DE4442254A1

DE4442254A1 - Foam prodn. by dissolving carbon di:oxide in a two-component e.g. polyurethane mixt.

Info

Publication number: DE4442254A1
Application number: DE19944442254
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Althausen; Reiner Dipl Ing Raffel; Wilfried Dipl Ing Ebeling; Robert Dr Eiben
Original assignee: Bayer AG; Hennecke GmbH
Current assignee: Bayer AG; Hennecke GmbH
Priority date: 1994-11-28
Filing date: 1994-11-28
Publication date: 1996-05-30
Also published as: ZA9510046B

Abstract

A process and appts. are claimed for foaming 2-component reactive plastics with CO2 foaming agent mixed under pressure with at least one of the reactive components, the novel features being that (i) the expansion is effected suddenly with prodn. of a high velocity shear; and (ii) the mixer used has at its outlet at least one opening with at least one cross-sectional dimension below 1 mm.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Schäumen mittels unter Druck gelöstem Kohlendioxid als Treibmittel, wobei die zu verschäumende Masse unter Druck mit vorzugsweise flüssigem Kohlendioxid vermischt und anschließend unter Schaumbildung ent spannt wird. Als verschäumbare Massen werden insbesondere flüssige Ausgangs produkte für Kunststoffe eingesetzt, die aufgrund einer nach dem Verschäumen einsetzenden Polyadditions- oder Polykondensationsreaktion zum Schaum-Kunst stoff aushärten. Speziell bezieht sich die Erfindung auf Polyurethan-Schaumstoffe.The present invention relates to a method and an apparatus for Production of foams using carbon dioxide dissolved under pressure Blowing agent, the mass to be foamed preferably under pressure liquid carbon dioxide mixed and then ent with foaming is stretched. Liquid foams in particular are used as foamable materials products used for plastics, which due to a foaming starting polyaddition or polycondensation reaction to foam art harden fabric. In particular, the invention relates to polyurethane foams.

Bei der Herstellung von Polyurethanschaumstoffen wird mindestens eine der Reaktivkomponenten (Polyisocyanat und Isocyanat-reaktive Wasserstoffatome aufweisende Verbindungen, insbesondere Polyole) mit einem flüssigen oder gas förmigen Treibmittel versetzt, danach mit der anderen Komponente vermischt und die erhaltene Mischung entweder diskontinuierlich in eine Form oder kontinuier lich auf ein Transportband gefördert, wo die Mischung aufschäumt und aushärtet.In the production of polyurethane foams, at least one of the Reactive components (polyisocyanate and isocyanate-reactive hydrogen atoms containing compounds, especially polyols) with a liquid or gas shaped blowing agent, then mixed with the other component and the mixture obtained either discontinuously in a form or continuously on a conveyor belt, where the mixture foams and hardens.

Zur Erzeugung des Schaums haben eine Reihe von Verfahren breite Anwendung in der Technik gefunden. Einerseits werden bei niedriger Temperatur verdam pfende Flüssigkeiten wie niedermolekulare Chlorfluorkohlenwasserstoffe, Methy lenchlorid, Pentan usw. eingesetzt, die aus der noch flüssigen Reaktivmischung verdampfen und Bläschen bilden (physikalische Schaumerzeugung). Ferner kann in die Reaktivmischung bzw. in eine der Komponenten Luft eingeschlagen werden (mechanische Schaumerzeugung) und schließlich wird bei Polyurethanschäumen Wasser als Treibmittel der Polyolkomponente zugesetzt, das nach Vermischung mit der der Isocyanatkomponente durch Reaktion mit dem Isocyanat Kohlendioxid als Schäumgas freisetzt (chemische Schaumerzeugung). A number of methods have been widely used to produce the foam found in technology. On the one hand, they are condensed at a low temperature nourishing liquids such as low molecular weight chlorofluorocarbons, methy Lenchlorid, pentane, etc. used from the still liquid reactive mixture evaporate and form bubbles (physical foam generation). Furthermore, in the reactive mixture or air is hammered into one of the components (mechanical foam generation) and finally with polyurethane foams Water is added as a blowing agent to the polyol component after mixing with that of the isocyanate component by reaction with the isocyanate carbon dioxide releases as foaming gas (chemical foam generation).

Aus Gründen der Umweltverträglichkeit, der Arbeitshygiene und aufgrund der ver gleichsweise hohen Löslichkeit von flüssigem Kohlendioxid in der Polyolkompo nente wurde flüssiges Kohlendioxid bereits vielfach als Treibmittel vorgeschlagen (GB-A 803 771, US-A 3 184 419). Jedoch hat Kohlendioxid bisher keinen Eingang in die Technik gefunden, offenbar aufgrund der Schwierigkeiten, bei der erforderlichen Entspannung der Reaktivmischung von Drücken zwischen 10 und 20 bar gleichmäßige Schäume zu erzeugen. Dabei besteht das Problem einerseits darin, daß unmittelbar nach der Entspannung das Kohlendioxid relativ plötzlich verdampft, so daß eine sehr starke Volumenvergrößerung der Reaktionsmischung um einen Faktor von beispielsweise ca. 10 erfolgt, die schwer zu beherrschen ist und andererseits die Reaktivmischung zu Freisetzungsverzügen des Kohlendioxids neigt, die 3 bis 6 bar unterhalb des Gleichgewichtsdampfdrucks von CO₂ bei der jeweiligen Temperatur liegen können, so daß es zu plötzlichen explosionsartigen Kohlendioxidfreisetzungen kommt, mit der Folge, daß große Blasen oder Lunker in den Schaumstoff eingeschlossen sind.For reasons of environmental compatibility, occupational hygiene and due to ver equally high solubility of liquid carbon dioxide in the polyol compo Liquid carbon dioxide has already been proposed many times as a blowing agent (GB-A 803 771, US-A 3 184 419). However, carbon dioxide has none so far Found their way into the technology, apparently due to the difficulties with which required relaxation of the reactive mixture from pressures between 10 and To produce uniform foams of 20 bar. On the one hand, there is the problem in the fact that immediately after the relaxation the carbon dioxide is relatively sudden evaporates, so that a very large increase in volume of the reaction mixture by a factor of about 10, for example, which is difficult to control and on the other hand the reactive mixture for delayed release of the carbon dioxide tends to be 3 to 6 bar below the equilibrium vapor pressure of CO₂ at respective temperature may lie, causing sudden explosive Carbon dioxide releases, with the result that large bubbles or voids are enclosed in the foam.

Gemäß DE-A 26 28 785 wurde daher offenbar zur Bereitstellung von Keimen für die Kohlendioxidfreisetzung bereits vorgeschlagen, in die Polyolkomponente Luft einzubringen, bevor in dieser Kohlendioxid gelöst wird.According to DE-A 26 28 785 was therefore apparently to provide germs for the carbon dioxide release already suggested in the polyol component air to be introduced before carbon dioxide is dissolved in it.

