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      用于將液體反應(yīng)混合物施加于覆蓋層的方法和設(shè)備與流程

      文檔序號:11773057閱讀:269來源:國知局
      用于將液體反應(yīng)混合物施加于覆蓋層的方法和設(shè)備與流程
      用于將液體反應(yīng)混合物施加于覆蓋層的方法和設(shè)備本發(fā)明涉及用于將液體反應(yīng)混合物施加于覆蓋層(Deckschicht)的設(shè)備,該覆蓋層連續(xù)地移動并且液體反應(yīng)混合物被施加于覆蓋層,所述設(shè)備包含至少一個管a),該管優(yōu)選被布置為不可移動,并且該管在覆蓋層的方向上設(shè)置孔b),并且該管設(shè)置在覆蓋層上方、與覆蓋層的平面平行且與覆蓋層的移動方向成直角,位于覆蓋層邊緣上方的管側(cè)上的遠(yuǎn)離中心的孔設(shè)置成在覆蓋層邊緣方向上成1至50°角。本發(fā)明還涉及所述設(shè)備用于生產(chǎn)復(fù)合元件以及用于將液體反應(yīng)混合物施加于覆蓋層的用途。本發(fā)明還涉及用于生產(chǎn)復(fù)合元件的方法,包括通過所述設(shè)備將液體反應(yīng)混合物施加于覆蓋層,覆蓋層連續(xù)地移動并且液體反應(yīng)混合物被施加于覆蓋層。在連續(xù)工作的雙帶裝置上由特別是金屬覆蓋層和異氰酸酯基泡沫材料(通常是聚氨酯(PUR)或聚異氰脲酸酯(PIR)泡沫材料,下面統(tǒng)稱為PU泡沫)的中心部分來生產(chǎn)復(fù)合元件(也經(jīng)常稱為夾心元件)目前在以大規(guī)模實(shí)施。除了用于冷庫隔離的夾心元件,用于形成多種建筑的立面的元件也越來越重要。卷簾門(Sektionaltore)也越來越多地由夾心元件生產(chǎn)。除了鍍層鋼板以外,也使用不銹鋼、銅或鋁板作為覆蓋層。該方法首先將泡沫材料的液體起始組分(在異氰酸酯基泡沫材料的生產(chǎn)中為多元醇組分和異氰酸酯組分)混合,例如在混合頭中,然后由此通過涂布器涂布于覆蓋層,在此它們在發(fā)泡的情況下彼此反應(yīng)并固化形成泡沫材料。通常使用打孔的管作為涂布器,該管設(shè)置于覆蓋層上方以使得覆蓋層的潤濕可以最優(yōu)地發(fā)生。這些管也可以在下文中稱為澆注耙或者簡單地稱為耙。在這種情況下,涂布器可以可移動地設(shè)置于覆蓋層上方,并且反應(yīng)混合物可以通過振蕩運(yùn)動施加于覆蓋層的整個表面區(qū)域。最近,也使用固定地設(shè)置在覆蓋層上方的管。這種設(shè)備例如記載于WO2009/077490、WO2008/104492或WO2008/018787中。這些設(shè)備通常由金屬、優(yōu)選由鋼制成。這種設(shè)備在機(jī)械方面很穩(wěn)定,但是當(dāng)它們被污染時(shí)必須費(fèi)力地清潔,如特別是由于反應(yīng)的聚氨酯的粘結(jié)而發(fā)生的那樣。DE202009015838.1也記載了塑料制成的涂布器,它們可以在出現(xiàn)粘結(jié)沉積物時(shí)被替換并拋棄。由此可以降低裝置的停機(jī)時(shí)間。已經(jīng)發(fā)現(xiàn),使用通常的涂布器,反應(yīng)混合物的施加在覆蓋層邊緣處經(jīng)常是不令人滿意的。如果下方的覆蓋層具有復(fù)雜輪廓時(shí)尤其是這樣。在這樣的輪廓的情況下存在死空間,沒有反應(yīng)混合物能夠從上面引入到該死空間中。如果涂布器在覆蓋層邊緣太近處終結(jié),反應(yīng)混合物可以落在覆蓋層的邊緣,這可導(dǎo)致產(chǎn)品損失和裝置的污染。如果為了避免該缺點(diǎn)而設(shè)置涂布器以使得它們在距離覆蓋層邊緣較大的間距處終結(jié),那么太少的反應(yīng)混合物可到達(dá)邊緣,這可導(dǎo)致質(zhì)量問題。