[发明专利]用于非连续地制造泡沫材料的容器

说明书

本发明涉及一种用于非连续地制造泡沫材料的容器。本发明还涉及一种用于利用本发明的容器非连续地制造泡沫材料的方法。

由聚氨酯构成的块状泡沫可以采用两种不同的方法制得。人们将其区分为连续式方法和非连续式方法。在连续式方法中，原材料在混合头中混合，并连续地施加到运动的输送带上。在这种情况下，泡沫上升、硬化，然后被切成块。

非连续式方法称为泡沫箱方法或“box foaming”。由反应混合物产生聚氨酯泡沫，在这里，这种反应混合物被施加到为此设置的容器的底部上。泡沫膨胀，且呈容器形状。经过硬化之后，可以通过铰链打开容器侧壁，将块取出。非连续式方法的优点是所需设备的成本特别低，且可以制得体积大的块。非连续地制得的块可以具有2m3或更大的体积和超过100kg的重量。用于该方法的通常的容器可参见“Flexible Polyurethane Foams”(柔性聚氨酯泡沫)，Ron Herrington，Kathy Hock，Dow Chemical Company(道尔化学公司)，1991，5.11～5.17。

在制造泡沫材料块时，希望整个块的密度都一致。其原因在于，密度函数即气体腔的大小和分布是对于所制得的泡沫材料产品的后续加工和应用来说重要的特性。

采用通常的泡沫箱方法很难实现使得密度一致或者至少使得密度分布的波动足够地小。在泡沫的反应混合物中，视所考察的体积部件的时效而定，产生不同的温度、隔热效果、粘度和压力，其中少数几秒钟就会产生区别。此外，膨胀的泡沫朝向所有方向扩展，因而水平地且竖直地扩展。如果膨胀的泡沫碰到容器壁，则由于在周围继续膨胀的材料的压力使得气泡压缩。结果就得到了泡沫块，这种泡沫块在水平方向观察在中心处和在竖直方向观察在中心处具有最小的密度，即气体腔最大。

在EP 1 018 417 A1中提出对泡沫箱容器壁加以改型。该文献公开了一种用于制造由柔性聚氨酯泡沫构成的物体的容器，其中该容器的内侧壁包括聚烷(Polyalkylen)，特别优选包括聚丙烯(Polypropylen)。这意味着，内侧壁可以是由聚烷构成的设在容器内部的层，或者整个容器都由聚烷制成。外罩可以是槽(Wanne)、混合头、箱盒(Kiste)或模型(Form)。如果它是槽或混合头，它就可以用于连续地制造块状泡沫，如果它是箱盒或模型，它就可以用在泡沫箱方法或成型泡沫(Formschaum)方法中。但为了防止所产生的泡沫粘附在容器壁上，使用由聚烷构成的成。这由于避免了清洁操作而节省了工作时间。与所产生的泡沫块的密度分布的关联性并未产生。

由连续式制造方法无法得知如何才能将边缘的泡沫密度调节至与块内部的泡沫密度相仿的大小。例如，EP 1 393 877 A2公开了用于在连续的块状泡沫生产过程中制得泡沫材料的方法和设备。该方法的步骤有：沿着输送方向检测泡沫材料的实际上升高度；根据实际上升高度与给定上升高度的偏差来确定用于块状泡沫生产过程的调节参数。该设备具有沿着输送方向运动的输送带。在输送带起始端上方设有用于将反应的化学体系施加到输送带表面上的混合头。混合物在输送带上膨胀，从而产生带有膨胀的泡沫的膨胀区域。在泡沫表面上设有通过滚轮供给的覆盖纸。鉴于泡沫被一次性地施加然后膨胀，泡沫的边界也是静止的，从而原则上产生与泡沫箱中相同的情况。此外，连续式的方法通常用于制造具有较小横截面积的泡沫体。

US 2,649,620公开了一种用于制造块状泡沫材料的装置，其中该装置包夹泡沫模型的可沿竖直方向移动的坚硬的侧壁。在泡沫产生过程开始时，这些侧壁处于下面的位置。在泡沫产生期间，即在塑料膨胀期间，这些侧壁被拉高。如由该专利文献的附图可见，其缺点特别在于，需要负载提升装置，以便拉高侧壁。这使得这种装置受限制地应用在可动用这种装置的地点，例如在吊车(Kran)中。

显然，仍需要一种简单的方案，用于制造大块的块状泡沫材料，其对于后续加工重要的特性均匀地分布。本发明的目的在于，克服现有技术中的至少一个缺点。本发明的目的特别是提出一种用于非连续地制造泡沫材料的容器，该容器能使得在其中制得的泡沫材料块从内部到边缘的密度差别很小。

根据本发明，所述目的通过一种用于非连续地制造泡沫材料的容器得以实现，其包括水平设置的用于容纳膨胀的形成泡沫的反应混合物的底部和至少一个竖直设置的侧壁，其中与膨胀的泡沫接触的侧壁表面可沿着竖直方向移动，其中侧壁包括在辊之间夹紧的柔性的平面部件。