Gemäß EP-A 145 250 wird die Fähigkeit des Kohlendioxids zur Bildung von Addukten mit Wasser und anderen niedrigmolekularen Flüssigkeiten ausgenutzt, um eine verzögerte Freisetzung des Kohlendioxids aus der Reaktivmischung zu erzielen, so daß die Schaumbildung durch Freisetzung des Kohlendioxids erst nach der Entspannung der Reaktivmischung verzögert einsetzt. Nach Zerstörung des Adduktes steht das Wasser als zusätzliches chemisches Treibmittel zur Verfügung. Allerdings wird die Beherrschbarkeit der Schaumbildung im großtechnischen Prozeß hierdurch kaum verbessert, da sowohl die Adduktbildung als auch deren Zerfall äußerst labil gegenüber den sonstigen in der Reaktivmischung herrschenden Bedingungen sind, außer man würde die dort ebenfalls beschriebenen, in einem separaten Schritt hergestellten Addukte unter Mitwirkung niedermolekularer tertiärer Amine einsetzen, die offenbar gegenüber spontan gebildeten Wasser/CO₂-Addukten eine erheblich verlängerte Zerfallszeit aufweisen. According to EP-A 145 250, the ability of carbon dioxide to form Use of adducts with water and other low-molecular liquids, to delay the release of the carbon dioxide from the reactive mixture achieve so that the foam formation only after release of the carbon dioxide relaxation of the reactive mixture starts with a delay. After the destruction of the Adduct, the water is available as an additional chemical blowing agent. However, the controllability of foam formation on an industrial scale Process hardly improved by this, since both adduct formation and their formation Decay extremely unstable compared to the others in the reactive mixture Conditions are, unless you would also describe them there, in one Adducts prepared in a separate step with the participation of low molecular weight Use tertiary amines, which apparently against spontaneously formed water / CO₂ adducts have a significantly longer disintegration time.

Kombinationen von physikalisch gelöstem Kohlendioxid und anderen bei niedriger Temperatur siedenden physikalischen oder chemischen Treibmitteln wie Wasser oder Chlorfluorkohlenwasserstoffe werden auch bereits gemäß EP-A 89796 vorge schlagen.Combinations of physically dissolved carbon dioxide and others at lower Temperature boiling physical or chemical blowing agents such as water or chlorofluorocarbons are also already proposed according to EP-A 89796 beat.

All diese Vorschläge haben nicht zu technisch anwendbaren Lösungen für den Einsatz von physikalisch unter Druck gelöstem CO₂ als Treibmittel für die Polyurethanschaumherstellung geführt.All these suggestions have no technically applicable solutions for the Use of physically dissolved CO₂ as a blowing agent for the Made of polyurethane foam.

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Untersuchungen gehen von der Vorstellung aus, daß die Bedingungen, unter denen die unter Druck stehende, CO₂ enthaltende Polyurethan-Reaktivmischung entspannt wird, wesentlichen Einfluß auf die Schaumbildung hat.The investigations on which the present invention is based are based on Imagination that the conditions under which the pressurized CO₂ containing polyurethane reactive mixture is relaxed, significant influence has foaming.

Gemäß US-A 3 184 419 wird die aus der Mischvorrichtung austretende, unter Druck stehende, Kohlendioxid enthaltende Reaktivmischung durch ein Ventil offenbar plötzlich entspannt. Gemäß EP-A 145 250 sollte die Entspannung allmäh lich ("gradually") erfolgen, wobei der allmähliche Druckabbau beim Durchströmen der Kohlendioxid enthaltenden Reaktivmischung durch einen Schlauch erfolgen kann. Dabei wird die noch im Schlauch erfolgende Freisetzung eines Teils des Gases nicht notwendigerweise als Nachteil angesehen, da hierdurch die Blasenkeimbildung unterstützt werden kann. Im Rahmen der der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Untersuchungen hat sich jedoch gezeigt, daß eine solche vorzeitige, d. h. spontane und nicht induzierte Blasenkeimbildung für die Porenstruktur des Schaumes eher nachteilig ist, da aus einer solchen spontanen Blasenkeimbildung regelmäßig ein Schaum resultiert, der nicht nur eine stark unterschiedliche Porenstruktur aufweist, sondern auch größere Lunker und Voids.According to US-A 3 184 419 the exiting from the mixing device is under Pressurized reactive mixture containing carbon dioxide through a valve apparently suddenly relaxed. According to EP-A 145 250, the relaxation should be gradual gradually ("gradually"), the gradual decrease in pressure when flowing of the reactive mixture containing carbon dioxide take place through a hose can. The release of part of the Gases are not necessarily considered a disadvantage, as Bladder nucleation can be supported. As part of the present Investigations on which the invention is based have been shown, however, that a such premature, d. H. spontaneous and not induced bladder nucleation for the Pore structure of the foam is rather disadvantageous because of such a spontaneous Bladder nucleation regularly results in a foam that is not just a strong one has different pore structure, but also larger cavities and voids.

Das Konzept der verzögerten Kohlendioxidfreisetzung, d. h. der Freisetzung erst nach Aufbringung der Reaktivmischung auf das Formgebungsmittel (Transport band oder Form) durch Adduzierung des Kohlendioxid an hydroxylgruppenhaltige Verbindungen führt auch deswegen nicht zu einer kontrollierten Schaumbildung, weil die Addukte unter Verschäumungsbedingungen extrem instabil sind und daher immer auch größere Mengen von nicht adduziertem Kohlendioxid vorhanden sind, die bei entsprechender Anwesenheit von Blasenkeimen spontan vorzeitig freige setzt werden.The concept of delayed carbon dioxide release, i. H. the release first after application of the reactive mixture to the molding agent (transport band or form) by adding the carbon dioxide to those containing hydroxyl groups This is also why connections do not lead to controlled foam formation, because the adducts are extremely unstable under foaming conditions and therefore larger quantities of non-added carbon dioxide are always present, which spontaneously releases prematurely in the presence of bladder germs be set.

Aufgrund dieser und anderer Beobachtungen wurden folgende Forderungen für die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von Schaumstoffen aus Zweikom ponentenreaktivkunststoffen unter Einsatz von physikalisch unter Druck gelöstem Kohlendioxid als Treibmittel aufgestellt:Based on these and other observations, the following requirements for the Development of a process for the production of foams from Zweikom component reactive plastics using physically dissolved under pressure Carbon dioxide installed as a blowing agent:

1. The formation of bladder germs in the liquid two-component reac Active mixing must be carried out in such a controlled manner that every one produced Bladder germ in the same way from the release of carbon dioxide the reactive mixture can participate, so that as uniform as possible Pores are created.
2. When induced bladder nucleation, there should already be as many bladder germs are generated, such as the number of pores in the cured foam plastic corresponds.
3. The controlled, induced generation of bladder germs must be in the eye view of the transition of the liquid reactive mixture from a dissolved Carbon dioxide undersaturated to a carbon supersaturated state Condition, d. H. at the moment of relaxation from a pressure, which is above the saturation pressure for the dissolved carbon dioxide a pressure that is below the saturation pressure for the solute Carbon dioxide lies.
4. Immediately following the nucleation should be as large as possible The reactive mixture becomes supersaturated with dissolved carbon dioxide are conducted, d. H. the relaxation from a pressure above the Equilibrium pressure for the dissolved carbon dioxide to ambient pressure should be as complete as possible instantaneously.

