RU2466018C2 - Method of dry foaming of polystyrene - Google Patents

Method of dry foaming of polystyrene Download PDF

Info

Publication number
RU2466018C2
RU2466018C2 RU2011101272/05A RU2011101272A RU2466018C2 RU 2466018 C2 RU2466018 C2 RU 2466018C2 RU 2011101272/05 A RU2011101272/05 A RU 2011101272/05A RU 2011101272 A RU2011101272 A RU 2011101272A RU 2466018 C2 RU2466018 C2 RU 2466018C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
granules
vacuum
foaming
polystyrene
air
Prior art date
Application number
RU2011101272/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011101272A (en
Inventor
Юрий Анатольевич Мучулаев (RU)
Юрий Анатольевич Мучулаев
Original Assignee
Юрий Анатольевич Мучулаев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юрий Анатольевич Мучулаев filed Critical Юрий Анатольевич Мучулаев
Priority to RU2011101272/05A priority Critical patent/RU2466018C2/en
Publication of RU2011101272A publication Critical patent/RU2011101272A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2466018C2 publication Critical patent/RU2466018C2/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00Making granules
    • B29B9/16Auxiliary treatment of granules
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/02Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B5/00Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat
    • F26B5/04Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat by evaporation or sublimation of moisture under reduced pressure, e.g. in a vacuum
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B9/00Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: proposed method comprises short-term heating of PVC granules in air, applying short-term vacuum to heated granules, cooling the later in vacuum to below temperature of polystyrene plastic state, and, after cooling, vacuum breaking. Drying heating of PVC granules is performed in tight container filled with hot air. Note here that vacuum is created by pumping air from said tight container. Granules are cooled, mainly, due to heat power radiation.
EFFECT: higher efficiency, and foaming ratio.
3 cl, 3 dwg

Description

Способ сухого вспенивания полистирола ПСВ относится к технологии получения гранулированного пенополистирола для строительства.The method of dry foaming of PSV polystyrene relates to the technology for producing granular polystyrene foam for construction.

Гранулы пенополистирола получают из сырьевых гранул полистирола ПСВ (полистирол суспензионный вспенивающийся), выпускаемого химической промышленностью. Сырьевые гранулы насыщены молекулами легкокипящего продукта изопентан с температурой кипения 28°С. При нагревании гранул полистирол гранул переходит постепенно в вязкотекучее состояние, а изопентан вскипает и давлением своих паров расширяет материал гранул; происходит вспенивание (вспучивание) полистирола. В технологии применяется температура около 100°С; это - естественная привязка к температуре кипения воды и к температуре водяного пара при нормальном атмосферном давлении. Сырьевые гранулы имеют малые размеры: в основном от 0,5 до 2,0 мм и при вспенивании многократно увеличиваются в объеме. Из вспененных гранул изготавливают формованные теплоизоляционные изделия в виде плит и сегментов, а также гранулы добавляют в бетон в качестве легкого заполнителя с получением полистиролбетона - малотеплопроводного, легкого и достаточно прочного материала для строительства домов.Expanded polystyrene granules are obtained from PSV polystyrene raw materials (expandable suspension polystyrene) produced by the chemical industry. Raw granules are saturated with molecules of the low-boiling product isopentane with a boiling point of 28 ° C. When heating the granules, the polystyrene of the granules gradually passes into a viscous flow state, and isopentane boils and expands the granule material by the pressure of its vapor; foaming (swelling) of polystyrene occurs. The technology uses a temperature of about 100 ° C; it is a natural reference to the boiling point of water and to the temperature of water vapor at normal atmospheric pressure. Raw granules are small in size: generally from 0.5 to 2.0 mm, and when foaming, they increase many times in volume. Molded heat-insulating products are made from foam granules in the form of plates and segments, and granules are added to concrete as a light aggregate to produce polystyrene concrete, a low-conductivity, light and sufficiently strong material for building houses.

