DE2752311C3 - Verfahren zur Herstellung von Schaumstoff und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schaumstoff durch Auflösen von Harnstoff-Formaldehyd-Harz und Schaumbildner in Wasser, Schäumen dieser Lösung mit Preßluft und nachfolgender Einführung des Härtungskatalysators in den Schaum.

Nach der Erfindung hergestellte Schaumstoffe finden als Wärmeisolierung des Bodens auf Betonierplätzen und in Steinbrüchen, als Wärmeschutz von Konstruktionen, Betonerzeugnissen, Ziegelmauerwerken und Rohr

leitungen Anwendung.

Es sind Verfahren zur Herstellung von Harnstoff-Formaldehyd-Schaumstoffen bekannt, bei denen zwei sich periodisch wiederholende, diskontinuierliche Arbeitsgänge, nämlich die Zubereitung der Arbeitslösun gen der Komponenten und ihr Schäumen, vorgesehen sind. In der Regel werden zwei Arbeitslösungen zubereitet; entsprechend einer der Varianten ist es eine Lösung des Härters und des Schaumbildners in Wasser ίο und eine Harzlösung; nach der anderen Variante ist es eine Lösung von Harz mit Schaumbildner und eine Lösung des Härters (SU-PS 4 31 199, DE-PS 7 34 094).

Bei den bekannten Yerfahren werden beide Arbeitslösungen entweder vennischt mit gleichzeitiger Preßluftzufuhr, bis der Schaum erhalten wird, oder es wird eine der genannten Lösungen geschäumt und die andere in den fertigen Schaum eingeführt, oder es werden die Arbeitslösungen getrennt voneinander verschnumt und dann die beiden Schaumströme miteinander vermischt (AT-PS 3 15 505).

In der Regel werden bessere Ergebnisse erzielt, wenn

die Harzlösung mit dem Schaumbildner im Voraus geschäumt wird und der erhaltene Schaum mit einer

Katalysatorlösung ausgehärtet wird. Hierfür gibt es

zwei Gründe, nämlich

1. daß in diesem Falle der Aushärtungskatalysator, der unter sämtlichen Komponenten über die größte Diffusionsgeschwindigkeit verfügt, in der letzten Etappe eingeführt wird, und

2. daß der Aushärtungskatalysator in den bereits gebildeten Schaum eingeführt wird, wodurch die Abscheidung der Polymerteilchen und folglich auch die Krustenbildung an den Oberflächen, die mit Schaum in Berührung kommen, vermieden wird.

Die bekannten Verfahren sind mit einer Reihe von Nachteilen verbunden.

1. Der Prozeß der Schaumherstellung ist zyklisch, da er zwei sich aufeinanderfol&.jp.d wiederholende Arbeitsgänge umfaßt, und zwar die Zubereitung der Arbeitslösungen und ihr Schäumen. Das Verdoppeln der Lösungsgruppe zur Reduktion der technologischen Stillstandszeiten führt zur Vergrößerung der Abmessungen der Anlage und folglich zur Verringerung der spezifischen Leistung. Die vorherige Vermischung von Komponenten schließt die Möglichkeit der Regelung der Schaumstoffqualität während des Prozesses aus. Die Einführung des Aushärtungskatalysators unmittelbar vor dem Austritt des fertigen Schaums aus einem Schaumgenerator gewährleistet keine zuverlässige Vermischung und führt deshalb zur Beeinträchtigung der Homogenität der Zellenstruktur des Schaumstoffs. Die Folge hiervon ist die Verringerung der mechanischen Festigkeit, die durch Vergrößerung der Volumenmasse des Schaumstoffes ausgeglichen werden soll. Das Vermischen zweier Schaumströme von hoher Viskosität ist unzureichend und setzt ein kompliziertes Fließschema voraus.

Die bekannten Vorrichtungen zur Durchführung dieser Verfahren enthalten mit Rührwerken versehen Behälter für die Zubereitung von Arbeitslösungen, Pumpen für die Zufuhr von Arbeitslösungen, einen Verdichter als Preßluftquelle und miteinander verbundene Kammern für Schäumung und Härtung, die mit Stutzen für die Zufuhr der Arbeitslösungen und der

Preßluft versehen sind. Der Harzbehälter soll dabei mit einem Rührwerk versehen sein, das imstande ist, die Harzsuspensionsteilchen im suspendierten Zustand aufrechtzuerhalten (US-PS 32 84 379, GB-PS 11 15 060, AT-PS 3 15 505).