Es wurde gefunden, daß die obengenannten Forderungen erfüllt werden können, wenn die Kohlendioxid unter Druck gelöst enthaltende Reaktivmischung unter Erzeugung hoher Schergeschwindigkeiten in der Reaktivmischung entspannt wird.It has been found that the above requirements can be met if the reactive mixture containing carbon dioxide dissolved under pressure under Generation of high shear rates in the reactive mixture is relaxed.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demgemäß ein Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen aus Zweikomponenten-Reaktivkunststoffen unter Einsatz von Kohlendioxid als Treibmittel durch Vermischung mindestens einer der Reaktivkomponenten mit Kohlendioxid unter Druck, Vermischen der Reaktions komponenten unter Aufrechterhaltung eines Druckes, der größer ist als der Sättigungsdruck des Kohlendioxids in der Mischung, Entspannen der Kohlendioxid enthaltenden Reaktivmischung und Aushärten, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Entspannung plötzlich unter Erzeugung von hohen Schergeschwindigkeiten durchgeführt wird.The present invention accordingly relates to a method for Production of foams from two-component reactive plastics under Use of carbon dioxide as a blowing agent by mixing at least one of the Reactive components with carbon dioxide under pressure, mixing the reaction components while maintaining a pressure greater than that Saturation pressure of the carbon dioxide in the mixture, relaxing the carbon dioxide containing reactive mixture and curing, which is characterized in that the relaxation suddenly produces high shear rates is carried out.

Vorzugsweise sollen die bei der Entspannung erzeugten Schergeschwindigkeiten mindestens 10⁴/Sekunde, besonders bevorzugt mindestens 10⁵/Sekunde betragen. Insbesondere bevorzugt sind Schergeschwindigkeiten oberhalb 10⁶/Sekunde.Preferably, the shear rates generated during the relaxation should be at least 10⁴ / second, particularly preferably at least 10⁵ / second. Shear speeds above 10⁶ / second are particularly preferred.

Als Mittel zur Entspannung und Erzeugung der hohen Schergeschwindigkeiten ist mindestens eine Durchtrittsöffnung für das Reaktionsgemisch mit einer Abmessung in mindestens einer Dimension von unter 1 mm, insbesondere 0,05 bis 0,5 mm, bevorzugt 0,1 bis 0,3 mm, geeignet.As a means to relax and generate high shear rates at least one passage opening for the reaction mixture with one dimension in at least one dimension of less than 1 mm, in particular 0.05 to 0.5 mm, preferably 0.1 to 0.3 mm, suitable.

Die mindestens eine Durchtrittsöffnung kann in Form eines feinmaschigen Siebes, einer Lochplatte, eines Spaltgitters oder eines langgestreckten Spaltes ausgebildet sein. Die Differenz des Druckes der Reaktivmischung vor und hinter dem Spalt beträgt typischerweise zwischen 5 und 20 bar, bevorzugt 7 bis 15 bar, besonders bevorzugt 8 bis 12 bar.The at least one passage opening can be in the form of a fine-mesh sieve, a perforated plate, a slit grid or an elongated gap his. The difference in the pressure of the reactive mixture before and after the gap is typically between 5 and 20 bar, preferably 7 to 15 bar, particularly preferably 8 to 12 bar.

Als Zweikomponenten-Reaktivkunststoffe werden vorzugsweise Polyurethankunst stoffe nach dem Polyisocyanat-Polyadditionsverfahren hergestellt.Polyurethane is preferably used as the two-component reactive plastic substances produced by the polyisocyanate polyaddition process.

Dabei werden als Komponente A aliphatische, cycloaliphatische, araliphatische, aromatische und heterocyclische Polyisocyanate, wie sie z. B. von W. Siefken in Justus Liebigs Annalen der Chemie, 562, Seiten 75 bis 136, beschrieben sind, eingesetzt.As component A, aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic, aromatic and heterocyclic polyisocyanates such as z. B. by W. Siefken in Justus Liebigs Annalen der Chemie, 562, pages 75 to 136, are described, used.

Bevorzugt eingesetzt werden aromatische Polyisocyanate, besonders bevorzugt werden in der Regel die technisch leicht zugänglichen Polyisocyanate, z. B. das 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren ("TDI"), Polyphenyl-polymethylen-polyisocyanate, wie sie durch Anilin-Form aldehyd-Kondensation und anschließende Phosgenierung hergestellt werden ("rohes MDI") und Carbodiimidgruppen, Urethangruppen, Allophanatgruppen, Isocyanuratgruppen, Harnstoffgruppen oder Biuretgruppen aufweisende Polyiso cyanate ("modifizierte Polyisocyanate"), insbesondere solche modifizierten Polyisocyanate, die sich vom 2,4- und/oder 2,6-Toluylendiisocyanat ableiten.Aromatic polyisocyanates are preferably used, particularly preferably are usually the technically easily accessible polyisocyanates such. B. that 2,4- and 2,6-tolylene diisocyanate and any mixtures of these isomers ("TDI"), polyphenyl-polymethylene-polyisocyanates, such as those obtained from aniline form aldehyde condensation and subsequent phosgenation are prepared ("crude MDI ") and carbodiimide groups, urethane groups, allophanate groups, Polyiso containing isocyanurate groups, urea groups or biuret groups cyanates ("modified polyisocyanates"), especially those modified Polyisocyanates derived from 2,4- and / or 2,6-tolylene diisocyanate.

Als zweite Komponente B ("Polyolkomponente") werden Verbindungen mit mindestens zwei gegenüber Isocyanaten reaktionsfähigen Wasserstoffatomen mit Molekulargewichten von in der Regel zwischen 60 und 5000, vorzugsweise zwischen 100 und 2000, besonders bevorzugt zwischen 200 und 800. Hierunter versteht man neben Aminogruppen, Thiolgruppen oder Carboxylgruppen aufweisenden Verbindungen vorzugsweise Hydroxylgruppen aufweisende Verbin dungen, insbesondere 2 bis 8 Hydroxylgruppen aufweisende Verbindungen, speziell solche mit Molekulargewichten zwischen 200 und 2000, vorzugsweise 300 bis 1200, z. B. mindestens 2, in der Regel 2 bis 8, vorzugsweise aber 2 bis 6, Hy droxylgruppen aufweisende Polyester, Polyether, Polythioether, Polyacetale, Polycarbonate und Polyesteramide, wie sie für die Herstellung von Poly urethanschäumen an sich bekannt sind; ganz besonders bevorzugt sind Polyetherpolyole.As the second component B (“polyol component”), compounds with at least two hydrogen atoms reactive towards isocyanates Molecular weights of usually between 60 and 5000, preferably between 100 and 2000, particularly preferably between 200 and 800. Below one understands beside amino groups, thiol groups or carboxyl groups containing compounds preferably hydroxyl-containing verbin dungen, in particular compounds having 2 to 8 hydroxyl groups, especially those with molecular weights between 200 and 2000, preferably 300 to 1200, e.g. B. at least 2, usually 2 to 8, but preferably 2 to 6, Hy polyesters containing droxyl groups, polyethers, polythioethers, polyacetals, Polycarbonates and polyester amides as used for the production of poly urethane foams are known per se; are particularly preferred Polyether polyols.