Известен способ вспенивания полистирола горячей водой [А.с. 1578020 А1, кл. В29С 67/22, опубл. 15.07.90]. Этот способ дает хороший результат по кратности вспенивания гранул. Способ прост, несложно и технологическое оборудование. Преимуществом способа является возможность получения низкой скорости вспенивания полистирола при температуре воды ниже 100°С с контролируемым получением плотностей продукта в интервале от 200 до 20 кг/м3. Недостатком способа является так называемые «мокрые процессы» (применение воды, испарение воды, необходимость сушки гранул). Кроме того, гранулы, получаемые этим способом, необходимо не только высушить, но и выдержать после сушки до 24 часов в воздушной среде нормальной температуры и влажности для снятия вакуума в них, иначе они легко сплющиваются при механических воздействиях. До сих пор не удалось создать высокопроизводительное технологическое оборудование, реализующее этот способ, поэтому способ в настоящее время в производстве не применяется.A known method of foaming polystyrene with hot water [A.S. 1578020 A1, cl. B29C 67/22, publ. 07/15/90]. This method gives a good result in the multiplicity of foaming of the granules. The method is simple, uncomplicated and technological equipment. The advantage of the method is the ability to obtain a low foaming rate of polystyrene at a water temperature below 100 ° C with a controlled production of product densities in the range from 200 to 20 kg / m 3 . The disadvantage of this method is the so-called "wet processes" (the use of water, the evaporation of water, the need for drying granules). In addition, the granules obtained by this method must not only be dried, but also soaked after drying for up to 24 hours in air of normal temperature and humidity to remove the vacuum in them, otherwise they are easily flattened by mechanical stress. So far, it has not been possible to create high-performance technological equipment that implements this method, therefore, the method is not currently used in production.

Известен способ вспенивания полистирола ПСВ в среде горячего водяного пара [А.с. 1458244 А1, кл. В29С 67/20, опубл. 15.02.89]; этот способ повсеместно применяется в строительном производстве. По этому способу получают вспененные гранулы пенополистирола с насыпной плотностью от 8 кг/м3 и выше. Промышленностью выпускаются вспениватели малой и большой производительности. Недостатком способа является так называемые «мокрые процессы» (применение воды, генерация из нее пара, необходимость сушки полученного материала). Кроме того, гранулы, получаемые этим способом, необходимо не только высушить, но и выдержать после сушки до 24 часов в воздушной среде при нормальных температуре и влажности для снятия вакуума в них, иначе они легко сплющиваются при механических воздействиях. Ведение процесса требует генерации значительного количества горячего водяного пара, на что затрачивается большое количество тепловой энергии.A known method of foaming polystyrene PSV in a medium of hot water vapor [A. 1458244 A1, cl. B29C 67/20, publ. 02/15/89]; this method is widely used in the construction industry. By this method, expanded polystyrene foam granules with a bulk density of 8 kg / m 3 and higher are obtained. Industry produces foaming agents of small and large capacity. The disadvantage of this method is the so-called "wet processes" (the use of water, the generation of steam from it, the need to dry the resulting material). In addition, the granules obtained by this method must not only be dried, but also soaked after drying for up to 24 hours in air at normal temperature and humidity to remove the vacuum in them, otherwise they are easily flattened by mechanical stress. The process requires the generation of a significant amount of hot water vapor, which requires a large amount of thermal energy.

Реальным недостатком способа является очень быстрое вспенивание в зоне плотностей продукта от 200 до 20 кг/м3, что затрудняет получение продукта с заданной плотностью в этом интервале. Это усугубляется невозможностью быстро определить плотность получаемого продукта по ходу этого быстрого процесса вспенивания, исчисляемого секундами, так как для определения плотности мокрого продукта требуется сначала высушивать его пробу в течение нескольких часов.The real disadvantage of this method is the very rapid foaming in the zone of product densities from 200 to 20 kg / m 3 , which makes it difficult to obtain a product with a given density in this interval. This is compounded by the inability to quickly determine the density of the resulting product in the course of this fast foaming process, calculated in seconds, since to determine the density of the wet product, you must first dry its sample for several hours.

