DE1669610A1 - Verfahren zur Herstellung eines geblaehte Teilchen und organischen Hartschaum enthaltenden Formkoerpers - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung eines geblähte Teilchen und organischen Hartschaum enthaltenden Formkörpers.
• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines geblähte Teilchen und organischen Hartschaum enthaltenden Formkbrpers sowie die nach diesem Verfahren hergestellten Formkörper und ferner die Verwendung der nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Formkoerper.
• Ziel der Erfindung war es, Formkörper herzustellen, bei denen die geblähten Teilchen in dem orgaischen Hartschaum, insbesondere einem Polyurethanschaum, gleichmassig verteilt sind.
• Es wurde bereits versucht, ein Produkt, das Polyurethanschaum und Glasschaumperlen enthält, dadurch herzustellen, dass man die flussigen Ausgangsmaterialien zur Erzeugung des Polyurethanschaums in Anwesenheit von Glasschaumpe@len mischt. Nach diesem Verfahren können jedoch nur Produkte mit einem sehr geringen Anteil an Glasschaumperlen hergestellt werden, die bei ihrer Verwendung ungünstige Eigenschaften aufweisen.
• Es wurde auch versucht, ein offenes Gefäss mit Glasschaumperlen zu fUllen und den Polyurethanschamm in ungehärteter Form zuzugeben und zu verdicken. Bei diesem Verfahren wird jedoch der Schaun zu rasch viskos. Er härtet innerhalb etwa 30 Sekunden soweit, dass vorher eine komplette Durchmischung erfolgt sein muss. Dies ist jedoch in der a Regel unmöglich und man erhält so Formkorper, bei denen an den Stellen, die in der Nihe des Bodens der Form angeordçchaumnet waren, mehr Glasperlen vorhanden sind, als in den weiter oberhalb gelegenen Stellen. Diese Inhomogenität der Formkörper wirkt sich bei ihrer Verarbeitung sehr r ungünstig aus.
• Das erfindungsgenässe Verfahren zu Herstellung eines geblChte Teilchen und organischen Harschaum enthaltenden Formkörpeis zeichnet sich dadurch aus, dass einem kontinuierlichen Strom der geblähten Teilchen kontinuierlich frisch hergestellter, vorgeschäumter, noch fliessfähiger orgaischer Schaum zugesetzt, sofort durchgemischt, xt weiterbefördert und das Gemisch unter Formgebung gehärtet wird. Das erfindungsgemässe Verfahren wird vorzugsweise so durchgeführt, dass die Ydrderung und die Durchmischung mit einer Mischschnecke erfolgt.
• Als geblähte Teilchen werden bei dem erfindungsgemmas Verfahren vorzugsweise kugelförmige oder kieselförmige Teilchen, insbesondere Glasschaumperlen, geschäumter Tom, leca oder Bimsstein verwendet. Die gesch ? umten Teilchen weisen in der Regel eine Grosse von 4 Us 30 mm auf. 3ms Glasschaumperlen werden vorzugsweise solche aus einem. geschlossenen Glasschaum verwendet, die ein Schüttgewicht von 80 - 250 kg/m3 aufweisen.
• Ber beim erfindungsgemässen Verfahren eingesetzte voreschumte organische Hartschaum (Frothing-Schaum) ist, wie ersE, vorzugsweise ein Polyurethanschaum und er kan mit Hilfe üblicher Polyurethanschaummaschinen hergestellt werden. Es ist wesentlich, dass der Frothing-Schaum in dem Moment po er dem kontinuierlichen Strom der gebldhten Teilchen zugesetzt wird noch fliessfähig ist, denn nur so ist eime gute Durchmischung der geblähten Teilchen mit dem Schaum gewährleistet. Ein derartiger Schaum wird dann kontinuierlich dem ebenfalls kontinuierlich laufenden Strom der geblEEtez kugelförmigen Teilchen zugesetzt und sofort durchgemischt.
