發(fā)泡設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及發(fā)泡設備(1)，所述發(fā)泡設備(1)具有發(fā)泡單元(2)，所述發(fā)泡單元(2)具有發(fā)泡室(17)，所述發(fā)泡室包括位于所述發(fā)泡室內部的機械發(fā)泡件(15、19)，并且借助所述機械發(fā)泡件(15、19)，至少三種供給到所述發(fā)泡室(17)的組分可被混合。使用至少一種粘合劑、氣態(tài)發(fā)泡介質和自由流動的稀釋劑作為所述組分，以產生粘合劑泡沫。設有調整件(25)以調整所述各組分相對于彼此的比率，從而影響所述粘合劑泡沫的性能。
【專利說明】發(fā)泡設備

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于使化合物，特別是粘合劑發(fā)泡的裝置。此類裝置在現(xiàn)有技術中早已為人所知，并且例如在包裝工業(yè)中用于使熱熔粘合劑發(fā)泡。

【背景技術】
[0002]例如，DE 19905229 A1描述了用于使液體粘合劑發(fā)泡的裝置，所述裝置具有體現(xiàn)為動態(tài)混合頭的發(fā)泡單元，壓縮空氣經(jīng)由管道系統(tǒng)注入其中。
[0003]現(xiàn)有技術的裝置通常設計用于特定的粘合劑。所使用的粘合劑通常表現(xiàn)出適合特定的預期用途或適合具有特定參數(shù)的基材的某一特性。如果需要不同的粘合劑特性，則儲存在所述裝置中的粘合劑也必須更換；這會意味著額外的復雜性。


【發(fā)明內容】

[0004]因此，本發(fā)明的目的是提供改進的發(fā)泡裝置。
[0005]該目的通過主權利要求(main claim)的特征來實現(xiàn)。
[0006]本發(fā)明的有利的改進存在于從屬權利要求中。
[0007]本發(fā)明的基本思想是使用發(fā)泡裝置，所述發(fā)泡裝置包括具有發(fā)泡室的發(fā)泡單元，所述發(fā)泡室具有機械發(fā)泡件，所述機械發(fā)泡件可用來將至少三種輸送到所述發(fā)泡室的組分混合，其中使用至少粘合劑、氣態(tài)發(fā)泡介質和可流動的稀釋劑作為組分，以輸出粘合劑泡沫，其中設有調整件以調整各組分相對于彼此的比率，從而影響所述粘合劑泡沫的性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]本發(fā)明的優(yōu)選實施方案用附圖示出，其中:
[0009]圖1是本發(fā)明的發(fā)泡裝置的示意性功能視圖；
[0010]圖2是圖1的發(fā)泡裝置的發(fā)泡單元的部分截面?zhèn)纫晥D。
[0011]
【發(fā)明內容】

[0012]所使用的發(fā)泡單元在現(xiàn)有技術中已知。所使用的發(fā)泡單元的實例是這樣的發(fā)泡單元:一端開口的外部中空圓柱形套筒局部地包圍腔(發(fā)泡室)，其中設有從所述套筒的內壁沿徑向向內突出的銷，從而形成定子。另外，可旋轉的圓柱體穿過所述套筒一端的開口伸入所述發(fā)泡室中，其中在所述圓柱體的包絡面上設有沿徑向向外突出的銷，從而形成轉子。所述定子和轉子構成發(fā)泡件。所述轉子和定子以下列方式配置和相互定位:轉子的成排的銷布置在定子的成排的銷之間，轉子的成排的銷沿所述包絡面周向延伸，定子的成排的銷沿沿套筒的內壁周向延伸。
[0013]采取例如上述配置的發(fā)泡單元能夠借助機械發(fā)泡件使輸送到所述發(fā)泡室的粘合劑和輸送到所述發(fā)泡室的氣態(tài)發(fā)泡介質發(fā)泡而獲得粘合劑泡沫。當然，也可以想到在輸送到所述發(fā)泡室中之前，將粘合劑和氣態(tài)發(fā)泡介質混合。
[0014]本發(fā)明還提供將另一種組分，即可流動的稀釋劑輸送到所述發(fā)泡室中。這優(yōu)選用以影響所述粘合劑泡沫的性能。這里也可以想到單獨輸送到所述發(fā)泡室中，但實際上也可在輸送到所述發(fā)泡室中之前，將粘合劑和/或氣態(tài)發(fā)泡介質與可流動的稀釋劑混合。
[0015]本發(fā)明還提供調整件的用途，其用以調整各組分相對于彼此的比率，從而影響所述粘合劑泡沫的性能。輸送到所述發(fā)泡室的可流動的稀釋劑的量優(yōu)選經(jīng)由上述調整件進行調整。
[0016]向發(fā)泡室中加入可流動的稀釋劑允許所使用的粘合劑的特性適應結合所實際需要的特性。例如，可以通過使用較大量的可流動的稀釋劑來影響粘合劑的初始粘性、開放時間或其它性能。因此，可以用例如高質量的粘合劑來裝配和操作發(fā)泡裝置，對于具有較低的粘合要求的粘合劑結合，可以借助可流動的稀釋劑將所述高質量的粘合劑稀釋至以下程度:一方面實現(xiàn)足夠的結合，另一方面由于稀釋而減少粘合劑的使用。因此，由于可流動的稀釋劑而避免了所使用的粘合劑的更換。
[0017]類似地，可替代地或另外地可以想到使用不會降低性能而是正性地(positively)影響性能并使粘合劑具有更高質量的粘合劑的添加劑或另外的試劑作為稀釋劑。因此，也可使用優(yōu)選更經(jīng)濟的基礎粘合劑，對于對粘合劑結合有特別要求的特定應用，可借助一種或多種呈所述稀釋劑形式的添加劑或另外的試劑，在所需性能方面正性地影響所述基礎粘合劑。
