NO310858B1 - Fremgangsmåte og anordning for fremstilling av skum ved hjelp av CO2 opplöst under trykk - Google Patents
Fremgangsmåte og anordning for fremstilling av skum ved hjelp av CO2 opplöst under trykk Download PDFInfo
- Publication number
- NO310858B1 NO310858B1 NO19955268A NO955268A NO310858B1 NO 310858 B1 NO310858 B1 NO 310858B1 NO 19955268 A NO19955268 A NO 19955268A NO 955268 A NO955268 A NO 955268A NO 310858 B1 NO310858 B1 NO 310858B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- carbon dioxide
- flow channel
- liquid
- under pressure
- pressure
- Prior art date
Links
- 239000006260 foam Substances 0.000 title claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 113
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 57
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 53
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 36
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 18
- 238000005187 foaming Methods 0.000 claims description 15
- 239000003380 propellant Substances 0.000 claims description 13
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 10
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 10
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 6
- 230000002040 relaxant effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 20
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 19
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 229920001228 polyisocyanate Polymers 0.000 description 9
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 8
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 7
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 7
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 description 6
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 6
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 6
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 5
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 5
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 5
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 3
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 3
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 2
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930182556 Polyacetal Natural products 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N biuret Chemical group NC(=O)NC(N)=O OHJMTUPIZMNBFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- VPKDCDLSJZCGKE-UHFFFAOYSA-N carbodiimide group Chemical group N=C=N VPKDCDLSJZCGKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 150000005827 chlorofluoro hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000006261 foam material Substances 0.000 description 1
- 239000004872 foam stabilizing agent Substances 0.000 description 1
- DYDNPESBYVVLBO-UHFFFAOYSA-N formanilide Chemical compound O=CNC1=CC=CC=C1 DYDNPESBYVVLBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N isocyanuric acid Chemical group OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008258 liquid foam Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920006149 polyester-amide block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920006295 polythiol Polymers 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N urea group Chemical group NC(=O)N XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AVWRKZWQTYIKIY-UHFFFAOYSA-N urea-1-carboxylic acid Chemical group NC(=O)NC(O)=O AVWRKZWQTYIKIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N urethane group Chemical group NC(=O)OCC JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
- B29C44/34—Auxiliary operations
- B29C44/36—Feeding the material to be shaped
- B29C44/46—Feeding the material to be shaped into an open space or onto moving surfaces, i.e. to make articles of indefinite length
- B29C44/461—Feeding the material to be shaped into an open space or onto moving surfaces, i.e. to make articles of indefinite length dispensing apparatus, e.g. dispensing foaming resin over the whole width of the moving surface
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
- B29C44/34—Auxiliary operations
- B29C44/3469—Cell or pore nucleation
- B29C44/348—Cell or pore nucleation by regulating the temperature and/or the pressure, e.g. suppression of foaming until the pressure is rapidly decreased
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S521/00—Synthetic resins or natural rubbers -- part of the class 520 series
- Y10S521/914—Polyurethane cellular product formed from a polyol which has been derived from at least two 1,2 epoxides as reactants
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
- Molding Of Porous Articles (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og en anordning for fremstilling av skum ved hjelp av under trykk oppløst karbondioksid som drivmiddel, hvor massen som skal skummes under trykk blir blandet med fortrinnsvis flytende karbondioksid og deretter blir avspent under skumdannelse. Som skummbar masse blir det fortrinnsvis tilsatt flytende utgangsprodukter for kunststoffer, som på grunn av en etter skummingen startende polyaddisjons- eller polykondensasjonsreaksjon herder til skumkunststoff. Spesielt angår oppfinnelsen polyuretanskumstoff.
Ved fremstillingen av polyuretanskumstoff blir minst en av de reaktive komponentene
(forbindelser med polyisocyanat og isocyanat reaktive hydrogenatomer, spesielt polyoler)
tilsatt et flytende eller gassformig middel, deretter blir det blandet med den andre komponenten og den dannede blandingen blir enten diskontinuerlig ført til en form eller kontinuerlig på et transportbånd, hvor blandingen skummer og herder.
For oppnåelse av et skum, har en rekke fremgangsmåter funnet bred anvendelse i teknikken. På den ene siden ble det tilsatt væsker som fordamper ved lav temperatur, samt lavmolekylære klorfluorhydrokarboner, metylenklorid, pentan osv., som fordamper fra den enda flytende reaksjonsblandingen og danner blærer (fysikalsk skumming). Dessuten kan reaksjonsblandingen hhv. en av komponentene bli tilført luft (mekanisk skumoppnåelse) og til sist blir ved polyuretanskumming polyolkomponenten tilsatt vann som drivmiddel, som etter blanding med isocyanatkomponenten ved reaksjon med isocyantatet frisetter karbondioksid som skummingsgass (kjemisk skumoppnåelse).