Nachteile der bekannten Vorrichtung gemäß GB-PS 15 065 sind:

1. Die Verwendung von verdünnten Komponentenlösungen (3S-%ige Harzlösung, 8-%ige Lösung von Orthophosphorsäure), wodurch zusätzliche AnIagen für die Zubereitung erforderlich sind.

2. Die Vorrichtung sieht keine Vergrößerung des Querschnitts der Aushärtungskammer im Vergleich zum Querschnitt der Schäumungskammer vor. Beim Einführen der Lösung des Ausgangs- ^lD agens, die dem Volumen nach 50 bis 60% des gesamten Volumens der zu schäumenden Zusammensetzung beträgt, steigt der Widerstand der Schaumbewegung rapide an. Es ist deshaslb erforderlich, entweder ein großes Druckgefäß zu schaffen oder die Länge dsr Aushärtungskammer zu verkürzen, wodurch aber die Bedingungen des Vermischens verschlechtert werden und die Möglichkeit entfällt, den Schaum zur Ablagestelle zu befördern. ^2:)

3. Die Einführung des Aushärtungsmittels direkt durch eine Düse führt gewöhnlich zur Bildung einer Polymerkruste an ihrer Innenoberfläche und erfordert häufige Stillsetzungen zu ihrer Reinigung.

4. Die Konstruktion der Vorrichtung erfordert die Herstellung eines mehrfachen Schaums in der Schäumungskammer. Um z. B. am Austritt aus der Aushärtungskammer einen Schaum mit einem Verschäumungsgrad von 30 zu erhalten, soll die Lösung des schäumenden Mittels im Voraus auf ^jD einen Verschäumungsgrad von 70 aufgeschäumt werden. Die Analyse der in der GB-PS 11 15 060 aufgeführten Werte zeigt, daß dies durch einen hohen Verbrauch an Schaumbildner erreicht wird, nämlich 10% des Gewichts der Zusammensetzung. Es gehört somit zu den Nachteilen der bekannten Vorrichtung auch ein erhöhter Verbrauch an Schaumbildner.

Nachteile der Vorrichtung gemäß der AT-PS 3 15 505 sind:

1. Ein kompliziertes Fließschema, das zwei schauminduzierende Baueinheiten, zwei Leitungen für die dosierte Zufuhr von Schäumungsmittel und Wasser sowie eine Baueinheit für das Vermischen der beiden Schaumströme erfordert

2. Beim Vermischen der beiden Schaumströme müssen Bedingungen geschaffen werden, die die gegenseitige Diffusion des Härters in die Schaumstoffilme sowie des Harzes in die Härterschaumfilme gewährleisten, was bei gleichzeitig ablaufender Polykondensation unvermeidlich zur Zerstörung der Schaumstruktur, zur Bildung von Bläschen mit verschiedenem Durchmesser und damit zu einer Polydispersität des Schaums führt Dies wirkt sich negativ auf die physikalisch-mechanischen Eigenschaften des Endproduktes aus.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Beseitigung der genannten Nachteile ein es Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens anzugeben, die einen kontinuierlichen Prozeß des Vermischens der Komponenten und deren Schäumen, einen erhöhten Grad der Homogenisierung der Schaumstcffstruktur bei hoher Leistung der Vorrichtung und einen Verschäumungsgrad von mindestens 25 ermöglichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gekennzeichnet

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens enthält eine Kammer zur Verschäumung der mit Pumpen hineingepreßten Komponenten, eine damit verbundene Kammer zur Härtung des Schaumes und einen Verdichter für die Preßluftzufuhr in die Schäumungskammer und ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 2 gekennzeichnet

Eine bevorzugte Vorrichtung ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 3 gekennzeichnet

Durch das kontinuierliche und dosierte Einpressen sämtlicher Komponenten, die sich in den einzelnen Behältern befinden, die über Dosierapparate mit einer Druckpumpe verbunden sind, ist ss möglich, diese Komponenten in ihrer handelsüblichen Form zu verwenden, ohne im voraus Arbeitslösungen zubereiten zu müssen. Dadurch werden die Durchführung des Prinzips der Kontinuität des technologischen Prozesses und dii Steigerung der Leistung der Vorrichtung gewährleistet.

