NO782358L

NO782358L - PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF FILLERS CONTAINING HARD FOAMS

Info

Publication number: NO782358L
Application number: NO782358A
Authority: NO
Inventors: Heinz Mueller
Original assignee: Vki Rheinhold & Mahla Ag
Priority date: 1977-07-07
Filing date: 1978-07-06
Publication date: 1979-01-09
Also published as: DK303578A; DE2730607A1; FI781915A; FR2396639A1; LU79921A1; SE7807614L; BE868815A; NL7806415A

Description

Fremgangsmåte og innretning til fremstilling av fyllstoffholdige hårdskumstoffer. Method and device for the production of filler-containing rigid foam materials.

Oppfinnelsen vedrorer en fremgangsmåte for fremstilling av fyllstoffholdige, reaktive skumstoffer, f.eks. polyuretan- og polyisocyanurat-hårdskumstoffer, hvis enkeltkomponenter sammenblandes ved hjelp av en blandeinnretning og fores ut. The invention relates to a method for producing filler-containing, reactive foams, e.g. polyurethane and polyisocyanurate rigid foams, the individual components of which are mixed together by means of a mixing device and lined out.

Med en slik fremgangsmåte skal det fremstilles skum-stoffblokker, -plater eller -formdeler med forandrede fysi-kalske egenskaper. Dertil blir skumstoffene tilfort organiske eller uorganiske fyllstoffer eller fiberstoffer, som er. slik innbundet og fordelt at de bare igjen kan fjernes under mekanisk odeleggelse av skumstoffet. With such a method, foam material blocks, plates or molded parts with changed physical properties must be produced. In addition, the foam materials are supplemented with organic or inorganic fillers or fiber materials, which are bound and distributed in such a way that they can only be removed again during mechanical destruction of the foam material.

Det °er kjent å tilblande slike fyllstoffer eller fiberstoffer i den onskede henholdsvis nbdvendige konsen-trasjon av en av reaksjonsbestanddelene. Som såkalt slipp-middel blir derved vanligvis benyttet polyol som tilfores fyllstoffene som pasta. Ufordelaktig ved denne metode er at fyllstoffene med stdrre spesifikk vekt lett avsetter seg i væsker og derved vanskeliggjør en etter et korrekt blandingsforhold sammenblandet blanding. Dessuten tilstoppes lett pumper, ventiler, rorledninger og blandeinnretninger eller deres virkning blir i hvert fall påvirket. Videre hadde man fremgangsmåtetekniske vanskeligheter ved tilfbrsel av fiberstoffer over 1 mm lengde. En videre ulempe er at den væske som hefter til fyllstoffet forhindrer en i blandingsforhold korrekt sammenblanding, da dette isolasjonssjiktet motstår mekaniske blandingsprosesser. It is known to mix such fillers or fibrous substances in the desired or necessary concentration of one of the reaction components. Polyol is usually used as a so-called release agent, which is added to the fillers as a paste. The disadvantage of this method is that the fillers with a higher specific gravity easily settle in liquids and thereby make it difficult to mix a mixture according to the correct mixing ratio. In addition, pumps, valves, rudder lines and mixing devices are easily clogged or their effect is at least affected. Furthermore, there were process-technical difficulties when adding fibrous materials over 1 mm in length. A further disadvantage is that the liquid which adheres to the filler prevents correct mixing in terms of mixing ratio, as this insulation layer resists mechanical mixing processes.

Den oppgave som ligger til grunn for oppfinnelsen er 'ved en fremgangsmåte av den innledningsvis nevnte type å sikre en sammenblanding med korrekt blandingsforhold av reak- sjonskomponenter samt fyllstoffer og dessuten å unngå drifts-forstyrrelser i blandeinnretningene for reaksjonsblandingene og å sikre tilsetning av vilkårlige fyllstoffer. The task that forms the basis of the invention is, by a method of the type mentioned at the outset, to ensure a mixing with the correct mixing ratio of reaction components and fillers and also to avoid operational disturbances in the mixing devices for the reaction mixtures and to ensure the addition of arbitrary fillers.

Denne oppgave blir lost ved at fyllstoffene tilfores atskilt og tort til den fra blandeinnretningen uttredende reaksjonsblanding. Transporten, doseringen og blandingen av skumkomponentene kan på denne måte foretas etter kjente og sikre metoder uten forstyrrende tilsetning av fyllstoffer. Forst etter utfbringen,, f.eks. på et vanlig dobbelttransport-anlegg blir fyllstoffene tilsatt til reaksjonsblandingen. Denne tilsetning skjer derved for utfbringen av reaksjonsblandingen, samtidig med tilsetningen av reaksjonsblandingen eller under oppskummingen. På grunn av de opptredende sammen-hvirvlingene i den oppskummende reaksjonsblanding blir fyllstoffene tilstrekkelig godt statistisk fordelt. This task is solved by adding the fillers separately and dry to the reaction mixture emerging from the mixing device. In this way, the transport, dosing and mixing of the foam components can be carried out according to known and safe methods without the disruptive addition of fillers. Only after the implementation, e.g. in a normal double transport plant, the fillers are added to the reaction mixture. This addition is thereby carried out for the production of the reaction mixture, at the same time as the addition of the reaction mixture or during the foaming. Due to the eddies occurring in the foaming reaction mixture, the fillers are sufficiently well statistically distributed.