[0018]在有利的實施方案中，所述發(fā)泡室包括一個或多個加料口(loading openings),其中設有用于粘合劑的第一輸送單元和用于氣態(tài)發(fā)泡介質的第二輸送單元和用于可流動的稀釋劑的第三輸送單元，并且其中各輸送單元經(jīng)由加料口中的至少一個向所述發(fā)泡室輸送各組分。
[0019]各輸送單元可以含有組件，并且可以由適于預期用途的不同部件構成。例如，用于粘合劑的第一輸送單元具體地可包括粘合劑罐或用于外部罐的粘合劑連接器。此外，例如為了使熱熔粘合劑熔融，還可設有加熱設備。也可設有用于傳送粘合劑的管道線或輸送管道，此外，還可裝配加熱系統(tǒng)。還可想到使用泵、脈動阻尼器、測量和調節(jié)設備例如溫度計、流量計、壓力傳感器、控制閥、膜片閥、止回閥或尤其是流體【技術領域】的技術人員已知的類似的輔助件。
[0020]分別用于氣態(tài)發(fā)泡劑和可流動的稀釋劑的第二和/或第三輸送單元同樣可以具體地包括貯存罐或貯存容器或用于貯存器的連接器或能夠用于外部源或外部罐的連接。這里也可設有加熱或甚至冷卻設備，以預加熱或冷卻發(fā)泡劑和/或稀釋劑。也可設有用于傳送所述組分的管道線或輸送管道，此外，還可裝配有加熱或冷卻系統(tǒng)。還可想到使用泵、脈動阻尼器、水分離器和/或油分離器、測量和調節(jié)設備例如溫度計、流量計、壓力傳感器、控制閥、膜片閥、止回閥或尤其是流體學領域的技術人員已知的類似的輔助件。
[0021]所述發(fā)泡單元對于各輸送單元可具有單獨的加料口。盡管如此，也可經(jīng)由一個加料口將多種組分輸送到發(fā)泡室中。
[0022]在有利的改進中，發(fā)泡單元包括一個加料口，借助所述加料口將所有輸送單元的所有組分輸送到發(fā)泡室。
[0023]在有利的改進中，設有一個端接(terminates)于加料口的輸送管道，其中各輸送單元與所述輸送管道連接并且經(jīng)由所述輸送管道端接于發(fā)泡室。
[0024]因此，已被證明特別有利的是，使用端接于加料口的輸送管道，其中所有上述三種組分端接于輸送管道中的不同區(qū)域。輸送管道優(yōu)選為管狀配置，所述組分的端接開口被布置成能夠實現(xiàn)組分例如沿至少部分湍流混合的路線的混合。例如，輸送管道可包括分支區(qū)域或分配區(qū)段，分支以下列方式布置:組分中的一種，但優(yōu)選組分中的若干種，特別是各組分以相對于輸送管道的主流動方向和/或相對于另一種組分優(yōu)選大于30°的角度被輸送。
[0025]在本發(fā)明的這種上下文中，已被證明有利的是，第二和/或第三輸送單元經(jīng)由止逆配件，特別是止回閥或止逆閘閥與輸送管道連接。這里，使用彈簧加壓的止回閥被證明是有利的。
[0026]在有利的改進中，輸送管道本身在兩個輸送單元的兩個相鄰的端接開口之間包括止逆配件，特別是止回閥或其它上述止逆配件。這特別有利于防止輸送單元的區(qū)域或成分被相鄰輸送單元的組分污染。
[0027]另一個優(yōu)點是使用測量單元來感測(sense)被輸送的粘合劑的體積，以及使用調整件來調整待輸送的稀釋劑的體積，其中控制和調節(jié)單元借助感測到的粘合劑的輸送體積來調節(jié)待輸送的稀釋劑的體積。
[0028]所述測量裝置可以是上述輸送單元的一部分。流量計優(yōu)選可以用作測量裝置。所述儀表理想地可由流量傳感器和測量變換器構成。這里優(yōu)選可想到使用磁感應式流量計、超聲流量計或浮子式流量計。然而，這里還可想到使用本領域技術人員已知的其它合適的流量計。
[0029]調整件可以以閥的形式體現(xiàn)。所使用的閥優(yōu)選是不僅離散地切換，而且允許切換位置之間連續(xù)轉變的閥，由此實現(xiàn)稀釋劑的體積流量的可調整性。優(yōu)選使用連續(xù)閥，特別是調節(jié)分配閥、比例閥或伺服閥。
[0030]控制和調節(jié)設備可以是通常使用的(特別是電子)控制和調節(jié)設備，其可以包括比較單元，所述比較單元比較由測量裝置感測的值與例如所述控制和調節(jié)設備的存儲器中的第二個值的大小，并將比較的結果輸送到同樣包括在所述控制和調節(jié)設備中的控制單元，于是，所述控制單元使輸送到調整件的調整信號變化具體的量。優(yōu)選設有另一個用于稀釋劑的測量裝置，所述裝置同樣與所述控制和調節(jié)設備通信。也可想到用所述控制和調節(jié)設備感測更多工藝參數(shù)，如粘合劑的量、氣態(tài)發(fā)泡介質的量和稀釋劑的量的靶向控制和調節(jié)，以改變粘合劑泡沫的性能和特性。
[0031]在有利的改進中，還設有測量裝置，以感測被輸送的粘合劑和被輸送的稀釋劑的體積，其中設有調整件，以調整待輸送的氣態(tài)發(fā)泡介質的體積，并且其中控制和調節(jié)設備借助感測到的粘合劑和稀釋劑的輸送體積來調節(jié)待輸送的氣態(tài)發(fā)泡介質的體積。這些測量裝置和調整件也優(yōu)選被配置為流量計或允許切換位置之間連續(xù)轉變的閥。上文提供了關于此類流量計和閥的更詳細信息，并且相應地適用于該預期用途。這也適用于氣態(tài)發(fā)泡介質或其它添加劑和/或另外的試劑的可能使用。