Das Schämen in zwei Stufen gibt die Möglichkeit, Schaum mit einen genügend hohen Verschäumungsgrad bei Aufrechterhaltung von großen (bis 10 m/sek und darüber) Stromgeschwindigkeiten zu erhalten. Da in der ersten Stufe ein Verschäumungsgrad des Schaumes von 15 bis 20 gewährleistet ist, wird die Abscheidung von Polymerteilchen in der Aushärtungskammer vermieden, weil in diesem Fail der Alishärtungskatalysator in die gebildete Zellenstruktur gelangt, die über eine hohe Viskosität verfugt. Die genannten Grenzen des Verschäumungsgrades werden damit erklärt, daß in Schäumen mit einem Verschäumungsgrad unter ;5 eine Teilabscheidung der Polymerteilchen möglich ist und die Herstellung von Schäumen mit einem Verschäumungsgrad über 20 zu keiner Qualitätsverbesserung des Fertigproduktes führt, jedoch eine Änderung entweder der optimalen Zusammensetzung der Komposition oder des technologischen Verfahrens erforderlich ist. Die Abscheidung der Polymerteilchen an den Wänden der Aushärtungskammer verhindert auch der Umstand, daß der Härter bzw. Katalysator mit Schaum in einem feindispersen Zustand in Berührung kommt Dies wird durch eine konstruktive Besonderheit der Verbindung der Schäumungs- und Aushärtungskammern gesichert, die durch die fest an diese anschließenden, koaxial angeordneten Rohre erreicht wird, die einen Ringraum bilde. 1. Die tangentiale Einführung der Preßluft und des Katalysators in diesen Hohlraum durch diametral entgegengesetzt angeordnete Stutzen führt ;;ur Entstehung eines Luftwirbelstromes, der feine Tropfen des Aushärtungskatalysators mit sich trägt Dieser Wirbelstrom, der mit dem aus der Schäumungskammer kommenden Schaumstrom zusammenwirkt, bewirkt die Verwirbelung des letzteren, wodurch ein zusätzliches Aufschäumen bis zu einem Verschäumungsgraci von 25 bis 40 zustande kommt. Der Endwert des Verschäumungsgrades des Schaums hängt von der Viskosität der zu schäumenden Zrsammensetzung ab, die durch den Harzgehalt bestimmt wird. Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung stellen das Erreichen eines Verschäumungsgrades von 25 sogar bei einem

bedeutenden (bis 50%) Harzverbrauch sicher. Mit der Verringerung des Harzanteiles in der Zusammensetzung nimmt der Verschäumungsgrad bei sonst gleichen Bedingungen zu und kann bei einem Harzgehalt von 15 bis 25% auf 40 erhöht werden.

Die weitere Steigerung des Verschäumungsgrades ist nicht zweckmäßig, da es schwierig ist, den dann hergestellten Schaum wegen seiner geringen Dichte an der wärmeschützenden Oberfläche festzuhalten.

Das Vermischen des Schaums, der aus der Schäumungskammer austritt, mit dem Luftwirbelstrom und dem Katalysator, der in die Aushärtungskammer gelangt, führt im ersten Moment nicht zur Bildung von Blasen mit ungefähr gleichen Abmessungen. Für die weitere Homogenisierung des hergestellten Schaums ist seine Durchmischung im Laufe von mindestens 4 sek erforderlich. Der Schäumungsprozeß beim Verfahren ucf LMiriuüng cfiüigt WrtiiTcMU ucF lic WcgUiig uCS gasförmigen Gemisches durch zylinderförmige Kanäle der Kammern in turbulentem Verlauf. Dabei wird die Schaumqualität durch die Geschwindigkeit des Schaumstromes und durch seine Verweilzeit in jeder der Kammern bestimmt. Die optimale Stromgeschwindigkeit liegt im Bereich von 5 bis I2m/sek, und die minimale Zeit, die für die Homogenisierung des Schaumes erforderlich ist, beträgt in der Schäumungskammer 2.5 bis 3 sek und in der Aushärtungskammer 4 sek.

