TW201511914A - 連續生產聚氨酯反應性塑料材料的不中斷串體的方法 - Google Patents

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Abstract

一種生產聚氨酯材料的串體的方法，包括：a)將反應性成分運送到混合器(1)中；b)將反應物混合；c)排放該反應混合物，以及d)用該反應性混合物塗覆第一片材部分(BM)。為了生產具有高均勻性的高品質串體，本發明提出進行以下步驟：e)引導該第一片材部分(BM)跨過引導元件(2)，該引導元件(2)具有凹形部分(3)和平坦部分(4)；f)提供兩個側面片材部分(BL，BR)，其中該提供是提供到該第一片材部分(BM)的兩個側部末端部分內；g)將兩個側面片材部分(BL，BR)和該第一片材部分(BM)合併從而形成碗狀結構。

Description

連續生產聚氨酯反應性塑料材料的不中斷串體的方法
本發明係關於一種連續生產聚氨酯反應性塑料材料的不中斷串體的方法。
DE 10 2006 051 311 A1公開了一種通用的方法。該方法可被用於不同的用途，例如用於生產柔性軟質塊狀泡沫，閉孔硬質塊狀泡沫，熱塑性聚氨酯(polyurethane)製成的絕緣板和半成品。該方法可利用具有不同設備理念的設備實施。這種設備的實例有用於生產柔性泡沫體系及硬質泡沫體系的連續工作的塊狀泡沫設備。
此外，本發明還涉及在所謂雙重板帶系統(double panel belt system)上用於連續生產夾層板或隔離板的設備。
那些各自的設備在相應的方法中反復重現的目標是使反應性混合物到基底層上的塗覆優化，基底層保護設備的元件免於反應混合物的污染。據此，考慮到塗覆技術，需要考慮不同的方面如下：首先不能有氣泡被帶進反應混合物。
並且，塗覆技術必須保證反應混合物沿整個產品寬度 (基底層寬度)的分佈。
據此，還應當保證沿產品寬度分佈的盡可能均一的反應混合物的年齡分佈(age distribution)。
在反應混合物被排放到環境空氣中後，由於反應混合物通常為具有良好黏性的材料，固定的設備元件應盡可能不與反應混合物一起浸潤，以保證設備長時間可靠地生產。
因此，本發明的目的在於進一步發展通用的方法，從而以與現有相比有所改進的方式實現前述各方面。
本發明對於這一目的的技術方案的特徵在於，該方法進一步包括以下步驟：e)引導該第一片材部分跨過引導元件，該引導元件具有凹形部分和在傳輸方向上接續著該凹形部分的平坦部分；f)將兩個側面片材部分提供到第一片材部分，其中該提供是提供到第一片材部分的兩個側部末端部分(邊緣部分)內；g)將兩個側面片材部分和第一片材部分合併，從而形成用來接收反應混合物並在傳輸方向上連續移動的碗狀結構，其中第一片材部分以密封的方式與側面片材部分連接以使得反應混合物不能洩露到片材部分之間的周圍空氣中。
其中兩個側面片材部分到第一片材部分的合併較佳地發生於引導元件的凹形部分區域。
本發明特別較佳的實施例提出該第一片材部分和兩個側面片材部分由以平面柔性材料製成的單一片材折疊而形成。特別的，對於此技術方案已被證明當該方法進一步包括以下步驟時有效：h)將材料的平面片材從輥解纏；i)對平面片材進行第一折疊和第二折疊，其中將片材的兩個側部外部部分被以180°折疊到內側以形成C形折疊，該C形折疊具有在第一片材部分和其中一個側面片材部分之間的第一折疊邊緣，還具有在第一片材部分和另一個側面片材部分之間的第二折疊邊緣；j)引導進行了C形折疊的片材跨過引導元件的凹形部分；k)對被折疊到內側的兩個側面片材部分在凹形部分的區域進行邊緣處理，使得至少首先被以180°折疊到內側的側面片材部分的外部部分被進一步以下述方式折疊：使得至少該側面片材部分的外部部分垂直直立於第一片材部分直立，以與第一片材部分一起形成用於接收反應混合物的碗狀結構。