В связи с тем, что значительное количество гранулированного пенополистирола применяется в качестве легкого заполнителя бетона, в технологии полистиролбетона актуально упрощение и удешевление технологии, снижение энергозатрат, снижение насыпной плотности гранулированного пенополистирола для удешевления изделий из полистиролбетона.Due to the fact that a significant amount of granular polystyrene foam is used as a lightweight aggregate of concrete, in polystyrene concrete technology, the simplification and cheapening of technology, reducing energy costs, and lowering the bulk density of granular polystyrene foam to reduce the cost of polystyrene concrete products are relevant.

Известен способ, взятый за прототип изобретения, А.С. 680628, МКИ3 В29D 27/00, опубл. 25.08.79, и устройство сухого вспенивания полистирола горячим воздухом. При этом не требуется ни горячая вода, ни горячий водяной пар, не требуются сушка вспененных гранул и длительная выдержка, т.к. вакуум в них снимается по ходу процесса вспенивания. Соответственно, требуется меньше технологического оборудования, снижаются энергозатраты, экономятся производственные площади и пр. Вспенивание происходит более плавно, чем при вспенивании водяным паром, и это полезно при получении продукта повышенной плотности. Снизить скорость вспенивания легко за счет снижения температуры воздуха. Сухое вспенивание позволяет оперативно контролировать текущую плотность продукта по ходу процесса и своевременно регулировать его. Однако при сухом вспенивании затрачивается в 3-4 раза больше времени, чем при мокром вспенивании, а повышение температуры воздуха приводит к оплавлению гранул. Также не удается изготовить гранулированный пенополистирол плотностью ниже 16 кг/м3.The known method, taken as a prototype of the invention, A.S. 680628, MKI 3 B29D 27/00, publ. 08/25/79, and a device for dry foaming of polystyrene with hot air. In this case, neither hot water nor hot water vapor is required, drying of the foam granules and long exposure are not required, since the vacuum in them is removed during the foaming process. Accordingly, less technological equipment is required, energy consumption is reduced, production areas are saved, etc. Foaming occurs more smoothly than when foaming with water vapor, and this is useful when obtaining a product of high density. It is easy to reduce the foaming rate by lowering the air temperature. Dry foaming allows you to quickly monitor the current density of the product during the process and timely adjust it. However, with dry foaming, it takes 3-4 times more time than with wet foaming, and an increase in air temperature leads to the melting of the granules. Also, it is not possible to produce granular polystyrene foam with a density below 16 kg / m 3 .

Автор предлагаемого изобретения длительное время занимается исследованием способа сухого вспучивания полистирола, разработкой и изготовлением суховоздушных вспучивателей, научно-технические отчеты имеют государственную регистрацию, получены патенты на суховоздушные вспучиватели. Вспучиватели, изготовляемые предприятием автора, более совершенны, минимальная плотность вспученного продукта, получаемого на этих вспучивателях в процессе однократного непрерывного вспучивания, достигает 10 кг/м3. Термины вспенивание и вспучивание в настоящее время, по последним публикациям, считаются однозначными. Более распространен термин вспенивание, поэтому далее применяется именно он. В процессе исследований попутно изучены и процессы вспенивания полистирола горячей водой и горячим водяным паром. Выявлено, что вспенивания горячей водой и горячим водяным паром дают продукт минимальной плотности, равной 15 кг/м3. И только вторичное вспенивание уже вспененного продукта после его сушки и суточной вылежки позволяет достичь плотности 8 кг/м3.The author of the invention has for a long time been studying the method of dry expansion of polystyrene, developing and manufacturing dry-air expanded materials, scientific and technical reports have state registration, patents for dry-air expanded materials have been obtained. The expanding agents manufactured by the author’s enterprise are more perfect, the minimum density of the expanded product obtained on these expanding agents during a continuous continuous expansion process reaches 10 kg / m 3 . The terms foaming and swelling are currently considered to be unambiguous according to recent publications. The term foaming is more common, therefore it is used hereinafter. In the process of research along the way, the processes of foaming polystyrene with hot water and hot water vapor were also studied. It was revealed that foaming with hot water and hot water vapor gives a product of minimum density equal to 15 kg / m 3 . And only secondary foaming of the already foamed product after drying and daily aging allows to achieve a density of 8 kg / m 3 .