Av miljøhensyn, på grunn av arbeidshygiene og på grunn av den sammenligningsmessige høye oppløseligheten av flytende karbondioksid i polyolkomponenten, er flytende karbondioksid allerede flere ganger foreslått som drivmiddel (GB-A 803.771, US-A 3.184.419). Imidlertid har karbondioksid hittil ikke funnet noe anvendelse i teknikken, åpenbart på grunn av vanskelighetene for oppnåelse av homogen skumming ved den nødvendige avspenningen av reaksjonsblandingen fra trykk mellom 10 og 20 bar. Her består problemet på den ene siden i at umiddelbart etter avspenningen fordamper karbondioksidet relativt plutselig, slik at det skjer en svært sterk volumøkning i reaksjonsblandingen med en faktor på omkring eksempelvis ca. 10, som er vanskelig å beherske og på den annen side lider den reaktive blandingen av karbondioksidets fri-givningsforsinkelse som ligger 3 til 6 bar under likevektsdamptrykket til CO2 ved den anvendte temperaturen, slik at det kan skje plutselige eksplosjonsaktige karbondioksid-frigivinger med det resultatet at det blir innesluttet store blærer eller hulrom i skum-stoffet.
Ifølge DE-A 2.628.785 er det således allerede foreslått fremskaffelse av kimer for kar-bondioksidrfemgivingen ved å bringe inn luft i polyolkomponenten før det i denne blir oppløst karbondioksid.
Ifølge EP-A 145.250 blir evnen til karbondioksid for dannelse av addukter med vann og andre lavmolekylære væsker utnyttet, for å oppnå en øket frigiving av karbondioksid fra reaksjonsblandingen slik at skumdannelsen ved frigiving av karbondioksid først starter forsinket etter avspenning av reaksjonsblandingen. Etter nedbryting av adduktet står vannet til anvendelse som ytterligere kjemisk drivmiddel. Likevel blir muligheten til å beherske skumdannelsen i større tekniske prosesser med dette knapt forbedret, da såvel adduktdannelsen som også dets nedbryting er ytterst labil under betingelsene som hersker i reaksjonsblandingen, dessuten blir det der også beskrevet tilsetning av et i et se-parattrinn fremstilt addukt under medvirkning av lavere molekylære tertiæraminer, som åpenbart viste en betydelig forlenget nedbrytingstid i forhold til spontant dannet vann/C02-addukter.
Kombinasjoner av fysikalsk oppløste karbondioksid eller andre ved lavere temperaturer kokende fysikalske eller kjemiske drivmidler som vann eller klorfluorhydrokarboner ble foreslått ifølge EP-A 89796.
Ifølge DE-9411804 U foreslås det å avspenne polyuretanreaksjonsblandingen som inneholder oppløst karbondioksid via en langsgående trykkavlastningssone, som strekker seg over hele bredden av transportbåndene i et blokkskummingsanlegg, på form av en spalte eller serieanordnet kanal, og å tilføre den til et skumdannelseskammer. Derved skytes polyuretanblandingen inn med en høyere hastighet i det ferdigfremstilte flytende skummet.
Alle disse forslagene har ikke ført til teknisks anvendbare løsninger for anvendelse av fysikalsk undertrykt oppløst CO2 som drivmiddel for polyuretanskumfremstilling.
Undersøkelsen som ligger til grunn for foreliggende oppfinnelse, går ut fra det utgangs-punkt at betingelsene under hvilke den under trykk stående C02-inneholdende polyuretanreaksjonsblandingen blir avspent, har en vesentlig påvirkning på skumdannelsen.
Ifølge US-A 3.184.419 blir den av blandeanordningen utgående, under trykk stående karbondioksidinneholdende reaksjonsblandingen, plutselig avspent under en ventil. Ifølge
EP-A 145.250 skal avspenningen skje gradvis ("gradually"), hvorved den gradvise trykkreduksjonen kan skje ved gjennomstrømming av den karbondioksidinneholdende reaksjonsblandingen gjennom en slange. Dermed kan frigivingen som skjer i slangen av en del av gassen nødvendigvis ikke bli sett på som en ulempe, da derved blærekimdannelsen kan bli understøttet. Innen rammen av foreliggende oppfinnelse har bakgrunnsundersøkelsen imidlertid vist at en slik foregående, dvs. spontan og ikke indusert blærekimdannelse, er en ulempe for porestrukturen eller fra en slik spontan blærekimdannelse, regelmessig resulterer i et skum som ikke bare har en sterkt forskjellig porestruktur, men også store bobler og hulrom.
Konseptet med forsinket karbondioksidfrigiving, dvs. frigiving først etter påføring av reaksjonsblandingen på formgivingsmidlet (transportbånd eller form) ved adusering av karbondioksidet i hydroksylgruppeholdige forbindelser, fører også derfor ikke til en kontrollert skumdannelse, da adduktet under skummingsbetingelsene er ekstremt instabilt og således alltid større mengder av ikke-adusert karbondioksid er tilstede, som ved tilsvarende nærvær av blærekimer spontant blir fortidlig frigitt.
