    ター内に導入する工程をさらに包含する、請求項63に記載の方法。
  66. 【請求項66】 前記振る工程は、約0.01〜1000Hzの周波数で前
    記スクリーン(408)内に振動を発生させる、請求項63に記載の方法。
  67. 【請求項67】 前記ポリマーの発泡体パウダーは、ポリウレタンの発泡体
    パウダーを含む、請求項57に記載の方法。
  68. 【請求項68】 前記ポリマーの発泡体パウダーは、ポリウレタンの発泡体
    スキン、ポリマーシーチングおよび紙から構成されるグループから選択された一
    つ以上の材料が混入したポリウレタンの発泡体パウダーを含む、請求項67に記
    載の方法。
  69. 【請求項69】 前記2ロール式ミルの第一のロールおよび第二のロールに
    電圧を印加する方法であって、該方法は、 a)該第一のロールに電圧を印加して、該第一のロールの回転を発生させる工
    程と、 b)該第一のロールの回転によって、該第一のロールの回転速度より低い速度
    で該第二のロールに電圧を印加する工程と を包含する、方法。
  70. 【請求項70】 a)前記第二のロールの速度を減少して、第二のロール(
    313)の制動力を生成する工程と、 b)前記第一のロールに電圧を印加する際に該制動力を組み込む工程と をさらに包含する、請求項69に記載の方法。
  71. 【請求項71】 ポリマーの発泡体からの油および潤滑油から構成されたグ
    ループから選択された混入材料を実質的に排除する方法であって、 a)該ポリマーの発泡体を粉砕して、ポリマーの発泡体パウダーを作製する工
    程と、 b)該発泡体パウダーを該混入材料を溶解することが可能な溶媒で処理する工
    程と を包含する、方法。
  72. 【請求項72】 処理工程は、 a)一連の洗浄工程で前記発泡体パウダーを洗浄する工程であって、前記溶媒
    および該発泡体パウダーは、向流する方向に進み、最も低い混入レベルを有する
    発泡体パウダーは最も低い混入レベルを有する溶媒で処理される、工程と、 b)該発泡体パウダーから実質的にすべての溶媒を排除する工程と を包含する、請求項71に記載の方法。
  73. 【請求項73】 前記ポリマーの発泡体はポリウレタンの発泡体を含む、請
    求項71に記載の方法。
  74. 【請求項74】 処理工程は、 a)溶媒内で前記発泡体パウダーを洗浄する工程と、 b)該発泡体パウダーから該溶媒を部分的に排除する工程と を包含する、請求項71に記載の方法。
  75. 【請求項75】 前記溶媒は、液体の二酸化炭素、アルコール、ケトン、ア
    セトン、アルカン、ハロゲン化炭化水素、メチレンクロリドおよびペルクロロエ
    チレンを含むグループから選択された一つ以上の溶媒を含む、請求項71に記載
    の方法。
  76. 【請求項76】 メチレンクロリドを含む、請求項75に記載のプロセスに
    よって生成された発泡体パウダー。
  77. 【請求項77】 粉砕された可撓性のポリウレタンの発泡体パウダーを重量
    の少なくとも5%含み、ポリウレタンの発泡体スキン、ポリマーシートおよび紙
    から構成されるグループから選択された一つ以上の生産時混入物をさらに含む粉
    砕されたポリウレタンの発泡体パウダーであって、該粉砕されたポリウレタンの
    発泡体パウダーは、大半の該粒子は、粒子ベースで考えた場合、該粒子が中央接
    合部から突き出た細長形のセクションを有さないようなサイズであることを特徴
    とする粒子を含む、粉砕されたポリウレタンの発泡体パウダー。
  78. 【請求項78】 粉砕された剛性のポリウレタンの発泡体を実質的に含まな
    い、請求項77に記載の粉砕されたポリウレタンの発泡体パウダー。
  79. 【請求項79】 前記混入物を重量で約0.1%〜約75%の範囲で含む、
    請求項77に記載の粉砕されたポリウレタンの発泡体パウダー。
  80. 【請求項80】 前記混入物を重量の約0.5%〜約75%の範囲で含む、
    請求項77に記載の粉砕されたポリウレタンの発泡体パウダー。
  81. 【請求項81】 前記粉砕されたポリウレタンの発泡体パウダーは、気泡壁
    を備えた気泡を有するポリウレタンの発泡体から粉砕された、請求項77に記載
    の粉砕されたポリウレタンの発泡体パウダー。
  82. 【請求項82】 前記粉砕されたポリウレタンの発泡体パウダーは、実質的
    に残りの気泡を有さない、請求項81に記載の粉砕されたポリウレタンの発泡体
    パウダー。
  83. 【請求項83】 粒子サイズが約0.001mm〜約2mmの範囲である、