Im Bereich der Leistung von 20 bis 200 m³ Schaum pro Stunde werden diese Bedingungen bei einem Verhältnis der Kammerlänge zu ihrem Durchmesser von 500 bis 800 für die Schäumungskammer und von mindestens 600 für die Aushärtungskammer erfüllt. Für die Aushärtungskammer wird die obere Grenze des Verhältnisses der Länge zum Durchmesser absichtlich nicht festgelegt, da für die Schaumbeförderung zur Stelle der Legung die Länge der Kammer, die aus einem Gummistoff-. Planenstoff- oder Kapronschlauch gefertigt ist. 120 bis 150 m betragen kann.

Zur Gewährleistung einer zuverlässigen Arbeit der gesammten Vorrichtung soll die Geschwindigkeit des Schaumstroms in der Aushärtungskammer etwas geringer oder gleich der Stromgeschwindigkeit in der Schäumungskammer sein. Das erreicht man durch ein Verhältnis der Querschnitte der genannten Kammern zueinander von t.6 bis 3. Diese Grenzen sichern die Erfüllung der angeführten Bedingungen im Bereich der Änderung der Verschäumung beim Obergang aus der Schäumungskammer in die Aushärtungskammer von 15-20 bis 25-40.

Es wäre zusätzlich zu betonen, daß die vorherige Vermischung des Aushärtungskatalysators mit der Luft und die Zerstäubung die Möglichkeit geben, diesen in einer konzentrierten Form zu verwenden und dadurch seine Auflösung auszuschließen; die Ausführung des Endes des sich der Schäumungskammer anschließenden Innenrohrs, das der Aushärtungskammer zugewandt ist in Form eines Diffusors mit scharfen Kanten erleichtert das Zusammenwirken des axial beweglichen Schaumstroms mit dem Wirbelstrom des zerstäubten Katalysators.

Nachstehend wird die Beschreibung der Erfindung durch konkrete Ausführungsbeispiele mit Hinweisen auf die Zeichnungen ergänzt Es zeigt

F i g. 1 prinzipielles technologisches Schema der Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

F i g. 2 Schäumungs- und Aushärtungskammern,

F i g. 3 Anordnung der Stutzen für die Einführung des Aushärtungskatalysators und der Preßluft in den Ringhohlraum.

Das Wesen des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in folgendem.

Wasser aus einem Behälter 1 (F i g. I), Harz aus einem Behälter 2 und Schaumbildner aus einem Behälter 3 werden über die jweiligen Dosierapparate 4,5 und 6, die die Zufuhr der genannten Komponenten in entsprechenden Gewichtsverhältnissen 50:82; 15:50; bzw. 1 : 5 sichern, mit einer Pumpe 7 in die Schäumungskammer 8 gedrückt, in die gleichzeitig über einen Dosierapparat (z. B. Differentialmanometer) 10 von einem Verdichter 11 Preßluft in einer Menge eingeführt wird, die zur Schaumherstellung mit einem Verschäumungsgrad von 15 — 20 erforderlich ist. Während der Bewegung des gasflüssigen Gemisches durch den Kanal der Schäumungskammer im turbulenten Strom mit

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gegenseitige Auflösung der flüssigen Komponenten des Gemisches, die Dispergierung der Luft, was mit einem allmählichen Anstieg der Verschäumung des Schaumes und seines Homogenisierungsgrades begleitet wird. Nach Ablauf von mindestens 2,5 — 3 sek erreicht die Verschäumung des Schaums am Austritt aus der Schäumungskammer 15 — 20, und die Blasenabmessungen unterscheiden sich voneinander unbedeutend. Aus der .'.chäumungskammer gelangt der homogenisierte Schaum in die Aushärtungskammer 12, in die gleichzeitig aus einem Behälter 13 über einen Dosierapparat 14 und eine Pumpe 15 Aushärtu^gskatalysator und über einen Dosierapparat 16 vom Verdichter 11 Preßluft in einer Menge eingeführt werden, die für die Schaumherstellung mit erforderlichem Verschäumungsgrad im Bereich von 25 bis 40 erforderlich ist