På grunn av denne og andre observasjoner, ble følgende krav oppstilt for utvikling av en fremgangsmåte for fremstilling av skumstoff fra tokomponentkunststoffer under anvendelse av fysikalsk undertrykk oppløst karbondioksid som drivmiddel: 1. Avspenningen av reaksjonsblandingen inneholdende oppløst karbondioksid fra trykk, ved hvilket blandingen er undermettet, til et trykk ved hvilket blandingen er sterkt overmettet av karbondioksid, skal skje innen et så kort tidsrom innen hvilket det ikke skjer noen frigiving av karbondioksidet. 2. Dannelsen av blærekimer i den flytende tokomponentreaksjonsblandingen må bli kontrollert slik at hver av de oppnådde blærekimene på lik måte kan delta i frigiving av karbondioksid fra reaksjonsblandingen, slik at det blir oppnådd mest mulig homo-gene porer. 3. Ved den induserte blærekimdannelsen skal det bli oppnådd så mange blærekimer at det tilsvarer poretallet i det utherdede skumkunststoffet. 4. Rimdannelsen skal bli bevirket med den høyest mulig overmetting av karbondioksidet oppløst i reaksjonsblandingen, dvs. umiddelbart i tilslutning til avspenningen til tilnærmet omgivelsestrykk.
Ifølge oppfinnelsen blir det foreslått at avspenningen av reaksjonsblandingen fra et trykk over mettingstrykket for det oppløste karbondioksidet til nær atmosfærisk trykk ble gjennomført i en langstrukket strømningskanal med lite tverrsnitt i minst en retning i løpet av kort tid, og å bevirke blærekimdannelsen ved oppnåelse av høy skjærhastighet i reaksjonsblandingen.
Gjenstand for foreliggende oppfinnelse er således en fremgangsmåte for fremstilling av skumstoff av tokomponentsreaktive kunststoffer under anvendelse av karbondioksid som drivmiddel ved blanding av minst en av de reaktive komponentene med karbondioksid under trykk, blanding av komponentene hvorav minst en inneholder karbondioksid under trykk, avspenning av den karbondioksidinneholdende reaktive blanding og herding, som er kjennetegnet ved at den reaktive blandingen blir trykket gjennom en langstrakt strømningskanal, hvor trykket blir redusert mot strømningsmotstanden under oppnåelse av høy skjærhastighet og deretter før oppskummingen blir strømningshastigheten til væsken redusert til 1/10 til 1/500.
Spesielt angår oppfinnelsen en fremgangsmåte for fremstilling av skumstoffer av tokomponentkunststoffer under anvendelse av karbondioksid som drivmiddel ved blanding av minst en av de reaktive komponentene med karbondioksid under trykk, blanding av komponentene av hvilke minst en inneholder karbondioksid under trykk, avspenning av den karbondioksid inneholdende flytende reaktive blandingen og herding.
Fortrinnsvis utgjør den i strømningskanalen oppnådde skjærhastigheten mer enn 10^/sekund, fortrinnsvis mer enn 10^/sekund, spesielt mer enn 10^/sekund.
Oppholdstiden til den reaktive blandingen i strømningskanalen er fortrinnsvis mindre enn 10 millisekunder, spesielt foretrukket mindre enn 1 millisekund.
Gjenstand for oppfinnelsen er dessuten en anordning for fremstilling av skum fra en væske inneholdende en gass oppløst under trykk ved avspenning av væsken til et trykk som ligger under metningstrykket til den oppløste gass og frigiving av den inneholdte gass, med de følgende kjennetegn:
Den omfatter et hus (2) inneholdende minst en langstrakt strømningskanal (4) med lite tverrsnitt i minst en dimensjon, et fordelingskammer (5) for den under trykk stående væsken over den minst ene innløpsåpningen for strømningskanalen, en tilførselsledning (7) fra hvilken fordelingskammeret (5) blir tilført såvel som middel (6, 18) for reduksjon av hastigheten til væsken til 1/10 til 1/500 bak utløpsenden (15) fra strømningskanalen (4).
Fortrinnsvis er strømningskanalen utformet i form av en på tvers av strømningsretningen langstrakt spalte; spesielt foretrukket i form av en rotasjonssymmetrisk ringspalte.
Spesielt foretrukket blir ringspalten dannet av et konisk utvidende eller innsnevrende rotasjonssymmetrisk sentrallegeme, og en tilpasset konisk utboring i huslegemet, hvor sentrallegemet og huslegemet er utformet i forhold til hverandre forskyvbart i akseretning for innstilling av spaltebredden.
Egnede midler for reduksjon av hastigheten av de i strømningskanalen gjennomstrøm-mende væskene er en bak utløpsåpningen til strømningskanalen anordnet prelleflate, på hvilken væskestrålen strømmer ut, eller en etter utløpsåpningen anordnet sikt med et fint tverrsnitt som er større enn det frie tverrsnitt i utløpsåpningen med hastighetsreduk-sjonsfaktor.