    請求項77に記載の粉砕されたポリウレタンの発泡体パウダー。
  84. 【請求項84】 粒子サイズが約0.001mm〜約0.25mmの範囲で
    ある、請求項77に記載の粉砕されたポリウレタンの発泡体パウダー。
  85. 【請求項85】 粒子サイズが約0.001mm〜約0.150mmの範囲
    である、請求項77に記載の粉砕されたポリウレタンの発泡体パウダー。
  86. 【請求項86】 粒子サイズが約0.001mm〜約0.045mmの範囲
    である、請求項77に記載の粉砕されたポリウレタンの発泡体パウダー。
  87. 【請求項87】 粒子サイズが約0.001mm〜約0.020mmの範囲
    である、請求項77に記載の粉砕されたポリウレタンの発泡体パウダー。
  88. 【請求項88】 粒子サイズが約0.001mm〜約0.010mmの範囲
    である、請求項77に記載の粉砕されたポリウレタンの発泡体パウダー。
  89. 【請求項89】 前記混入物を含むポリマーの発泡体は、ポリウレタンの発
    泡体スキンが混入したポリウレタンの発泡体を含む、請求項77に記載の粉砕さ
    れたポリウレタンの発泡体パウダー。
  90. 【請求項90】 前記混入物を含むポリマーの発泡体は、ポリマーシートが
    混入したポリウレタンの発泡体を含む、請求項77に記載の粉砕されたポリウレ
    タンの発泡体パウダー。
  91. 【請求項91】 前記ポリマーシートは、ポリエチレン、ポリプロピレンお
    よびポリスチレンから選択されたポリマーを含む、請求項90に記載の粉砕され
    たポリウレタンの発泡体パウダー。
  92. 【請求項92】 前記ポリマーシートはポリエチレンを含む、請求項91に
    記載の粉砕されたポリウレタンの発泡体パウダー。
  93. 【請求項93】 前記ポリマーシートは、約135℃より低い軟化点を有す
    るポリエチレンを含む、請求項77に記載の粉砕されたポリウレタンの発泡体パ
    ウダー。
  94. 【請求項94】 前記混入物を含むポリマーの発泡体は、紙が混入したポリ
    ウレタンの発泡体を含む、請求項77に記載の粉砕されたポリウレタンの発泡体
    パウダー。
  95. 【請求項95】 サイズが0.001mm〜約2mmである、粉砕されたポ
    リウレタンおよびポリウレタンの発泡体スキンから実質的に構成された、請求項
    77に記載の粉砕されたポリウレタンの発泡体パウダー。
  96. 【請求項96】 サイズが0.001mm〜約0.25mmである粒子を実
    質的に含む、請求項95に記載の粉砕されたポリウレタンの発泡体パウダー。
  97. 【請求項97】 サイズが0.001mm〜約0.150mmである粒子を
    実質的に含む、請求項95に記載の粉砕されたポリウレタンの発泡体パウダー。
  98. 【請求項98】 サイズが0.001mm〜約0.045mmである粒子を
    実質的に含む、請求項95に記載の粉砕されたポリウレタンの発泡体パウダー。
  99. 【請求項99】 サイズが0.001mm〜約0.020mmである粒子を
    実質的に含む、請求項95に記載の粉砕されたポリウレタンの発泡体パウダー。
  100. 【請求項100】 サイズが0.001mm〜約0.010mmである粒子
    を実質的に含む、請求項95に記載の粉砕されたポリウレタンの発泡体パウダー
  101. 【請求項101】 粉砕されたポリウレタンおよびポリマーシーチングから
    実質的に構成され、粒子サイズが0.001mm〜約2mmである、請求項77
    に記載の粉砕されたポリウレタンの発泡体パウダー。
  102. 【請求項102】 粉砕されたポリウレタンおよびポリマーシーチングから
    実質的に構成され、粒子サイズが約0.001mm〜約0.25mmである、請
    求項101に記載の粉砕されたポリウレタンの発泡体パウダー。
  103. 【請求項103】 粉砕されたポリウレタンおよびポリマーシーチングから
    実質的に構成され、粒子サイズが0.001mm〜約0.150mmである、請
    求項101に記載の粉砕されたポリウレタンの発泡体パウダー。
  104. 【請求項104】 粉砕されたポリウレタンおよびポリマーシーチングから
    実質的に構成され、粒子サイズが0.001mm〜約0.045mmである、請
    求項101に記載の粉砕されたポリウレタンの発泡体パウダー。
  105. 【請求項105】 粉砕されたポリウレタンおよびポリマーシーチングから