På grunn av den korrekt sammenblandede utfbringBecause of the correctly blended output

av reaksjonsblandingen blir det tilveiebragt en jevn skum-kvalitet uten indre spenninger og således blir vrakprosenten redusert. of the reaction mixture, a uniform foam quality is provided without internal tensions and thus the scrap percentage is reduced.

Som fyllstoffer egner seg fibre av glass, tekstil, kunststoffer osv. med en lengde mellom 0,5 og 30 mm. Likeledes kan det benyttes faste legemer av glass, kunststoffer, mineraler, metaller, skumstoffer, hullegemer eller lignende med en partikkelstbrrelse mellom 0,001 og 10 mm diameter. Fibers of glass, textile, synthetic materials etc. with a length between 0.5 and 30 mm are suitable as fillers. Likewise, solid bodies of glass, plastics, minerals, metals, foams, hollow bodies or the like with a particle size between 0.001 and 10 mm in diameter can be used.

Fyllstoffene skal derved være vannfrie. Alt etter beskaffenhet og krav til det ferdige produkt, blir det til-, satt 1 - 30% fyllstoff. Det kan også tilsettes fyllstoffer av organiske forbindelser, som på deres overflate har bindings-dyktige frie OH-grupper. - Disse stoffer blir ved polymeriser-ingen innebygget med tilsvarende bindingskrefter i de frem-komne skumstoffmolekyler. Slike fyllstoffer betegnes som "aktive fyllstoffer". The fillers must therefore be water-free. Depending on the nature and requirements of the finished product, 1 - 30% filler is added. Fillers of organic compounds can also be added, which have binding-capable free OH groups on their surface. - During polymerization, these substances are incorporated with corresponding binding forces in the resulting foam molecules. Such fillers are termed "active fillers".

De r samsvar med denne fremgangsmåte fremstilte .skum har en bkning av råtetthet og likeledes blir de mekaniske egenskaper som bbyningsevne, strekkevne og trykkbelastbarhet samt motstandsdyktighet mot antennelse bket. Brennbarhetén for kunststoffene blir redusert. En forandring av. de kjem-iske egenskaper finner sted. I forhold til kjente fylte PUR-skumstoffer har de ifblge fremgangsmåten fremstilte skumstof fer ingen skumfeil og fyllstoffene er ikke synlige utvendig.. The foam produced in accordance with this method has a reduction in raw density and likewise the mechanical properties such as bending capacity, tensile strength and compressive strength as well as resistance to ignition are reduced. The flammability of the plastics is reduced. A change of. the chemical properties take place. Compared to known filled PUR foams, the foams produced according to the method have no foam defects and the fillers are not visible from the outside.

Fyllstofffordelingen i skumstoffene skjer statistisk. Lengre forsbk har vist en teknisk tilstrekkelig jevnhet over hele skumlegemets tverrsnitt. Som tydelig flammebeskyttelse har det seg et etter foreliggende fremgangsmåte fremstilt PUR-hårdskum med vanlig sammensetning med 1 - 30 vekt-% tri-hydroksyetylioscyanurat CgH-^N-^Og + 8-20 vekt-% MDI. Det samme kan også oppnås med polyester- og polyuretan-mykskum. - En innretning til gjennomforing av fremgangsmåten ifblge oppfinnelsen er fremstilt skjematisk på den vedlagte tegning. The filler distribution in the foams occurs statistically. Longer tests have shown a technically sufficient uniformity over the entire cross-section of the foam body. As clear flame protection, there is a PUR hard foam produced according to the present method with a standard composition with 1 - 30% by weight tri-hydroxyethylisocyanurate CgH-^N-^Og + 8-20% by weight MDI. The same can also be achieved with polyester and polyurethane soft foam. - A device for carrying out the method according to the invention is shown schematically in the attached drawing.