[0032]另一個優(yōu)點是使用呈氣體混合物形式的氣態(tài)發(fā)泡介質，所述氣體混合物至少部分含有空氣、氮氣、氧氣、二氧化碳、或碳或一種或多種所述氣體的混合物。
[0033]另一個優(yōu)點是使用含有氣體混合物的氣態(tài)發(fā)泡介質，所述氣體混合物含有基于所述氣體混合物的總體積至少5體積％的氧氣。
[0034]替代地,也可使用不活潑氣體，例如氮氣，和稀有氣體，例如氦氣、氬氣、氪氣、氙氣或氡氣，作為氣態(tài)發(fā)泡介質。
[0035]在有利的實施方案中，在輸送前將氣態(tài)發(fā)泡介質調整到5°C到45°C的溫度。
[0036]在有利的實施方案中，在輸送前將稀釋劑調整到10°C到45°C的溫度。
[0037]特別優(yōu)選地，調整稀釋劑和氣態(tài)發(fā)泡介質的溫度，以使氣態(tài)發(fā)泡介質與稀釋劑之間的溫度差為10°C到30°C。
[0038]另一個優(yōu)點是將氣態(tài)發(fā)泡介質在大于2巴的壓力下輸送到發(fā)泡室中。發(fā)泡介質的壓力優(yōu)選為2巴到10巴。
[0039]另一個優(yōu)點是使用緩沖貯存器作為泡沫儲存容器，粘合劑泡沫可從所述緩沖貯存器排放到基材上。這里，已被證明有利的是，將發(fā)泡介質和/或稀釋劑在比緩沖貯存器中存在的壓力高的壓力下輸送到發(fā)泡室。發(fā)泡介質和/或稀釋劑優(yōu)選在比緩沖貯存器中存在的壓力高大于0.5巴的壓力下輸送到發(fā)泡室。
[0040]在有利的改進中，稀釋劑至少部分地包含水。此類稀釋劑可例如特別便宜。在優(yōu)選的改進中，稀釋劑可僅包含水。
[0041]已被證明有利的是使用可溶于稀釋劑中的粘合劑。例如，在使用水作為稀釋劑或使用基于水的稀釋劑的情況下，這應理解為是指水溶性粘合劑?！翱扇艿摹痹诒景l(fā)明中應理解為是指粘合劑或至少一種粘合劑組分可被稀釋劑溶解或分散或乳化。這特別可以作為粗粒子的分散體或作為膠體溶液發(fā)生。溶解通?？梢岳缭谒嘀?，優(yōu)選在堿性溶液中進行。該操作也可由不超過45°C的溫度協(xié)助，并且優(yōu)選在約20°C到30°C進行。
[0042]在本發(fā)明的有利改進中，使用在輸送前加熱到100°C到220°C的溫度的熱塑性粘合劑。可用的粘合劑的合適的組合物具體地描述于EP 1 904 596或EP 2 188 451中，這里，所述文獻在這方面的公開內容補充本發(fā)明。
[0043]例如，在改進中，已被證明有利的是使用熱熔粘合劑作為粘合劑，所述熱熔粘合劑具體地基于熱熔粘合劑基礎聚合物、增粘樹脂、增塑劑和/或蠟、添加劑和/或氣味的選擇。
[0044]所使用的熱塑性熱熔粘合劑優(yōu)選可具有高的軟化溫度(環(huán)球法，根據(jù)DIN 52011測量)。這些優(yōu)選是非反應性的無溶劑粘合劑，其在室溫下為固體，在升高的溫度下熔融，熱施加，并在冷卻時產生固體結合。這種熱熔粘合劑可含有一種或多種熱塑性基礎聚合物以及樹脂、增塑劑，以及任選存在的其它添加劑和另外的試劑。已知的熱塑性基礎聚合物，例如聚烯烴、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚酰胺、聚酯、聚氨酯、聚丙烯酸酯或苯乙烯共聚物或苯乙烯嵌段共聚物可用于根據(jù)本發(fā)明合適的熱熔粘合劑中。此類聚合物原則上對本領域技術人員來說是已知的。可以通過所選擇的單體和分子量來影響軟化溫度。
[0045]合適的基礎聚合物的實例是基于乙烯和/或丙烯，以及基于任選存在的其它可共聚單體，并且可通過自由基聚合或配位聚合獲得的均聚物或共聚物，。除乙烯和/或丙烯以夕卜，還可使用的單體是可與乙烯或丙烯共聚的已知的烯鍵式不飽和單體。這些特別是線性或支化的C4-C20 α -烯烴，例如丁烯、己烯、甲基戊烯、辛烯；環(huán)狀不飽和化合物，例如降冰片烯或降冰片二烯；對稱或不對稱取代的乙烯衍生物，其中C2-C12烷基殘基適合作為取代基。它們可以是還可含有其它單體的均聚物或共聚物?！熬畚锘蚬簿畚铩边€可理解為多于兩種單體的聚合物。共聚單體的量應優(yōu)選低于30重量％。本發(fā)明的一個實施方案使用基于乙烯與C4-C20 α -烯烴的共聚物。另一個實施方案使用丙烯與C4-C20 α -烯烴的聚合物?；谝蚁┖?或丙烯的共聚物也是合適的。這些也可以使用茂金屬化合物通過催化來制備。此類結合劑通常是無定形無規(guī)聚烯烴(ΑΡΑ0)。
[0046]由此獲得的(共)聚合物的分子量為1000-200，000g/mol，特別是1500-50，000g/mol，特別優(yōu)選不超過30，000g/mol (數(shù)均分子量麗，可通過凝膠滲透色譜法確定)。在150°C _180°C具有低粘度的那些聚合物特別合適。此類聚烯烴對本領域技術人員來說是已知的，并且可以從許多制造商商購獲得。
