PL237755B1 - Ekologiczna płyta warstwowa i sposób wytwarzania płyty warstwowej - Google Patents

Abstract

Sposób wytwarzania płyty warstwowej, w którym pomiędzy blaszane okładziny wprowadza się piankę poliizocyjanurową PIF, stanowiącą rdzeń płyty, charakteryzuje się tym, że: przygotowuje się blaszane okładziny (1, 2), w których krawędziach ukształtowanych na zamki (11, 12, 21, 22) umieszcza się pasy wełny mineralnej (4, 5); w mieszalniku niskociśnieniowym przygotowuje się mieszankę (poliomix) zawierającą: poliol o 50% zawartości PET w ilości od 27 do 33% wag. rdzenia; katalizatory w ilości od 1,5 do 4% wag. rdzenia; środek powierzchniowo czynny w ilości od 1,5 do 3% wag. rdzenia; środek zmniejszający palność w ilości od 3 do 6% wag. rdzenia; oraz wodę w ilości do 1% wag.; następnie przepompowuje się poliomix do mieszalnika wysokociśnieniowego i w tym czasie wprowadza się do niego: pierwszy porofor: izopentan w ilości od 1,5 do 5% wag. rdzenia; oraz drugi porofor: cyklopentan w ilości od 1,5 do 5% wag. rdzenia; po czym w mieszalniku wysokociśnieniowym dodaje się: poliizocyjanian w ilości od 58 do 62% wag. rdzenia; a następnie uzyskaną pianę w formie ciekłej wylewa się pomiędzy blachy kształtując rdzeń (3), przy czym powierzchnię wewnętrzną co najmniej jednej z blaszanych okładzin (1, 2) pokrywa się niepalnym klejem primer na bazie kwasu tereftalowego.

Description

Przedmiotem wynalazku jest ekologiczna płyta warstwowa i sposób wytwarzania płyty warstwowej, w szczególności płyty z rdzeniem z pianki poliizocyjanurowej (PIR), do której wytworzenia został użyty innowacyjny, ekologiczny poliol o wysokiej zawartości kwasu tereftalowego i klej primer na bazie kwasu tereftalowego, przy czym obydwa surowce pochodzą z recyklingu poli(tereftalanu etylenu) (PET).

Płyty warstwowe typu takiego jak płyta według wynalazku są powszechnie stosowane w budownictwie jako płyty okładzinowe o funkcjach termoizolacyjnych. Znane są płyty z rdzeniem z pianki poliuretanowej (PUR), z pianki poliizocyjanurowej (PIR), lub z mieszanek tych pianek (PUR/PIR). Znane są ponadto płyty z rdzeniem PUR wytworzonym z syntetycznego poliolu i/lub poliolu zawierającego kwas tereftalowy w znikomej ilości.

Obecnie typowe płyty warstwowe PUR/PIR posiadają odporność w klasie El 30, tj. zachowują szczelność i izolacyjność ogniową do 30 minut.

Nie były dotychczas znane płyty warstwowe, w których zawartość kwasu tereftalowego w poliolu wynosiłaby 50%, jak również nie były stosowane kleje primer na bazie PET.

Wskazanym byłoby opracowanie płyty o ulepszonej konstrukcji, z wykorzystaniem materiałów z recyklingu i takich, które zapewnią płycie większą ognioodporność.

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania płyty warstwowej, w którym pomiędzy blaszane okładziny wprowadza się piankę poliizocyjanurową (PIR) stanowiącą rdzeń płyty. Sposób charakteryzuje się tym, że przygotowuje się blaszane okładziny, w których krawędziach ukształtowanych na zamki umieszcza się pasy wełny mineralnej. W mieszalniku niskociśnieniowym przygotowuje się mieszankę (poliomix) zawierającą: poliol o 50% zawartości PET w ilości od 27 do 33% wagowych rdzenia; katalizatory do reakcji poliizocyjanianu z poliolem, korzystnie pentametylodietylenotriaminę lub octan potasu, w ilości od 1,5 do 4% wagowych rdzenia; środek powierzchniowo czynny, korzystnie 1,4-diazabicyklo[2.2.2]oktan, w ilości od 1,5 do 3% wagowych rdzenia; środek zmniejszający palność, korzystnie fosforan tri(2-chioropropylu), w ilości od 3 do 6% wagowych rdzenia; wodę w ilości do 1% wagowych. Następnie przepompowuje się poliomix do mieszalnika wysokociśnieniowego i w tym czasie wprowadza się do niego: pierwszy porofor: izopentan w ilości od 1,5 do 5% wagowych rdzenia; oraz drugi porofor: cyklopentan w ilości od 1,5 do 5% wagowych rdzenia; po czym w mieszalniku wysokociśnieniowym dodaje się: poliizocyjanian w ilości od 58 do 62% wagowych rdzenia. Następnie uzyskaną pianę w formie ciekłej wylewa się pomiędzy blachy kształtując rdzeń, przy czym powierzchnię wewnętrzną co najmniej jednej z blaszanych okładzin pokrywa się niepalnym klejem primer na bazie kwasu tereftalowego.