本發(fā)明的一個目標(biāo)是改善由特別是金屬覆蓋層和PU泡沫材料中心部分生產(chǎn)復(fù)合元件的方法,以及更均勻的分布,由此即使在異型的下方覆蓋層情況下也可以直接將反應(yīng)混合物施加于死區(qū)域中。特別是應(yīng)當(dāng)獲得PU泡沫材料的液體起始化合物在覆蓋層上的均勻分布以及得到的復(fù)合元件的良好質(zhì)量。已令人驚訝地發(fā)現(xiàn),該目標(biāo)可以通過在涂布器上提供孔來解決,該孔存在于覆蓋層邊緣上方并在覆蓋層邊緣方向上成1至50°的角。因此,本發(fā)明的主題是用于將液體反應(yīng)混合物施加于覆蓋層的設(shè)備,該覆蓋層連續(xù)地移動并且液體反應(yīng)混合物被施加于覆蓋層,所述設(shè)備包含至少一個管a),該管優(yōu)選被布置為不可移動,并且該管在覆蓋層的方向上設(shè)置孔b),并且該管設(shè)置在覆蓋層上方、與覆蓋層的平面平行且與覆蓋層的移動方向成直角,其特征在于,位于覆蓋層邊緣上方的管側(cè)上的遠(yuǎn)離中心的孔設(shè)置成在覆蓋層邊緣方向上成1至50°角。在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方案中,將位于覆蓋層邊緣上方的1至4個遠(yuǎn)離中心的孔b)設(shè)置成在覆蓋層邊緣方向上成1至50°角。液體反應(yīng)混合物的進(jìn)料優(yōu)選在管a)的中間進(jìn)行。原則上,反應(yīng)混合也可以在管的一端進(jìn)行。該實(shí)施方案是不優(yōu)選的,因?yàn)樵谶@種情況下可在管內(nèi)存在過度的壓力累積(Druckaufbau)。如果液體反應(yīng)混合物的進(jìn)料在管a)的中間進(jìn)行,孔b)可以對稱或不對稱地布置。對稱的布置指的是孔b)在進(jìn)料的兩側(cè)相同地布置,也就是說在每一側(cè)存在相同數(shù)目的孔b)并且各自處在與中間相同的距離。在孔b)不對稱布置的情況下,孔b)在進(jìn)料的兩側(cè)不同地設(shè)置。優(yōu)選地,在這種情況下僅僅成角度設(shè)置的孔b)彼此不同。當(dāng)覆蓋層的邊緣具有不同的輪廓時(shí),則特別使用該實(shí)施方案。在這種情況下,可以在兩側(cè)彼此不同地設(shè)置在覆蓋層邊緣方向上成1至50°角的一個、兩個、三個或四個孔b)。采用該實(shí)施方案,即使覆蓋層邊緣處復(fù)雜的輪廓也可以被提供泡沫。因此,在一種實(shí)施方案中,涂布器可以在一側(cè)具有一個孔b)并在另一側(cè)具有三個孔b)。在該實(shí)施方案中,如以上所述,涂布器不再是對稱的,并因此不均勻地排放反應(yīng)混合物。如果要將復(fù)雜的面板幾何形狀完美地填充,則這是有利的。在卷簾門面板的生產(chǎn)中尤其是這樣。無論在孔b)的對稱布置還是在不對稱布置的情況下,都可以在管a)的中間,即在液體反應(yīng)混合物進(jìn)料的位置設(shè)置孔b)。這使得可以更好地符合輪廓,即板的幾何形狀。這尤其在屋頂型材和在小球(如用于卷簾門的面板上)的情況下是有利的。如果反應(yīng)混合物沒有直接施加到小球上,在該區(qū)域可產(chǎn)生基底缺陷和/或摻入空氣的問題。如果多于一個的孔b)設(shè)置成角度,優(yōu)選的是角度向著覆蓋層邊緣的方向增大。這允許管a)成為更窄的構(gòu)造。這使得更容易清潔。此外,該實(shí)施方案允許更寬區(qū)域上的施加。如果管a)可以相對于覆蓋層在高度上調(diào)整,那么可以改變施加寬度。管a)所處得越高,施加變得越寬。這使得管a)可以通用。要考慮的僅有的事情是施加量(Austragsmenge),而不太是管a)的施加寬度,因?yàn)檫@可以通過高度設(shè)定。