发明名称 用于快速熟化多孔性聚胺基甲酸酯泡沬物质之方法及装置
摘要 一种迅速冷却泡沬材料防止该泡沬氧化或自燃之方法。方法包括第一冷却步骤其中已冷的周围空气经过泡沬块抽出因而冷却、减湿并脱除该块中烟雾然后排气,第二冷却步骤中抽出块中已冷的周围空气使其进一步冷却而凝缩块内昇华物并再淀积于块内,及第三冷却步骤中周围空气经材料抽出于是脱除其中余留烟雾、热度与水份。本发明方法有效利用其中含加多百分比的水之泡沬配方以提供材料充分发泡同时减少或排除配方中含毒性辅助发泡剂之必要。此外配方与传统冷却方法所用配方比较亦可有较低TDI指数,因为TDI经冷凝并循环再回泡沬中。亦发表一种为实行本发明方法特别构配及适应之装置。
申请公布号 TW221823 申请公布日期 1994.03.21
申请号 TW080108326 申请日期 1991.10.22
申请人 克雷恩工业公司 发明人 米契尔.艾.瑞曲亚迪;唐.吉.戴
分类号 C08J9/228;C08J9/28 主分类号 C08J9/228
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1﹒一种迅速热化在制造期间呈现放热熟化之 多孔聚胺其甲酸酯泡沫物质之方法,包含 第一步冷却包括抽取某一温度的周围 空气经过多孔泡沫物质藉以脱除该物质中 阵发性气体,水份及热量,然后排放该空 气至大气; 第二步冷却包括于该第一步冷却后冷 却并抽出周围空气经过该泡沫物质于是脱 除昇华物及其中热量,从而加热并掺并昇 华物于该周围空气形成加热的周围空气, 随后加新鲜的已冷周围空气使该加热的周 围空气冷却成已冷的空气混合物,该项冷 却使其中该昇华物质凝缩,然后循环该已 冷空气混合物经过该多孔泡沫物质从而过 滤并捕捉该凝缩的物质于该泡沫物质内; 及 第三步冷却包括抽取其一温度的周围 空气通过泡沫曾经第二步冷却后之多孔泡 沫物质,该周围空气脱除该泡沫中水份、 热量及挥发物,然后排放该周围空气于大 气; 其中该多孔泡沫物质快速热化并不显 现缓慢氧化或立刻燃烧。 2﹒根据申请专利范围第1项之方法,其中第 二步冷却包含: 导引周围空气经过冷却装置供应已冷 却的周围空气; 抽取该已冷周围空气经过该多孔泡沫 物质脱除其中热量与昇华物,遂加热该冷 周围空气; 随后加新鲜的已冷却周围空气于该已 热的周围空气形成冷却的空气混合物;及 循环该已冷却空气混合物通过该多孔 物质而不经过该冷却设备。 3﹒根据申请专利范围第1项之方法,另包含 使该泡沫物质反应─段相当于发热时间/ 温度曲线的尖峰之时间然后使该泡沫物质 接受第一步。 4﹒根据申请专利范围第1项之方法,另包含 选择该周围空气有60至90℉之温度,并冷 却该已冷空气至温度范围30至55℉。 5﹒根据申请专利范围第4项之方法,另包含 选择该周围空气有70至90℉之温度,并冷 却该已冷空气至温度范围30至55℉。 6﹒根据申请专利范围第1项之方法,另包含 元醇,甲苯二异氰酸酯,水,辅助起泡剂 与至少一种触媒;该配方有一TDI指数其 中该指数为甲苯二异氰酸酯之异氰酸基对 甲苯二异氰酸酯与其反应生成聚胺甲酸酯 键的多元醇羟基之比率。 