    実質的に構成され、粒子サイズが0.001mm〜約0.020mmである、請
    求項101に記載の粉砕されたポリウレタンの発泡体パウダー。
  106. 【請求項106】 粉砕されたポリウレタンおよびポリマーシーチングから
    実質的に構成され、粒子サイズが0.001mm〜約0.010mmである、請
    求項101に記載の粉砕されたポリウレタンの発泡体パウダー。
  107. 【請求項107】 前記ポリマーシーチングは、ポリエチレンおよびポリプ
    ロピレンおよびポリスチレンから選択されたポリマーを含む、請求項101に記
    載の粉砕されたポリウレタンの発泡体パウダー。
  108. 【請求項108】 前記ポリマーシートはポリエチレンを含む、請求項10
    7に記載の粉砕されたポリウレタンの発泡体パウダー。
  109. 【請求項109】 前記ポリマーシートは、約135℃より低い軟化点を有
    するポリエチレンを含む、請求項108に記載の粉砕されたポリウレタンの発泡
    体パウダー。
  110. 【請求項110】 粉砕されたポリウレタンおよび紙から実質的に構成され
    、粒子サイズが0.001mm〜約2mmである、請求項77に記載の粉砕され
    たポリウレタンの発泡体パウダー。
  111. 【請求項111】 粉砕されたポリウレタンおよび紙から実質的に構成され
    、粒子サイズが0.001mm〜約0.25mmである、請求項77に記載の粉
    砕されたポリウレタンの発泡体パウダー。
  112. 【請求項112】 粉砕されたポリウレタンおよび紙から実質的に構成され
    、粒子サイズが0.001mm〜約0.150mmである、請求項77に記載の
    粉砕されたポリウレタンの発泡体パウダー。
  113. 【請求項113】 粉砕されたポリウレタンおよび紙から実質的に構成され
    、粒子サイズが0.001mm〜約0.045mmである、請求項77に記載の
    粉砕されたポリウレタンの発泡体パウダー。
  114. 【請求項114】 粉砕されたポリウレタンおよび紙から実質的に構成され
    、粒子サイズが0.001mm〜約0.020mmである、請求項77に記載の
    粉砕されたポリウレタンの発泡体パウダー。
  115. 【請求項115】 粉砕されたポリウレタンおよび紙から実質的に構成され
    、粒子サイズが0.001mm〜約0.010mmである、請求項77に記載の
    粉砕されたポリウレタンの発泡体パウダー。
  116. 【請求項116】 ポリウレタンの発泡体パウダーおよび活性水素の化合物
    の混合物から閉じ込められた空気を、真空環境で遠心力によって排除する方法。
  117. 【請求項117】 活性水素の化合物内に分散されたポリウレタンの発泡体
    粒子を粉砕する方法であって、該発泡体粒子に一つ以上の機械的に活性化された
    表面によって生成される流体ずり応力を加える工程を包含する、方法。
  118. 【請求項118】 機械的に活性化された表面は、ロールミルの表面および
    回転子/固定子の表面から構成されるグループから選択された、請求項117に
    記載の方法。
  119. 【請求項119】 a)活性水素の化合物および多官能価のイソシアネート
    の反応生成物を含むポリウレタンの発泡体と、 b)ポリウレタンの発泡体スキン、ポリマーシーチングおよび紙から作製され
    た発泡体パウダーのグループから選択された一つ以上の混入物を含むポリウレタ
    ンの発泡体パウダーと を含む、ポリウレタンの発泡体組成。
  120. 【請求項120】 前記混入物は、前記ポリウレタンの発泡体パウダーの重
    量の約0.1%〜約75%の範囲である、請求項119に記載の組成。
  121. 【請求項121】 前記混入物は、前記ポリウレタンの発泡体パウダーの重
    量の約0.5%〜約75%の範囲である、請求項119に記載の組成。
  122. 【請求項122】 前記ポリウレタンの発泡体パウダーは、粒子サイズが2
    mm以下である、請求項119に記載の組成。
  123. 【請求項123】 前記ポリウレタンの発泡体パウダーは、粒子サイズが0
    .001mm〜0.150mmである、請求項119に記載の組成。
  124. 【請求項124】 前記ポリウレタンの発泡体パウダーは、粒子サイズが0
    .001mm〜0.045mmである、請求項119に記載の組成。
  125. 【請求項125】 前記ポリウレタンの発泡体パウダーは、粒子サイズが0
    .001mm〜0.020mmである、請求項119に記載の組成。
  126. 【請求項126】 前記ポリウレタンの発泡体パウダーは、粒子サイズが0