[0047]乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)共聚物也是合適的。這些是基于乙酸乙烯酯和乙烯的共聚物，其還可任選地含有聚合在其中的其它聚合單體。它們通常期望上為結晶或部分結晶的并且具有高于90°C的軟化點。乙酸乙烯酯的含量為10重量％到50重量％，優(yōu)選15重量％到40重量特別是18重量％到約30重量％。
[0048]可另外含有通過聚合引入的其它單體，例如C3-C10不飽和羧酸，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、異巴豆酸；α - β -不飽和C4-C10亞烷基二羧酸，例如馬來酸、富馬酸或衣康酸?？梢跃酆系紼VA中的其它單體是例如C1-C15烷基乙烯基酯、(甲基)丙烯酸C1-C15烷基酯、二羧酸的C1-C15烷基酯，例如富馬酸烷基酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯；(甲基)丙烯酸C1-C6羥基烷基酯，例如(甲基)丙烯酸羥乙酯或(甲基)丙烯酸羥丙酯；丙烯腈、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺。基于聚合物，此類單體可以0.2-10重量％，特別是不超過5重量％的量包含在EVA共聚物中?？梢酝ㄟ^單體的選擇來影響重要的功能參數(shù)，例如玻璃化轉變溫度(TG)、熔點或軟化點。此類EVA共聚物的分子量(MN)通常為3000g/mol到200，OOOg/mol，特別是不超過100,000g/mol。
[0049]本領域技術人員熟悉EVA聚合物、其制備方法和合適的共聚單體的選擇。本領域技術人員可以基于應用-工程性能，例如熔融溫度、熔體粘度、軟化點或粘合性能對它們進行選擇。
[0050]也可以使用例如彈性熱塑性聚合物。此類彈性聚合物具體地應理解為可包含彈性或橡膠-彈性性能的苯乙烯嵌段共聚物。它們可以是可包含至少一個苯乙烯嵌段的二嵌段或三嵌段共聚物。其實例是SBR、SAN、苯乙烯-異戊二烯共聚物(SIS)、苯乙烯-乙烯/丁烯共聚物(SEBS)、苯乙烯-乙烯/丙烯共聚物(SEPS)、苯乙烯-異戊二烯-丁烯共聚物(SIBS)、苯乙烯-丁二烯共聚物(SBS)、氫化苯乙烯-丁烯-丁二烯共聚物(SBBS)。這種嵌段共聚物對本領域技術人員來說是已知的，并且可商購?？梢酝ㄟ^苯乙烯嵌段的長度來影響嵌段共聚物的性能。此類聚合物也可特別地作為混合物使用。這些產品對本領域技術人員來說是已知的，并且可商購。
[0051]還適合作為熱熔粘合劑的是例如熱塑性聚酯，例如可通過使二羧酸與相應的多官能醇，特別是二官能醇，例如二官能聚醚，例如聚環(huán)氧乙烷反應獲得的那些。這種聚酯描述于例如EP-A 028687中。這些是可與脂族、環(huán)狀或芳族多元醇反應的脂族、脂環(huán)族或芳族二羧酸的反應產物。取決于所選擇的羧酸和多元醇，可獲得結晶或部分結晶的聚酯。通常，使二羧酸和二醇相互反應。然而，也可以使用小部分的三羧酸或三醇。由此產生的聚酯不交聯(lián)，并且可熔融。優(yōu)選線性聚酯。合適的聚酯的分子量為1500g/mol到30，000g/mol,特別是 3000g/mol 到 20，000g/mol。
[0052]其它合適的熱熔粘合劑可以是例如熱塑性聚酰胺。合適的聚酰胺描述于例如EP-A749 463中。這些是基于二羧酸和聚醚二胺的聚酰胺熱熔粘合劑。也合適的熱熔粘合劑描述于EP-A 204 315中。這些是基于聚合物脂肪酸和聚胺制備的聚酯酰胺。也可以使用聚酰胺和聚醚的嵌段共聚物，其通過使聚酰胺與基本上線性的脂族聚醚和/或其胺反應而獲得，所述聚酰胺基本上具有線性結構、以羧酸官能團和/或胺基團封端且基于二聚脂肪酸以及脂族或脂環(huán)族二胺。
[0053]二聚體脂肪酸或聚合物脂肪酸是以已知的方式通過從天然原材料回收的不飽和長鏈脂肪酸的二聚制備，還任選地氫化，然后通過蒸餾再純化的那些脂肪酸。除二聚體脂肪酸或聚合物脂肪酸以外，聚酰胺的酸組分還可以含有C4-C14 二羧酸。此類二羧酸的實例是馬來酸、琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、戊二酸、辛二酸、庚二酸或芳族二羧酸例如對苯二甲酸，或混合物。
[0054]二胺組分基本上由一種或多種脂族二胺構成，所述脂族二胺優(yōu)選具有偶數(shù)個碳原子，氨基在碳鏈的末端的。脂族二胺可含有2-30個碳原子，并且脂族鏈可以是線性或略微支化的。氨基組分可進一步含有環(huán)狀二胺或雜環(huán)二胺，例如1，4-環(huán)己二胺、4，4’ -二氨基二環(huán)己基甲烷、哌嗪、環(huán)己烷-雙(甲基胺)、異佛爾酮二胺、二甲基哌嗪、二哌啶基丙烷、二聚二胺(由二聚脂肪酸生成的胺)。也可使用例如尼龍等級作為熱熔粘合劑，例如尼龍_6，6、尼龍_6，9或尼龍-6，12。
[0055]根據(jù)本發(fā)明合適的熱熔粘合劑必須含有至少一種基礎聚合物；也可使用聚合物的混合物。由于聚合物實質上影響熱熔粘合劑的性能，因此，基礎聚合物的軟化點為70°C到200°C，特別是高于80°C且低于160°C。熱熔粘合劑可另外含有其它成分。