在這方面,遠(yuǎn)離中心的孔b)的角度的大小優(yōu)選通過下式確定:較小的角=較大的角/設(shè)置成角的孔的數(shù)目。也就是說,在兩個孔b)的情況下,較小的角的值是較大的角的一半,在三個孔b)的情況下該值為最大的角的1/3,在4個孔的情況下為最大的角的1/4??譩)彼此之間的距離優(yōu)選為2至200mm。在本發(fā)明的具體實(shí)施方案中,設(shè)置成角的孔b)之間的距離可以小于2mm。即使在這種情況下,該距離通常不小于1mm。設(shè)置成角的孔b)可以設(shè)置成彼此之間以及與未設(shè)置成角的孔b)等距離。也可以將設(shè)置成角的孔b)設(shè)置成彼此等距離,但是該距離不同于、優(yōu)選小于未設(shè)置成角的孔b)的距離。在該情況下,優(yōu)選的是孔b)的角度越大,將孔b)的距離選擇得越小??譩)的直徑優(yōu)選在0.1和10mm之間的范圍內(nèi)。穿孔(Bohrungen)的直徑優(yōu)選在1和6mm之間,特別是在1.5和4mm之間。這些直徑可以在整個管a)上保持恒定。在本發(fā)明的一種具體實(shí)施方案中,孔b)的直徑也可以在管a)的范圍內(nèi)變化。這尤其取決于在覆蓋層的單個區(qū)域、特別是邊緣區(qū)域需要多少泡沫。原則上,孔b)的直徑可以在整個管a)寬度上變化。在本發(fā)明的一種實(shí)施方案中,孔b)的直徑在覆蓋層邊緣的方向上減小。在本發(fā)明的另一種實(shí)施方案中,孔b)的直徑在覆蓋層邊緣的方向上增大。在本發(fā)明的一種實(shí)施方案中,設(shè)置成角的孔b)具有比其它孔小的直徑。在本發(fā)明的另一種優(yōu)選的實(shí)施方案中,將孔b)設(shè)計(jì)成使得液體反應(yīng)混合物從每個孔以相同的速度流出。這可以例如通過改變孔b)的直徑來實(shí)現(xiàn)。在一種優(yōu)選的實(shí)施方案中,這通過改變孔的長度實(shí)現(xiàn)??椎拈L度應(yīng)當(dāng)理解為從設(shè)置孔b)的管a)內(nèi)側(cè)到反應(yīng)混合物從涂布器流出的點(diǎn)的距離。為了獲得均勻的流出速度,孔b)的長度從反應(yīng)混合物的進(jìn)料管向管a)的末端區(qū)域減小??梢酝ㄟ^在恒定的管a)外直徑的情況下內(nèi)直徑從中間向末端區(qū)域減小而改變孔b)的長度。然而,該實(shí)施方案在生產(chǎn)方面是困難的并因此是不優(yōu)選的。管a)的直徑優(yōu)選為0.2至5cm。在本發(fā)明的一種實(shí)施方案中,可以通過在設(shè)置孔b)的一側(cè)改變 管a)以使得孔b)延長而改變孔b)的長度。該實(shí)施方案將在下文更詳細(xì)地討論。在本發(fā)明的一種實(shí)施方案中,也可以使用兩個或更多個管a),特別是彼此緊鄰布置的兩個管a)。這可以是有利的,特別是在很寬的覆蓋層的情況下。管a)可以由金屬組成。在這里優(yōu)選鋼,特別是不銹鋼。該實(shí)施方案的特點(diǎn)在于高的機(jī)械穩(wěn)定性。在該實(shí)施方案的情況下,可以通過將合適長度和厚度的平的金屬部件焊接于管a)上而改變孔b)的長度。焊接上的金屬部件逐步調(diào)整至孔的長度,例如通過銑掉??譩)被設(shè)置,特別是鉆孔并然后優(yōu)選地去毛刺。然后還可以將該設(shè)備硬化。對此也可以考慮其它的生產(chǎn)可能性。在設(shè)備的運(yùn)行過程中通過反應(yīng)產(chǎn)物產(chǎn)生污染。因此該設(shè)備必須定期清潔,特別是通過用溶劑沖洗。在本發(fā)明的另一種實(shí)施方案中,管a)由塑料組成。在這里優(yōu)選為熱塑性塑料。