Przedmiotem wynalazku jest ponadto płyta warstwowa zawierająca blaszane okładziny, pomiędzy którymi znajduje się rdzeń z pianki poliizocyjanurowej (PIR). Płyta charakteryzuje się tym, że w ukształtowanych na zamki krawędziach blaszanych okładzin znajdują się pasy wełny mineralnej. Rdzeń płyty stanowi pianka poliizocyjanurowa (PIR) wytworzona z mieszanki zawierającej: poliol o 50% zawartości PET w ilości od 27 do 33% wagowych rdzenia; katalizatory do reakcji poliizocyjanianu z poliolem, korzystnie pentametylodietylenotriaminę lub octan potasu, w ilości od 1,5 do 4% wagowych rdzenia; środek powierzchniowo czynny, korzystnie 1,4-diazabicyklo[2.2.2]oktan, w ilości od 1,5 do 3% wagowych rdzenia; środek zmniejszający palność, korzystnie fosforan tri(2-chloropropylu), w ilości od 3 do 6% wagowych rdzenia; wodę w ilości do 1% wagowych; pierwszy porofor: izopentan w ilości od 1,5 do 5% wagowych rdzenia; drugi porofor: cyklopentan w ilości od 1,5 do 5% wagowych rdzenia; oraz poliizocyjanian w ilości od 58 do 62% wagowych rdzenia. Pomiędzy rdzeniem a powierzchnią wewnętrzną co najmniej jednej z blaszanych okładzin znajduje się warstwa niepalnego kleju primer na bazie kwasu tereftalowego.

Płyta według wynalazku cechuje się wysoką ognioodpornością, która wynika przede wszystkim z zastosowania poliolu o wysokiej zawartości PET - jak również zastosowania niepalnego kleju na bazie PET, oraz zastosowanie wełny mineralnej w zamkach.

Płyta może być stosowana jako element ocieplający konstrukcji ściennych i/lub ścian działowych, ścian wewnętrznych i zewnętrznych.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym:

Fig. 1 przedstawia przekrój poprzeczny przez płytę według wynalazku;

Fig. 2 przedstawia sposób wytwarzania płyty według wynalazku.

Płyta według wynalazku, przedstawiona w przekroju poprzecznym na Fig. 1, zawiera dwie blaszane okładziny 1, 2, które mają wzdłużne krawędzie boczne ukształtowane w zamki 11, 12, 21, 22 umożliwiające łączenie płyt ze sobą wzdłuż dłuższych krawędzi.

PL 237 755 B1

Płyta może mieć szerokość s od 950 do 1140 mm, korzystnie 1020 mm. Szerokość s1 pasów wełny mineralnej 4, 5 może wynosić od 75 do 100 mm, korzystnie 75 mm. Grubość g płyty może wynosić od 120 do 200 mm, korzystnie 120 mm. Wysokość płyty może wynosić od 3000 do 16 500 mm, korzystnie 1000 mm.

Tego typu konstrukcja jest analogiczna do innych płyt znanych ze stanu techniki i może przybierać różne konfiguracje, w szczególności różne konfiguracje zamków.

Wzdłuż krawędzi bocznych przebiegają pasy wełny mineralnej 4, 5 zakleszczone w zamkach 11, 12, 21,22. Pasy wełny mineralnej 4, 5 zwiększają ognioodporność płyty.

Wnętrze płyty wypełnione jest rdzeniem 3 z poliolu o 50% zawartości kwasu tereftalowego, połączonym z co najmniej jedną z blaszanych okładzin 1,2 warstwą niepalnego kleju 31,32.