    .001mm〜0.010mmである、請求項119に記載の組成。
  127. 【請求項127】 ポリウレタンの発泡体パウダーの含有率は、重量の約3
    %〜約60%の範囲である、請求項126に記載の組成。
  128. 【請求項128】 ポリウレタンの発泡体組成であって、 a)活性水素の化合物および多官能価のイソシアネートの反応生成物を含むポ
    リウレタンの発泡体と、 b)ポリウレタンの発泡体スキン、ポリマーシーチングおよび紙から構成され
    たグループから選択された一つ以上の混入物を含むポリウレタンの発泡体から作
    製された第一のポリウレタンの発泡体パウダーであって、該第一のポリウレタン
    の発泡体パウダーは、(1)2ロール式ミルによって該混入物を含む発泡体を粉
    砕して、第二のポリウレタンの発泡体パウダーを作製する工程と、(2)該第二
    のポリウレタンの発泡体パウダーを急冷して、第三のポリマーの発泡体パウダー
    を形成する工程と、(3)該第三のポリウレタンの発泡体パウダーをふるい分け
    して、粒子サイズが約2mm以下である第一のポリウレタンの発泡体パウダーを
    作製する工程とを包含するプロセスによって作製される、第一のポリウレタンの
    発泡体パウダーと を含む、ポリウレタンの発泡体組成。
  129. 【請求項129】 ポリウレタンの発泡体組成を作製する方法であって、 a)第一の活性水素の化合物およびポリウレタンの発泡体パウダーの液体混合
    物を作製する工程であって、該ポリウレタンの発泡体パウダーは、ポリウレタン
    の発泡体スキン、ポリマーシーチングおよび紙から作製される発泡体パウダーの
    グループから選択された一つ以上の混入物を含む、工程と、 b)該液体混合物とポリウレタン発泡体形成化合物とを混合する工程であって
    、該ポリウレタン発泡体形成化合物は、多官能価のイソシアネート、発泡剤およ
    び触媒を含む、工程と、 c)前記発泡体形成化合物を反応させて、該イソシアネートと該第一の活性水
    素の化合物とを反応させることによってポリウレタンの発泡体を作製する工程と
    を包含する、方法。
  130. 【請求項130】 第二の活性水素化合物をさらに含む、請求項129に記
    載の方法。
  131. 【請求項131】 ミルから発泡体パウダーを収集するデバイスであって、
    該ミルは、第一の円筒型表面を含む第一のロールおよび第二の円筒型表面を含む
    第二のロールを有し、該デバイスは、 a)第一のエッジを有する第一の側壁であって、該第一のエッジは、該第一の
    円筒型表面の近位、および該第一の円筒型表面に実質的に平行に位置決めされる
    ように適合された、第一の側壁と、 b)第二のエッジを有する第二の側壁であって、該第二のエッジは、該第二の
    円筒型表面の近位、および該第二の円筒型表面に実質的に平行に位置決めされる
    ように適合された、第二の側壁と、 c)該第一の側壁と該第二の側壁とを結合する底面と、 d)該底面と該第一の側壁および該第二の側壁とを結合する第一の端壁であっ
    て、該第一の端壁は、該第一および該第二の円筒型表面の近位、および該第一の
    円筒型表面に実質的に垂直に位置決めされるように適合された、第一の端壁のエ
    ッジを含む、第一の端壁と、 e)該第一の端壁に対向し、該底面と該第一の側壁および該第二の側壁とを結
    合する第二の端壁であって、該第二の端壁は、該第一および該第二の円筒型表面
    の近位、および該第一の円筒型表面に実質的に垂直に位置決めされるように適合
    された、第二の端壁のエッジを含む、第二の端壁と、 f)気体のフローの注入口と、 g)気体のフローの出口と を含む、デバイス。
  132. 【請求項132】 前記第一および前記第二の円筒型表面のうちの第一の表
    面の近位、および該第一の円筒型表面に実質的に平行に位置決めされるように適
    合された少なくとも一つのスクレーパブレードをさらに含む、請求項131に記
    載のデバイス。
  133. 【請求項133】 前記チャンバから発泡体パウダーを放出する該チャンバ
    内部に位置決めされたオーガーをさらに含む、請求項131に記載のデバイス。
  134. 【請求項134】 前記第一および前記第二の側壁のエッジは、前記第一お
    よび前記第二の円筒型表面より柔らかい材料を含む、請求項131に記載のデバ
    イス。
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