[0056]熱熔粘合劑含有至少一種樹脂。樹脂產生額外粘性并且改善熱熔粘合劑組分的相容性。這些樹脂特別是具有70°C到150°C的軟化點(環(huán)球法，DIN52011)的那些。這些是例如芳族、脂族或脂環(huán)族烴樹脂，以及其改性或氫化形式。其實例是脂族或脂環(huán)族石油烴樹脂和氫化的衍生物。在本發(fā)明的上下文中可用的其它樹脂是氫化揪醇和其酯，特別是其與芳族羧酸例如對苯二甲酸和鄰苯二甲酸的酯；優(yōu)選改性的天然樹脂，例如來自香脂(balsam)樹脂、妥爾樹脂或木松香的樹脂酸，例如完全皂化的香脂樹脂、或具有低軟化點的(任選地)部分氫化的松香的烷基酯，例如甲酯、二乙二醇酯、甘油酯和季戊四醇酯；萜烯樹脂，特別是萜烯的共聚物，例如苯乙烯/萜烯、甲基苯乙烯/萜烯、苯酚改性的萜烯樹脂和它們的氫化衍生物；丙烯酸共聚物，優(yōu)選苯乙烯-丙烯酸共聚物，以及基于官能烴樹脂的反應產物。優(yōu)選使用部分聚合的妥爾樹脂、氫化烴樹脂、或松香和它們的衍生物，它們單獨地或混合使用。
[0057]樹脂具有小于2000g/mol，特別是小于1500g/mol的低分子量。它可以是化學惰性的，或者它也可以任選地含有官能團，例如0H基、羧基或雙鍵?；跓崛壅澈蟿?，樹脂的量為0到40重量％，特別是5-30重量％。
[0058]可影響粘合劑的特定性能，例如粘結強度、粘度、軟化點或加工粘度的添加劑或另外的試劑作為其它成分包含在本發(fā)明的熱熔粘合劑中。這些被理解為是例如增塑劑、穩(wěn)定齊U、蠟、粘合促進劑、抗氧化劑或類似的添加劑。量為不超過30重量％。多種添加劑也可以作為混合物使用。可另外使用填料以增強強度。
[0059]優(yōu)選使用增塑劑以調整粘度或柔韌性，并且通常以0-20重量％，優(yōu)選0-10重量％的濃度被包含。合適的增塑劑是例如藥用白色礦物油、環(huán)烷礦物油、聚丙烯低聚物、聚丁烯低聚物和聚異戊二烯低聚物、氫化的聚異戊二烯低聚物和/或聚丁二烯低聚物、苯甲酸酯、苯二甲酸酯、己二酸酯、植物油或動物油，以及它們的衍生物。氫化的增塑劑選自例如石蠟烴油。聚丙二醇和聚丁二醇以及聚亞甲基二醇也是合適的。
[0060]蠟可任選地以0-30重量％的量加入熱熔粘合劑中。在這種情況下，調整量，使得一方面粘度降低到期望的范圍，而另一方面粘合不會受到負面影響。蠟可以是天然或合成來源的?？墒褂玫奶烊幌炇侵参锵?、動物蠟、礦物蠟或石化蠟。可使用的化學改性的蠟是硬蠟例如褐煤酯蠟、沙索蠟(sarsol waxes)等。聚亞烷基蠟和聚乙二醇蠟用作合成蠟。優(yōu)選使用石化蠟例如凡士林、微晶蠟和合成蠟，特別是聚乙烯蠟、聚丙烯蠟，任選PE或PP共聚物、費-托樹脂、石蠟或微晶蠟。
[0061]穩(wěn)定劑或光保護劑是另一組添加劑。它們的目的是在加工期間保護聚合物以防分解。這里尤其可提及抗氧化劑。它們通常以不超過3重量％的量，優(yōu)選以約0.1重量％-1.0重量％的量加入熱熔粘合劑中。
[0062]任選地，填料也可以不超過25重量％的量加入粘合劑中，例如磨細的無機化合物，例如白堊、涂覆白堊、石灰粉、碳酸鈣鎂、鋁的氧化物和氫氧化物、沉淀硅酸、沸石、膨潤土、玻璃、中空球或磨碎的礦物。這些優(yōu)選作為粉末存在，即具有l(wèi)ym到200 μ m，特別是3μπι到50μπι的粒徑。它們均勻地分散在粘合劑中?？赏ㄟ^選擇和量來影響粘合劑的強度和其粘度行為。
[0063]這種添加劑原則上對本領域技術人員來說是已知的，本領域技術人員可基于熱熔粘合劑的期望性能進行選擇。
[0064]或者，也可以被證明有用的是，使用呈水性分散體形式的粘合劑，所述水性分散體含有至少50重量％ (基于分散體中的固體)聚乙酸乙烯酯共聚物(PVAc)的。這些分散體可進一步含有不超過50重量％的輔料，例如表面活性劑、穩(wěn)定劑、顏料、填料、增稠劑、消泡劑和其它惰性聚合物。
[0065]這種聚合物分散體原則上對本領域技術人員來說是已知的。它們特別是基于通過自由基乳液聚合或懸浮聚合發(fā)生反應的單體的共聚物。術語“分散體”在本發(fā)明中還期望包括乳液、懸浮體或水溶液。
[0066]所含單體優(yōu)選主要為乙烯基酯；還可另外含有部分的帶有可轉化成陰離子基團的官能團例如羧基的可聚合單體、部分的非極性的可共聚單體，例如芳族單體或不飽和羧酸酯、部分的帶有極性基團的單體和任選存在的小部分的具有多于一個雙鍵的可聚合的化合物。
[0067]可以含有各種可共聚的單體，但優(yōu)選不使用任何鹵代的單體或包含在后面的儲存或應用時可彼此交聯(lián)的相互反應的官能團的單體。
[0068]合適的共聚物由各種可共聚的單體構成。含有乙烯醇與C2-C6單羧酸的酯作為主要成分，例如乙酸乙烯酯或己酸乙烯酯，特別是乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯和/或正丁酸乙烯酯。