11﹒根据申请专利范围第9项之方法,其中 第二冷却步骤包含引导周围空气通过冷却 装置供应已冷的周围空气,抽取该已冷周 围空气经过该聚胺甲酸酯物质脱除其中热 量与昇华物,遂使该已冷周围空气加热, 随后加新鲜冷却的空气于该已热的周围空 气构成一冷却空气混合物,循环通过该多 孔物质而不送过该冷却设备。 12﹒根据申请专利范围第11项之方法,其中 第二冷却步骤包含: 抽取该已冷却空气经过该泡沫物质, 从而脱险其中热量与TD1昇华物; 加新鲜已冷的周围空气使受该泡沫物 质加热的周围空气降温从而凝缩该TD1于 该已冷却的空气混合物内;及 循环该冷却的空气混合物经过该聚胺 甲酸酯物质,该凝缩的TD1在其中滤过而 捕捉以便与其中多元醇供进一步反应。 13﹒根据申请专利范围第12项之方法,另包 含使该凝缩的TD1与多元醇在该泡沫块内 反应以增加该娶胺甲酸酯之交联。 14﹒根据申请专利范围第13项之方法,另包 含选择该聚胺甲酸酯配方使合减低的TD1 指数,该第二冷却步骤期间该TD1昇华物 之循环与反应保存该TD1且容许该降低 TD1指数。 15﹒根据申请专利范围第10项之方法,另包 含选该聚胺甲酸酯泡沫配方使含增量的水 作发泡剂,该增量的水供给该泡沫物质之 充份发泡,同时排除或减少达致该足够发 泡所须毒性辅助起泡剂之量;及 脱除在该第一及该第三冷却步骤内未 用以发泡的该过剩水阻止其与发泡物质进 一步反应;其中 该第一与第三冷却步骤之排放空气含 毒性辅助起泡剂之量减少。 16﹒根据申请专利范围第10项之方法,另包 含选择该聚胺甲酸酯配方附带含抗氧化剂 ,该抗氧化剂于其发热反应期间昇华在该 聚胺甲酸酯泡沫内;及 抽取该冷却空气经过该泡沫块,然后 凝缩该抗氧化剂再淀积于该聚胺甲酸酯泡 沫物质内而脱除该昇华的抗氧化剂。 17﹒根据申请专利范围第15项之方法,另包 含选择该配方不含辅助起泡剂。 18﹒一种装置,用于快速冷却、脱气及减湿 起始熟化之多孔泡沫物质同时尽量减少发 散污染物,包含: 输送机设备供运送多孔泡沫物质自起 始反应的位置至密封的冷却隧道并通过之 当泡沫通过输送机上之密封冷却隧道 时,用于将冷却气体于多个冷却阶段中牵 引通过泡沫之装置;及 密封的冷却隧道其中利用周围空气与 冷却的周围空气脱除该物质中热量、水份 与挥发气体,同时保存并重淀积贵重的昇 华反应物于其内。 19﹒根据申请专利范围第18项之装置,其中 该密封隧道含某种长度的延伸矩形构造包 括一端处之进口孔与相对端处之出口孔, 该输送机设备贯穿该隧道全长。 20﹒根据申请专利范围第19项之装置,其中 该密封冷却隧道包括三段,该输送设备系 条板输送机,该条板输送机供运交该泡沫 物质自始热化的位置至该密封隧道并通过 之。 21﹒根据申请专利范围第20项之装置,其中 该密封冷却隧道利用周围空气与循环的冷 却周围空气以脱除该泡沫物质中的热量、 水份及挥发气体,同时保存并重淀积贵重 的昇华物于其内。 22﹒根据申请专利范围第21项之装置,其中 该密封隧道包括: 第一冷却段含有设备供抽取周围空气 经过放在该第一段内所设该输送机一部份 上的泡沫物质而脱除其中热量、湿度与挥 发气体,该第一段另含一种设备于该空气 送过该泡沫物质后排除该周围空气于大气 第二冷却段含有设备供抽取冷却的周 围空气经过位于该第二段内的一部份条板 输送机上所置之该泡沫物质以脱除其中热 量与昇华物,让第二段另含一种设备供添 加新鲜冷却的周围空气于含有来自该空气 通过该泡沫并经加热的合昇华物之空气, 其中该昇华物凝缩在所成的冷却空气混合 物内然后循环通过该多孔泡沫物质,其中 该凝缩的昇华物经滤过并重淀积;及 第三冷却段含有设备供抽取周围空气 经过位于该第三段内的一部份条板输送机 上所置之多孔泡沫物质以脱除其中热量、 湿度与挥发气体,该第三段另含一种设备 供排放送过该物质后的该周围空气于大气。 