Der Aushärtungskatalysator und die Luft, die in die Aushärtungskammer eingeführt werden, werden vorher vermischt und wirken als Wirbelstrom mit dem axial beweglichen Schaumstrom zusammen. Dabei kommt die Verwirbelung des gesamten Stroms zustande, die eine schnelle Auflösung des zerstäubten Katalysators und das Dispergieren der einzuführenden Luft fördert Die Auflösung des Katalysators ruft das Anfangsstadium der Aushärtung des Schaums — die Gelatinierung (Geleebildung) — hervor, während der die Folien noch genügend beweglich und die Luftblasen zur Homogenisierung fähig sind, die im Laufe von mindestens 4 sek vor sich geht

Eine Schicht mit erforderlicher Stärke (unter Berücksichtigung der darauffolgenden Schwindung beim Trocknen) der am Austritt aus der Ausi..irtungskammer herzustellenden gelatinierten Schaums mit einem Verschäumungsgrad von 25—40 wird auf die wärmeschützende Oberfläche aufgetragen und verwandelt sich beim natürlichen Trocknen in einen Schaumstoff, der die folgende Charakteristik hat:

1. Volumenmasse, kg/m³ 5 bis 15

2. Schwindung beim Trocknen, % 5 bis 20

3. Wärmeleitzahl, kkal/mh° 0,023015 0,032

4. Feuchtigkeitsaufnahme, kg/m² 0,5 bis 10

In der Einrichtung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht die Schäumungskammer 8 (Fig.2) aus einem Kopf 17 der SchäumungskäiTifner, die ein Gehäuse JS, eine Düse 19 und einen tangentialen Einlauf 20 für die Luft umfaßt Die Schäumungskammer 8 ist in Form einer hohlen Spirale mit einem Verhältnis der Länge zum Durchmes-

ser von 500 bis 800 ausgeführt und ihr Ende ist mit einem Kopf 21 der Aushärtungskammer 12 verbunden. Der Kopf 21 der Aushärtungskammer 12 besteht aus zwei koaxial angeordneten Rohren, von denen das Außenrohr 22 an die Kammer 12 und das Innenrohr 23 an die Kammer 8 fest anliegend anschließen. Das Innenrohr 23 geht in einen Diffusor 24 über. Das Außenrohr 22 hat ek-.n Stutzen 25 für die Einführung des Aushärtungsagens und einen Stutzen 26 für die Preßlufteinführung. Die Stutzen sind gegenüber angeordnet, damit das Aushärtungsmittel zerstäubt wird. Ali der Stelle der Einführung des Aushärtungsagens und der Luft durch Stutzen 25 und 26 bilden entsprechend das Außenrohr 22 und das Innenrohr 23 einen Ringhohlraum 27, der sich in Richtung zum Austritt in die Aushärtungskammer 12 verengt, die in Form eines biegsamen Schlauchs mit einem Verhältnis der Länge zum Durchmesser von mindestens 600 ausgeführt ist.

Beispiel I

Harnstoff-Formaldehydharz (65% Festkörper) in einer Menge von 200 l/h (25 Gew.-%), ein Schaumbildner (wässerige Natriumalkylarylsulfonatlösung, die 37% aktiven Stoffs enthält) in einer Menge von 25 l/h (2,5 Gew.-%) und Wasser in einer Menge von 700 l/h (70Gew.-%) drückt man aus den einzelnen Behältern ununterbrochen in eine Schäumungskammer unter einem Druck von 4,2 bis 4,4 atü. in die gleichzeitig unter demselben Druck auch Luft in einer Menge von 20 mVh (ι .lter normalen Bedingungen) eingeführt wird. Die Schäumungskammer ist aus einem Schlauch mit einer Länge von 20 m und einem Innendurchmesser von 25 mm ausgeführt und hat die Form einer hohlen Spirale. Der sich im Kanal bewegende Schaum erhält einen Verschäumungsgrad von 20 und gelangt in die Aushärtungskammer, die einen Innendurchmesser von 32 mm und eine Länge von 30 m hat, in die gleichzeitig mit einer Dosierpumpe der Aushärtungskatalysator — konzentrierte Orthophosphorsäure (Dichte 1,7) — in einer Menge von 15 l/h (2.5 Gew.-%) und Luft in einer Menge von 20 mVh (unter normalen Bedingungen) eingeführt werden. Dabei erfolgt eine zusätzliche Aufschäumung und Gelatinierung des Schaums, der am Austritt aus der Aushärtungskammer einen Verschäumungsgrad von 40 erhält. Der Schaum wurde an die Oberfläche eines wärmeschützenden Bauobjekts aufgetragen, wo er sich nach dem Trocknen in einen Schaumstoff mit folgender Charakteristik verwandelt hat:

Volumenmasse, kg/m³ 5,0 bis 52

Schwindung beim Trocknen, ⁰Zo 20

Wärmeleitzahl, kkal/m · h ■ ° 0,023 bis 0,026

Feuchtigkeitsaufnahme, kg/m³ 5 bis 12.

