CACIÓN DE UN CHORRO DE PULVERIZACIÓN DE POLIURET
CONTIENE SUSTANCIAS SÓLIDAS
CAMPO DE LA INVENCION
a presente invención se refiere a un procedimiento para la fabric e pulverización de poliuretano que contiene sustancias sólidas a or de pulverización.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
ara la fabricación de materiales compuestos de poliuretano que ias sólidas en el estado de la técnica se describen dos proc s:
n procedimiento habitual hasta el momento para la introd ias sólidas en un chorro de pulverización de poliuretano des e gas comprimido es la insuflación lateral de las partículas medi lementos de aplicación acoplados fuera del cabezal de mezcla. nes ideales y una adaptación ideal de las velocidades de flujo, e ción o distribución limitada de las partículas de sustancias sól e pulverización de poliuretano con pérdidas de sustancia sólida p s.
n la primera variante, las sustancias sólidas que van a usarse s de los dos componentes del poliuretano - normalmente el c la mezcla de componentes de sustancias sólidas así obtenida s un material compuesto de poliuretano que contiene sustanci S en este contexto son los documentos DE3909017C1 y DE4010 se describe la fabricación de plásticos celulares plastificados de tienen grafito expandible o melamina / grafito expandible.
o obstante, una forma de aproximación de este tipo está unida a ajas. Se produce un problema general en el caso de usar sustanci plo, porque estas normalmente no pueden disolverse en el c sto tiene como consecuencia que la dispersión formada por el c la sustancia sólida deba agitarse continuamente para tación de la sustancia sólida en el recipiente de reserva y para ribución homogénea de la sustancia sólida dentro del material co líquido, se modifican las propiedades físicas, por ejemplo, la al componente poliol puro, con lo que se influye negativam ad de mezcla de los componentes de la reacción.
? procesamiento de este tipo de sistemas solo es posible en das especialmente para ello, lo que, a su vez, tiene como co costes de producción. Adicionalmente, al usar cabezales de m durante el tratamiento de materias primas de poliuretano, se cortantes muy elevadas en las toberas de los cabezales de me partículas de sustancias sólidas, tales como, por ejemplo, grafito afectadas considerablemente y, con ello, puede influirse ente en su efecto deseado.
a segunda variante para la fabricación de materiales comp no que contienen sustancias sólidas consiste en el procedi o en el que una corriente de gas que contiene sustancias sólidas orro de pulverización de poliuretano.
? esta variante, las sustancias sólidas se alimentan al ación. En este caso, la adición de las sustancias sólidas t decir, una mezcla de al menos un componente poliol y al ente isocianato.
n chorro de pulverización de poliuretano de este tipo puede o es formas, por ejemplo, por la descomposición de un chorro líq l de poliuretano mediante una corriente de gas introducida te la salida de un chorro líquido de un material de poliuretano de composición) correspondiente.
ste tipo de procedimientos se describen, por ejemplo, en los 05048874A1 , DE10161600A1 , WO2007/073825A2, US3.1 977B. Una particularidad de los procedimientos descritos en los ntos citados consiste en que el insuflado de la corriente de gas q ancias sólidas en el chorro de pulverización de poliuretano se re independiente que se conecta directamente al lugar de salida d ación de poliuretano. Mediante esta cámara hueca / de mezcl ejorarse la mezcla del chorro de pulverización de poliureta as de sustancia sólida.
o obstante, en todos los procedimientos que siguen la segunda DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
or tanto, el objetivo de la presente invención es propo iento para la generación de un chorro de pulverización de poliu sustancias sólidas que evite las desventajas antes descritas del a. En especial, un objetivo consiste en proporcionar un procedi una humectación homogénea de las sustancias sólidas con, una menor o ninguna pérdida de sustancias sólidas.
l objetivo en el que se basa la presente invención se alcanza iento para la generación de un chorro de pulverización de poliu sustancias sólidas que se caracteriza porque se introduce una contiene sustancias sólidas en un chorro líquido de una mezcla retano.