• Im Falle der Verwendung eines Polyurethanschaumes können die Komponenten zur Herstellung des fliessfähigen vorgeschäumten Schaumes in den entsprechenden Mengenverhältnissen kontinuierlich zusammengemischt werden. Dabei setzt sich das Diisocyanat mit dem mehrwertigen Alkohol, vorzugsweise in Gegenwart eines Treibmittels, praktisch spontan unter Bildung des fliessfähigen vorgeschäumten Schaumes um.
• Meist wird bei der Herstellung des Frothing-Schaumes auch ein Härter zugesetzt. Da sich die Viskosität von Polyurethan-Frothing-Schaum meist sehr rasch erhöht, sind die Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens vorteilhafterweise so ausgestaltet, dass sehr bald nach der Mischung der den Prothbg-Schaum liefernden Komponenten dieser frische Schaum mit dem Strom der geblähten Teilchen zusammengebracht und durchmischt wird. Die Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung des frischen Frothing-Schaumes ist vorzugsweise so angeordnet, dass kurz nach, beispielsweise etwa 1 Sekunde nach der Mischung der den Schaum bildenden Komponenten dieser Schaum schon mit den geblähten TeiXhen zusammengebracht wird.
• Die Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens können einen rohrförmigen Körper aufweisen@@@, der mit einer Vorrichtung zur Zuführung der geblähten kugelförmigen Teilchen sowie einer Vorrichtung zur Weiterbeförderung dieser Teilhen im rohrförmigen Körper in Richtung zum Rohrende sowie einer ZufUhrvorrichtung für den vorgeschaumten Polyurethanschaum ausgestattet ist. Der zur Weiterbeförderung der geblähten kugelförmigen Teilchen dienende Vorrichtungsteil ist meist so ausgebildet, dass er auch eine Zischung der Teilchen mit de. Frothing-Schaum an der Zugabestelle des Schaumes bewirkt und gleichzeitig zur Weiterbeförderung und weiteren Mischung des so ausgebildeten Gemisches dient. Vorzugsweise besteht dieser Teil der Vorrichtung aus einem Schneckengangförderer, einer Mischschnecke oder einer Förderschraube. Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist meist so geartet, dass die Glasschaumperlen dem rohrförmigen Körper zugeführt XSftundanschliessendmitdemSchneckenfördererinForm eines kontinuierlichen Stromes zu der Stelle weiterbefördert werden, an der der noch fliessfahige Schaum zugeführt wird.
• An der Stelle des Rohres, an der der Schaum beigegeben wird, ist durch die drehende Wirkung der Schnecke nicht nur eine Vorwärtsbewegung des Gemenges sondern auch eine gute Durchmischung der Glasschaumperlen mit dem Polyurethanschaum gewährleistet. Gegebenenfalls sind zur Mischung spezielle Rtihrorgane an der Schneckenwelle vorgesehen. Gleichzeitig mit der Durchmischung bewirkt der Schneckenförderer auch eine Weiterbeförderung des Gemisches in Richtung zum Rohrende.
• Das erfindungsgemässe Verfahren erlaubt es, ein Produkt herzustellen, bei dem die geblähten kugelförmigen Teilchen gleichmässig im Polyurethanschaum verteilt sind.-Ferner wird es dadurch möglich, Produkte zu erhalten, bei denen das Verhältnis an Polyurethanschaum zu geblähten kugelförmigen Teilchen je nach dem geplanten Verwendungszweck in weiten Grenzen variiert werden kann. Die kontinuier-/Teilchen, liche ZufUhrung sowohl der geblähten als auch des vorgeschäumten Schaumes gestattet ferner eine genaue Dosierung.
• Ausserdem ist es vorteilhaft, dass nach dem erfindungsgemässen Verfahren das Produkt kontinuierlich herstellbar ist und dass durch eine