Это объясняется следующим. Давление паров изопентана при 20°С (293 К) равно 79 кПа, что меньше давления окружающего воздуха (техническая атмосфера 98 кПа, физическая атмосфера 101 кПа). За счет нагрева до 100°С давление паров несколько увеличится. К сожалению, отсутствуют данные о давлении паров изопентана при температуре около 100°С. Если бы изопентан был при этой температуре газом, то давление его повысилось бы при нагреве от 20°С (293К) до 100°С (373°С) в 373/293=1,27 раза и достигло 79 1,27=100,33 кПа. Это близко к атмосферному давлению, т.е. распирающее избыточное давление не преодолело бы сопротивление полимера. Вероятно, давление паров изопентана все же несколько выше атмосферного давления, поэтому в действительности гранулы все же вспениваются, хотя и не очень активно в конце процесса - в области низких плотностей продукта.This is explained by the following. The vapor pressure of isopentane at 20 ° C (293 K) is 79 kPa, which is less than the ambient air pressure (technical atmosphere 98 kPa, physical atmosphere 101 kPa). By heating to 100 ° C, the vapor pressure will increase slightly. Unfortunately, there is no data on the vapor pressure of isopentane at a temperature of about 100 ° C. If isopentane was a gas at this temperature, then its pressure would increase upon heating from 20 ° C (293 K) to 100 ° C (373 ° C) by 373/293 = 1.27 times and reached 79 1.27 = 100, 33 kPa. This is close to atmospheric pressure, i.e. bursting excess pressure would not overcome the polymer resistance. It is likely that the vapor pressure of isopentane is still slightly higher than atmospheric pressure, therefore, in reality, the granules still foam, although not very actively at the end of the process, in the region of low product densities.

Цель изобретения - создать технологию изготовления гранулированного пенополистирола способом сухого вспенивания с получением продукта минимальной плотности при минимальной длительности процесса, что соответствует максимальной производительности технологии.The purpose of the invention is to create a technology for the manufacture of granular polystyrene foam by the method of dry foaming to obtain a product of minimum density with a minimum process time, which corresponds to the maximum productivity of the technology.

Поставленная цель достигается тем, что в способе сухого вспенивания полистирол ПСВ нагревают кратковременно и затем кратковременно воздействуют на него вакуумом, после чего охлаждают, не снимая вакуум, а после охлаждения гранул ниже температур вязкотекучего состояния полистирола снимают вакуум.This goal is achieved by the fact that in the method of dry foaming, PSV polystyrene is heated for a short time and then briefly exposed to vacuum, then it is cooled without removing the vacuum, and after cooling the granules below the viscous-flow state of the polystyrene, the vacuum is removed.

Сухой нагрев гранул осуществляют в герметичной емкости, заполненной горячим воздухом, а вакуум создают откачкой воздуха из емкости.Dry heating of the granules is carried out in an airtight container filled with hot air, and a vacuum is created by pumping air from the container.

Охлаждение гранул осуществляют преимущественно за счет излучения тепловой энергии гранул.The cooling of the granules is carried out mainly due to the radiation of thermal energy of the granules.

В результате устранения наружного атмосферного противодавления давление паров изопентана реализуется в максимально возможной мере - в максимальной кратности и максимальной скорости вспенивания гранул. Увеличение (вспенивание) гранул продолжается до тех пор, пока давление паров изопентана, уменьшающееся из-за его расширения и частичной диффузии из гранул, не уравновесится упругими противодействующими напряжениями материала гранул. При этом минимальная длительность процесса вспенивания способствует снижению потерь изопентана, соответственно - максимальной кратности вспенивания. Кроме того, сохранение максимально возможного количества изопентана существенно для технологии формования пенополистирольных изделий, где формование изделий осуществляется путем вторичного вспенивания пенополистирольных гранул за счет остаточного изопентана и проникшего в гранулы воздуха.As a result of elimination of the external atmospheric backpressure, the vapor pressure of isopentane is realized as much as possible - at the maximum multiplicity and the maximum foaming rate of the granules. The increase (foaming) of the granules continues until the vapor pressure of isopentane, which decreases due to its expansion and partial diffusion from the granules, is balanced by the elastic opposing stresses of the material of the granules. In this case, the minimum duration of the foaming process helps to reduce the loss of isopentane, respectively, the maximum expansion ratio. In addition, the preservation of the maximum possible amount of isopentane is essential for the technology of molding polystyrene foam products, where the molding of products is carried out by secondary foaming of polystyrene foam granules due to residual isopentane and air that has penetrated into the granules.