or tanto, una diferencia fundamental de la presente invención de la técnica, en especial respecto a la segunda variante, consist e de gas que contiene sustancias sólidas no se aplica en el ación ya disperso de la mezcla de reacción, sino en el chorro aú do en las cámaras de mezcla. Aquí existe todavía un or tanto, mientras que los procedimientos del estado de la técnic alternativa descrita anteriormente usan fundamentalmente una c na tobera correspondiente para la descomposición de una de poliuretano y, en un chorro de pulverización de puesto de este tipo, se insufla otra corriente de gas que contiene el procedimiento según la presente invención se caracteriza p de gas que contiene sustancias sólidas se introduce en una y pulverización para la descomposición de un chorro líquido de u ión de poliuretano durante la salida de esta cámara de mezcla, ediante el procedimiento según la invención se mezclan las sin pérdidas con la mezcla de reacción de poliuretano en el int e pulverización, se humedecen de forma forzada y obtienen u nea de material de poliuretano / sustancia sólida / gas.
? el caso del procedimiento de pulverización mediante descomp primido se trabaja, de forma condicionada por el proceso, co S de gas, lo que, en caso de un dimensionamiento y una ndientes de los conductos de gas comprimido, hace posible un reduce intensamente el desgaste de los conductos y compo n el gas cargados con sustancias sólidas. La cantidad de gas ia para el proceso de pulverización se alimenta a la corriente de en el caso del transporte por corriente densa, solo directamente e mezcla y pulverización.
or "sustancias sólidas" se entiende en el sentido de la present ntalmente compuestos y sustancias que, a la temperatura usa iento, se presentan en un estado agregado sólido, es decir, p ias sólidas con una densidad relativamente elevada que norm an sustancias de relleno, sustancias sólidas en forma de fibras t plo, vidrio o fibras de carbono, o también reciclados en polvo ias sólidas retardantes de las llamas tales como, por ejem ble, melamina y sulfato de amonio. Del mismo modo, el co ias sólidas también comprende aquellas con menor densidad y co que el definido en la introducción de la memoria descriptiva. or tanto, se prefiere aplicar la corriente de gas que contiene las a través de una tobera de pulverización con función de mezcla e ción de poliuretano habituales en el mercado sobre la b posición con aire comprimido con reducidas modificaciones co ara sustancias de relleno, limitándose las cantidades de aplica el gas.
a corriente de gas que contiene sustancias sólidas s emente porque se conduce una corriente de gas media oras que contienen sustancias sólidas de un dispositivo dosi elular. Al hacer fluir un exceso de corriente en las cavidades d la sustancia sólida de la corriente de aire comprimido y se trans de sustancia sólida / aire o gas a la cámara de mezcla / cabezal itar la pulsación, el diámetro del canal en el interior del dispositivo tar diseñado de modo que pueda descartarse una superposició rma de realización garantiza además que también en cas xión o variaciones del número de revoluciones de la dosificació e facilita un caudal de aire cuantitativamente invariado para la pu mezcla de reacción de poliuretano y, con ello, puede p vamente sin cantidades de sustancias sólidas o con cantidades v mente reproducible de la proporción de sustancia sólida en sto de poliuretano que ha de fabricarse según las posibilidades ya a alimentación reproducible de sustancias sólidas mediante una c de las celdas de dosificación y arrastre de las sustancias sól de aire debe favorecerse una distribución suelta en las ión.
lediante la presentación sin presión diferencial de las sustancias na condensación de la distribución de sustancias sólidas al e de gas.
demás, mediante la compensación de presión se impide que S del aire de transporte se escapen a través del grupo dosifica oras y tolerancias de hendiduras) nuevamente al recipiente d ente en caso de sustancias sólidas abrasivas no pueden evitars de hendiduras condicionadas por la construcción,
ambién son posibles otros principios de dosificación de sustanci rno, por ejemplo, la dosificación a través de dispositivos c tadores o mediante bombas de polvo. No obstante, la dosificació de 20:1 a 200:1 , de forma especialmente preferida de 50:1 a 100 sto puede conseguirse, por ejemplo, mediante la modifica d de transporte de la sustancia sólida.
demás, se prefiere usar como gas nitrógeno o especialmente on especialmente económicos y, con ello, contribuyen a una re orrespondiente del procedimiento según la invención.