據此，中心區域和兩個外部側面區域由單一的材料片材形成。
C形折疊的連續形成可通過所謂成形座(form collar)來實施(明確引用DE 100 32 551 A1，其中C形折疊表示本文所描述方法的簡化特定情況)。
較佳的，按照上述步驟k)的變形之後的側面片材部 分在引導元件的凹形部分區域和平坦部分區域以下述方式形成：每個片材部分垂直於第一片材部分排列並且各自對應的其他片材部分平行於第一片材部分排列。
較佳的，由側面片材部分在側面界定的碗狀物在凹形部分的區域當在傳輸方向上前進時變寬。通過這樣做，避免區域向外發展使得反應混合物在其中停留過長導致反應混合物在外部區域過早發泡。相反的，在碗狀物會在該區域在傳輸方向上變小的這種折疊方法的情況下，會在傳輸方向上在邊緣減小區域形成流體盲區，在流體盲區中反應混合物會提早發泡。
用於將上述步驟i)的C形折疊變形至上述步驟k)的邊緣位置的變形邊緣的幾何位置較佳產生兩個區域的幾何部分：一個區域是在引導元件的上方以0.1mm到5mm之間的量等距離設置的區域，另一個區域是包括第一片材部分與上述步驟k)的垂直直立的片材部分之間的交叉線的平面(區域)，其中該平面沿著傳輸方向相對於垂直直立的片材部分以一角度、較佳45°向碗狀結構的內部傾斜。
替代的技術方案提出在兩側提供的側面片材部分與第一片材部分黏合。
在傳輸方向上在引導元件的凹形部分的後部的區域，較佳地由旋轉帶形成第一片材部分的支撐部。由此，可由旋轉帶形成接續在凹形部分之後的引導元件的平坦部分；因此該平坦部分首先看重功能性，而不是與引導元件的一體式設計。
較佳地，將平行的其他片材部分的經折疊且平坦且片材狀的基底層以及設置於該片材部分和旋轉帶之間的第一片材部分的各部分用輥按壓於旋轉帶上，從而在旋轉帶和基底層之間產生足夠的摩擦力，以同時運送片材狀的基底層和該旋轉帶。
根據進一步的發展，通過真空處理將由平坦且柔性材料構成的第一片材部分在引導元件的凹形部分區域保持於引導元件的表面上，此時，實現對平坦且柔性的基底層的改善處理。
在塊狀泡沫應用的情形中，塊體的高度常常達到大於一米，於是通常從側面額外提供進一步的分隔片材，該分隔片材是作為塊體和側壁之間的分隔片材。但是還可以使上述側面片材部分足夠高足夠寬，從而側面片材部分可作為塊體整個高度的側面分隔片材。
因此，從兩個側面片材部分(即分隔片材)，與第一片材部分協同地形成用於反應混合物的碗狀物，該碗狀物在傳輸方向上連續移動，其中該碗狀物由第一片材部分背離於傳輸方向界定且由兩個側面片材部分垂直於傳輸方向(生產方向)界定。
在這種連接方式的情況下，重要和輔助的作用旨在運輸和折疊平坦且柔性的分隔片材，其中在分隔片材之間反應混合物反應成為不中斷串體。
所提出的方法具有下述優點：通過採用本方法並同時利用連續運送的片材部分，可產生反應混合物的側面屏 障，其中側面片材部分在兩側被向上折疊，還可產生防止反應混合物背離於傳輸方向回流的屏障。
由此，一方面，第一片材部分和進一步的側面片材部分可以是初始時分離的片材，但另一方面，可以是一片單一連接的片材並分別通過折疊而分成中心區域和兩個外部區域。
所提出的方法的重要優點在於，使得分隔片材的折疊可抗折疊起皺，即使是在使用紙的情況下，紙的延展性低，因此必須進行精確折疊以避免起皺或撕裂，但所提出的方法也能使得分隔片材的折疊可抗折疊起皺。