Охлаждение гранул фиксирует структуру материала гранул, а действие вакуума во время охлаждения гранул не позволяет им сжаться, благодаря этому увеличенные размеры гранул сохраняются и после снятия вакуума.The cooling of the granules fixes the structure of the material of the granules, and the action of the vacuum during cooling of the granules does not allow them to compress, due to this, the increased size of the granules is preserved even after the vacuum is removed.

Снижение плотности продукта и повышение производительности процесса приведет к снижению стоимости гранулированного пенополистирола и к реализации в полной мере всех указанных преимуществ процесса сухого вспенивания ПСВ.Reducing the density of the product and increasing the productivity of the process will lead to a decrease in the cost of granular polystyrene foam and to the full realization of all these advantages of the dry foaming process PSV.

На фигуре 1 представлена фотография гранул, полученных различными способами:The figure 1 presents a photograph of granules obtained in various ways:

- верхний ряд гранул получен традиционным способом вспенивания сырьевых гранул полистирола в среде горячего водяного пара (над зеркалом кипящей воды);- the upper row of granules obtained by the traditional method of foaming raw polystyrene granules in a medium of hot water vapor (above a mirror of boiling water);

- средний ряд гранул получен вспениванием сырьевых гранул полистирола в кипящей воде;- the middle row of granules obtained by foaming the raw polystyrene granules in boiling water;

- нижний ряд гранул получен предлагаемым способом сухого вспенивания сырьевых гранул полистирола (сухой нагрев в среде горячего воздуха с последующим вакуумированием).- the bottom row of granules obtained by the proposed method of dry foaming of raw polystyrene granules (dry heating in hot air, followed by evacuation).

На фигуре 2 представлена фотография лабораторного устройства для реализации предлагаемого способа на одиночной грануле, которая отмечена позицией 1, в положении, когда гранула находится в зоне нагрева.The figure 2 presents a photograph of a laboratory device for implementing the proposed method on a single granule, which is indicated by position 1, in the position when the granule is in the heating zone.

На фигуре 3 представлена фотография лабораторного устройства для реализации предлагаемого способа на одиночной грануле, которая отмечена позицией 1, когда гранула выведена из зоны нагрева для охлаждения.The figure 3 presents a photograph of a laboratory device for implementing the proposed method on a single granule, which is indicated by 1 when the granule is removed from the heating zone for cooling.

Устройство позволяет нагревать отдельную гранулу ПСВ, находящуюся на выдвижном поддончике, в среде горячего сухого воздуха. Нагреватель выполнен в виде скобы, охватывающей некоторое пространство объемом около 50 см3 вокруг поддончика с гранулой.The device allows you to heat a separate granule PSV, located on a sliding tray, in an environment of hot dry air. The heater is made in the form of a bracket covering some space with a volume of about 50 cm 3 around the pellet tray.

Нагреватель гранулы размещен в съемном стеклянном колпаке, как это видно на фотографиях, устройство выполнено герметичным с подводкой к вакуум-насосу. Нагреватель управляется автоматически электронным прибором, позволяющим задавать и удерживать заданную температуру нагревателя в определенных пределах.The pellet heater is placed in a removable glass cover, as can be seen in the photographs, the device is sealed with a supply to the vacuum pump. The heater is controlled automatically by an electronic device that allows you to set and hold the set temperature of the heater within certain limits.