  Unterbrechung

  blosse/t der

  Zufuhr des Schaumes durch den sich weiter bewegenden kontinuierlichen Strom der geblähten kugelförmigen Teilchen eine einfache Selbstreinigung der Apparatur gewährleistet ist.
• Polyurethan-Hartschäume werden bereits vielfach in der Bauindustrie verwendet, sie weisen aber trotz vieler vorteilhafter Eigenschaften einige schwerwiegende Nachteile auf. Lieuse Chaume sind sehr teuer und ihre Druckfestigkeit reicht nicht fUr sämtliche Verwendungszwecke aus. Sie sind daher, falls sie leichte Raumgewichte aufweisen, nicht begehbar. Ausserdem sind Polyurethanhartschäume brennbar.
• Der nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Formkörper, bei dem in den organischen Hartschaum geblähte kugelförmige Teilchen eingebettet sind, weist gegenüber der Verwendung reiner organischer Hartschäume eine grosse Zahl von Vorteilen auf.
• Dieses Produkt ist ausserordentlich leicht und weist bei Verwendung von Polyurethanschaum meist ein spezifisches Gewicht von 0,1 - 0,25 auf, wdurch es für die Herstellung von Bauelementen sehr geeignet ist. Die Druckfestigkeit ist durch den Gebalt an geblähten kugelförmigen Teilchen im Vergleich zu reinen Polyurethanschäumen erhöht und liegt gewöhnlich im Bereich von 5 - 10 kg/cm2. Ausserdem ist der Preis des Produktes geringer als der reiner Polyurethanhartschäume, da Glasschaumperlen oder Bimsstein billiger sind als Polyurethanschaum.
• Die Wärmeleitfähigkeit des erfindungsgemäss hergestellten Produktes ist gegenüber der von reinem Polyurethanschaum nur unwesentlich erhöht. DerJ-Wert liegt vorzugsweise zwischen dem #-Wert des reinen Polyuretanschaumes (beispielsweise 0, 02) und dem des geblähten kugelförmigen Produktes, der bei Glasschaumperlen etwa 0, 05 beträgt.
• Das MengenverhEltnis an kugelförmigem geblähtem Material zu Polyurethanschaum kann, wie gesagt, bei dem erfindungsgemässen Verfahren in ziemlich weiten Grenzen variiert werden. Die Wahl des Mengenverhältnisses hängt davon ab, ob man starke oder besonders leichte Kombinationen herstellen will. Im allgemeinen herrscht das Interesse an leichten Kombinationen, bei denen das Volumensverhältnis etwa 1 : 1 betragen kann, vor.
• Wenn bei dem erfindungsgemässen Verfahren als geblähte kugelförmige Teilchen Glasschaumperlen verwendet werden, dann liegt deren Durchmesser wie erwähnt vorzugsweise unter 30 mm. Bei Verwendung von Glasschaumperlen kann der erhaltene Formkörper leicht gesägt werden, während unter Verwendung von Bims oder Leca hergestellte Formkörper schwerer zu sägen sind und höhere spezifische Gewichte aufweisen.
• Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Produkte werden vorzugsweise im Baugewerbe verwendet. Sie dienen beispielsweise als Isolierplatten, gegebenenfalls auch als Konstruktionsmaterial.
• Beispiel : In einem Rohr werden mit einer Mischschnecke Glasschaumperlen weiterbefördert. Diesem kontinuierlichen Strom der Glasschaumperlen wird an einer Stelle des Rohres kontinuierlich hergestellter, noch fliessfähiger, vorgeschäumter Polyurethanschaum zugesetzt. Die Herstellung des Polyurethanschaumes erfolgt nach bekannten Verfahren und etwa 1 Sekunde nach der Vereinigung der den Schaum bildenden Komponenten wird dieser frische Polyurethanschaum bereits mit dem Strom der Glasschaumperlen vermischt. Die Mengen an zugef'rtem Material werden so eingestellt, dass 40 kg Polyurethanschaum mit 120 kg Glasschaumperlen vermischt werden. Die Mischschnecke befördert das Gemisch aus Schaum und Glasschaumperlen von der Zugabestelle des Schaums unter weiterer Mschung gegen das Ende des Rohres wo es in Formen gegossen wird. Diese sind meist so gestaltet, dass der erhärtete Formkorper die Forum'veines Blockes aufweist, der dann beispielsweise zu Bretter zersägt werden kann.

Claims (6)

1. P a t e n t a n s p r u c h I : Verfahren zur Herstellung eines geblähe Teilcen. und organischen Hartschaum enthaltenden Formkörpers, dadurch gekennzeichnet, dass einer kontinuierlichen Strom der geblähten Teilchen kontinuierlich frisch hergestellter vorgeschäumter noch fliessfähiger organischer Schaum zugesetzt, sofort durchgemischt und weiterbefördert und das Gemisch unter Formgebung gehärtet wird.

   U n t e r a n s p r u-c h : 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die'FörderungunddieMischungmit einer Mischschnecke durchgefuhrt werden.

   P a t e n t a n s p r u c h II : Nach dem Verfahren gesäss Patentanspruch 1 hergestellter Formkörper, gekennzeichnet, durch einen Gehalt an geblähten kugelförmigen Teilchen sowie organischen H2rtschaum, wobei eine homogene Verteilung der Teilchen im Schaum vorliegt.

   U n t e r a n s p r ü c h e: .
2. 2. Forrkörper nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass Bie geblähten Teilchen kugelförmig oder kieselförmig sind.
3. 3. Formkörper nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die geblähten Teilchen eine Grosse von 4 bis 30 es aufweisen.
4. 4. Formkörper nach Patentanspruch II oder Unteranspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die geblahten Teilchen Glassehaumperlem, geblähter Ton, Leca oder Bimsstein sind.
5. 5. Formkörper nach Unteranspruch 4, dadurch gekenr. zeichnet, dass die Glasschaumperlen aus einem geschlossen Glasschaum aufgebaut sind und vorzugsweise ein Schuttgewicht von 80 bis 250 kg/m3 aufweisen.
6. 6. Formkörper nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der organische Hartschaum ein Polyurethanschaum m ist.

   Fatenta. mspruch III : Verwendung des nach Patentanspruch I hergestellten Produktes zur Erzeugwng von Bauelementen.