Für den Einsatz als Polyolkomponente geeignete Verbindungen sind auf den Seiten 6 bis 9 der EP-B 121 851 beschrieben.Compounds suitable for use as a polyol component are shown in Pages 6 to 9 of EP-B 121 851 described.

Ferner können zur Herstellung der Reaktivmischung gegebenenfalls Wasser, weitere Treibmittel, Schaumstabilisatoren, Katalysatoren sowie sonstige an sich bekannte Hilfs- und Zusatzstoffe eingesetzt werden. Diese an sich bekannten, weiter einsetzbaren Mittel sind auf Seiten 9 bis 11 der EP-B 121 850 offenbart. Furthermore, water, if appropriate, other blowing agents, foam stabilizers, catalysts and others per se known auxiliaries and additives are used. These known, further usable agents are disclosed on pages 9 to 11 of EP-B 121 850.

Insbesondere bevorzugt wird erfindungsgemäß Wasser als zusätzliches Treibmittel in einer Menge von besonders bevorzugt 1 bis 7 Gew.-%, bezogen auf die Reaktivmischung mitverwendet. Bevorzugt wird Wasser in einer Menge von 2 bis 5 Gew.-% mitverwendet.According to the invention, water is particularly preferred as an additional blowing agent in an amount of particularly preferably 1 to 7 wt .-%, based on the Reactive mixture also used. Water is preferred in an amount of 2 to 5 wt .-% used.

Die zusätzlich einsetzbaren Mittel können dem Mischaggregat zur Vermischung von Isocyanatkomponente und Polyolkomponente getrennt zugeführt werden oder aber bereits vor der Vermischung von Isocyanat mit Polyol einer der beiden Hauptkomponenten zugeführt werden, wobei das mitverwendete Wasser und weitere eventuell mit Isocyanat reagierende Zusatzkomponenten nur der Polyol komponente zugemischt werden dürfen.The additional agents can be used in the mixing unit for mixing be supplied separately from isocyanate component and polyol component or but one of the two before the isocyanate is mixed with the polyol Main components are supplied, the water used and further additional components which may react with isocyanate only the polyol component may be mixed.

Die Verfahrenstechnik zur Herstellung von Polyurethanschäumen ist prinzipiell in Becker/Braun, Kunststoff-Handbuch, Band 7: Polyurethane, 1993, Seiten 143 bis 149, insbesondere in Bild 4.8 und Bild 4.9 auf Seite 148 dargestellt.The process engineering for the production of polyurethane foams is principally in Becker / Braun, Kunststoff-Handbuch, Volume 7: Polyurethane, 1993, pages 143 to 149, particularly shown in Figure 4.8 and Figure 4.9 on page 148.

Vorzugsweise werden die Komponenten in einer sogenannten Niederdruck-Rühr werksmischkammer vermischt, wobei erfindungsgemäß in der Mischkammer ein Druck herrscht, der oberhalb des Sättigungsdruckes für das gelöste Kohlendioxid liegt.The components are preferably stirred in a so-called low pressure factory mixing chamber mixed, according to the invention in the mixing chamber there is a pressure above the saturation pressure for the solute Carbon dioxide lies.

In einer oder mehreren der Komponenten, insbesondere der Polyolkomponente, wird vor der Einleitung der Komponenten in den Mischkopf Kohlendioxid gelöst. Vorzugsweise wird Kohlendioxid in einer Menge von 1 bis 7 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamt-Reaktivmischung gelöst. Die Auflösung des Kohlendioxids, vorzugsweise nur in der Polyolkomponente, kann auf beliebige Weise erfolgen, z. B.In one or more of the components, in particular the polyol component, carbon dioxide is dissolved before the components are introduced into the mixing head. Carbon dioxide is preferably used in an amount of 1 to 7% by weight, preferably 2 to 5% by weight, based on the total reactive mixture. The dissolution of carbon dioxide, preferably only in the polyol component, can be done in any way, e.g. B.

a) Gaseous carbon dioxide is contained in the polyol component tank, which is kept at a pressure of 15 to 25 bar, in the polyol mixed in by means of an agitator;
b) liquid carbon dioxide is at room temperature, for. B. in a statics at a pressure of 70 to 80 bar mixed with the polyol and then before the introduction into the low pressure agitator mixing head relaxed to a pressure of 15 to 25 bar;
c) liquid, on z. B. -20 ° C cooled carbon dioxide is at a pressure from 15 to 25 bar with the polyol compo at room temperature nente mixed, the mixing being such that the coal dioxide is dissolved in the polyol component before it can evaporate.

Es wurde gefunden, daß insbesondere die bevorzugte Alternative c) aufgrund der hohen Neigung des Kohlendioxids, in Lösung zu gehen, mittels eines schnellaufenden Durchflußrührers, der in der Polyolleitung an der Einleitstelle für das flüssige Kohlendioxid angeordnet ist, gelingt.It was found that in particular the preferred alternative c) due to the high tendency of the carbon dioxide to go into solution by means of a high - speed flow agitator, which is in the polyol line at the inlet point for the liquid carbon dioxide is arranged succeed.

Die Komponenten des Reaktivkunststoffs, von denen mindestens eine das gelöste Kohlendioxid enthält, werden nun dem Mischkopf zugeführt, hier vermischt und beim Austritt aus dem Mischkopf unter Erzeugung der erfindungsgemäß hohen Schergeschwindigkeiten entspannt. Zu diesem Zweck ist am Ausgang des Misch kopfes die mindestens eine Durchtrittsöffnung mit in mindestens einer Dimension geringer Querschnittsabmessung angeordnet. Vorzugsweise ist die Austrittsöffnung mit geringer Querschnittsabmessung ein Spalt oder eine Siebplatte. Die durch den Spalt hindurchtretende Kohlendioxid enthaltende Reaktivmischung schäumt unmittelbar nach dem Durchtritt durch den Spalt innerhalb kürzester Zeit, die im Bereich von 1/10 bis 1/1000 Sekunden liegen kann, auf. Dabei wird im wesentlichen das gesamte, gelöst vorliegende Kohlendioxid freigesetzt, wobei ein Schaum mit relativ gleichmäßiger Schaumstruktur entsteht.The components of the reactive plastic, at least one of which is the dissolved one Contains carbon dioxide, are now fed to the mixing head, mixed here and when leaving the mixing head to produce the high according to the invention Relaxed shear speeds. For this purpose is at the exit of the mixing head the at least one passage opening with in at least one dimension small cross-sectional dimension arranged. The exit opening is preferably with a small cross-sectional dimension a gap or a sieve plate. The through the Reactive mixture containing carbon dioxide which passes through the gap foams immediately after passing through the gap within a very short time, which in the Can range from 1/10 to 1/1000 seconds. It is in substantially all of the dissolved carbon dioxide is released, with a Foam with a relatively uniform foam structure is created.