出于安全原因,應(yīng)當(dāng)保證塑料不帶靜電,因?yàn)樵谂菽牧系纳a(chǎn)中經(jīng)常使用可燃的烴作為發(fā)泡劑。該塑料可以優(yōu)選地為聚酰胺或聚甲醛(POM),特別是聚酰胺。為了改善機(jī)械穩(wěn)定性,塑料可以用填料強(qiáng)化。一個這樣的例子是玻璃纖維強(qiáng)化的聚酰胺。由塑料組成的管a)優(yōu)選地通過注塑生產(chǎn)。當(dāng)使用塑料時(shí),與使用金屬相比降低了重量。此外,大批量生產(chǎn)更廉價(jià)。當(dāng)該設(shè)備被污染時(shí),可以將其拋棄并用新的設(shè)備代替。在本發(fā)明的一種實(shí)施方案中,使用至少兩個設(shè)置有孔b)的管a),這些管尤其布置成使得它們形成一條直線。優(yōu)選使用2至4個、特別優(yōu)選2至3個、尤其是2個管a)。如果使用多個管a),孔b)僅僅在位于覆蓋層邊緣上方的側(cè)部設(shè)置成角。涂布器優(yōu)選設(shè)置成在下面的覆蓋層上方1至40cm的高度,優(yōu)選10至30cm,尤其是15至25cm。精確距離必須適應(yīng)覆蓋層輪廓并因此可以改變。管a)或者彼此緊鄰布置的管可以一起具有與覆蓋層的寬度相等 的長度。然而這是不優(yōu)選的,因?yàn)楫a(chǎn)品可以沿著覆蓋層結(jié)束(gelangen)。因此,管a)的長度優(yōu)選小于覆蓋層的寬度,以保證安全。在這種情況下,管a)在覆蓋層上方居中布置。澆注耙優(yōu)選地覆蓋所述覆蓋層寬度的至少60%,特別是至少70%。在1.20m的覆蓋層寬度情況下(這在夾心元件情況下是常見的),在這種情況下在每一側(cè)有18cm的寬度將未被澆注耙覆蓋。優(yōu)選地,所述澆注耙或者彼此緊鄰布置的澆注耙覆蓋所述覆蓋層寬度的至少60%,特別是至少70%。由于設(shè)置成角的穿孔b),可以相對于未設(shè)置穿孔b)的管降低管a)的長度。液體反應(yīng)混合物優(yōu)選為用于生產(chǎn)異氰酸酯基泡沫材料的那些,特別是聚氨酯和聚異氰脲酸酯泡沫材料。如通常所知,這通過聚異氰酸酯與具有至少兩個對異氰酸酯基團(tuán)具有反應(yīng)性的氫原子的化合物在發(fā)泡劑存在下反應(yīng)而生產(chǎn)。將組分在常規(guī)的混合設(shè)備例如高壓或低壓混合頭中混合,并進(jìn)料給管a)。這通常通過設(shè)置在混合設(shè)備和管a)之間的連接進(jìn)行。該連接優(yōu)選采取管的形式;在使用多個管的情況下,每一個均與進(jìn)料管連接。這可以通過一個管發(fā)生,從該管又有連接管延伸至這些管。進(jìn)料管的直徑優(yōu)選是恒定的。它取決于所需要的反應(yīng)混合物的量。該直徑優(yōu)選地在4和30mm之間,特別優(yōu)選在6和22mm之間。根據(jù)本發(fā)明的涂布器優(yōu)選地設(shè)計(jì)成使得在覆蓋層上施加的用于異氰酸酯基硬泡沫材料的液體起始材料的量在2kg/min和100kg/min之間,優(yōu)選在8kg/min和60kg/min之間,尤其是在4kg/min和50kg/min之間。用于異氰酸酯基硬泡沫材料的液體起始材料的粘度優(yōu)選地在25℃下在50mPa.s和2000mPa.s之間,特別優(yōu)選在100mPa.s和1000mPa.s之間。作為覆蓋層,可以使用柔性的或剛性的、優(yōu)選剛性的覆蓋層,例如石膏板、玻璃氈、鋁箔、鋁板、銅板或鋼板,優(yōu)選鋁箔、鋁板或鋼板,尤其優(yōu)選鋼板。鋼板可以是有涂層或無涂層的。鋼板可以預(yù)處理過,例如用電暈、電弧、等離子體處理或者其它常規(guī)方法。覆蓋層優(yōu)選地以1至60m/min、優(yōu)選2至150m/min、優(yōu)選2至 50m/min、特別優(yōu)選2.5至30m/min并且尤其是2.5至20m/min的恒定速度輸送。