Способ получения изделий из карбамидного пенопласта

Способ получения изделий из карбамидного пенопласта

Реферат

 

Использование: в строительстве для теплоизоляции кровельных и цокольных перекрытий, а также ограждающих конструкций. Сущность изобретения: способ получения изделий из карбамидного пенопласта включает приготовление рабочих растворов компонентов, вспенивание их сжатым воздухом, формирование и отверждение полученной пены, сушку. После формования материал сушат в тоннельной печи при 92 - 98^oС. При этом в течении 9 - 10 минут материал перемещают конвейером, подсушивая его с одной стороны, после чего его разрезают на готовые изделия, переворачивают и перемещают конвейером в обратную сторону, подсушивая изделия с другой стороны. 1 ил.

Изобретение относится к технологии производства изделий из пенопласта, используемого в строительстве для теплоизоляции кровельных и цокольных перекрытий, а также ограждающих конструкций.

Известен способ получения вспененных полимерных изделий, включающий приготовление смеси, вспенивание этой смеси, непрерывную подачу смеси через формующую насадку с определенной формой выходного отверстия (1).

При производстве изделий, например, из карбамидных пенопластов, где выходящая из формующей насадки пена имеет железообразную консистенцию, в процессе перемещения ленты пенопласта ее форма может быть повреждена, что влечет за собой излишний расход материала, ухудшение качества изделий, а также дополнительные трудозатраты на доработку изделий требуемой формы, и, как следствие, снижение производительности.

Известны способы получения пенопластовых изделий, включающие приготовление смеси, вспенивание и подачу этой смеси из обычного сопла (без формующей насадки) на конвейерную ленту. Придание изделию необходимой формы производится непосредственно на конвейерной ленте с помощью копира (2, 3).

Процесс изготовления заданной формы данным способом длительный, трудоемкий, требует больших трудозатрат. Кроме того, могут наблюдаться потери исходного материала и ухудшение качества изделий.

Известен также способ производства изделий из карбамидного пенопласта [4] являющийся наиболее близким к заявляемому изобретению аналогом. Способ включает приготовление рабочих растворов компонентов, вспенивание их сжатым воздухом, отверждение полученной пены, формование изделий и их сушку. При этом, поскольку пена формируется в куски прямоугольной формы в выходном сопле и из сопла пенопласт выгружается непосредственно в формы, то для того, чтобы получить изделия строго определенной формы, например плиты, требуется доработка этих кусков, что влечет за собой дополнительные затраты и снижение производительности.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение снижение трудозатрат и затрат на производство изделий из карбамидного пенопласта, а также обеспечение возможности получать готовые изделия из пенопласта заданной конфигурации и высокого качества и увеличении производительности за счет непрерывности процесса.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе производства изделий из карбамидного пенопласта, включающем приготовление рабочих растворов компонентов, вспенивание их сжатым воздухом, отверждение полученной пены, формование материала в выходном сопле, подачу его на конвейер, резку материала на изделия и его сушку, согласно изобретению материал сушат в тоннельной печи при 92-98^оС, при этом материал сначала перемещают, подсушивая его с одной стороны на конвейере в течение 9-10 мин, после чего материал разрезают на готовые изделия, переворачивают и перемещают конвейером в обратную сторону, подсушивая изделия с другой стороны.

Подача материала из формующей насадки в тоннельную печь позволяет сохранить форму материала, полученную в насадке, так как разогрев поверхностного слоя до 92-98^оС в течение относительно короткого времени (9-10 мин) приводит к образованию твердой корки на поверхности материала толщиной не более 3-4 мм. При этом, как показали исследования, образование такой корки с двух сторон достаточно, чтобы влажный внутри пенопласт сохранял формостабильность при дальнейшем перемещении. Досушивание пенопласта до воздушно-сухого состояния может производится либо в специальной камере при 30^оС, либо на складе готовой продукции, что весьма удобно, поскольку по санитарно-гигиеническим нормам отпуск потребителю производят не ранее чем через 10-15 дней после его получения и прекращения выделения формальдегида. Именно эта корка и предохраняет фасонное изделие при транспортировке в перевернутом состоянии.

Таким образом оптимальные пределы температуры 92-98^оС позволяют исключить как закипание материала (вспенивание, вспучивание), так и сократить процесс подсушивания. Выдержка же материала при температуре 92-98^оС в течение 9-10 мин одновременно с подсушиванием его с обеих сторон позволяет сохранить пластичность материала, что необходимо при переворачивании отрезанных изделий с верхнего на нижний конвейер. При увеличении времени выдержки (более 10 мин), изделия станут более хрупкими и при переворачивании могут ломаться, а если время уменьшить (менее 9 мин), то наоборот изделия станут вязкими, форма их будет искажаться, что также нежелательно.

На чертеже схематически изображена линия, при помощи которой осуществляется предлагаемый способ.