Det lille tverrsnittsmål til strømningskanalen er fortrinnsvis 0,05 til 1 mm, spesielt foretrukket 0,1 til 0,5 mm. Lengden til strømningskanalen i strømningsretningen er fortrinns 30 til 300 ganger, spesielt 50 til 200 ganger det lille tverrsnittsmål.
Som reaktive tokomponentkunststoffer blir det fortrinnsvis fremstilt polyuretankunst-stoffer ifølge polyisocyanatpolyaddisjonsfremgangsmåten.
For dette blir det som komponent A tilsatt alifatiske, cykloalifatiske, aralifatiske, aromatiske og heterocykliske polyisocyanater, som f. eks. de beskrevet av Justus Liebigs Annalen der Chemie, 562, sidene 75 til 136.
Spesielt foretrukket blir det tilsatt aromatiske polyisocyanater, spesielt foretrukket blir som regel de teknisk lett tilgjengelige polyisocyanatene, f.eks. 2,4- og 2,6-toluylendiisocyanat såvel som ønskede blandinger av disse isomerene ("TDI"), polyfenyl-polymetylen-polyisocyanater, som de fremstilt via anilinformaldehydkondensasjon og påfølgende fosfenering ("rå MDI") og polyisocyanater ("modifiserte polyisocyanater") med karbodiimidgrupper, uretangrupper, allofanatgrupper, isovyanuratgrupper, urin-stoffgrupper eller biuretgrupper, spesielt slike modifiserte polyisocyanater som er avledet fra 2,4- og/eller 2,6-toluylendiisocyanat.
Som andre komponent B ("polyolkomponent") blir forbindelser med minst to overfor isocyanater reaktive hydrogenatomer med molekylvekt som regel mellom 60 og 5000, fortrinnsvis mellom 100 og 2000, spesielt foretrukket mellom 200 og 800, foretrukket. Herunder forstår man ved siden av forbindelser med aminogrupper, tiolgrupper eller kar-boksylgrupper, fortrinnsvis forbindelser med hydroksylgrupper, spesielt forbindelser med 2 til 8 hydroksylgrupper, spesielt slike med molekylvekt mellom 200 og 2000, fortrinnsvis 300 til 1200, feks. polyester med minst 2, som regel 2 til 8, fortrinnsvis 2 til 6, hydroksylgrupper, polyeter, polytioeter, polyacetal, polykarbonat og polyesteramid, som de som er kjent for fremstilling av polyuretanskum; helt spesielt foretrukket er polyeter-polyol.
For anvendelse som polyolkomponenter er egnet forbindelser som blir beskrevet på sidene 6 til 9 i EP-B 121.851.
Dessuten kan for fremstilling av reaksjonsblandingen også vann, ytterligere drivmidler, skumstabilisator, katalysatorer såvel som enkelte i og for seg kjente hjelpe- og tilsetningsstoffer bli anvendt. Disse i og for seg kjente, ytterligere anvendbare midlene er beskrevet på sidene 9 til 11 i EP-B 121.850.
Spesielt foretrukket blir ifølge oppfinnelsen vann tilsatt som ytterligere drivmiddel i en mengde fra spesielt foretrukket 1 til 7 vekt-% av reaksjonsblandingen. Foretrukket blir anvendt vann i en mengde på 2 til 5 vekt-%.
Det ytterligere anvendbare midlet kan bli atskilt tilført blandeaggregatet for blanding av isocyanatkomponentene og polyolkomponentene eller være tilført allerede før blanding av isocyanat med polyol til en av hovedkomponentene, hvor det medanvendte vann og ytterligere med isocyanat reagerende tilsetningskomponenter kun kan bli tilsatt polyolkomponenten.
Fremgangsmåteteknikken for fremstilling av polyuretanskum er prinsipielt beskrevet i Becker/B raun, Kunststoff-Handbuch, bind 7: Polyrethane, 1993, sidene 143 til 149, spesielt bilde 4.8 og bilde 4.9 på side 148.
Fortrinnsvis blir komponentene blandet i et såkalt lavtrykksrøreverksblandekammer, hvor det ifølge oppfinnelsen hersker et trykk i blandekammeret som ligger ovenfor metningstrykket til det oppløste karbondioksid.
I en eller flere av komponentene, spesielt polyolkomponenten, blir det før innledning av komponentene i blandehodet oppløst karbondioksid. Fortrinnsvis blir karbondioksidet tilsatt i en mengde fra 1 til 7 vekt-%, spesielt 2 til 5 vekt-% av total reaktiv blanding. Oppløsningen av karbondioksidet, fortrinnsvis kun i polyolkomponenten, kan skje på ønsket måte, f. eks. a) gassformig karbondioksid blir holdt i beholderen inneholdende polyolkomponentene ved et trykk fra 15 til 25 bar, hvor polyolen blir innblandet ved hjelp av et røreverk; b) flytende karbondioksid blir ved romtemperatur blandet med polyolen, f.eks. i en statikkblander ved et trykk fra 70 til 80 bar og deretter avspent for innføring i lav-trykksrøreblandehodet til et trykk fra 15 til 25 bar; c) flytende, f.eks. til -20°C avkjølt karbondioksid, blir ved et trykk på 15 til 25 bar blandet med den ved romtemperatur værende polyolkomponenten, hvor blandingen
skjer slik at karbondioksidet blir oppløst i polyolkomponenten før den kan fordampe.