[0069]還可以任選地含有含有酸基團作為另外的官能團的可共聚的單體。這可以提及無機酸基團，例如橫酸基、憐酸基或勝酸基，或者優(yōu)選竣酸基。其實例是乙稀基苯基橫酸、乙稀基磺酸、乙烯基磷酸或乙烯基苯基膦酸。特別優(yōu)選含有α，β-不飽和C3-C9單羧酸或二羧酸，特別是C3-C5單羧酸或二羧酸。這些特別優(yōu)選為丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸和/或馬來酸、富馬酸，或它們與C1-C4醇的半酯。也可以使用相應的羧酸酐。
[0070]根據(jù)本發(fā)明合適的共聚物還可另外含有非極性單體，即它們優(yōu)選不包含極性基團。其實例是α，β-烯鍵式不飽和的C2-C5單羧酸或二羧酸與C1-C12線性或支化的烷醇的酯，例如丙烯酸和甲基丙烯酸的甲基酯、乙基酯、正丁基酯、異丁基酯和2-乙基己酯，巴豆酸的甲基酯、乙基酯、丙基酯，馬來酸和富馬酸的二甲基酯或二正丁基酯?？梢院械钠渌菢O性單體是長鏈的線性或支化的單羧酸的乙烯基酯。它們實例是C7-C18單羧酸的乙烯基酯，C7-C18單羧酸例如硬脂酸、月桂酸或叔羧酸(versatic acid)。
[0071]也沒有排除聚合物可經(jīng)由支化模塊彼此弱交聯(lián)或者可以具有支化結構的可能性。這可以通過小部分的多官能單體實現(xiàn)。這些可以是二官能或多官能的單體。這些多官能單體導致聚合物顆粒內的支化或交聯(lián)。也可以這種方式影響分散體的溶脹行為或粘度。共聚物的分子量較高，通常大于250，000g/mol (可相對于聚苯乙烯標準物通過GPC測量)。
[0072]陰離子或非離子物質可用作用于制備聚合物分散體的保護膠體。其實例是天然聚合物，例如淀粉醚和/或纖維素醚或它們的衍生物，例如通過氧化、酯化、醚化、酸性分解而改性，特別是羥烷基醚淀粉、羥烷基纖維素、羧烷基纖維素、羧烷基醚淀粉；糊精或羥烷基糊精。這些可單獨或作為混合物使用。
[0073]保護膠體是陰離子或中性的，任選地甚至在中和后也如此。此類產品可商購，并且可以由本領域技術人員基于其性能進行選擇。
[0074]使用本身已知的方法，在水溶液中在保護膠體或表面活性劑存在下通過自由基聚合來制備合適的聚合物分散體。制備共聚物的方法對本領域技術人員來說是已知的。此外，此類分散體可以具有不同分子量的各種組合物商購。
[0075]可在制備期間在寬范圍內調整聚合物分散體中的固體濃度，并且等于例如25-75重量％，特別是45-65重量％。這些分散體優(yōu)選不含有機溶劑，即，僅存在低于0.5 %的少量。
[0076]圖1是本發(fā)明的發(fā)泡裝置1的示意性功能視圖，所述發(fā)泡裝置1包括發(fā)泡單元2，其用于借助氣態(tài)發(fā)泡介質使粘合劑發(fā)泡。本示例性實施方案中使用的粘合劑是含有至少50重量％的聚乙酸乙烯酯共聚物(PVAC)(基于分散體中的固體)的水性分散體。所述分散體還含有其它輔料，例如表面活性劑、穩(wěn)定劑、顏料、填料和/或增稠劑。本示例性實施方案中使用的氣態(tài)發(fā)泡劑是壓縮空氣，即氣體混合物，其中基于所述氣體混合物的總體積，在所述氣體混合物中含有至少5體積％的氧氣。這里，壓縮空氣可由壓縮的主要含有氮氣和氧氣的通常的空氣制成；特別地，可以含有氬氣、二氧化碳、氫氣和痕量的其它氣體。發(fā)泡單元包括機械發(fā)泡件(未示出)，用所述機械發(fā)泡件，可借助氣態(tài)發(fā)泡介質使所述粘合劑發(fā)泡，以得到粘合劑泡沫。所述粘合劑泡沫行進通過排放開口 5經(jīng)由連接管道4進入緩沖貯存器3中，粘合劑泡沫可從所述緩沖貯存器3排放到基材上。為影響粘合劑泡沫的特性和性能，在本發(fā)明的發(fā)泡裝置1的情況下，額外采取的措施是將第三組分輸送到發(fā)泡單元2中，所述第三組分是可流動的稀釋劑，以稀釋粘合劑和/或粘合劑泡沫。在示出的示例性實施方案中，可流動的稀釋劑是水。它還可任選地為影響粘合劑和/或粘合劑泡沫的性能的添加劑。
[0077]三種組分經(jīng)由相應的輸送單元28、31、34提供。配備第一輸送單元28來提供粘合齊IJ。第一輸送單元28包括粘合劑貯存器35，其分別包括緩沖貯存器或粘合劑貯存器29，并且也可以裝配有粘合劑連接器30，以特別是借助壓縮空氣操作泵填充。連接到粘合劑貯存器29的是包括流量計24以及用于經(jīng)由法蘭27控制或調節(jié)粘合劑供應的控制閥25的管道，所述法蘭27作為輸送件連接到輸送管道26，所述輸送管道26經(jīng)由另一個法蘭27端接于發(fā)泡單元2的加料口 6。第二輸送單元31用以提供氣態(tài)發(fā)泡介質，并且包括壓縮空氣貯存器32以及外部壓縮空氣連接器33?；蛘?，可僅提供外部壓縮空氣連接器33，并且可以省略體現(xiàn)為緩沖貯存器的壓縮空氣貯存器32。還提供特別是包括流量計24以及用于控制或調節(jié)壓縮空氣的供應的控制閥25的管道系統(tǒng)。止回閥23防止第二輸送單元31的組分受污染。后者(第二輸送單元31)經(jīng)由法蘭27連接到上述輸送管道26，并且，與第一輸送單元28 —樣，經(jīng)由輸送管道26經(jīng)由所述加料口 6端接于發(fā)泡單元2。第三輸送單元34也包括類似的配置，它包括水貯存器35以及外部水連接器36，這里，水貯存器35的使用同樣不是必要的。特別地，還設有流量計24、控制閥25和止回閥23。與其它兩個輸送單元28、31一樣，第三輸送單元34也經(jīng)由法蘭27連接到所述輸送管道26，并且經(jīng)由后者(輸送管道26)經(jīng)由加料口 6端接于發(fā)泡單元2。