Beispiel 2

Die gleichen, wie in Beispiel 1, Komponenten werden unter folgenden Verfahrensbedingungen aufgeschäumt:

1. Harz

2. Schaumbildner

3. Wasser

4. Orthophosphorsäure

300 l/h

(173Gew.-%)

20 l/h

(1 Gew.-%)

1665 l/h

(SO Gew.-%)

151/h

(UGew.-%)

5. Luftverbrauch in der
Schäumungskammer (unter

normalen Bedingungen) 3OmVh

6. Verschäumungsgrad im

> ersten Stadium 15

7. Luftverbrauch in der Aushärtungskammer (unter

normalen Bedingungen) 25 mVh

8. Verschäumungsgrad im

ίο zweiten Stadium 25

P. Länge der Schäumungskammer 20 m

10. Innendurchmesser der
Schäumungskammer 32 mm

11. Länge der Aushärtungskammer 40 m i> 12. Innendurchmesser der

Aushärtungskammer 50 mm

Den hergestellten Schaum hat man auf den Grund

natürlichem Trocknen eine Schaumstoffschicht mit folgender Charakteristik erhalten:

Volumenmasse im Trockenzustand, kg/m³ 5,4 bis 5,6 Schwindung beim Trocknen, % 15 Wärmeleitzahl, kkal/m · h · ° 0,025 bis 0,030 Feuchtigkeitsaufnahme, kg/m³ 4 bis 10.

Beispiel 3

Die gleichen, wie in den Beispielen 1 und 2, Komponenten werden unter folgenden Verfahrensbedingungen aufgeschäumt:

1. Harz

2. Schaumbildner

3. Wasser

4. Orthophosphorsäure

5. Luftverbrauch in der
Schäumungskammer

6. Verschäumungsgrad im ersten Stadium

7. Luftverbrauch in der
Aushärtungskammer (unter normalen Bedingungen)

8. Länge der Schäumungskammer

9. Innendurchmesser der
Schäumungskammer

10. Länge der Aushärtungskammer

11. Innendurchmesser der
Aushärtungskammer

1000 l/h (20 Gew.-%)

100 l/h

(1.6Gew.-%) 4800 l/h (76,8 Gew.-%i 60 l/h (l,6Gew.-%)

90 mVh 15

90 mVh 20 m

40 mm 120 m

70 mm

Den am Austritt in einer Menge von 180m³/h hergestellten Schaum hat man an die Oberfläche des Grundes, der zum Ausheben im Winter bestimmt ist aufgetragen und nach natürlichem Trocknen hat man eine Schaumstoffschicht mit folgender Charakteristik erhalten:

Volumenmasse, kg/m³

c-i : i.._~ k«:_~ χ ι ~— nz.

OCllWIllUUIIg LiVIIlI I I WHl ICIL, TV

Wärmeleitzahl, kkal/m - h · ^e Feuchtigkeitsaufnahme, kg/m³

5,6 bis 5,8

«e

IU

0.027 bis 0,030 3 bis 8

Beispiel 4

Die gleichen, wie in den Beispielen 1 bis 3. Komponenten wurden unter Verfahrensbedingungen, die im Beispiel 1 ar geführt sind, aber bei einer Länge der Aushärturigskammer von 20 m aufgeschäumt. Der hergestellte Schaum hatte am Austritt einen Verschäumungsgrad von 30 und der Schaumstoff hat folgende Charakteristik:

Volumenmasse, kg/m¹
Schwindung beim Trocknen. %
Wärmeleitzahl, kkal/ni ■ h ·
Feuchtigkcitsaufnahme, kg/n<

B e i s ρ '