由於在基底層跨過凹形底面的區域對本發明的側面片材部分進行變形，因此上述優點成為可能。同時，這種折疊使得能夠產生帶有表面的碗狀物，碗狀物的分隔片材在側面背離於傳輸方向連續移動。這使得相對於例如下述生產方法具有重要的優點：反應物泡沫起初在小箱中，接著被應用於運送帶上，由於這樣的話不能產生連續移動的分隔片材，因此材料到達小箱的壁上並在生產過程中黏附在小箱的壁上。
在外部片材部分邊緣的抗折疊起皺設置是通過本發明的特定有益實施方式來實現，其中，左側片材部分變形的在傳輸方向上左側的變形邊緣的幾何位置位於傳輸方向上凹形底面朝向基底層的區域，該幾何位置產生兩個區域的幾何輪廓，其中第一區域在傳輸方向上形成弓形並且直線橫切傳輸方向，該區域限定為距離朝向基底層的凹形底面 的表面的高度(平行)存在0.1至5mm的補償；第二區域是一個平面，側面升高的片材部分的平面圍繞帶有中心片材部分的左側片材部分的輪廓順時針旋轉45°。當然，還提供在傳輸方向上右側變形邊緣的相應變形。
已經被設置在邊緣的側面基底層部分可例如在移動的輥或圓筒的幫助下以及在固定的元件的說明下在凹形區域沿著凹形形狀被良好地引導，藉此沒有被塗覆的和平移到第一片材部分的側面片材部分可被拉動。
在本方法較佳的實施方式中，這通過在凹形元件中應用真空來支持，特別的也引導被安全的支撐的第一中心片材部分跨過面對基底層的底面的凹形部分。發現在小於300mbar的壓力下對此目的完全足夠。
因此，本文提出的折疊概念特別地使得能夠產生具有完全的表面的用於保持的碗狀物，該碗狀物具有與進一步的基底層相互作用的移動片材。
據此，根據本發明的方法能在進一步的較佳實施方式中以下述方式實施：-用聚氨酯反應混合物塗覆進一步連續移動且平面且軌道狀的分隔覆蓋片材(覆蓋基底層)，-聚氨酯反應混合物在所謂的上升區域通過化學或物理氣層在兩個基底層之間上升，-其中第一片材部分(底部基底層)實質上在上升的聚氨酯反應性混合物的下方延伸，並且分隔覆蓋片材實質上在上升的聚氨酯反應性混合物的上方延伸， -其中，接下來，聚氨酯反應混合物反應生成微孔材料的不中斷串體。
這使得能夠根據下述進一步有利的實施方式來實施本方法：-聚氨酯反應混合物從排出口被排入環境空氣中後進入堆積腔，該堆積腔在垂直方向延伸且在側面封閉並且在底部區域流入間隙開口，-聚氨酯反應混合物在堆積腔內堆積從而在堆積腔的底部沿整個寬度產生靜態壓力且聚氨酯反應混合物通過堆積腔從頂部到底部流動，且-接下來，聚氨酯反應混合物通過間隙開口流出堆積腔。
對此，明確參考DE 10 2006 051 311 A1，其中已經描繪了這樣的部分方法，通過該方法，塊狀軟質泡沫的連續生產可能以從0.5到3m/min範圍的非常低的傳送速率進行。
本發明的優點在於，設備的長度相比於傳統的塊狀泡沫設備非常短，由此不僅考慮到設備本身還特別地考慮到廠房，投資成本可被大幅度的降低。特別地，這對於通常利用度較差的塊狀泡沫的設備是有效的，因為通過利用本方法，生產速度明顯的高於所需的速度。
因此，根據本發明的方法使得能夠優化地實現DE 10 2006 051 311 A1中描述的方法，本文件中相似闡釋了本發明方法的優點。
為了引導在邊緣與底部基底層米粉的覆蓋基底層，進一步提出以下述方式設計本方法：-用聚氨酯反應混合物塗覆進一步的持續移動且平面且軌道狀的分隔覆蓋片材，-聚氨酯反應混合物在所謂的上升區域通過化學或物理氣層在兩個分隔片材之間上升，-其中第一片材部分實質上在上升的聚氨酯反應性混合物下方延伸，覆蓋分隔片材實質上在上升的聚氨酯反應混合物上方延伸，並且-其中，接下來，聚氨酯反應混合物反應生成微孔材料的不中斷串體。