Płytę wytwarza się następująco.

W pierwszym etapie wytwarza się rdzeń płyty. Rdzeń tworzy się z mieszanki zawierającej (zgodnie z etapami wykonywanymi w kolejności opisanej w dalszej części):

- poliizocyjanian w ilości od 58 do 62% wagowych,

- poliolu o 50% zawartości PET w ilości od 27 do 33% wagowych,

- katalizatory w ilości od 1,5 do 4% wagowych,

- środek powierzchniowo czynny w ilości od 1,5 do 3% wagowych,

- środek zmniejszający palność w ilości od 3 do 6% wagowych,

- pierwszy porofor: izopentan w ilości od 1,5 do 5% wagowych,

- drugi porofor: cyklopentan w ilości od 1,5 do 5% wagowych,

- wodę w ilości do 1% wagowych.

Jako poliizocyjanian można stosować przykładowo poliizocyjanian polifenylometanu (pMDI).

Jako poliol można stosować poliester na bazie PET, przykładowo spolimeryzowany ester kwasu tereftalowego i glikolu dietylenowego. Mieszanie w zbiorniku stosuje się w celu zachowania odpowiednich parametrów surowca, aby nie doszło do jego rozwarstwienia i zmiany lepkości.

Jako katalizatory można stosować znane katalizatory do reakcji poliizocyjanianu z poliolem, przykładowo pentametylodietylenotriaminę (PMDTA) lub octan potasu.

Jako środek powierzchniowo czynny można stosować znane środki, przykładowo (1,4-diazabicyklo[2.2.2]oktan) (DABCO).

Jako środek zmniejszający palność można stosować znane środki, przykładowo fosforan tri(2-chloropropylu) (TCPP).

Jako porofor można stosować znane środki, przykładowo izopentan.

Poliol na bazie PET znajduje się w osobnym zbiorniku, gdzie jest ciągle mieszany, zapewnia to obniżenie lepkości surowca, oraz jednorodną strukturę.

Tak przygotowany surowiec podaje się do mieszalnika niskociśnieniowego (przepływowego), gdzie zostaje zmieszany z katalizatorami, środkiem powierzchniowo czynnym, uniepalniaczem i wodą.

Następnie do tak przygotowanej mieszaniny dodaje się, odrębnymi doprowadzeniami, porofory: pierwszy porofor (izopentan) i drugi porofor (cyklopentan). Poprzez ilość dozowanych poroforów reguluje się parametry wzrostu wylewanej piany pomiędzy blachami i wypełnienie piany, w zależności od przewidywanej grubości płyty. Izopentan szybciej odparowuje i wywołuje szybsze spienianie. Z kolei cyklopentan powoduje wolniejsze odparowanie i dolniejsze spienianie.

Dalej mieszanina z poroforami jest podawana do wysokociśnieniowego mieszalnika, gdzie dodany zostaje poliizocyjanian.

Bezpośrednio za mieszalnikiem piana w formie ciekłej zostaje wylana pomiędzy blachy 1,2. Bezpośrednio przed wylaniem, na blachę 2 i wełnę zostaje nałożony klej na bazie PET.

Uniepalnienie wynika z zastosowania kwasu tereftalowego do produkcji poliolu i kleju. Piana wyprodukowana z poliolu o 50% zawartości PET wykazuje lepszą odporność ogniową poprzez szybkie wytwarzanie niepalnej zgorzeli na eksponowanej na płomień pianie. Podobne działanie wykazuje klej, który w klasycznych rozwiązaniach jest palny.

1. przykład wykonania rdzenia:

W mikserze niskiego ciśnienia zmieszano:

- poliol na bazie PET w ilości 28% wagowych,

- katalizatory (PMDTA) w ilości 2,5% wagowych,

- środek powierzchniowo czynny: DABCO w ilości 2% wagowych,

- środek zmniejszający palność: TCPP w ilości 4% wagowych,

- woda w ilości 0,5% wagowych.

PL 237 755 B1

Następnie do strumienia poliolmixu dodano:

- izopentan w ilości 2% wagowych oraz cyklopentan ilości 2,0% wagowych.

Kolejno bezpośrednio przed wylaniem piany do miksera wysokociśnieniowego dodano:

- poliizocyjanian wysoko funkcyjny (pMDI) w ilości 59% wagowych.