同時(shí),至少從施加泡沫體系開始,優(yōu)選地在從施加粘合促進(jìn)劑開始的整個時(shí)間段內(nèi),覆蓋層處于水平位置。當(dāng)板和箔用作覆蓋層時(shí),在根據(jù)本發(fā)明的方法中將覆蓋層依次從輥上展開,任選地被成型,加熱并任選地預(yù)處理,以提高它們對聚氨酯泡沫的接受能力,任選地施加粘合促進(jìn)劑,通過根據(jù)本發(fā)明的直立耙為它們提供用于異氰酸酯基硬泡沫材料a)的起始材料,在雙帶中固化并最終切割成期望的長度。覆蓋層的成型優(yōu)選地通過金屬輥進(jìn)行,該金屬輥將板成型、修整、彎曲和/或卷繞成期望的形狀。可以使用常規(guī)產(chǎn)品作為異氰酸酯基硬泡沫材料。它們例如記載于WO2009/077490中。為了異氰酸酯基硬泡沫的更好的粘合,可以在覆蓋層和泡沫材料之間存在粘合促進(jìn)劑,優(yōu)選基于聚酰胺的。該粘合促進(jìn)劑可以通過常規(guī)的和已知的方式施加。在本發(fā)明的一種有利的實(shí)施方案中,粘合促進(jìn)劑的施加通過轉(zhuǎn)盤進(jìn)行。這樣的方法例如記載于WO2006/029786中。根據(jù)本發(fā)明的涂布器具有一系列優(yōu)點(diǎn)。使用現(xiàn)有技術(shù)的涂布器存在如下問題:當(dāng)覆蓋層具有顯著的成型并且材料分布沒有為此合適地調(diào)整時(shí),在將反應(yīng)混合物施加于覆蓋層時(shí)會產(chǎn)生紊亂。這些紊亂可隨后在得到的復(fù)合元件上導(dǎo)致氣泡,并因此是不期望的。此前,將反應(yīng)混合物沉積于最接近成型區(qū)的點(diǎn),并且必須將泡沫推入成型區(qū)中。這在成型區(qū)中導(dǎo)致具有差的機(jī)械性能的泡沫。特別是推入成型區(qū)中的泡沫的壓縮強(qiáng)度顯著小于復(fù)合元件的其它區(qū)域。將遠(yuǎn)離中心的孔b)布置成角使得液體反應(yīng)混合物可以進(jìn)入該區(qū)域并在此發(fā)泡。這在整個復(fù)合元件中產(chǎn)生泡沫性質(zhì)的均一組合。優(yōu)化的分布(材料被施加到需要它的地方,在這里會期望不均勻的材料排放)使得可以克服諸如基底缺陷和推進(jìn)區(qū)/區(qū)域的問題。本發(fā)明的主題因而還是用于生產(chǎn)復(fù)合元件的方法,包括通過涂布器將液體反應(yīng)混合物施加于覆蓋層,覆蓋層連續(xù)地移動,液體反應(yīng)混 合物被施加于覆蓋層,并且使用根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備作為涂布器。本發(fā)明的主題因而還是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備用于生產(chǎn)復(fù)合元件以及用于將液體反應(yīng)混合物施加于覆蓋層的用途。本發(fā)明更詳細(xì)地記載于圖1至4中。在所有的圖中,a)指的是管a),b)指的是直的孔b),b’指的是設(shè)置成角的孔b),并且c)指的是反應(yīng)混合物的進(jìn)料管。在所有的圖中均可以看到孔b)的長度向著外側(cè)減小。圖1示出對稱設(shè)計(jì)的涂布器,其具有各自的一個設(shè)置成角的孔b)。圖2示出與圖1相同的布置,其中還在中間、在反應(yīng)混合物的進(jìn)料管以下設(shè)置孔b)。圖3示出不對稱設(shè)計(jì)的涂布器,其在一側(cè)具有一個設(shè)置成角的孔b)并在另一側(cè)具有三個設(shè)置成角的孔b)。圖4示出對稱設(shè)計(jì)的涂布器,其具有各自的兩個設(shè)置成角的孔b)。
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