Det er nå funnet at spesielt det foretrukne alternativ c) på grunn av den høye tilbøyelighet til karbondioksidet til å gå i oppløsning, kan gjøres ved hjelp av en hurtigløpende gjennomstrømningsrører som er anordnet i polyol-ledningen ved innledningsstedet for det flytende karbondioksid.
Komponentene til det reaktive kunststoff av hvilke inneholder minst det oppløste karbondioksid, blir nå tilført til blandehodet, her blandet og i tilslutning til utløpet fra blandehodet avspent ifølge oppfinnelsen under skumdannelse.
Såfremt sammensetningen av den reaktive blandingen begunstiger den spontane dannelsen av C02-addukter, f.eks. på hydroksylgruppeholdige forbindelser, blir forsinket i løpet av den nødvendige nedbrytingstid fra adduktet ytterligere CO2 frigitt, som i det vesentlige fører til forstyrrelser av de allerede tilstedeværende skumblærene. Ved medanvendelse av vann som kjemisk drivmiddel "stig" skummet videre ved start av isocyanatreaksjonen av vannet.
Oppfinnelsen vil nedenfor bli nærmere forklart ved hjelp av de vedlagte figurer, hvor: Fig. 1 viser lengde-/tverrsnittet gjennom den første utførelsesform av foreliggende oppfinnelse med konisk utvidende rotasjonssymmetrisk strømningskanal og med støtflater for reduksjon av strømningshastigheten til væsken.
Fig. 2 viser tverrsnitt A-A gjennom anordningen ifølge fig. 1.
Fig. 3 viser en ytterligere utførelsesform av foreliggende oppfinnelse med konisk inn
snevrende strømningskanal.
Fig. 4 viser en utførelsesform ifølge krav 1, hvor avstanden mellom prelleflaten og ut
løpsenden av strømningskanalen er varierbar.
Fig. 5 viser en ytterligere utførelsesform av foreliggende oppfinnelse hvor midlet for
reduksjon av strømningshastigheten til væsken er en sikt.
Fig. 6 viser en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse, hvor det ved utløpet av
strømningskanalen er anordnet et flertall utløpsorninger.
Fig. 7 viser tverrsnitt B-B gjennom anordningen ifølge fig. 6.
Fig. 8 viser en del av en anordning for fremstilling av polyuretanskum under
anvendelse av en skumfremstillingsanordning ifølge fig. 3.
Skumdannelsesanordningen 1 ifølge fig. 1, består av et hus 2 med en konisk utvidende boring i hvilken det er satt inn et konisk utvidende sentrallegeme 3, hvor de konisk utvidende delene av huset 2 og den konisk utvidende delen av sentrallegemet 3, danner en strømningskanal 4 utformet i form av en rotasjonssymmetrisk, konisk utvidende spalte. På innløpssiden for væsken til strømningskanal 4, befinner det seg inne i huset en for-delingskanal 5 for væsken som blir sprøytet ut av en ledning 7 (se fig. 2). I den der fremstilte utførelsesformen er bredden av strømningskanalen 4 utført stillbar, ved at sentrallegemet 3 er utformet bevegelig i aksial retning. For dette har sentrallegemet 3 en sylindrisk fortsettelse 8 som er ført inn i huset 2 og er tettet mot huset ved glidepaknin-gene 13, 14. Bevegelsen i aksial retning av sentrallegemet 3 skjer i den der fremstilte ut-førelsesform ved hjelp av en hydraulisk kolbe 10, som er forbundet med den sylindriske fortsettelsen 8 og er bevegelig i sylinderrommet 9 ved hjelp av hydrauliske væskeled-ninger 11 og 12 i aksialretning.
Den under trykk i fordelingsrommet 5 innførte væske, inneholdende oppløst karbondioksid, spesielt polyuretanreaktive blanding, strømmer gjennom strømningskanalen 4 under avspenning. I utløpsenden 15 av kanal 4, kommer væsken ut med høy hastighet. Tvers for strømningsretningen for væsken er prelleflaten 6 plassert, på hvilken væsken kommer ut og dets kinetiske energi blir turbulent redusert. Væsken kommer så ut gjennom utløpstverrsnittet 16 under oppskumming. Fig. 3 viser en anordning tilsvarende fig. 1, hvor imidlertid strømningskanalen 4 er utformet innsnevrende i strømningsretningen og støtflaten 6 befinner seg innenfor ut-løpstverrsnittet 16. Fig. 4 viser en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse ifølge fig. 1, hvor imidlertid avstanden i akseretning mellom støtflaten 6 og utløpsåpningen 15 i strømningskanal 4 er utformet stillbar. I den viste fremstilling kan avstanden bli variert over skrugjengene 17. Fig. 5 viser en anordning ifølge oppfinnelsen, hvor det som middel for reduksjon av hastigheten av væsken etter utløp av spalten 4, er plassert en sikt hhv. hullgitter 18. Avstanden mellom hullgitteret 18 fra sentrallegemet 3 kan bli innstilt ved hjelp av gjenger 17. Gjengene 17 griper inn i en glidering 19 som er forbundet over et stamsystem 20 som ligger utenfor huset 2 tilbake til sentrallegemet. På denne måten kan ved forandring av bredden av spalten 4 ved aksial bevegelse av sentrallegemet 3 den en gang innstilte avstand mellom sikten 18 fra sentrallegemet 3, bli opprettholdt. Fig. 6 viser en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse hvor den koniske boringen i huset 2 ved utløpsenden av spalten 4, har en sylindrisk del 21, og hvor det i den sylindriske delen av spalten 4 er plassert strømningsdeleelementer 22 som deler opp ringspalten 4 i utløpsenden i et flertall utløpsåpninger 23.