Sofern die Zusammensetzung der Reaktivmischung die spontane Ausbildung von CO₂-Addukten z. B. an hydroxylgruppenhaltigen Verbindungen begünstigt, wird verzögert um die erforderliche Zerfallszeit der Addukte zusätzlich CO₂ freigesetzt, das im wesentlichen zur Vergrößerung des bereits vorhandenen Schaumblasen führt. Bei Mitverwendung von Wasser als chemisches Treibmittel "steigt" der Schaum weiter beim Beginn der Isocyanatreaktion mit dem Wasser. If the composition of the reactive mixture is the spontaneous formation of CO₂ adducts z. B. favored on hydroxyl-containing compounds delayed by the required decomposition time of the adducts additionally released CO₂, essentially to enlarge the existing foam bubbles leads. When water is also used as a chemical blowing agent, it "rises" Foam continues at the start of the isocyanate reaction with the water.

Die plötzlich mit einem Druckgefälle von 5 bis 15 bar unter Erzeugung hoher Schergeschwindigkeiten entspannte Reaktivmischung weist eine relativ hohe Geschwindigkeit von 10 bis 50 m/Sekunde auf. Sie ist in dieser Form für die Spritzbeschichtung von z. B. textilen Flächengebilden oder Formteilen geeignet.The suddenly with a pressure drop of 5 to 15 bar generating high Shear rates relaxed reactive mixture has a relatively high Speed from 10 to 50 m / second. It is in this form for Spray coating from z. B. textile fabrics or molded parts are suitable.

Zur Herstellung von Blockschaum größerer Dicke wird die hohe Strö mungsgeschwindigkeit der aus der mindestens einen Öffnung mit in mindestens einer Richtung geringer Abmessung austretende Reaktionsmischung vorzugsweise reduziert, besonders bevorzugt auf 1/5 bis 1/100 der Austrittsgeschwindigkeit.The high flow is used to produce block foam of greater thickness speed of the from the at least one opening with in at least reaction mixture emerging in a direction of small dimensions is preferred reduced, particularly preferably to 1/5 to 1/100 of the exit speed.

Die Reduktion der Austrittsgeschwindigkeit soll innerhalb so kurzer Zeiträume nach dem Austreten aus der mindestens einen Öffnung mit geringer Abmessung in mindestens einer Richtung erfolgen, daß eine wesentliche Freisetzung des Kohlen dioxids noch nicht stattgefunden hat. Vorzugsweise erfolgt die Geschwindig keitsreduktion innerhalb von 0,01 Sekunden nach dem Durchtritt durch die mindestens eine Öffnung mit geringer Abmessung, besonders bevorzugt innerhalb weniger als 0,003 Sekunden, insbesondere bevorzugt innerhalb weniger als 0,001 Sekunde.The reduction in exit speed should be within such short periods of time after exiting the at least one opening of small dimensions in at least one direction take place that a substantial release of the coal dioxides has not yet occurred. The speed is preferred speed reduction within 0.01 seconds after passing through the at least one opening with small dimensions, particularly preferably within less than 0.003 seconds, particularly preferably within less than 0.001 second.

Die Geschwindigkeitsreduktion kann dadurch herbeigeführt werden, daß der aus der mindestens einen Öffnung mit mindestens in einer Richtung geringer Querschnittsabmessung austretende Strahl der Kohlendioxid gelöst enthaltenden Reaktivmischung auf eine Prallfläche gerichtet wird, an der der Strahl um einen Winkel von mindestens 70°, vorzugsweise etwa 90° umgelenkt wird. Beim Aufprall auf die Prallfläche wird die lineare hohe Strömungsgeschwindigkeit des gerichteten Strahls zerstört und in eine hochturbulente, im wesentlichen ungerichtete Strömung aufgelöst.The speed reduction can be brought about by the fact that the of the at least one opening with at least one direction smaller Cross-sectional dimension exiting jet of carbon dioxide containing dissolved Reactive mixture is directed onto a baffle where the beam is around An angle of at least 70 °, preferably about 90 ° is deflected. At the Impact on the impact surface is the linear high flow velocity of the directed beam destroyed and in a highly turbulent, essentially undirected flow resolved.

Der Abstand der Prallfläche vom Ausgang der mindestens einen Öffnung mit geringer Querschnittsabmessung kann weniger als 2 cm, bevorzugt weniger als 1 cm betragen, so daß die Strömungsreduktion innerhalb der erfindungsgemäß kurzen Zeiten nach Erzeugung der hohen Scherkräfte erfolgen kann. The distance of the baffle from the exit of the at least one opening small cross-sectional dimension can be less than 2 cm, preferably less than 1 cm, so that the flow reduction within the invention short times after generation of the high shear forces can take place.

Besonders bevorzugt wird die nach dem Aufprall auf die Prallfläche herrschende hochturbulente Strömung in der Reaktivmischung beruhigt, bevor eine wesentliche Freisetzung des gelösten Kohlendioxids erfolgt. Die Beruhigung der turbulenten Strömung kann dadurch bewirkt werden, daß diese durch ein Beruhigungssieb hindurch tritt. Dabei soll das Beruhigungssieb eine so große freie Durchtrittsfläche aufweisen, daß die gelöstes Kohlendioxid enthaltende Reaktivmischung beim Durchtritt durch das Beruhigungssieb einen minimalen Druckabfall erfährt. Insbesondere soll das Beruhigungssieb eine freie Querschnittsfläche, d. h. eine Summe der Querschnittsflächen aller Durchtrittsöffnungen, aufweisen, die 5- bis 100mal größer ist, als die Gesamtquerschnittsfläche der mindestens einen Öffnung mit geringer Querschnittsabmessung in mindestens einer Richtung zur Erzeugung der hohen Schergeschwindigkeiten.The one prevailing after the impact on the impact surface is particularly preferred highly turbulent flow in the reactive mixture calms down before an essential one The released carbon dioxide is released. The calming of the turbulent Flow can be brought about by passing through a settling strainer passes through. The calming strainer should have such a large free passage area have that the dissolved carbon dioxide-containing reactive mixture at Passes through the settling strainer experiences a minimal pressure drop. In particular, the calming screen should have a free cross-sectional area, i.e. H. a Sum of the cross-sectional areas of all passage openings, which have 5- to Is 100 times larger than the total cross-sectional area of the at least one opening with a small cross-sectional dimension in at least one direction for generation the high shear rates.