Tegningen viser som et eksmpel en endelbs dobbelt-båndtransportbr med et nedre transportbånd 2 og et ovre transportbånd 1. Mellom undersiden av det ovre transport- The drawing shows as an example an end-leg double-belt conveyor with a lower conveyor belt 2 and an upper conveyor belt 1. Between the underside of the upper conveyor

bånd 1 og oversiden av det nedre transportbånd 2 oppstår på kjent måte et fritt rom i hvilket reaksjonsblandingen opp-skummes til en skumstoffstreng 6. Det nedre transportbånd 2 blir tilfort en skillefolie 4 og det ovre transportbånd 1 belt 1 and the upper side of the lower conveyor belt 2, a free space is created in a known manner in which the reaction mixture is foamed into a foam string 6. The lower conveyor belt 2 is provided with a separating foil 4 and the upper conveyor belt 1

en skillefolie 3, som etter utreageringen trekkes av den ferdige skumstoffblokk. For innfbringen under det ovre transportbånd 1 blir den av flere komponenter bestående reaksjonsblanding med en blandeinnretning 5 tilfort på det nedre transportbånd 2. Her begynner reaksjonen og massen skummer, langsomt og ved kontinuerlig videretransport til full hbyde, som begrenses av det ovre transportbånd 1. Ifblge oppfinnelsen blir reaksjonsblandingen for eller under tilfbringen eller under oppskummingen fra silobeholdere 8, 7, 9 over tilsetningsinnretninger 11, 10 og 12 tilsatt et vilkårlig, egnet fyllstoff. Dette fyllstoff kan som med stillingen på silobe-holderen 8 med sin tilsetningsinnretning 11 viser være anordnet foran blandeinnretningen 5, som stillingen på silobe-holderen 7 med tilsetningsinnretningen 10 viser, eller som stillingen for fyllstoffbeholderen 9 med dens tilsetningsinnretning 12 viser være anordnet bak blandeinnretningen 5. a separating foil 3, which after the reaction is pulled from the finished foam material block. For introduction under the upper conveyor belt 1, the reaction mixture consisting of several components is added to the lower conveyor belt 2 with a mixing device 5. Here the reaction begins and the mass foams, slowly and during continuous further transport to the full height, which is limited by the upper conveyor belt 1. invention, the reaction mixture before or during supply or during foaming from silo containers 8, 7, 9 over addition devices 11, 10 and 12 is added an arbitrary, suitable filler. This filler can, as the position of the silo container 8 with its addition device 11 shows, be arranged in front of the mixing device 5, as the position of the silo container 7 with the addition device 10 shows, or as the position of the filler container 9 with its addition device 12 shows, be arranged behind the mixing device 5 .

En kombinasjon av de tre tilsetningsstillinger for fyllstoffene er likeledes mulig like godt som bare enkelt tilsetningsstilling. Forblandingen mellom reaksjonsblanding og atskilt fra denne tilsatte fyllstoffer skjer statistisk ved sammenhvirvlingen ved oppskummingen av reaksjonsblandingen. A combination of the three addition positions for the fillers is also possible as well as just a single addition position. The pre-mixing between the reaction mixture and the added fillers separated from it takes place statistically by the swirling during the foaming of the reaction mixture.

På grunn av den fullstendige oppdeling av flytende reaksjonsblanding og torre fyllstoffer er det mulig med en god dosering av fyllstoffene,og/eller fiberstoffene. Likeledes kan et raskt skifte av fyllstoff foretas. Tilsetningen av fyllstoffer skjer jevnt og over hele bredden av transportbåndene. Due to the complete division of liquid reaction mixture and dry fillers, a good dosage of the fillers and/or fiber materials is possible. Likewise, a quick change of filler can be made. The addition of fillers takes place evenly and over the entire width of the conveyor belts.

Uavhengig av den beskrevne innretning kan fremgangsmåten også benyttes for en endelbs metode eller for skum-stof f-f ormdeler . Independently of the device described, the method can also be used for an endelbs method or for foam-fabric f-form parts.

Claims

1. Method for the production of hard foams containing fillers whose individual components are mixed together using a mixing device and fed out, characterized in that the fillers are added separately and dried to the reaction mixture emerging from the mixing device.

2. Method according to claim 1, using a known foam block gate, characterized in that the fillers are added before the reaction mixture is produced and/or at the same time as the reaction mixture is produced and/or after the reaction mixture is produced.

3. Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the fillers are mixed together with a flux.

4. Method according to claim 3, characterized in that a fire extinguishing powder is used as a flux.

5. Device for the production of filler-containing rigid foams whose individual components are mixed together with a mixing device and fed out, characterized by an end-member conveyor (1, 2), a supply on a bvr'e, and a lower separating foil (3, 4)' , a mixing device (5) for mixing and applying the foam-reaction mixture to the final conveyor (1, 2) as well as addition devices (10, 11, 12) for dry fillers to the final conveyor, which devices are arranged before and/or after mixing - respectively the delivery device (5) for the foam-reaction mixture.