omo sustancia sólida se usa en el procedimiento según la lmente grafito expandible. De esta manera pueden obtenerse stos de poliuretano modificados con grafito expandible, los cuale ntes actualmente en especial por sus propiedades inhibidoras de ustancias sólidas posibles son, por ejemplo, sulfato de bario, tiza, melamina, polvo de madera o también residuos de ados.
tra forma de realización de la presente invención consiste en un erización para la introducción de una corriente de gas en un ch l en bruto de poliuretano que comprende lo siguiente:
n canal de pulverización a través del cual fluye el chorro del r que la cámara de mezcla en el cabezal de mezcla de poliu , también puede presentar diámetros mayores o menores. Prefe l de pulverización está diseñado en forma de tubito, emente su eje longitudinal en una recta con el eje longitudinal de ía del cabezal de mezcla de poliuretano.
as aberturas de entrada para la corriente de gas que entra en ción están dispuestas preferiblemente en la proximidad de la tra de mezcla de poliuretano al adaptador de pulverización, e o del canal de pulverización (visto en la dirección del flujo).
anto la "dirección de flujo de la corriente de gas" como también la del material en bruto de poliuretano" que se explicará más a rse de forma vectorial, siendo la longitud de los vectores corres onal al caudal correspondiente y su dirección, paralela a la direcci rriente de gas o del material en bruto de poliuretano. La posició e estos vectores se define, debido al diseño no rectilíneo o pu de entrada o el canal de pulverización, de modo que la dirección nte de gas no discurre a través del punto central de la abertura d l canal de pulverización. Expresado de otra manera esto signi de flujo de la corriente de gas al entrar en el canal de pulveriz a de forma fundamentalmente tangencial a la limitación que limi rización. En esta relación, debería ser evidente que, debido al de la abertura de entrada, no puede realizarse una disposici ial de la dirección de flujo de la corriente de gas al entrar en e ción en relación con la limitación que limita el canal de pulveri , en esta relación queda claro lo que ha de enten entalmente tangencial". Esto se explica de forma más clara en la uras 1 a 4.
ediante la disposición fundamentalmente tangencial, el compone decir, la dirección de flujo del material de poliuretano, se ali ente de rotación (torsión). Esta disposición sirve para la distribució de la mezcla de sustancia sólida / líquido / gas con el chorro de poliuretano.
demás, se prefiere que el dispositivo según la invención pres de gas, en especial, un número par de canales de gas cuyas co puede garantizarse un transporte de partículas en forma de un > 20 mis). Mediante la elevada velocidad de transporte con reduci (definición oficial del transporte aéreo: = por ejemplo 15 kg/kg reducido contacto entre las distintas partículas, lo que impide la for ados).
n caso de dos canales de gas, sus aberturas de entrada se emente en una recta, en caso de más de dos canales de gas, su da se disponen preferiblemente en un plano que está dispuest el canal de pulverización de forma perpendicular a la dirección de poliuretano.
demás, se prefiere que el diámetro del canal de gas, en especial trada en el canal de pulverización, se reduzca en la dirección del de gas.
racias a esta medida se incrementa la velocidad de flujo, se impi no de la mezcla de gas/ sustancia sólida / líquido en el canal d la intensidad del efecto de rotación en el canal de pulverizació los caudales de gas deberían estar ajustados de modo que se transversal de la abertura de entrada tiene lugar en este caso ño a experimental dado que, además del tamaño de las partícula ras de superficie y geometrías de las partículas son responsa ística de transporte. Como orientación para el diseño puede t de 3,3 veces el diámetro de referencia.
referiblemente, la dirección de flujo de la corriente de gas y la di \ material de poliuretano (es decir, los vectores correspondien rman un ángulo de 1 10o a 115o.
e prefiere especialmente que la dirección de flujo de la corrie entrada en el canal de pulverización, en especial, poco antes de al de pulverización, experimente un desvío formando un ángulo d emente de 7,5°, hacia la dirección de flujo del material de poliu han mostrado que plaquitas de grafito expandible muestran, edida(s), un comportamiento de introducción claramente mejor e rial de poliuretano líquido. Fuerzas centrífugas ocasionan un de ación del chorro de partículas. Mediante el incremento simult d de flujo y la orientación de las partículas a favor del flu , carburo de wolframio, carburo de silicio y / o carburo de boro.