Fig. 7 viser et snitt B-B gjennom utførelsesformen ifølge fig. 6.
Fig. 8 viser anvendelsen av oppfinnelsens skumdannelsesanordning 1 i et vanlig anlegg for fremstilling av polyuretanblokkskum. På blandeaggregatet 30 blir overledningen 31 tilført polyolkomponenten som inneholder karbondioksidet oppløst, og over ledningen 33 isocyanatkomponenten. Dessuten blir det over ledningen 32 ledet til vanlig hjelpe- og
Claims (6)
1.
Fremgangsmåte for fremstilling av skumstoff av tokomponentreaktive kunststoffer under anvendelse av karbondioksid som drivmiddel ved blanding av minst en av de reaktive komponentene med karbondioksid under trykk, blanding av komponentene hvorav minst en inneholder karbondioksid under trykk, avspenning av den karbondioksidinneholdende reaktive blanding og herding, karakterisert ved at den reaktive blandingen blir trykket gjennom en langstrakt strømningskanal, hvor trykket blir redusert mot strømningsmotstanden under oppnåelse av høy skjærhastighet og deretter før oppskummingen blir strømningshastigheten til væsken redusert til 1/10 til 1/500.
2.
Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at væsken hhv. den reaktive blandingen løper gjennom strømningskanalen i løpet av mindre enn 10~<2> sekunder.
3.
Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1 eller 2, karakterisert ved at den i strømningskanalen oppnådde skjærhastighet er minst lO^/sekund.
4.
Anordning for fremstilling av skum fra en væske inneholdende en gass oppløst under trykk ved avspenning av væsken til et trykk som ligger under metningstrykket til den oppløste gass og frigiving av den inneholdte gass, karakterisert ved at den omfatter et hus (2) inneholdende minst en langstrakt strømningskanal (4) med lite tverrsnitt i minst en dimensjon, et fordelingskammer (5) for den under trykk stående væsken over den minst ene innløpsåpningen for strømningskanalen, en til-førselsledning (7) fra hvilken fordelingskammeret (5) blir tilført såvel som middel (6, 18) for reduksjon av hastigheten til væsken til 1/10 til 1/500 bak utløpsenden (15) fra strømningskanalen (4).
5.
Anordning ifølge krav 4, karakterisert ved at strømningskanalen er utformet i form av en ringkanalkonus og at innerkonusen som begrenser ringkanalen er utformet aksielt forskyvbert for innstilling av den lille tverrsnittsavstanden.
6.
Anordning ifølge krav 4 eller 5, karakterisert ved at forholdet mellom lengden til strømningskanalen i strømningsretningen og den lille tverrsnittsavstanden ligger mellom 30 og 300.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4446876A DE4446876A1 (de) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | Verfahren und Vorrichtung zur Schaumherstellung mittels unter Druck gelöstem Kohlendioxid |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO955268D0 NO955268D0 (no) | 1995-12-22 |
NO955268L NO955268L (no) | 1996-06-28 |
NO310858B1 true NO310858B1 (no) | 2001-09-10 |
Family
ID=6537307
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO19955268A NO310858B1 (no) | 1994-12-27 | 1995-12-22 | Fremgangsmåte og anordning for fremstilling av skum ved hjelp av CO2 opplöst under trykk |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US5643970A (no) |
EP (1) | EP0719627B1 (no) |
JP (1) | JP3332313B2 (no) |
KR (1) | KR970033736A (no) |
CN (1) | CN1060995C (no) |
CA (1) | CA2165896A1 (no) |
DE (2) | DE4446876A1 (no) |
NO (1) | NO310858B1 (no) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69508427T2 (de) * | 1994-11-28 | 1999-07-22 | Bayer Ag, 51373 Leverkusen | Verfahren und vorrichtung zur schaumherstellung mittels unter druck gelöstem kohlendioxid |
WO1997002938A1 (en) * | 1995-07-11 | 1997-01-30 | Beamech Group Limited | Apparatus and process for producing polymeric foam |
DE19621305A1 (de) * | 1996-05-28 | 1997-12-04 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von elastischen Polyurethanblockschaumstoffen |
US5830393A (en) * | 1996-07-10 | 1998-11-03 | Mitsui Chemicals, Inc. | Process for preparing expanded product of thermoplastic resin |
EP1020275B1 (de) | 1999-01-12 | 2002-10-16 | Hennecke GmbH | Vorrichtung zum Herstellen von Schaumstoff aus einem gelöstes Treibmittel enthaltenden Reaktionsgemisch |