23﹒根据申请专利范围第22项之装置,其中 该条板输送设备运送该泡沫物质经过该密 封隧道的该进口孔,该输送机随后顺序运 送该多孔泡沫物质经该第一、第二与第三 段,然后运送该物质经过该隧道之该出口 孔而出去。 24﹒根据申请专利范围第23项之装置,其中 该条板输机由衆多条板组成,该等条板界 定其间布置的空间俾空气可有效抽过该条 板输送机及其上之放置的该泡沫物质。 25﹒根据申请专利范围第24项之装置,其中 该条板输送机上设有垫料,该垫料特别构 型顺应掩盖该条板输送机在该装置作业期 间未被该泡沫物质占据的区域,垫料于是 迫使经过该输送机的所抽全部空气导引通 过该泡沫物质。 26﹒根据申请专利范围第25项之装置,其中 该条板输送机含二外围边,该输送机有垫 料设在其边缘区自该外围边向内伸展2O0 ─300cm,该边缘区相当于该条板输送机 未被该输送机上所置泡沫板覆盖的区域因 而该垫料提供弥封于是迫使空气抽过该泡 沫物质。 27﹒根据申请专利范围第23项之装置,其中 该密封隧道另包含: 第一冷却段,该第一段位于该密封隧 道内邻近该一端进口孔处及邻近相对端第 二冷却段处,该第一段 含一设备抽取周围 空气通过该多孔泡沫物质,该空气脱除其 中挥发气体、热量与水份,该第一段又含 排除该抽出空气至大气的设备; 第二冷却段,该第二段位置紧邻该第 一冷却段一端与其接续,相对端接续第三 冷却段,该第二冷却段含有抽取已冷却的 周围空气经过之设备于是脱除该输送机位 于该第二段内的一部份上所置泡沫物质中 之昇华物与热度,并另含一种设备供其后 冷却及循环该所抽空气通过该泡沫以凝缩 、滤过并捕捉该等昇华物于该物质内;及 第三冷却段,该第三冷却段位置紧邻 该第二冷却段且一端与其接续,相对端虚 有该密封隧道之该出口孔,该第三冷却段 含一种设备供抽取周围空气通过该多孔泡 沫物质以脱除其中挥发气体、水份与热量 ,并包括排出该所抽空气至大气之设备。 28﹒根据申请专利范围第27项之装置,其中 第一冷却段含: 第一抽风扇设于密封隧道第一段的外 面附近; 第一真空导管设置空气管线于该第一 真空扇与位在密封隧道的该第一段较低部 份内之第一减压箱之间; 第一减压箱占密封隧道该第一抽气段 的较低部份,在其中所设条板输送机的平 面以下;及 第一发散导管供应管线自该第一真空 扇至位在密封隧道中央上方的发散点;其 中 周围空气抽取经过该密封隧道之进口 孔,进一步抽经位于密封隧道第一段内所 设条板输送机一部上的泡沫物质,该周围 空气脱除该泡沫物质中之热量、湿度与挥 发气体,该周围空气于藉该第一抽风扇抽 出该第一抽风箱空气经过该第一真空导管 在该箱内产生的真空而被抽入位于其下之 第一减压箱,该空气随后出该第一抽风扇 驱经该第一发散导管至该发散点在此排放 该空气于大气。 