Пробными экспериментами в интервале температур 100…125°С установлена оптимальная для эксперимента температура задатчика нагревателя 115°С, это соответствует температуре воздуха в зоне размещения гранулы примерно 105°С (измерено другим прибором). После прогрева устройства на выдвинутый поддончик укладывалась гранула ПСВ диаметром 1,6 мм, устанавливался стеклянный колпак. Поддончик с гранулой вдвигался в нагреватель на определенное время, исчисляемое в целых минутах. По прошествии заданного времени, например, одной минуты, включался вакуум-насос на 20 секунд, затем поддончик с гранулой выдвигался из нагревателя для охлаждения на 10 секунд без снятия вакуума, после чего вакуум-насос отключался. Через 20 секунд вакуум самопроизвольно снижался, стеклянный колпак снимался, гранула снималась с поддончика и ее диаметр измерялся на оптическом микроскопе с двадцатикратным увеличением, с мерной шкалой.Trial experiments in the temperature range 100 ... 125 ° C established the optimum temperature for the experiment of the heater master 115 ° C, this corresponds to the air temperature in the granule location area of approximately 105 ° C (measured by another device). After warming up the device, a PSV pellet with a diameter of 1.6 mm was placed on an extended tray; a glass cap was installed. The pellet tray moved into the heater for a certain amount of time, calculated in whole minutes. After a predetermined time, for example, one minute, the vacuum pump was turned on for 20 seconds, then the pellet tray was pulled out of the heater for cooling for 10 seconds without removing the vacuum, after which the vacuum pump was turned off. After 20 seconds, the vacuum spontaneously decreased, the glass cover was removed, the pellet was removed from the tray and its diameter was measured using an optical microscope with a twenty-fold increase, with a measuring scale.

Охлаждение гранулы в вакууме происходит за счет излучения тепловой энергии, т.к. теплоноситель отсутствует. Поэтому и охлаждение происходит быстро, без теплоизолирующего влияния воздуха. Дополнительными экспериментами ранее было установлено, что структура гранул полистирола становится достаточно жесткой уже при 80°С.The granules are cooled in vacuum due to the radiation of thermal energy, because no coolant. Therefore, cooling occurs quickly, without the heat-insulating effect of air. Additional experiments previously found that the structure of polystyrene granules becomes quite rigid already at 80 ° C.

Следующая гранула ПСВ такого же диаметра проходила такой же цикл со временем нагрева на одну минуту больше, с теми же параметрами процесса. Все данные и результаты экспериментов записывались в журнал.The next PSV pellet of the same diameter went through the same cycle with a heating time of one minute more, with the same process parameters. All data and experimental results were recorded in a log.

Для сравнения, в таком же процессе, с единичными гранулами того же размера, из той же пробы ПСВ, проводилось вспенивание в среде горячего сухого воздуха без применения вакуума на том же лабораторном устройстве и вспенивание гранул на сетчатом поддончике над зеркалом кипящей воды в емкости, прикрытой крышкой (что соответствовало традиционному вспучиванию паром).For comparison, in the same process, with single granules of the same size, from the same PSV sample, foaming in the environment of hot dry air without applying vacuum in the same laboratory device and foaming of granules on a mesh tray over a mirror of boiling water in a container covered a lid (which corresponded to traditional steam expansion).

Исходные и вспененные гранулы были выложены рядами и сфотографированы вместе с линейкой с миллиметровой шкалой, фигура 1, что позволяет визуально оценить результаты и даже измерить диаметры гранул. Но и без измерений достаточно ясно виден получаемый положительный эффект.The original and foamed granules were laid out in rows and photographed together with a ruler with a millimeter scale, figure 1, which allows you to visually evaluate the results and even measure the diameters of the granules. But even without measurements, the resulting positive effect is clearly visible.

На верхнем ряду представлены гранулы вспененные паром; ясно, как очень быстро вспениваются гранулы ПСВ в первую минуту. Затем их размер увеличивается медленно, достигая максимума на 4-ю минуту. Далее происходит уменьшение диаметра гранул - деструкция. Это происходит из-за потери гранулами вспучивающего агента - изопентана - за счет диффузии.On the top row are granules foamed with steam; it is clear how PSV granules foam very quickly in the first minute. Then their size increases slowly, reaching a maximum at the 4th minute. Next, there is a decrease in the diameter of the granules - destruction. This is due to the loss by the granules of the intumescent agent - isopentane - due to diffusion.