IT1313609B1 (it) * | 1999-08-09 | 2002-09-09 | Worldwide Polyurethanes B V | Procedimento e dispositivo per la produzione di una schiumapoliuretanica espansa |
US6403663B1 (en) | 1999-09-20 | 2002-06-11 | North Carolina State University | Method of making foamed materials using surfactants and carbon dioxide |
DE10151855C2 (de) * | 2001-10-24 | 2003-11-20 | Hennecke Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Schaum |
DE10157726A1 (de) * | 2001-11-24 | 2003-06-05 | Krauss Maffei Kunststofftech | Gasbeladungseinheit einer Polyurethanspritzgießanlage |
DE10226041A1 (de) * | 2002-06-12 | 2003-12-24 | Brugg Rohrsysteme Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines wärmeisolierten Leitungsrohres |
DE10242101A1 (de) * | 2002-09-11 | 2004-03-25 | Hennecke Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Lunker- und Pinholefreiem Polyurethan-Blockschaum |
DE10311768A1 (de) * | 2003-03-18 | 2004-09-30 | Hennecke Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Schaumstoffen |
DE102004051048A1 (de) * | 2004-10-19 | 2006-04-20 | Bayer Materialscience Ag | Weichelastische Schaumstoffe geringer Rohdichten und Stauchhärte |
JP4718158B2 (ja) * | 2004-11-05 | 2011-07-06 | 株式会社イノアックコーポレーション | 軟質ポリウレタン発泡体 |
EP1927633A1 (en) | 2006-11-30 | 2008-06-04 | Seiko Epson Corporation | Ink composition, two-pack curing ink composition set, and recording method and recorded matter using these |
JP5166172B2 (ja) * | 2008-09-02 | 2013-03-21 | 富士紡ホールディングス株式会社 | 研磨パッドの製造方法 |
EP2318190B1 (en) * | 2009-04-22 | 2012-03-28 | Panasonic Corporation | Mixing discharge device |
JP5627877B2 (ja) * | 2009-11-18 | 2014-11-19 | サントリーホールディングス株式会社 | 炭酸飲料の製造方法 |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB803771A (en) * | 1954-06-21 | 1958-10-29 | Xetal Products Ltd | Production of cellular synthetic rubbers |
GB904003A (en) * | 1958-02-06 | 1962-08-22 | Dunlop Rubber Co | Method and apparatus for the production of cellular synthetic rubber |
US3297474A (en) * | 1963-03-25 | 1967-01-10 | Union Carbide Corp | Method for spreading viscous masses |
US3927162A (en) * | 1973-12-20 | 1975-12-16 | Goodyear Tire & Rubber | Method of molding a polyurethane foam involving use of a fan-like spray nozzle |
DE2628785A1 (de) | 1976-06-26 | 1977-12-29 | Chem Fab Ludwigsburg Zeh & Co | Verfahren zum herstellen eines polyurethan-kaltschaumes, insbesondere weichschaumes |
DE2703680C3 (de) * | 1977-01-29 | 1981-09-10 | Metzeler Schaum Gmbh, 8940 Memmingen | Auftragsvorrichtung für fließfähige, aufschäumende Reaktionsmasse |
DE3126125C1 (de) * | 1981-07-02 | 1982-12-09 | Hermann Berstorff Maschinenbau Gmbh, 3000 Hannover | Vorrichtung zur Herstellung von Schaumstoffolien |
GB2116574A (en) | 1982-03-19 | 1983-09-28 | Ici Plc | Method of manufacturing polyurethane foams |
DE3312215A1 (de) | 1983-04-05 | 1984-10-11 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verfahren zur herstellung eines zelligen polyurethans |
DE3312578A1 (de) | 1983-04-08 | 1984-10-11 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Biologisch aktive zusammensetzung zur abwasser- und abluftreinigung |
GB8329628D0 (en) * | 1983-11-05 | 1983-12-07 | Rubber & Plastic Res Ass | Polyurethanes |
ATE57649T1 (de) * | 1986-08-16 | 1990-11-15 | Woitzel Ingbuero Ibw | Mischkopf zum vermischen zumindest zweier kunststoff bildender komponenten. |
US4876071A (en) * | 1987-06-25 | 1989-10-24 | Kabushiki Kaisha Polyurethane Engineering | Mixing apparatus for synthetic resin with multiple resin components |
US5120770A (en) * | 1989-11-29 | 1992-06-09 | Doyle Earl N | Use of liquid carbon dioxide as a blowing agent in the production of open-cell polyurethane foam |
DE4103532C1 (no) * | 1991-02-06 | 1992-09-03 | Maschinenfabrik Hennecke Gmbh, 5090 Leverkusen, De | |
DE4213525C2 (de) * | 1992-04-24 | 1995-04-06 | Hennecke Gmbh Maschf | Mischkopf zum Vermischen von mindestens zwei Kunststoff bildenden fließfähigen Reaktionskomponenten |
US5523063A (en) * | 1992-12-02 | 1996-06-04 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for the turbulent mixing of gases |