為了對於專利DE 10 2006 051 311 A1中描述的連續生產塊狀軟質泡沫的方法提出優化的實施方式，進一步提出下述方案：-聚氨酯反應混合物從排出口被排入環境空氣中後進入堆積腔，該堆積腔在垂直方向延伸且在側面封閉並且在底部區域流入間隙開口，-聚氨酯反應混合物在堆積腔內堆積從而在堆積腔的底部沿整個寬度產生靜態壓力且聚氨酯反應混合物通過堆積腔從頂部到底部流動，且-接下來，聚氨酯反應混合物通過間隙開口流出堆積腔。
由此，如下的方法是可行的，其使得在非常低的傳送速率下和對應的急劇上升的輪廓下也生產高的塊。該優勢 在DE 10 2006 051 311 A1中有具體解釋。
在附圖中示出本發明的實施方式。
1‧‧‧混合器
2‧‧‧引導元件
3‧‧‧凹形部分
4‧‧‧平坦部分
5‧‧‧帶
6‧‧‧輥
7‧‧‧側面分隔片材
8‧‧‧成形座
9‧‧‧覆蓋分隔片材
10‧‧‧排出口
11‧‧‧堆積儲液庫
12‧‧‧間隙開口
13‧‧‧上升區域
BM‧‧‧第一片材部分
BL‧‧‧左側側面片材部分
BR‧‧‧右側側面片材部分
KL‧‧‧第一(左)折疊邊緣
KR‧‧‧第二(右)折疊邊緣
KL0‧‧‧折疊邊緣
KR0‧‧‧折疊邊緣
BL,perp‧‧‧左側垂直片材部分
BR,perp‧‧‧右側垂直片材部分
BL,par‧‧‧左側平行片材部分
BR,par‧‧‧右側平行片材部分
U‧‧‧變形邊緣
E‧‧‧平面
α‧‧‧角
T‧‧‧傳輸方向
圖1示意性示出用於生產聚氨酯反應性材料製成的不中斷串體的設備的立體圖，其中用於反應混合物的碗狀接收結構由單一的材料片材形成；圖2示出根據圖1的設備，其中碗狀結構的側面區域由分隔的材料片材形成；圖3示出根據圖1的設備的細節的立體圖；圖4示出根據圖1的設備的進一步的細節的立體圖；以及圖5示意性示出根據圖1的設備的側視圖。
在圖1中可以看到用於生產聚氨酯反應性塑料材料的不中斷串體的設備的域的立體圖，其中由片狀金屬形成的引導元件2形成面向基底層(即面向要生產的反應性塑料材料)的底面。這個底面，即引導元件2的表面，具有凹形部分3，其後在傳輸方向接續有平坦部分4。特別地，該平面首先由片狀金屬製成的引導元件2組成然後合併入後續的旋轉傳輸帶5。
還示出了一種連續移動且軌道狀的中心第一片材BM，其直接在片狀金屬2和帶5上延伸。
示出了側面和朝外的兩個側面片材部分BL和BR，其在凹形部分3的區域變形，變形方式為，與第一片材部分 BM配合而形成碗狀物，該碗狀物設置有用於反應混合物的連續移動的分隔片材。這個碗狀物通過該第一片材部分BM背離於傳輸方向T被限定，並且由兩個側面片材部分BL和BR垂直於傳輸方向T而被限定，其中第一片材部分BM以密封的方式與側面片材部分BL和BR連接，使得反應混合物不能從各片材之間洩露到周圍的空氣中。
由此，該第一片材部分BM和側面片材部分BL和BR一方面可以是初始為分隔的片材(如圖2所示)，或另一方面可以為單一的連接的片材，該片材通過在中心區域和兩個外部區域分別折疊而分開。在圖1中描繪了使用分別被折疊成碗狀的單一片材的情況。在分別的折疊變形之後側面片材部分BL和BR各自包括左側側面片材部分BL，perp和右側側面片材部分BR，perp，它們均垂直於第一片材部分BM排列；此外還存在左側平行片材部分BL，par和右側平行片材部分BR，par，它們均平行於該第一片材部分BM排列。
通常，在塊狀泡沫應用中，額外從側面提供側面分隔片材7來作為塊體和側壁之間的分隔片材。這如圖1所示(由於是示意性的，因此僅示出左側)。
該側面片材部分BL和BR分別可足夠寬足夠高，從而使得它們自身已經作為塊體的整個高度的側面分隔基底層。在泡沫僅達到較低高度時(例如小於300mm)，這種方案尤其適用。