demás, se prefiere que el canal de gas se configure mediante un as, en especial, un acople hecho de un material resistente al e estas medidas se reduce claramente el desgaste del material t gas como también en el canal de pulverización.
e forma alternativa, el acople de dos piezas también pu ado de un material menos resistente al desgaste, en este caso componente inferior y el superior preferiblemente un disco de ce , un disco de cerámica hecho de un material resistente al des acia arriba los canales de gas y, con ello, actúa como un ente de desvío para la corriente de gas cargada de partículas.
jemplos de realización:
istemas de poliuretano tales como los usados, por ejemplo, para anales de cables y para el sellado de suelos. Aquí pueden usarse ólidas, por ejemplo, para una mejor protección contra las llamas, xtracción del molde, un mejor aislamiento eléctrico o propiedades ejoradas.
uperficie con perfiles sencillos tales como silos, contenedores de granel, acanaladuras de transporte o tubos, para la fabricación permeables al agua en ingeniería civil, por ejemplo, estanque chos y puentes, para la fabricación de moldes elásticos, para el e tubos con espuma sintáctica, como capa de protección contra ara, por ejemplo, contenedores o como revestimiento exterior rotección de piezas de moldes, por ejemplo, acolchados de iezas de absorción de ruidos. Aquí pueden usarse sustancias s jemplo, para una mejor protección contra las llamas, onductividad eléctrica, mejor extracción del molde, propiedades ejoradas, un menor coeficiente de dilatación térmica lineal longit ayor densidad o un menor desgaste.
ásticos celulares plastificados mediante descarga de pulveriz omo se presentan, por ejemplo, en esponjas para asientos o en m aplicación en espacios públicos o privados y en el tráfico de per omo, por ejemplo, asientos para autobuses, trenes, barcos utomóviles, teatros, cines, muebles y camas (de hospital). Aq ecánicas mejoradas o un menor desgaste.
spumas duras mediante descarga de pulverización tales como l san, por ejemplo, en el aislamiento de tubos, en paneles com etal, en neveras, depósitos, reactores o recipientes de agua cal ueden usarse sustancias sólidas, por ejemplo, para una mejor ntra las llamas, una mejor unión al sustrato, una mejor co léctrica, una mejor resistencia térmica y un mejor aislamiento así btener propiedades mecánicas mejoradas.
sponjas semi-duras mediante descarga de pulverización tales cor usan, por ejemplo, para tableros de instrumentos, revestim terior de puertas o techos interiores. Aquí pueden usarse sustanci or ejemplo, para una mejor protección contra las llamas, una mej ustrato, una mejor conductividad eléctrica, para obtener p ecánicas mejoradas, una mayor o menor absorción de agua, p cústicas mejoradas o propiedades térmicas mejoradas.
sponjas de pulverización tales como las usadas para el aisla ompartimentos de refrigeración, edificios, remolques cisterna ecorativos o piezas de revestimiento de vehículos. Aquí pued ustancias sólidas, por ejemplo, para una mejor protección contra na mejor conductividad eléctrica, una mayor o menor absorció ropiedades mecánicas mejoradas, una mejor extracción del mol oeficiente de dilatación térmica longitudinal o un menor desgaste. sponjas de relleno mediante descarga de pulverización tales sadas, por ejemplo, para el sellado o refuerzo de cavi omponentes. Aquí pueden usarse sustancias sólidas, por ejempl enor absorción de agua, una mejor unión al sustrato o pa ropiedades mecánicas mejoradas.
arniz de protección contra incendios o barnices de color mediant e pulverización en los que el agente de protección contra ince igmentos se alimentan con el procedimiento descrito ant irectamente a cualquier barniz base que se desee.
dhesivos de uno o dos componentes en los que las propiedades el comportamiento tixotrópico pueden ajustarse de forma e dividual localmente mediante la alimentación de sustancias sólida iones de capas de apantallamiento contra radiaciones, po tanqueización de suelos para la recogida de líquidos radioactivos, maño de las partículas de sustancias sólidas que han de introdu portancia. De forma especialmente preferida, el tamaño de las pa 1 mm.