6.0 bis 6,2

10

0.027 bis 0.0 JO

10

Bei einem Vefschäumungsgrad 30 hat man einen Schaumstoff erhalten, der folgende Charakteristik hat:

Volumenmasse, kg/m³ 6.2 bis 6,4

Schwindung beim Trocknen, % 10

Wärmeleitzahl, kkal/m · h · ° 0,028 bis 0,030

Feuchtigkeitsaufnahme, kg/m³ 3 bis 6

Beispiel 6

in Die Schaumstoffherstellung wurde analog dem Beispeil 4 unter folgendem Komponentenverhältnis in Gew.-% durchgeführt:

Harz

Schaumbildner
Orthophosphorsäure
Wasser

50

3 der Rest

tv*»rHraiirh Kptriiu 1 m'/h

Die Schaumstoffherstel
Beispiel 3 unter folgendem
Gew.-% durchgeführt.

Harz

Schaumbildner

Orthophosphorsäure

Wasser

Gesamtverbraucn betrug b m'/h.

iiiig wurde analog dem Komponentenverhältnis in

25

2,5

1.5
der Rest

Den hergestellten .Schaum mit einem Verschäu-

mungsgraii von 25 hat man als Wärmeschutz für Baukonstrukiionen verwendet. Der Schaumstoff hat folgende Charakteristik:

Volumenmasse 15 kg/m^!

Schwindung beim Trocknen. % 3

Wärmeleitzahl kkl/m · h · * 0,030 bis 0.032

Feuchtigkeitsaufnahme, kg/m^! 0,5 bis 1

Hier/u 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Schaumstoff durch Auflösen von Harnstoff-Formaldehydharz und Schaumbildner in Wasser, Schäumen dieser Lösung mit Preßluft und nachfolgender Einführung des Härtungskatalysators in den Schaum, dadurch gekennzeichnet, daß das Schäumen in zwei nacheinanderfolgenden Stufen bei kontinuierlichem und dosiertem Einpressen der Komponenten durchgeführt wird, indem unter Druck Wasser, Harnstoff-Formaldehydharz und Schaumbildner mit Preßluft mindestens 2$ Sekunden bis zur Bildung eines homogenisierten Schaumes mit einem Verschäumungsgrad von 15 bis 20 vermischt und nachfolgend in den Schaum unter Druck gleichzeitig und vorher miteinander vermischt Preßluft in einer für die Steigerung des Verschäumungsgrades auf 25 bis 40 erforderlichen Menge und Härtungskatalysator in Aerosolfonn eingeführt werden und die Durchmischung des Schaumes mit dem in ihn eingeführten Katalysator im Laufe von mindestens 4 Sekunden durchgeführt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, enthaltend eine Kammer zur Verschäumung der mit Pumpen hineingepreßten Komponenten, eine damit verbundene Kammer zur Härtung des Schaumes und einen Verdichter für die Preßluftzufuhr in die Schäumungskammer, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ferner Dosierapparate (4, 5, 6, 14) enthält, deren Eingänge mit Behältern (1. 2, 3, 13/ verbunden sind, von denen jeder für eine entsprechende Komponente vorgesehen ist, daß die Schäumungsi. immer (8) und die Härtungskammer (12) miteinander durch zwei fest an diese anschließende, koaxial angeordnete Rohre (22, 23) verbunden sind, die einen ringförmigen Hohlraum (27) bilden, daß der Querschnitt der Härtungskammer (12) mit dem sich an sie anschlie ßenden Außenrohr (22) um das 1,6- bis 3-fache größer ist als der Querschnitt der Schäumungskammer (8) mit dem sich an sie anschließenden Innenrohr (23), daß das Verhältnis der Kammerlänge zum Kammerdurchmesser für die Schäumungskammer (8) 500 bis 800 und für die Härtungskammer (12) mindestens 600 beträgt und daß das Außenrohr (22) mit Stutzen (25,26) für die Einführung der Preßluft in den Hohlraum (27) versehen ist, die diametral entgegengesetzt angeordnet sind und die Zerstäubung des Härtungskatalysators gewährleisten.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das der Härtungskammer (12) zugewandte Ende des Innenrohrs (23) in Form eines Diffusors (24) mit scharfen Kanten ausgeführt ist.