29﹒根据申请专利范围第27项之装置,其中 该第一冷却段含: 第二抽风扇设在该第二段外面附近; 第二真空导管供应空气管线于该第二 抽风扇与该第二较低部份所设的第二减压 箱之间; 第二成压箱位于第二段内在其中所设 条板输送机之平面以下; 回程导管供应管线自第二抽风扇至第 二段之较高部份; 冷却风扇设于该隧道外面邻近该第二 抽风扇,该冷却扇靠冷却导管与该第二段 的较高部份交通;及 冷冻机构位于该隧道外面邻近该冷却 风扇,该冷却单位藉冷却剂管活动地连接 至设在该冷却导管内的冷却剂蛇管;于是 该冷却风扇迫使有温度的周围空气经 过该冷却导管其中该冷却蛇管降低该周围 空气之温度,该冷冻机构供应循环冷液体 经该冷却剂管至该冷却蛇管使该蛇管降温 ,该冷却的周围空气遂通过该冷却导管进 该第二段之较高部份,其中该冷却空气由 该第二减压箱内产生的真空抽过放在第二 段内设置之条板输送机部份上的多孔泡沫 物质,该冷却空气脱除该物质中热量与昇 华物,该第二抽风扇自该减压箱抽空气经 过该第二抽气导管因而抽取该冷却的空气 通过该物质,该抽风扇于是驱使该空气经 该返回导管至该第二段之较高部份,该加 热的空气在此与由冷却剂导管供应的新鲜 冷却周围空气混合而使该加热空气内的昇 华物凝缩并产生冷却的空气混合物,该冷 却的空气混合物随后循环通过该泡沫物质 ,在此滤过并捕捉该凝缩的昇华物。 30﹒根据申请专利范围第27项之装置,其中 第三冷却段含: 第三抽风扇设在密封隧道第三段的外 面附近; 第三真空导管设置一空气管线于该第 三抽风扇与密封隧道第三段较低部份中所 设的第三减压箱之间; 第三减压箱占该密封隧道的该第三冷 却段之较低部份,在其中所设条板输送机 平面之下;及 第二发散导管提供管线自该第三真空 风扇至位于密封隧道中心上方的发散点; 于是 周围空气抽过该密封隧道的该出口孔,再 抽过放在密封隧道第三段内所设的部份条 板输送机上之泡沫物质,该周围空气脱除 该泡沫物质中热量、湿度与挥发气体,随 后由该第三抽风扇经由第三真空导管将空 气抽离第三抽气箱而于位于泡沫物质下方 之第三减压箱内造成之真空使周围空气进 入第三减压箱,让空气于是被该第三抽风 扇迫使通过该第三发散导管至该发散点, 在此排放该空气于大气。 31﹒一种聚胺甲酸酯泡沫配方,含一种聚醚 多元醇,异氰酸化合物,一种软化剂,水 与一辅助起泡剂;该配方含有比传统快速 熟化聚胺甲酸酯配方用量增加高至5重量 百分比的水,从而产生加多泡沫前于该聚 胺甲酸酯起始反应后不与自由异氰酸基反 应;该配方含有比传统快速熟化聚胺甲酸 酯配方用量低8或更少重量百分比之辅助 起泡剂;该等剂量减少对该聚胺甲酸酯发 泡并无不利影响;又该配方与传统快速热 化聚胺甲酸酯配方比较TD1指数降低至少 1百分率,该聚胺甲酸酯之交联保持等于 有较高TD1指数的传统配方所供应者;其 中 该特别适应的聚胺甲酸酯配方与传统 快速熟化配方比较产生的多孔泡沫产物达 到相等的抗张强度,硬度,密度与孔隙率 而熟化期间减少发散污染物并保留宝贵的 反应剂。 32﹒根据申请专利范围第31项之聚胺甲酸酯 泡沫配方,含1至5重量%水。 33﹒根据申请专利范围第31项之聚胺甲酸酯 泡沫配方,含2至4重量%水。 34﹒根据申请专利范围第31项之聚胺甲酸酯 泡沫配方,其中该一种聚醚多元醇含高分 子量与低分子量多元醇。 35﹒根据申请专利范围第34项之聚胺甲酸酯 泡沫配方,其中该低分子量多元醇有自 1200至1899范围之分子量,该高分子量多 元醇有2500至3500之分子量。 