Линия состоит из рабочих емкостей 1, 2, 3, 4, 5 для приготовления растворов компонентов и пеногенератора 6. Пеногенератор 6 в виде цилиндрического корпуса с патрубками 7, 8 для подачи соответственно смолы и сжатого воздуха. Корпус заполнен неподвижными шарами и расположенными в промежутках между ними шарами меньшего диаметра. Пеногенератор 6 связан со смесителем 9. Смеситель 9 выполнен в виде цилиндрического корпуса, снабженного патрубками для ввода пены и отверждающего агента. По центру корпуса расположен вал, часть которого выполнена в виде шнека, а часть снабжена лопастями. Смеситель снабжен формующей насадкой 10 для подачи пенистой массы в тоннельную печь 11. Тоннельная печь 11 снабжена нагревательными элементами и двумя конвейерами, расположенными друг над другом. Верхний конвейер 12 кинематически связан с режущим устройством 13 и кантователем 14. Под верхним конвейером 12 расположен нижний конвейер 15. Нижний конвейер тоннельной печи 11 посредством транспортных средств (тележки) 16 связан с сушильной камерой 17.

П р и м е р. Для получения пенопласта берут следующие компоненты: Мочевино-формальдегидную смолу, являющуюся полимерной основой пенопласта, поверхностно-активное вещество, необходимое для образования и стабилизации пены, зону-унос ТЭЦ-инертную твердую добавку и кислоту, являющуюся катализатором процесса поликонденсации смолы. Рабочие растворы пенообразователя, отвердителя, смолы и суспензии золы готовят в расходных емкостях 1, 2, 3, 4. Раствор пенообразователя готовят в емкости 1, снабженной мешалкой и ТЭНами. Для этого в емкость 1 наливают 60 л воды, включают ТЭНы, нагревают воду до 60-80^оС и засыпают 40 кг пенообразователя "Сульфонол", включают мешалку и перемешивают в течение 20 мин. После полного растворения сульфонола выключают ТЭНы и мешалку.

Для получения раствора отвердителя в емкость 6 заливают 328 л воды, заливают 72 кг ортофосфортной кислоты и перемешивают в течение 5 мин. Плотность приготовленного раствора кислоты составляет 1,1 г/см³ или 18-20% концентрации.

Рабочий раствор смолы готовят в следующей последовательности: Сначала в емкость 3 заливают 1330 л воды, затем смолу из емкости 2 марки КФЖ 240 кг и в последнюю очередь из емкости 1 приготовленной ранее пенообразователь 32 кг и перемешивают в течение 2-3 мин.

Суспензия золы готовится следующим образом.

В емкость 4 наливают воду 72 л, загружают золу-унос ТЭЦ 168 кг и перемешивают 5-10 мин, затем из емкости 2 заливают смолу 360 кг и интенсивно перемешивают суспензию в течение 5 мин.

Приготовленный рабочий раствор смолы подают в пеногенератор 6 и производят вспенивание сжатым воздухом, преобразованный в пену раствор смолы подают в механический смеситель 9. В смесителе 9 происходит дополнительное диспергирование первичной пены с суспензией золы, поступающей из емкости 5, и отверждение агентом, поступающим в смеситель из емкости 4. Пена, постепенно отверждаясь, превращается в вязкую пенистую массу, которая через формующую насадку 10 подается на верхний конвейер 12 тоннельной печи 11. При поступлении материала в печь 11 включаются нагревательные элементы и в печи поддерживается температура 92-98^оС.

Подача материала из формующей насадки в тоннельную печь позволяет сохранить форму материала, полученную в насадке. При перемещении материала при 92-98^оС в течение 9-10 мин верхняя его поверхность подсушивается, а нижняя поверхность движущегося материала поддерживается в это время конвейерной лентой верхнего конвейера, снабженной столиками-подкладками (не показаны). Далее материал поступает на режущее устройство 13 с кантователем 14, режется на готовые изделия, которые переворачиваются кантователем на нижний конвейер 15. Нижний конвейер 15 перемещает готовые изделия в обратную сторону через тоннельную печь с температурой 92-98^оС, при этом подсушивается их другая сторона. Готовые изделия по мере их высушивания с конвейера 15 помещают в сушильную камеру 17 и выдерживают в ней в течение 10 ч при температуре 40-45^оС, после чего складируют под навесом. Полученные таким образом изделия из пенопласта имеют одинаковую форму с ровными поверхностями, обладают достаточной упругостью, устойчивы к вибрации, действию агрессивных сред (кроме сильных кислот и щелочей), не подвержены плесени, не оказывают агрессивного действия на древесину и другие материалы (асбест, шифер, железобетон и т.д. ), которые используются вместе с этими изделиями.

Использование предлагаемого способа получения изделий из карбамидного пенопласта позволит получать изделия высокого качества и заданной конфигурации при этом снижается трудоемкость изготовления, сокращаются затраты на производство и повышается производительность.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КАРБАМИДНОГО ПЕНОПЛАСТА, включающий приготовление рабочих растворов компонентов, вспенивание их сжатым воздухом, отверждение полученной пены, формование материала в выходном сопле, подачу его на конвейер, резку материала на изделия и его сушку, отличающийся тем, что материал сушат в тоннельной печи при 92 - 98^oС, при этом материал сначала перемещают, подсушивая его с одной стороны на конвейере в течение 9 - 10 мин, после чего материал разрезают на готовые изделия, переворачивают и перемещают конвейером в обратную сторону, подсушивая изделия с другой стороны.

РИСУНКИ

Рисунок 1