TW261577B (no) * | 1993-07-14 | 1995-11-01 | Krypton Internat Sa | |
US5556471A (en) * | 1994-05-17 | 1996-09-17 | Nordson Corporation | Method and apparatus for dispensing foam materials |
DE4420168C1 (de) * | 1994-06-09 | 1996-02-08 | Hennecke Gmbh Maschf | Verfahren zur Steuerung der Zellenzahl in Polyurethan-Schaumstoffen |
US5523330A (en) * | 1994-07-21 | 1996-06-04 | Woodbridge Foam Corporation | Process for producing a foamed isocyanate-based polymer |
-
1994
- 1994-12-27 DE DE4446876A patent/DE4446876A1/de not_active Withdrawn
-
1995
- 1995-12-14 US US08/572,394 patent/US5643970A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-12-14 EP EP95119762A patent/EP0719627B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-12-14 DE DE59509179T patent/DE59509179D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-12-21 CA CA002165896A patent/CA2165896A1/en not_active Abandoned
- 1995-12-22 NO NO19955268A patent/NO310858B1/no unknown
- 1995-12-25 JP JP35003195A patent/JP3332313B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1995-12-26 KR KR1019950056925A patent/KR970033736A/ko active IP Right Grant
- 1995-12-27 CN CN95119089A patent/CN1060995C/zh not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-02-06 US US08/795,841 patent/US5833930A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO955268L (no) | 1996-06-28 |
CN1060995C (zh) | 2001-01-24 |
CA2165896A1 (en) | 1996-06-28 |
JPH08229973A (ja) | 1996-09-10 |
CN1131087A (zh) | 1996-09-18 |
NO955268D0 (no) | 1995-12-22 |
EP0719627A2 (de) | 1996-07-03 |
JP3332313B2 (ja) | 2002-10-07 |
DE59509179D1 (de) | 2001-05-17 |
KR970033736A (ko) | 1997-07-22 |
US5833930A (en) | 1998-11-10 |
US5643970A (en) | 1997-07-01 |
DE4446876A1 (de) | 1996-07-04 |
EP0719627A3 (de) | 1996-12-27 |
EP0719627B1 (de) | 2001-04-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO310858B1 (no) | Fremgangsmåte og anordning for fremstilling av skum ved hjelp av CO2 opplöst under trykk | |
KR100355720B1 (ko) | 압력하에용해된이산화탄소를사용하는발포체제조방법및장치 | |
US5055272A (en) | Method for producing polyurethane foam and apparatus therefor | |
NO312843B1 (no) | Fremgangsmåte for skumproduksjon ved bruk av opplöst karbondioksid under trykk | |
MXPA97003891A (es) | Procedimiento y dispositivo para la produccion de espuma utilizando dioxido de carbono disuelto bajo presion | |
US20100285296A1 (en) | Apparatus and method for advanced structural foam molding | |
NO312278B1 (no) | Fremgangsmåte og innretning for fremstilling av skum ved bruk av karbondioksyd opplöst under trykk | |
US6019919A (en) | Process for foam production using carbon dioxide dissolved under pressure | |
EP0089796A1 (en) | Method of manufacturing polyurethane foams | |
US20140091489A1 (en) | Blowing agent introduction in polymer foam processing | |
JPH08208879A (ja) | 液状重合体へ二酸化炭素を溶解させる方法 | |
US3773298A (en) | Process and apparatus for the production of plastic materials and plastic foams from liquid reactive chemical components employing modified injection nozzles | |
CA2834325A1 (en) | Polyurethane foam and method for producing same | |
US5118720A (en) | Method for producing polyurethane foam and apparatus therefor | |
JP4294850B2 (ja) | 反応射出成形装置 | |
JP5179903B2 (ja) | 発泡成形体の反応射出成形方法および発泡成形体 | |
Jacob et al. | Inert gases as alternative blowing agents for extruded low-density polystyrene foam | |
KR100468329B1 (ko) | 가압하에용해된이산화탄소를사용한발포체의제조방법 | |
CA1086915A (en) | Continous process for producing variable hardness polyurethane molded parts | |
DE19808266A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Schäumen von Kunststoffen | |
Wang et al. | A new foam injection molding technology—use non-supercritical fluids as physical blowing agents | |
MXPA00007927A (en) | Method and device for foaming plastics | |
DE19524434A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Schaumherstellung mittels unter Druck gelöstem Kohlendioxid | |
WO2003064492A1 (en) | Process for making rigid polyurethane foams | |
DE4446336A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Schaumherstellung mittels unter Druck gelöstem Kohlendioxid |