36﹒根据申请专利范围第35项之聚胺甲酸酯 泡沫配方,其中该低分子量多元醇有90至 150之官能度,该高分子量多元醇有30至 90之官能度。 37﹒根据申请专利范围第31项之聚胺甲酸酯 泡沫配方,其中该配方含1﹒0至8﹒0重量 %辅助起泡沫剂。 38﹒根据申请专利范围第31项之聚胺甲酸脂 泡沫配方,其中该配方含4重量%以下辅 助起泡剂。 39﹒根据申请专利范围第31项之聚胺甲酸酯 泡沫配方,其中该配方含2重量%以下辅 助起泡剂。 40﹒根据申请专利范围第31项之聚胺甲酸酯 泡沫配方,其中该配方不含辅助起泡剂。 41﹒根据申请专利范围第31项之聚胺甲酸酯 泡沫配方,其中该配方有比该传统配方的 TD1指数低1至14%之TD1指数。 42﹒根据申请专利范围第41项之聚胺甲酸酯 泡沫配方,其中该配方有比该传统配方的 TD1指数低2至12%之TD1指数。 43﹒根据申请专利范围第42项之聚胺甲酸酯 泡沫配方,其中该配方有比该传统配方的 TD1指数低4至10%之TD1指数。 44﹒根据申请专利范围第31项之聚胺甲酸酯 泡沫配方,其中该二异氰酸酯系甲苯二异 氰酸酯。 45﹒根据申请专利范围第31项之聚胺甲酸酯 泡沫配方,其中该一种软化剂包括聚丙炳 酸之钠盐。 46﹒根据申请专利范围第45项之聚胺甲酸酯 泡沫配方,其中该聚丙烯钠盐占该配方之 0﹒1至1重量%。 47﹒ 一种在聚胺甲酸酯泡沫产物冷却期间减 少产生及发散污染物的方法,包括: 选择一种聚胺甲酸酯泡沫配方含一种 多元醇,二异氰酸酯,一种软化剂,辅助 起泡剂与水,其中该配方与传统快熟化聚 胺甲酸酯配方比较含减少重量百分比的辅 助起泡剂及多重量百分比的水; 使该配方反应以迄该反应到达如反应 的时间温度标绘中说明的尖峰; 于是抽取周围空气经过该泡沫物质脱 除其中挥发气体与过剩水份并排放于大气 然后冷却周围空气并将该已冷空气抽 过该物质藉以脱除其中更多热量与昇华物 并加热该已冷却的空气; 加新鲜的已冷却周围空气于该加热之 空气形成冷空气混合物用以凝缩其中昇华 物; 循环该冷却的空气混合物通过该泡沫 物质,在其中滤过该凝缩的昇华物并捕集 之;及 然后抽取附加的周围空气经过该物质 以脱除其中余留的热量,水份及挥发物, 并排放该空气于大气;其中 该排放的空气与以往方法比较含减少 量之毒性起泡剂与昇华物,且藉过滤与捕 集宝贵的昇华物而保留于该架胺甲酸酯泡 沫物质内。图示简单说明: 图1 说明本发明装置一具体例之侧面 正视图; 图2为图1 装置之内视图; 图2A为图1 装置内所用条板输送机之 部份俯视图; 图3A与3B为流程图说明当用二种不同 聚胺甲酸酯配方时本发明制法期间产生的 发散; 图4为本发明一具体例中放置在输送 机上的多孔块通过所用密对隧道之侧视图 (隧道之内视); 图5为图4输送机之俯视图; 图6为密封隧道第二部份之截面图说 明冷却气体之循环; 图7为纲要图说明密封隧道内温度梯 度与空气路径; 图8为一垂直泡沫块装置之侧视图, 位置邻近并供应块予图1之装置;及 图9至19为各种聚胺甲酸酯泡沫块冷 却用温度对时间之图解说明。
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