[0078]上述閥25設有調整件，以調整各組分相對于彼此的比率，從而影響粘合劑泡沫的性能。流量計24用以感測經(jīng)由輸送單元28、31、34提供的粘合劑、氣態(tài)發(fā)泡介質和可流動的稀釋劑各自的體積。設有控制單元37以感測數(shù)據(jù)并用于控制和調節(jié)，所述控制單元37經(jīng)由引線38連接到輸送單元28、31、34的多個部件。例如，特別合適的是，給粘合劑貯存器29、壓縮空氣貯存器32和/或水貯存器35裝配合適的傳感器，例如填充水平傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器等，后者(傳感器)經(jīng)由相應的引線38連接到控制單元37，從而可監(jiān)控提供的組分。此外，流量計24和閥25也連接到控制單元。特別是對于發(fā)泡裝置1的操作模式，尤其是控制單元37的操作模式采取措施，由此，為排放粘合劑泡沫，由控制單元37打開第一輸送單元28的閥25。所排出的粘合劑的體積由流量計24感測，控制單元37基于此對第二輸送單元31的閥25施加控制；可借助第二輸送單元31的流量計24確保發(fā)泡所需的氣態(tài)發(fā)泡劑的體積的調節(jié)。類似地，可借助控制單元37來控制和調節(jié)第三輸送單元34，以調整稀釋度和待排放的粘合劑泡沫的特性。
[0079]圖2示出了本發(fā)明的發(fā)泡裝置1的發(fā)泡單元2。發(fā)泡單元2含有圓柱形殼體11，所述圓柱形殼體11包圍發(fā)泡室17。在殼體內壁18上設有沿徑向向內突出的定子肋19。發(fā)泡單元2在一個端面上具有排放開口 5，所述排放開口 5連接到連接管道4。在相對的端面上設有電動機12 (未詳細示出)，設有電動機12是為了驅動伸入發(fā)泡室17中的軸13。所述軸在其軸包絡面14上具有沿徑向向外突出的轉子肋15。所述定子肋19和轉子肋15以下列方式被配置和相互定位:在軸包絡面14上周向延伸的成排的轉子肋15被布置在于殼體內壁18上周向延伸的成排的定子肋19之間。這些轉子肋15與定子肋19 一起構成機械發(fā)泡件，并用以使用被輸送的氣態(tài)發(fā)泡介質和任選的可流動的稀釋劑使輸送到發(fā)泡室17中的粘合劑發(fā)泡。
[0080]在發(fā)泡單元2的包括電動機12的驅動側上設有與發(fā)泡室17鄰接的室前腔16，所述室前腔16在其外壁中包括用于輸送三種組分的加料口 6。輸送部件9經(jīng)由法蘭7連接到發(fā)泡單元2，并且端接于加料口 6。輸送部件9可以是上述輸送管道8的一部分，或者也可以是輸送管道8本身。在示出的示例性實施方案中，輸送部件9包括分配器區(qū)段39，在所述分配器區(qū)段39，粘合劑輸送系統(tǒng)20、水輸送系統(tǒng)21和壓縮空氣輸送系統(tǒng)22經(jīng)由各法蘭10連接到輸送部件9，并且經(jīng)由后者端接于加料口 6。分配器區(qū)段39以下列方式配置:各輸送組分以相對于輸送部件9的主流動方向，或相對于另一種組分成30°的角度被輸送，輸送部件9的主流動方向即所有組分經(jīng)由加料口 6端接于室前腔16的方向。以這種方式，組分可以在到達發(fā)泡室17之前就已經(jīng)彼此混合。在示出的示例性實施方案中，使用十字形形狀的分配器區(qū)段39，十字形物的垂直線由兩個相對定位的組分輸送系統(tǒng)，例如壓縮空氣輸送系統(tǒng)22和粘合劑輸送系統(tǒng)20產生。這使得粘合劑和壓縮空氣甚至在到達室前腔16和發(fā)泡室17之前就可以已經(jīng)特別充分地混合。水平線是如下提供的:在面向發(fā)泡單元的側上，由連接到法蘭7的輸送部件9的輸送系統(tǒng)提供，并且在相對定位的側上，由組分輸送系統(tǒng)，例如水輸送系統(tǒng)21提供。當然，其它合適的發(fā)泡裝置也可用于本發(fā)明的發(fā)泡裝置1。
[0081]參考符號的列表
[0082]1發(fā)泡裝置
[0083]2發(fā)泡單元
[0084]3緩沖存儲器
[0085]4連接管道
[0086]5排放開口
[0087]6 加料口
[0088]7殼體法蘭
[0089]8輸送管道
[0090]9輸送部件
[0091]10輸送法蘭
[0092]11 殼體
[0093]12電動機
[0094]13 軸
[0095]14軸包絡面
[0096]15轉子肋
[0097]16室前腔
[0098]17發(fā)泡室
[0099]18殼體內壁
[0100]19定子肋
[0101]20粘合劑輸送系統(tǒng)
[0102]21水輸送系統(tǒng)
[0103]22壓縮空氣輸送系統(tǒng)
[0104]23止回閥
[0105]24流量計
[0106]25控制閥