Bevorzugte Mittel zur Realisierung der erfindungsgemäß besonders bevorzugten Kombination der SchrittePreferred means for realizing those which are particularly preferred according to the invention Combination of steps

a) Generation of high shear rates
b) flow reduction, and
c) Calm down

können wie folgt gestaltet sein:can be designed as follows:

1. The at least one opening with a small cross-sectional dimension in at least one direction is a gap with a gap width of below 1 mm. This is followed by a flow reduction chamber, which is parallel a sieve or perforated plate for the direction of passage through the gap having. The flow reduction space is preferably so dimensioned that the mean residence time in the flow reduction room less than 0.1 seconds, preferably less than 0.02 seconds, especially is between 0.005 and 0.02 seconds.
2. A sieve or a Perforated plate with a variety of openings with one Diameter of preferably less than 1 mm. The calming Sieve or the perforated plate for flow stabilization is parallel to the sieve or the perforated plate for generating the high heavy speeds in Distance of less than 2 mm, preferably less than 1 mm. Here the free cross-sectional area, i.e. H. the sum of the cross sections of all Passages through the sieve to generate the Shear rates between 0.5 and 5% of the screen area. The free cross-sectional area of the settling strainer can preferably do that 10 to 50 times the free cross-sectional area of the screen to produce the high shear forces.

Die geringe Querschnittsabmessung in mindestens einer Richtung der mindestens einen Öffnung zur Erzeugung der hohen Scherkräfte, der Druckabfall beim Durchgehen durch die Öffnung, die Viskosität der Reaktivmischung und die erzeugte hohe Schergeschwindigkeit sind keine unabhängigen Größen. Insbesondere muß ein solcher Druckabfall gewährleistet sein, daß vor dem Durchgang durch die Öffnung der Druck der Reaktivmischung über dem Sättigungsdruck für das gelöste Kohlendioxid liegt. Obwohl es im Prinzip möglich ist, durch Verkleinerung der geringen Abmessung der mindestens einen Durchtrittsöffnung ein ausreichendes Druckgefalle zu gewährleisten, stößt die Verkleinerung dieser Abmessung an technologische Grenzen, insbesondere nimmt die Verstopfungsneigung der Öffnung mit geringer werdender Querschnittsab messung zu. Gegenüber einer Verkleinerung der geringen Abmessung der Öffnung wird es daher erfindungsgemäß vorgezogen, mehrere Siebe oder Spalte hintereinander anzuordnen, um den erforderlichen Mindestdruckabfall zu gewährleisten. Dabei werden die mehreren Spalte oder Siebe so dicht beieinander angeordnet, daß eine im wesentlichen vollständige Entspannung innerhalb eines Zeitraumes von weniger als 10^-3 Sek., vorzugsweise weniger als 10^-4 Sek. erfolgt.The small cross-sectional dimension in at least one direction of the at least one opening for generating the high shear forces, the pressure drop when passing through the opening, the viscosity of the reactive mixture and the generated high shear rate are not independent variables. In particular, such a pressure drop must be ensured that, before the passage through the opening, the pressure of the reactive mixture is above the saturation pressure for the dissolved carbon dioxide. Although it is possible in principle to ensure a sufficient pressure drop by reducing the small dimension of the at least one passage opening, the reduction of this dimension reaches technological limits, in particular the tendency of the opening to become blocked increases with a decreasing cross-sectional dimension. Compared to a reduction in the small dimension of the opening, it is therefore preferred according to the invention to arrange a plurality of sieves or gaps one behind the other in order to ensure the required minimum pressure drop. The several gaps or sieves are arranged so close together that an essentially complete relaxation takes place within a period of less than 10 ^-3 seconds, preferably less than 10 ^-4 seconds.

Zur Vermeidung der Verstopfung der mindestens einen Öffnung zur Erzeugung hoher Scherkräfte kann zwischen Mischkammeraustritt und der mindestens einen Mischkammer mitgeförderte Feststoffteilchen abgefangen werden. Dabei soll die Maschenweite des "Reinigungssiebes" nicht wesentlich größer sein als die geringe Querschnittabmessung der mindestens einen Öffnung zur Erzeugung hoher Scherkräfte. Die freie Querschnittfläche des Siebes, d. h. die Summe der Querschnittsflächen aller Siebmaschen, soll so groß sein, daß der Druckabfall beim Durchtritt durch das Reinigungssieb vernachlässigbar ist, z. B. weniger als 1 bar beträgt.To avoid clogging the at least one opening for generation high shear forces can exist between the mixing chamber outlet and the at least one Mixing chamber entrained solid particles are intercepted. Thereby the Mesh size of the "cleaning sieve" should not be significantly larger than the small one Cross-sectional dimension of the at least one opening for generating high Shear forces. The free cross-sectional area of the screen, i.e. H. the sum of the Cross-sectional areas of all meshes should be so large that the pressure drop at Passage through the cleaning screen is negligible, e.g. B. less than Is 1 bar.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Figuren näher erläutert:The invention is explained in more detail below with reference to the attached figures:

Fig. 1 zeigt das Prinzip der erfindungsgemäßen Verfahrensschritte. Fig. 1 shows the principle of the inventive method steps.

Fig. 2 zeigt eine erste erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung hoher Scherkräfte in einem Spalt und Reduktion der Strömungsgeschwindigkeit der Reaktivmischung mittels Prallfläche. Fig. 2 shows a first device according to the invention for producing high shear forces is in a gap and reduce the flow velocity of the reactive mixture by means of the impact surface.

Fig. 2a zeigt eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 2. FIG. 2a shows a perspective view of the device according to FIG. 2.

Fig. 3 zeigt eine verbesserte Ausführungsform der Vorrichtung gemäß Fig. 2. FIG. 3 shows an improved embodiment of the device according to FIG. 2.

Fig. 4 zeigt eine Vorrichtung gemäß Fig. 2, bei der zusätzlich ein Beruhigungssieb vorgesehen ist. FIG. 4 shows a device according to FIG. 2, in which a settling strainer is additionally provided.

Fig. 5 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit Lochplatte zur Erzeugung hoher Schergeschwindigkeiten und einem Sieb, das gleichzeitig als Prallfläche und zur Strömungsberuhigung dient. Fig. 5 shows a device according to the invention with a perforated plate for generating high shear rates and a sieve, which also serves as a baffle and to calm the flow.

Fig. 5a zeigt eine vergrößerte Detaildarstellung der Ausführungsform gemäß Fig. 5. FIG . 5 a shows an enlarged detailed illustration of the embodiment according to FIG. 5.

Fig. 6 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit veränderlicher Spaltbreite. Fig. 6 shows an inventive device with a variable gap width.