在圖2中示出圖1的變體。這裡，示出一種第一片材部分BM和側面片材部分BL和BR被設計為初始時分隔的 方案，即它們初始時不與第一片材部分BM連接。此外，它們分別足夠寬且足夠高使得它們自身已經能夠作為整體高度大於1m的塊體的側面分隔基底層。因此，反應混合物不能從那些側面基底層部分和第一、中心片材部分之間洩露，建議將總共三個片材部分彼此黏合。
在圖3中示例性描繪了在傳輸方向右側用於右側片材部分BR的變形的成形座8。並且，可看到成形座8如何引導片材部分BM的外部部分以及片材部分BL，par。為了完整的和安全的直接在引導元件2(平面片狀金屬)上引導片材部分BM，建議在引導元件2的凹形部分3內使用真空設備(未被進一步示出)。
此外，在圖3中示例性示出輥6(壓輥)，通過該輥6在基底層和旋轉帶5之間可獲得摩擦嚙合。通常，在輥6和邊緣片材部分BR，perp之間，延伸有側壁，並且可能的話延伸有進一步的側面分隔片材(見圖1)，圖3中未示出。輥6較佳地通過彈簧或預設壓力的氣壓被相對於帶5按壓。
在圖4中示例性描繪了用於使在傳輸方向T上右側的片材部分BR變形的變形邊緣U。該變形邊緣U是由具有虛構的彎曲平面的平面E的切割輪廓而形成，該彎曲平面直接在具有面向基底層的凹形部分3的引導元件2的上面延伸並且平行於引導元件2的表面延伸。當片材部分BR，perp所在的平面圍繞折疊邊緣KR旋轉45°的角度時得到平面E。另外還描繪了折疊邊緣KR0，其由上面解釋過的C形折疊而得到，其中片材部分BM的側面片材部分BL和BR首 先被向內折疊180°。類似於所示出的右手邊的折疊邊緣KR和KR0，對應的左手邊的折疊邊緣KL和KL0也存在，不過未被示出。
在圖5中示出了示意性側視截面圖，在其中可看到覆蓋分隔片材9，混合器1的排出口10，堆積儲液庫11以及從堆積儲液庫11到上升區域13過渡的間隙開口12。在這種情況下，反應混合物首先塗覆覆蓋分隔片材9，然後通過間隙開口12被保留在堆積儲液庫11中，使得在堆積儲液庫11內產生靜態的流體壓力然後補償在上升區域13內急劇上升的泡沫的靜態壓力，使得即使是非常低的傳送速率的反應混合物不會受到背離於傳輸方向T的壓力。
2‧‧‧引導元件
3‧‧‧凹形部分
4‧‧‧平坦部分
5‧‧‧帶
7‧‧‧側面分隔片材
BM‧‧‧第一片材部分
BL‧‧‧左側側面片材部分
BR‧‧‧右側側面片材部分
BL，perp‧‧‧左側垂直片材部分
BR，perp‧‧‧右側垂直片材部分
BR，par‧‧‧右側平行片材部分
T‧‧‧傳輸方向

Claims (11)

  1. 一種連續生產聚氨酯反應性塑料材料的不中斷串體的方法，該方法包括以下步驟：a)將多元醇和異氰酸酯之反應性組分以計量方式運送到混合器(1)中；b)將該反應性組分在該混合器(1)中混合成為反應混合物；c)將該反應混合物排放到環境空氣中；以及d)使用該反應混合物塗覆由平面的柔性材料製成的第一片材部分(BM)，該柔性材料包含紙、箔或紡織物片材，該第一片材部分(BM)沿傳輸方向被連續運送，其中，該方法進一步包括以下步驟：e)引導該第一片材部分(BM)跨過引導元件(2)，該引導元件(2)具有凹形部分(3)和在傳輸方向(T)上接續著該凹形部分(3)的平坦部分(4)；f)將兩個側面片材部分(BL，BR)提供到該第一片材部分(BM)，其中，該提供是提供到該第一片材部分(BM)的兩個側部末端部分內；以及g)將兩個該側面片材部分(BL，BR)和該第一片材部分(BM)合併，從而形成用來接收該反應混合物並在該傳輸方向(T)上連續移動的碗狀結構，其中，該第一片材部分(BM)以密封的方式與該側面片材部分(BL，BR)連接，以使得該反應混合物不能洩漏到各片材部分(BM，BL，BR)之間的周圍空氣中。