В среднем ряду расположены гранулы, вспененные в среде горячего сухого воздуха без применения вакуума. Видно, что гранулы вспениваются медленнее, чем в среде пара, на 5-ю минуту достигают максимального размера, но меньшего, чем максимальный размер гранул в случае вспенивания паром, затем размеры гранул уменьшаются из-за потери изопентана. Уместно сказать, что снижение скорости вспенивания гранул легко и в широких пределах достигается снижением температуры нагревателя.In the middle row are granules foamed in hot dry air without the use of vacuum. It can be seen that the granules are foaming more slowly than in steam, at the 5th minute they reach the maximum size, but smaller than the maximum size of the granules in the case of foaming with steam, then the size of the granules decreases due to the loss of isopentane. It is appropriate to say that a decrease in the rate of foaming of granules is easily and widely achieved by lowering the temperature of the heater.

На нижнем ряду расположены гранулы после вспенивания с помощью того же устройства в горячей воздушной среде, при той же температурой задатчика, с применением вакуума. Видно, что вспенивание в этом случае происходит быстрее и в большей степени. Естественно, что скорость и кратность вспенивания в этом случае легко и в широких пределах регулируется температурой нагрева и степенью вакуумирования.The bottom row contains granules after foaming using the same device in hot air, at the same temperature of the setter, using vacuum. It is seen that foaming in this case occurs faster and to a greater extent. Naturally, the speed and rate of foaming in this case is easily and widely controlled by the heating temperature and the degree of evacuation.

Приведенные сведения доказывают осуществимость способа и возможность достижения поставленной цели.The above information proves the feasibility of the method and the possibility of achieving the goal.

Claims (3)

1. Способ сухого вспенивания гранул полистирола суспензионного вспенивающегося, включающий выдержку гранул в среде горячего воздуха, отличающийся тем, что после кратковременного нагревания гранул их подвергают кратковременному воздействию вакуума, затем охлаждают, не снимая вакуума, и после охлаждения гранул ниже температур вязкотекучего состояния полистирола снимают вакуум.1. A method of dry foaming granules of suspension expandable polystyrene granules, comprising exposing the granules in hot air, characterized in that after short-term heating of the granules they are subjected to short-term exposure to vacuum, then they are cooled without removing vacuum, and after cooling the granules below the viscous-flowing state of the polystyrene, the vacuum is removed . 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сухой нагрев гранул осуществляют в герметичной емкости, заполненной горячим воздухом, а вакуум создают откачкой воздуха из емкости.2. The method according to claim 1, characterized in that the dry heating of the granules is carried out in a sealed container filled with hot air, and a vacuum is created by pumping air from the container. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что охлаждение гранул осуществляют преимущественно за счет излучения тепловой энергии гранул. 3. The method according to claim 1, characterized in that the cooling of the granules is carried out mainly due to the radiation of thermal energy of the granules.
RU2011101272/05A 2011-01-12 2011-01-12 Method of dry foaming of polystyrene RU2466018C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011101272/05A RU2466018C2 (en) 2011-01-12 2011-01-12 Method of dry foaming of polystyrene

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011101272/05A RU2466018C2 (en) 2011-01-12 2011-01-12 Method of dry foaming of polystyrene

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011101272A RU2011101272A (en) 2012-07-20
RU2466018C2 true RU2466018C2 (en) 2012-11-10

Family

ID=46847108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011101272/05A RU2466018C2 (en) 2011-01-12 2011-01-12 Method of dry foaming of polystyrene

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2466018C2 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU680628A3 (en) * 1976-08-02 1979-08-15 Lezier Gerard Method and apparatus for manufacturing articles from foam plastic
SU1713830A1 (en) * 1989-10-29 1992-02-23 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Полимерных Строительных Материалов Device for manufacturing articles from foam plastic
SU1496237A1 (en) * 1986-11-26 1994-12-15 Минский научно-исследовательский институт строительных материалов Method of preparing frothed polystyrene granules
RU94030599A (en) * 1994-08-17 1996-06-27 А.И. Леляк Method for manufacture of products from foam plastic and device for its embodiment
DE19734700C1 (en) * 1997-08-11 1998-09-24 Hahn Ortwin Sintering foamed polystyrene articles using pre-foamed beads
EP1566255A1 (en) * 2004-01-28 2005-08-24 JSP Corporation Thick foam molding and process for production thereof
EP1738888A2 (en) * 2005-06-01 2007-01-03 Heikki Korpela Method and machine for forming a continuous web of a porous thermoplastic