[0107]26輸送管道
[0108]27 法蘭
[0109]28第一輸送單元
[0110]29粘合劑貯存器
[0111]30粘合劑連接器
[0112]31第二輸送單元
[0113]32壓縮空氣貯存器
[0114]33壓縮空氣連接器
[0115]34第三輸送單元
[0116]35水貯存器
[0117]36水連接器
[0118]37控制單元
[0119]38引線
[0120]39分配器區(qū)段
【權利要求】
1.發(fā)泡裝置(I)，其包括具有發(fā)泡室(17)的發(fā)泡單元(2)，在所述發(fā)泡室(17)中含有機械發(fā)泡件(15、19)，所述機械發(fā)泡件可用來將至少三種輸送到所述發(fā)泡室(17)的組分混合，其中使用至少粘合劑、氣態(tài)發(fā)泡介質和可流動的稀釋劑作為所述組分，以輸出粘合劑泡沫，其中設有調整件(25)以調整所述各組分相對于彼此的比率，從而影響所述粘合劑泡沫的性能。
2.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)泡裝置(I)，其特征在于，所述發(fā)泡室(17)包括一個或多個加料口(6);并且設有用于所述粘合劑的第一輸送單元(28)和用于所述氣態(tài)發(fā)泡介質的第二輸送單元(31)和用于所述可流動的稀釋劑的第三輸送單元(34)，其中所述各輸送單元(28、31、34)經(jīng)由所述至少一個加料口 ￠)向所述發(fā)泡室(17)輸送所述各組分。
3.根據(jù)權利要求2所述的發(fā)泡裝置(I)，其特征在于，所有輸送單元(28、31、34)的所有組分均經(jīng)由相同的加料口(6)輸送到所述發(fā)泡室(17)。
4.根據(jù)權利要求3所述的發(fā)泡裝置(I)，其特征在于，輸送管道(26)端接于所述加料口(6)，其中各輸送單元(28、31、34)與所述輸送管道(26)連接，并且經(jīng)由所述輸送管道(26)端接于所述發(fā)泡室(17)。
5.根據(jù)權利要求4所述的發(fā)泡裝置(I)，其特征在于，所述第二輸送單元和/或第三輸送單元(31、34)經(jīng)由止回閥(23)與所述輸送管道(26)連接。
6.根據(jù)權利要求4或5所述的發(fā)泡裝置(I)，其特征在于，所述輸送管道(26)在兩個輸送單元(28、31、34)的兩個相鄰的端接開口之間包括止回閥(23)。
7.根據(jù)前述權利要求中任一所述的發(fā)泡裝置(I)，其特征在于，設有用于感測被輸送的粘合劑的體積的測量裝置(24);并且設有調整件(25)，以調整待輸送的稀釋劑的體積，其中控制單元(37)借助感測到的粘合劑的輸送體積經(jīng)由所述調整件(25)調節(jié)待輸送的稀釋劑的體積。
8.根據(jù)前述權利要求中任一所述的發(fā)泡裝置(I)，其特征在于，設有用于感測被輸送的粘合劑和被輸送的稀釋劑的體積的測量裝置(24);并且設有調整件(25)，以調整待輸送的所述氣態(tài)發(fā)泡介質的體積，其中控制單元(37)借助感測到的粘合劑和稀釋劑的輸送體積經(jīng)由所述調整件(25)調節(jié)待輸送的所述氣態(tài)發(fā)泡介質的體積。
9.根據(jù)權利要求8或9所述的發(fā)泡裝置(I)，其特征在于，所述調整件(25)包括可控閥(25)以及用于感測稀釋劑和/或氣態(tài)發(fā)泡介質的輸送體積的測量裝置(24)。
10.根據(jù)前述權利要求中任一所述的發(fā)泡裝置(I)，其特征在于，所述氣態(tài)發(fā)泡介質是氣體混合物，所述氣體混合物至少部分含有空氣、氮氣、氧氣、二氧化碳、或碳或一種或多種所述氣體的混合物。
11.根據(jù)前述權利要求中任一所述的發(fā)泡裝置(I)，其特征在于，所述氣態(tài)發(fā)泡介質是氣體混合物，其含有基于所述氣體混合物的總體積至少5體積％的氧氣。
12.根據(jù)前述權利要求中任一所述的發(fā)泡裝置(I)，其特征在于，所述氣態(tài)發(fā)泡介質在輸送前被調整到5°C到45°C的溫度。
13.根據(jù)前述權利要求中任一所述的發(fā)泡裝置(I)，其特征在于，所述稀釋劑在輸送前被調整到10°c到45 °C的溫度。
14.根據(jù)前述權利要求中任一所述的發(fā)泡裝置(I)，其特征在于，設有緩沖貯存器(3)作為泡沫儲存容器，其中所述氣態(tài)發(fā)泡介質和/或所述稀釋劑在比所述緩沖貯存器(3)中存在的壓力高的壓力下被輸送到所述發(fā)泡室(17)。
15.根據(jù)權利要求14所述的發(fā)泡裝置(I)，其特征在于，所述發(fā)泡介質和/或所述稀釋劑在比所述緩沖貯存器(3)中存在的壓力高大于0.5巴的壓力下被輸送到所述發(fā)泡室(17)。
【文檔編號】G05D11/13GK104364006SQ201380029598
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2013年5月29日 優(yōu)先權日:2012年6月6日
【發(fā)明者】J·埃爾班 申請人:漢高股份有限及兩合公司