  2. 如請求項1的方法，其中，兩個該側面片材部分(BL，BR)到該第一片材部分(BM)的合併發生於該引導元件(2)的該凹形部分(3)區域。
  3. 如請求項1的方法，其中，該第一片材部分(BM)和兩個該側面片材部分(BL，BR)由以平面材料製成的單一片材部分折疊而形成。
  4. 如請求項3的方法，其中，該方法進一步包括以下步驟：h)將該材料的平面片材從輥解纏；i)對該平面片材進行第一折疊和第二折疊，其中，將該片材的兩個側部外部部分以180°折疊到內側以形成C形折疊，該C形折疊具有在該第一片材部分(BM)和其中一個該側面片材部分(BL)之間的第一折疊邊緣(KL0)，還具有在該第一片材部分(BM)和另一個該側面片材部分(BR)之間的第二折疊邊緣(KR0)；j)引導進行C形折疊的該片材跨過該引導元件(2)的該凹形部分(3)；以及k)對被折疊到內側的兩個該側面片材部分(BL，BR)在該凹形部分(3)的區域進行邊緣處理，使得至少首先被以180°折疊到內側的該側面片材部分(BL，BR)的外部部分被進一步以下述方式折疊：使得至少該側面片材部分(BL，BR)的外部部分(BL,perp，BR,perp)垂直直立於該第一片材部分(BM)，以與該第一片材部分(BM)一起形成用於接收該反應混合物的碗狀結構。
  5. 如請求項4的方法，其中，按照如請求項4的步驟k)變形之後的該側面片材部分(BL，BR)在該引導元件(2)的該凹形部分(3)區域和該平坦部分(4)區域以下述方式形成：片材部分(BL,perp，BR,perp)中的每一個垂直於該第一片材部分(BM)並且各自對應的其他片材部分(BL,par，BR,par)平行於該第一片材部分(BM)。
  6. 如請求項3的方法，其中，由該側面片材部分(BL，BR)在側面界定的碗狀物在該凹形部分(3)的區域當在該傳輸方向(T)上前進時變寬。
  7. 如請求項4的方法，其中，用於將如請求項4的步驟i)的C形折疊在該凹形部分(3)的區域變形至如請求項4的步驟k)的邊緣位置的變形邊緣(U)的幾何位置產生兩個區域的幾何部分：一個區域是在該引導元件(2)上方以0.1mm到5mm之間的量等距離設置的區域，另一個區域是包括該第一片材部分(BM)與如請求項4的步驟k)的垂直直立的該片材部分(BL,perp，BR,perp)之間的交叉線的 平面(E)，其中，該平面(E)沿著該傳輸方向(T)相對於垂直直立的該片材部分(BL,perp，BR,perp)以45°之角度(α)向該碗狀結構的內部傾斜。
  8. 如請求項1的方法，其中，在兩側提供的該側面片材部分(BL，BR)與該第一片材部分(BM)黏合。
  9. 如請求項1的方法，其中，在該傳輸方向(T)上在該引導元件(2)的該凹形部分(3)的後部的區域，由旋轉帶(5)形成該第一片材部分(BM)的支撐部。
  10. 如請求項5或9的方法，其中，將平行的其他片材部分(BL,par，BR,par)的經折疊且平坦且片材狀的基底層以及設置於該片材部分(BL,par，BR,par)和該旋轉帶(5)之間的該第一片材部分(BM)的各部分用輥(6)按壓於該旋轉帶(5)上，從而在該旋轉帶(5)和該基底層之間產生足夠的摩擦力，以同時運送片材狀的該基底層和該旋轉帶(5)。
  11. 如請求項1的方法，其中，通過真空處理將由平坦且柔性的材料構成的該第一片材部分(BM)在該引導元件(2)的該凹形部分區域(3)保持於該引導元件(2)的表面上。
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