Insulation Produzione dell'espanso rigido poliuretanico (PUR)

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Conformemente alla ricetta di preparazione poliolo e additivi vengono pesati in un bicchiere di cartone e accuratamente mescolati con agitatore; è importante accertarsi che all'agitatore non resti attaccato del materiale, per cui si consiglia di estrarre alla fine l'agitatore dalla miscela per eliminare mediante centrifugazione eventuali residui che vi aderiscono. Durante la miscelazione il numero di giri dell'agitatore dovrebbe venire aumentato gradualmente per evitare spruzzi. La quantità di espandente persa per evaporazione va determinata mediante pesata di ritorno e reintegrata. Successivamente, in un altro becher di cartone viene pesata una quantità di poliisocianato di circa una volta e mezza rispetto alla quantità prevista dalla ricetta. La temperatura del contenuto del becher viene regolata su uno dei valori indicati in precedenza ± 0,5 °C. A causa dell'elevata temperatura iniziale le materie prime vanno raffreddate. Ciò avviene mediante ripetuta immersione nel recipiente di raffreddamento, agitando contemporaneamente il liquido con un termometro. Nel bicchiere di cartone contenente la miscela poliolica viene pesata velocemente la quantità di poliisocianato prevista. Si inserisce quindi l'agitatore che viene immerso nella miscela a bassa velocità di rotazione e portato quindi al numero di giri voluto (ad es. 1000 giri/min). Contemporaneamente all'immersione si fa scattare il cronometro. La durata di agitazione corrisponde normalmente a 10 - 15 s. Subito dopo l'omogeneizzazione la miscela viene versata nel cartoncino, rilevando uno dopo l'altro tempo di crema, tempo di filo, tempo di montata e tempo di essiccamento in superficie (assenza di appiccicosità). Il cartoncino dovrebbe posare su un materiale termoisolante, ad esempio una lastra di espanso, affinché la temperatura della miscela colata si mantenga invariata e di conseguenza all'espanso in formazione non venga sottratto troppo calore a contatto col fondo. Per la determinazione della densità è possibile ritagliare con sega dal nucleo, a raffreddamento avvenuto, cubi di materiale con lati della lunghezza di 10,0 cm. Page 18 of 41 File No.: PU21012-0409 it Issue 2004-09-15 4.1.2 Produzione di blocchi di espanso rigido PUR mediante miscelazione manuale Materiale espanso in blocco viene fornito in forma di lastre ed altri spezzoni, come semigusci per tubi. Con lastre tagliate è possibile realizzare elementi compositi di diverso tipo incollando sulle superfici strati di copertura. La "schiumatura manuale" è il metodo più semplice per ottenere piccoli blocchi di materiale espanso. Essa consente anche la lavorazione di materie prime ad alta viscosità e il facile incorporamento di sostanze solide e paste (ad es. paste coloranti). Inoltre richiede bassi costi di investimento. Di svantaggio sono il dispendio di manodopera e l'elevata perdita di materiale (residui rimasti nel contenitore di miscelazione). Per una quantità di impiego di circa 50 kg occorre la seguente attrezzatura: • un contenitore di miscelazione della capacità di 100 l • un agitatore rapido che consente movimenti rotatori e variazioni di altezza (nei casi più semplici è sufficiente un trapano fornito di agitatore) • una bilancia con capacità di pesatura di 100 kg • una bilancia con capacità di pesatura di 1 - 2 kg e precisione di 1 g, o un cilindro misuratore per piccole quantità • occhiali e guanti protettivi • cappa di aspirazione • detergenti. La quantità totale di materiale da preparare QA risulta dal volume V dello stampo da riempire, dalla densità media voluta D, dalla quantità di miscela QV che resta nel contenitore e dalla differenza di spinta S fra la miscela liquida e l'espanso finito (= peso dell'aria spostata, ca. 1,2 kg/m 3 a 20 °C) nonché dalla perdita di espandente QG che si verifica durante la miscelazione e la schiumatura. Vale pertanto la relazione Q A = V x D + V x S + Q V + QG equazione 5 La quantità dei componenti QC da usare si calcola come segue: Insulation Informazione tecnica
Q C = ∑ delle parti in peso Page 19 of 41 File No.: PU21012-0409 it Issue 2004-09-15 quantità totale Q Un esempio al proposito: A secondo ricettazione volume del particolare stampato V = 1,2 m³ densità media desiderata D = 35 kg/m³ differenza di spinta S = 1,2 kg/m³ quantità di miscela che resta nel contenitore (determinata sperimentalmente) QV = 2 kg perdita di espandente QG = 1 kg (determinata sperimentalmente) In base all'equazione 5 si può calcolare la quantità di materiale da preparare: QA = 1,2 m³ · 35 kg/m³ + 1,2 m³ · 1,2 kg/m³ + 2 kg + 1 kg = 42 kg + 1,44 kg + 2 kg + 1 kg = 46,44 kg Ricetta: 100 p.p. poliolo 20 p.p. espandente 2 p.p. attivatore 120 p.p. poliisocianato 242 p.p. in totale Le quantità dei singoli componenti saranno: poliolo Baymer ® Qpoliolo = espandente QE = attivatore QDesmorapid = 46,44 · 100 = 19,190 kg 242 46,44 · 20 = 3,838 kg 242 46,44 · 2 = 0,384 kg 242 poliisocianato QDesmodur = 46,44 · 120 = 23,028 kg 242 Nel caso più semplice lo stampo, nel quale l'espanso si forma e reagisce completamente, può essere una cassa di legno. Le superfici interne dovrebbero essere lisce per facilitare l'estrazione del blocco di espanso. Per il distacco si utilizzano carte adatte (ad es. carta kraft rivestita con polietilene o carta kraft sodata) che vengono inserite nello stampo o incollate alle sue pareti prima della schiumatura, oppure distaccanti (ad es. cere). In quest'ultimo caso si consiglia di ricoprire le pareti dello stampo con lamiera (ad es. di alluminio) o con lastre rivestite con resine melamminiche. È possibile rivolgersi ai seguenti fornitori di distaccanti: Acmos Chemie GmbH & Co. Industriestr. 37 + 49 D-28199 Bremen Tel.: +49 (421) 51 89-0 Fax: +49 (421) 51 14 15 IGEFA GmbH Europaallee 68-72 D-50226 Frechen Tel.: (+49) 22 34 9 57 21-0 Fax: (+49) 22 34 5 21 37 Goldschmidt AG Goldschmidtstr. 100 D-45127 Essen Tel.: (+49) 201 173-01 Fax: (+49) 201 173-3000 Per la produzione di blocchi si procede come segue: lo stampo pronto all'uso viene trattato internamente con un distaccante. Nel contenitore di miscelazione tarato su una bilancia vengono versati e mescolati poliolo, espandente ed attivatore. Per l'ordine d'aggiunta vale la regola: quantità elevate hanno la precedenza su piccole quantità, e prodotti bassoviscosi sugli altoviscosi. Per ultimo viene introdotto il poliisocianato, pesandolo direttamente o versando una quantità di materiale pesata in precedenza. I componenti devono venire mescolati bene fra loro e colati nello stampo entro il tempo di crema, talora di durata molto breve (da 15 a 40 s circa). Fig. 16: Lato frontale di uno stampo per la produzione di blocchi Insulation Informazione tecnica
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