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU680628A3 (en) * 1976-08-02 1979-08-15 Lezier Gerard Method and apparatus for manufacturing articles from foam plastic
SU1496237A1 (en) * 1986-11-26 1994-12-15 Минский научно-исследовательский институт строительных материалов Method of preparing frothed polystyrene granules
SU1713830A1 (en) * 1989-10-29 1992-02-23 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Полимерных Строительных Материалов Device for manufacturing articles from foam plastic
RU94030599A (en) * 1994-08-17 1996-06-27 А.И. Леляк Method for manufacture of products from foam plastic and device for its embodiment
DE19734700C1 (en) * 1997-08-11 1998-09-24 Hahn Ortwin Sintering foamed polystyrene articles using pre-foamed beads
EP1566255A1 (en) * 2004-01-28 2005-08-24 JSP Corporation Thick foam molding and process for production thereof
EP1738888A2 (en) * 2005-06-01 2007-01-03 Heikki Korpela Method and machine for forming a continuous web of a porous thermoplastic

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Химический энциклопедический словарь/ Под редакцией И.Л.КНУНЯНЦА. - М.: Советская энциклопедия, 1983, с.426. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011101272A (en) 2012-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2642271C (en) Foam material product
CH449244A (en) Method of molding a thermoplastic foam object
RU2008141301A (en) METHOD FOR IMPLEMENTING PANELS FROM COMPOSITE MATERIAL AND PANEL IMPLEMENTED IN THIS WAY
SE7706558L (en) PROCEDURE FOR THE PRODUCTION OF PHENOL-ALDEHYDE CELL PLASTIC WITH CLOSED CELL STRUCTURE
RU2008141311A (en) METHOD FOR PRODUCING STRUCTURES OF COMPLEX FORM FROM COMPOSITE MATERIALS
JPS62500514A (en) Method and apparatus for manufacturing foamed thermoplastic products
Wang et al. Water evaporation inspired biomass-based PCM from daisy stem and paraffin for building temperature regulation
ES274677A1 (en) Process for making shaped cellular articles from foamable thermoplastic alkenyl aromatic resins
Wang et al. Fabrication of wrinkled thermoplastic polyurethane foams by dynamic supercritical carbon dioxide foaming
RU2016143750A (en) PRESSURE-DEPENDING FOAMING IN THE FIELD FORM (MET) OF ACRYLIMIDE PARTICLES IN CLOSED FORMS FOR PRODUCING RIGID FOAM FOAM BASES
RU2466018C2 (en) Method of dry foaming of polystyrene
JP2007501137A (en) Molding of breathable three-dimensional members containing thermoplastic binder
Zhong et al. Second cell growth optimized by heating mode during two-step supercritical CO2 foaming polymer process
CN107627522A (en) A kind of manufacture method of EPS precisions graphene lunch box for environment protection
Zhao et al. Microwave foaming of polymers
CN105524296A (en) Preparation method for microporous polycarbonate
EA201291119A1 (en) IMPROVED METHOD FOR OBTAINING ABSENTE PVC AND PLASTIC BASED ON ABSENTE PVC OBTAINED BY THIS METHOD
Campbell Integral‐skin foam. A mechanism for skin formation
CN109135084A (en) A kind of EPS insulation board produced using supercritical carbon dioxide process
KR100632146B1 (en) process for producing expanded polystyrene form
JP6338211B2 (en) Polystyrene / silica composite foam manufacturing method and heat insulating material using the same
RU166098U1 (en) ICE FORM
Sutjahja et al. Heat exchange studies on coconut oil cells as thermal energy storage for room thermal conditioning
Harðarson Maturing of pre-expanded polystyrene-Effects of heat on maturing time and material strength
Lakshmi et al. An Experimental Study on Natural Convection Biomass Dryer with Different Sensible Heat Storage Materials

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130113