2. przykład wykonania rdzenia:

W mikserze niskiego ciśnienia zmieszano:

- poliol na bazie PET w ilości 27% wagowych,

- katalizatory (PMDTA) w ilości 2,4% wagowych,

- środek powierzchniowo czynny: DABCO w ilości 2,7% wagowych,

- środek zmniejszający palność: TCPP w ilości 5% wagowych,

- woda w ilości 0,4% wagowych.

Następnie do strumienia poliolmixu dodano:

- izopentan w ilości 2,5% wagowych oraz cyklopentan w ilości 2,0% wagowych.

Koleino bezpośrednio przed wylaniem piany do miksera wysokociśnieniowego dodano: - poliizocyjanian wysoko funkcyjny (pMDI) w ilości 58% wagowych.

Claims (2)

1. Sposób wytwarzania płyty warstwowej, w którym pomiędzy blaszane okładziny wprowadza się piankę poliizocyjanurową (PIR) stanowiącą rdzeń płyty, znamienny tym, że:

- przygotowuje się blaszane okładziny (1, 2), w których krawędziach ukształtowanych na zamki (11, 12, 21,22) umieszcza się pasy wełny mineralnej (4, 5);

- w mieszalniku niskociśnieniowym przygotowuje się mieszankę (poliomix) zawierającą:

- poliol o 50% zawartości PET w ilości od 27 do 33% wagowych rdzenia;

- katalizatory do reakcji poliizocyjanianu z poliolem, korzystnie pentametylodietyleno- triaminę lub octan potasu, w ilości od 1,5 do 4% wagowych rdzenia;

- środek powierzchniowo czynny, korzystnie 1,4-diazabicyklo[2.2.2]oktan, w ilości od 1,5 do 3% wagowych rdzenia;

- środek zmniejszający palność, korzystnie fosforan tri(2-chloropropylu), w ilości od 3 do 6% wagowych rdzenia; oraz

- wodę w ilości do 1 % wagowych;

- następnie przepompowuje się poliomix do mieszalnika wysokociśnieniowego i w tym czasie wprowadza się do niego:

- pierwszy porofor: izopentan w ilości od 1,5 do 5% wagowych rdzenia; oraz

- drugi porofor: cyklopentan w ilości od 1,5 do 5% wagowych rdzenia;

- po czym w mieszalniku wysokociśnieniowym dodaje się:

- poliizocyjanian w ilości od 58 do 62% wagowych rdzenia;

- a następnie uzyskaną pianę w formie ciekłej wylewa się pomiędzy blachy kształtując rdzeń (3), przy czym powierzchnię wewnętrzną co najmniej jednej z blaszanych okładzin (1,2) pokrywa się niepalnym klejem primer (31,32) na bazie kwasu tereftalowego.

2. Płyta warstwowa zawierająca blaszane okładziny, pomiędzy którymi znajduje się rdzeń z pianki poliizocyjanurowej (PIR), znamienna tym, że:

- w ukształtowanych na zamki (11, 12, 21,22) krawędziach blaszanych okładzin (1,2) znajdują się pasy wełny mineralnej (4, 5);

- rdzeń (3) płyty stanowi pianka poliizocyjanurowa (PIR) wytworzona z mieszanki zawierającej: - poliol o 50% zawartości PET w ilości od 27 do 33% wagowych rdzenia;

- katalizatory do reakcji poliizocyjanianu z poliolem, korzystnie pentametylodietyleno- triaminę lub octan potasu, w ilości od 1,5 do 4% wagowych rdzenia;

- środek powierzchniowo czynny, korzystnie 1,4-diazabicyklo[2.2.2]oktan, w ilości od 1,5 do 3% wagowych rdzenia;

- środek zmniejszający palność, korzystnie fosforan tri(2-chloropropylu), w ilości od 3 do 6% wagowych rdzenia;

- wodę w ilości do 1% wagowych;

- pierwszy porofor: izopentan w ilości od 1,5 do 5% wagowych rdzenia;

PL 237 755 Β1

- drugi porofor: cyklopentan w ilości od 1,5 do 5% wagowych rdzenia; oraz poliizocyjanian w ilości od 58 do 62% wagowych rdzenia;

- pomiędzy rdzeniem (3) a powierzchnią wewnętrzną co najmniej jednej z blaszanych okładzin (1,2) znajduje się warstwa (31,32) niepalnego kleju primer na bazie kwasu tereftalowego.