Fig. 7 zeigt das prinzipielle Verfahren zur Blockschaumherstellung unter Einsatz einer Schaumbildungsvorrichtung gemäß Fig. 6. FIG. 7 shows the basic method for producing block foam using a foam-forming device according to FIG. 6.

Fig. 8 zeigt eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 7 mit pneumatisch verstellbarem Spalt. FIG. 8 shows an alternative embodiment of the device according to the invention according to FIG. 7 with a pneumatically adjustable gap.

Fig. 8a zeigt eine zweite Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 8. Fig. 8a shows a second view of the device according to Fig. 8.

Fig. 1 zeigt schematisch vier Zustände I, II, III und IV der Reaktivmischung. Nach der Vermischung der Komponenten der Reaktivmischung in einem geeigneten Mischaggregat tritt diese in einen durch die Wand 1 angedeuteten Verteilraum ein. Sie befindet sich im Zustand I, bei einem Druck, der größer oder zumindest gleich ist als bzw. wie der Sättigungsdruck des gelösten Kohlendioxid. Der Sättigungsdruck des Kohlendioxids liegt bei einem Kohlendioxidgehalt von 3% bei etwa 7,5 bar. Der Druck im dem Verteilraum im Zustand I ist daher größer oder gleich als 7,5 bar. Er kann z. B. 8 bis 12 bar betragen. Die Wand 1 des Verteilraums weist eine Öffnung 2 mit geringer Querschnittsabmessung d in mindestens einer Dimension auf. Auf der anderen Seite der Öffnung 2 herrscht ein Druck P_II, der kleiner ist als der Sättigungsdruck für das gelöste CO₂, vorzugsweise etwa Atmosphärendruck von 1-2 bar absolut. Aufgrund des Druckunterschiedes auf beiden Seiten der Öffnung 2 wird die Reaktivmischung durch die Öffnung unter Erzeugung hoher Scherkräfte hindurchgedrückt. Am Ausgang der Öffnung 2 ist das Geschwindigkeitsprofil V₀ der z.Zt. t₀ aus der Öffnung 2 austretenden Reaktivmischung über der Abmessung d dargestellt (Zustand II). Innerhalb einer kurzen Zeit, während der noch keine Freisetzung des Kohlendioxids aus der an Kohlendioxid übersättigten Reaktivmischung erfolgt, wird der aus der Öffnung 2 austretende Strahl der Reaktivmischung wie durch den Funktionspfeil 3 angedeutet unter Geschwindigkeitsreduzierung umgelenkt, wobei die Kohlendioxid noch gelöst enthaltende Reaktivmischung in den Zustand III übergeht, der in Form eines schematisierten Geschwindigkeitsprofiles v₁ über die Breite des Reaktivsmischungsstromes zum Zeitpunkt t₁ nach der Umlenkung dargestellt ist. Im Zustand IV schließlich wird das gelöste Kohlendioxid unter Ausbildung von Blasen freigesetzt. Fig. 1 shows schematically four states I, II, III and IV of the reactive mixture. After the components of the reactive mixture have been mixed in a suitable mixing unit, the latter enters a distribution space indicated by the wall 1 . It is in state I, at a pressure which is greater than or at least equal to or as the saturation pressure of the dissolved carbon dioxide. The saturation pressure of the carbon dioxide is around 7.5 bar with a carbon dioxide content of 3%. The pressure in the distribution chamber in state I is therefore greater than or equal to 7.5 bar. He can e.g. B. 8 to 12 bar. The wall 1 of the distribution space has an opening 2 with a small cross-sectional dimension d in at least one dimension. On the other side of the opening 2 there is a pressure P _II , which is less than the saturation pressure for the dissolved CO₂, preferably about atmospheric pressure of 1-2 bar absolute. Due to the pressure difference on both sides of the opening 2 , the reactive mixture is forced through the opening to generate high shear forces. At the exit of the opening 2 , the speed profile V₀ is currently. t₀ out of the opening 2 reactive mixture shown over the dimension d (state II). Within a short time, during which there is still no release of the carbon dioxide from the reactive mixture oversaturated in carbon dioxide, the jet of the reactive mixture emerging from the opening 2 is deflected as indicated by the function arrow 3 with a reduction in speed, the reactive mixture still containing dissolved carbon dioxide being redirected to the state III passes, which is shown in the form of a schematic speed profile v 1 across the width of the reactive mixture stream at time t 1 after the deflection. Finally, in state IV, the dissolved carbon dioxide is released with the formation of bubbles.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die perspektivische Darstellung gemäß Fig. 2a durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Schaumerzeugung dar. Die Reaktivmischung wird von dem nicht dargestellten Mischkopf über die Zuleitung 10 in den langgestreckten Verteilraum 11 eingeleitet. Die Öffnung geringer Abmessung ist in Form eines langgestreckten Spaltes 12 senkrecht zur Zeichnungsebene der Fig. 2 ausgebildet. Aus dem Spalt 12 tritt ein durch den Pfeil II angedeuteter senkrecht zur Zeichnungsebene flächig ausgebildeter Strahl der Reaktivmischung aus und trifft auf die dem Spalt 12 gegenüberliegende Prallfläche 13 auf. Dabei wird die hohe Strömungsgeschwindigkeit der Reaktivmasse turbulent abgebaut. Das Volumen des Umlenkraumes 14 ist so bemessen, daß sich eine Verweilzeit der Reaktivmischung darin ergibt, während der im wesentlichen noch keine Kohlendioxidfreisetzung erfolgt. Erst nach dem Austritt aus dem Umlenkvolumen 14 erfolgt die Kohlendioxidfreisetzung aus der Reaktivmischung unter Ausbildung des Schaumes 15. FIG. 2 shows a section through the perspective illustration according to FIG. 2a through the device for generating foam according to the invention. The reactive mixture is introduced from the mixing head (not shown) via the feed line 10 into the elongated distribution space 11 . The opening of small dimensions is designed in the form of an elongated gap 12 perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 2. From the gap 12 , a jet of the reactive mixture, indicated by the arrow II and perpendicular to the plane of the drawing, emerges and strikes the baffle 13 opposite the gap 12 . The high flow rate of the reactive mass is reduced turbulently. The volume of the deflection space 14 is dimensioned such that there is a residence time of the reactive mixture therein, during which essentially no carbon dioxide is released. The carbon dioxide is only released from the reactive mixture after the exit from the deflection volume 14 , with the formation of the foam 15 .

Ein verbesserter turbulenter Abbau der hohen Austrittsgeschwindigkeit der Reaktivmasse aus dem Spalt 12 wird erreicht, wenn Begrenzungskanten 16 und 17 des Umlenkraums 14 gemäß Fig. 3 vorgesehen werden. Im übrigen entspricht die Darstellung gemäß Fig. 3 derjenigen gemäß Fig. 2.An improved turbulent degradation of the high exit velocity of the reactive mass from the gap 12 is achieved if boundary edges 16 and 17 of the deflection space 14 according to FIG. 3 are provided. Otherwise, the representation according to FIG. 3 corresponds to that according to FIG. 2.

Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemäße Schaumbildungsvorrichtung, bei der der Umlenkraum 14 durch eine Lochplatte 18 als Beruhigungselement begrenzt ist. Fig. 4 shows a foaming apparatus according to the invention, wherein the deflection space 14 is bounded by a perforated plate 18 as a calming element.

Fig. 5 zeigt eine analoge Vorrichtung zu den vorhergehenden Figuren, wobei eine Lochplatte 22 als Element zur Erzeugung der hohen Schergeschwindigkeiten vorgesehen ist. Das Beruhigungssieb 18 dient, wie aus dem in Fig. 5a dargestellten vergrößerten Detail "A" aus Fig. 5 ersichtlich, gleichzeitig als Prallfläche und zur Beruhigung der Strömung der Reaktivmischung. FIG. 5 shows an apparatus analogous to the previous figures, a perforated plate 22 being provided as an element for generating the high shear rates. The calming sieve 18 serves, as can be seen from the enlarged detail "A" from FIG. 5 shown in FIG. 5a, at the same time as an impact surface and to calm the flow of the reactive mixture.

Fig. 6 zeigt eine kreissymmetrische erfindungsgemäße Schaumbildungsvorrichtung mit einem Ringspalt 12 zur Erzeugung der hohen Schergeschwindigkeiten. Die obere Begrenzung des Ringspaltes 12 wird durch einen Zentralkörper 30 gebildet, der von einem ringförmigen Verteilraum 11 umgeben ist. Der Ringraum 11 ist durch einen mit dem Zentralkörper 30 verbundenen Kolben 32 dichtend gegen das Gehäuse 35 abgeschlossen. Der Kolben 32 kann durch Einführung einer Hydraulikflüssigkeit 34 in den oberhalb des Kolbens 32 befindlichen Raum 31 vertikal zur Verstellung der Breite des Ringspaltes 12 bewegt werden. Der Kolben 32 kann ferner mit einem Führungskolben 33 zur Verhinderung des Verkantens des Kolbens 32 im Gehäuse 35 versehen sein. Fig. 6 shows a circularly symmetric foam formation apparatus according to the invention with an annular gap 12 for generating the high shear rates. The upper boundary of the annular gap 12 is formed by a central body 30 which is surrounded by an annular distribution space 11 . The annular space 11 is sealed off from the housing 35 by a piston 32 connected to the central body 30 . The piston 32 can be moved vertically to adjust the width of the annular gap 12 by introducing a hydraulic fluid 34 into the space 31 located above the piston 32 . The piston 32 can also be provided with a guide piston 33 to prevent the piston 32 from tilting in the housing 35 .

Fig. 7 zeigt eine Anlage zur Herstellung von Blockschaum. Dabei werden dem Mischaggregat 40 die Polyolkomponente 41, die Isocyanatkomponente 42 sowie weitere Hilfs- und Zusatzstoffe über Leitung 43 zugeführt. Vorzugsweise die Polyolkomponente 41 enthält unter Druck gelöstes Kohlendioxid. Aus dem Mischaggregat 40 treten die nunmehr vermischten Komponenten in den Verteilungsraum 11 der Schaumbildungsvorrichtung 44 ein. Die beispielhaft dargestellte Schaumbildungseinrichtung 44 entspricht der Darstellung gemäß Fig. 6. Der aus der Schaumbildungsvorrichtung 44 austretende Schaum 15 wird auf einer unteren Kaschierfolie 51, die auf einem Transportband 50 von der Schaumbildungsvorrichtung 44 weg bewegt wird, abgelegt. Ferner kann von oben eine obere Kaschierfolie 52 zugeführt werden. Fig. 7 shows a plant for the production of block foam. The polyol component 41 , the isocyanate component 42 and further auxiliaries and additives are fed to the mixing unit 40 via line 43 . Preferably, the polyol component 41 contains carbon dioxide dissolved under pressure. From the mixing unit 40 , the now mixed components enter the distribution space 11 of the foam-forming device 44 . The foam forming means 44 shown as an example corresponds to the illustration according to FIG. 6. The emerging from the frothing device 44 foam 15 is placed on a lower laminating film 51, which is moved away on a conveyor belt 50 from the foaming device 44. Furthermore, an upper laminating film 52 can be fed in from above.

Fig. 8 enthält einen alternativen Vorschlag für eine erfindungsgemäße Schaumbil dungsvorrichtung mit einem langgestreckten, justierbaren Spalt. Dabei wird die eine Begrenzungsfläche des Spaltes 12 durch einen elastischen Polymerschlauch 80 gebildet, der zur Verstellung des Spaltes 12 pneumatisch oder hydraulisch gedehnt werden kann. Fig. 8a zeigt einen Schnitt A-A durch Fig. 8. Fig. 8 stellt einen Schnitt B-B durch die Darstellung gemäß Fig. 8a dar. Fig. 8 contains an alternative proposal for a foam formation device according to the invention with an elongated, adjustable gap. The one boundary surface of the gap 12 is formed by an elastic polymer tube 80 , which can be expanded pneumatically or hydraulically to adjust the gap 12 . Fig. 8a shows a section AA through FIG. 8. FIG. 8 shows a section BB through the representation according to FIG. 8a represents.

Claims

1. A process for the production of foams from two-component reactive plastics using carbon dioxide as blowing agent by mixing at least one of the reactive components with carbon dioxide under pressure, mixing the components, at least one of which contains carbon dioxide under pressure, relaxing the carbon dioxide obtained by mixing containing reactive mixture and curing, characterized in that the relaxation is suddenly carried out with the generation of high shear rates.

2. The method according to claim 1, characterized in that the relaxation the reactive mixture with generation of high shear forces when passing through by at least one less than 1 mm in at least one direction extensive opening takes place.

3. The method according to claim 2, characterized in that the reactive mixture is relaxed through a gap, or a sieve.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the flow rate of the reactive mixture after relaxation is reduced.

5. The method according to claim 4, characterized in that the flow Direction of the reactive mixture to reduce the speed by one An angle of at least 70 ° is deflected.

6. The method according to any one of claims 4 to 6, characterized in that the mean residence time of the reactive mixture between relaxation and Calming is less than 100 ms.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the flow of the reaction mixture after the speed reduction be reassured.

8. Device for the production of foams from two-component reak active plastics using carbon dioxide under pressure, containing a mixing unit for mixing the components, wherein contains at least one component of carbon dioxide under pressure, and am Output of the mixing unit at least one in at least one cross cutting dimension less than 1 mm extended opening.

9. The device according to claim 8, including a transverse to the direction of passage the reactive mass by the at least one in at least one cross cutting dimension less than 1 mm extended opening arranged baffle.

10. The apparatus of claim 8 or 9, containing a strainer for flow Calming after the at least one in at least one Cross-sectional dimension less than 1 mm extended opening, the free cross-sectional area of the sieve being 5 to 100 times that free cross-sectional area of all outlet openings.