ás, el procedimiento según la invención se realiza preferiblement chorro de pulverización de poliuretano que contiene sustancias tal como se ha descrito anteriormente en un molde abierto o un .
iguras 1 a 4 muestran el adaptador de pulverización según la inve n conexión con un cabezal de mezcla que se adapta a estos, iguras 1 y 2 muestran a modo de ejemplo un adaptador de pu sto por dos partes, a saber, los componentes 2 y 6 mostrados en la figura 1 se muestra la parte 2 inferior del adaptador de pulveri de gas pueden dotarse a través de las entradas 1 con mezcla as sólidas; y continúan a través del componente hasta su superf gura 1. Dado que los canales de gas discurren inclinados ra entre la parte inferior del adaptador 2 de pulverización y el ¦
as figuras 3 y 4 muestran el adaptador de pulverización según l Sto nuevamente por dos componentes 2 y 6 en conexión con un ía de poliuretano a alta presión.
? la figura 3 se muestra cómo se cubren los canales 3 de gas y trados en la figura 1 mediante un disco 8 de cobertura de cerámic corriente 9 de gas que atraviesa los canales 3 de gas expe rse con el disco 8 de cerámica, un desvío en un ángulo de 5o a e realización mostrada, la relación del diámetro de la entrada d ción respecto al diámetro interior de la salida del cabezal de me bién se muestra un empujador 7 que sirve para la limpieza de de mezcla.
a forma de realización mostrada en la figura 4 se corresponde en ntal a la forma de realización mostrada en la figura 3 - con la dif está previsto ningún disco 8 de cobertura de cerámica. En est y 6 del acople están hechas preferiblemente de un material re plo de realización:
jeto del siguiente ejemplo de realización fue la introducción le en un chorro de pulverización de poliuretano para generar un no retardadora de las llamas. Las cantidades de sustan das se situaron en un 20 por ciento en peso referido a la de no.
a de mezcla de reacción: 50 g/s (densidad de la mezcla 1 ,088 g/c a de sustancia sólida: 10 g/s de grafito expandible (densidad 1 ,5 g medio de partícula de la sustancia sólida: 600 µ??
de mezcla: mezcla a alta presión mediante inyección por corrient nstalación de pulverización de poliuretano habitual en el mercado de aire de pulverización: 2,5 dm3/s
de la tobera de pulverización: 5 mm
ripción de las sustancias de partida:
saron los siguientes polioles, tanto de forma pura como en s mezclas, así como estabilizadores, activadores y co anatos.
ador 1 : bis(2-dimetilaminoetil) éter disuelto en dipropilenglicol, p de la empresa Air Products.
ador 2: Tetrametiliminobispropilamina, por ejemplo, Jafcat® Z Huntsman.
ocianato: Un prepolímero con un contenido de NCO de aproxima bricado a base de 2-Kern-MDI y su homólogo superior así como ndice OH de 28,5 y una funcionalidad de 6.
ipio funcional:
rincipio funcional del adaptador de pulverización se ba posición con aire comprimido. Corriente abajo, a la cámara de me ra en el cabezal de mezcla se introdujo mediante un adaptador ación mediante 4 ranuras tangenciales. La alimentación de las ediante una ranura anular circundante que se alimentó a su ve de aire comprimido. La mezcla de reacción que sale se aceleró ptador de pulverización a través de la adición de aire y se d lmente mediante la torsión generada de las ranuras tangen n chorro de pulverización (figura 1).
l ejemplo descrito se usó únicamente una de las cuatro ranuras ta ntroducción de la mezcla de gas / sustancia sólida, ampliándose sal al diámetro necesario de 2 mm. Las ranuras restantes pudie bios para la aplicación de aire de pulverización puro. En caso ne n de sustancia sólida puede realizarse mediante varios d ores o diferentes ranuras. Mediante una disposición de este tip ad de procesar mayores cantidades de descarga o diferentes ue pueden añadirse según las necesidades,
udal de aire de todas las ranuras se ajustó considerando velo stantes.
endo descrito la invención como antecede, se declara como pr o en las siguientes reivindicaciones.