СПОСОБ СУШКИ ПЕНОМАТЕРИАЛА Российский патент 2001 года по МПК C04B40/02 

Предлагаемое изобретение относится к области судостроения, авиации, вагоностроения, автомобилестроения, космической техники, легкой и радиотехнической промышленности, строительства, криогенной техники и др.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности достигаемому конечному эффекту является способ сушки пеноматериала, описанный в RU 2098392 C1, кл. C 04 B 40/02, 10.12.1997.

По известному способу перед поступлением на конвективную сушку исходная пеномасса предварительно обезвоживается с помощью создаваемого вакуумным устройством разряжения 100-500 мм вод ст., при котором выдерживается в течение 30-120 с до достижения влагосодержания 600-700%. Последующую сушку пеномассы осуществляют по режиму: в первой зоне при 75±2^oC до достижения влагосодержания материала 500-600%; во второй зоне при 85±2^oC до достижения влагосодержания материала 400-500%; в третьей зоне при 95±2^oC до достижения влагосодержания материала 300-400%; в четвертой зоне при 105±3^oC до достижения влагосодержания материала 200-300%; в пятой зоне при 115±3^oC до достижения влагосодержания материала 100-200%; в шестой зоне при 130±5^oC до достижения влагосодержания материала 1-3%, а выдержку проводят при воздействии источника инфракрасного излучения при 320-250^oC в течение 10-30 мин.

Недостатком описанного способа является длительность процесса сушки, структура пеноматериала неоднородна по толщине - на нижней и верхней поверхностях образуется корочка, что сильно влияет на радиотехнические и механические параметры. Кроме того, КПД составляет 15-20% от расчетной величины.

Нерегулируемый подогрев воздуха электрическими печами и инфракрасным излучением не обеспечивает заданный режим теплоносителя. В сушила засасывается холодный воздух и вследствие этого происходит охлаждение печей. Режим подбирается скоростью подачи воздуха и температурой от нагревателя (тены, индикатора, ИК излучателя), что не позволяет получить оптимальный режим с высокой интенсивностью сушки. Длительность сушки составляет около 11 часов.

Решаемой изобретением задачей является создание однородной структуры материала с повышенными механическими свойствами, сокращение времени сушки, сокращение потребляемой энергии.

Для решения сформулированной задачи в способе сушки пеноматериалов на основе волокна, путем позонного подъема температуры и выдержки при температуре выше 200^oC, сушку производят теплоносителем, полученным от сжигания газа, который подают в нижнюю часть камеры сушки на 20-30% больше, чем в верхнюю, с последующей термообработкой по зонам по режиму: в первой зоне при 70±1,5^oC до достижения влагосодержания материала 400-490%, во второй, третьей и четвертой зонах температура линейно возрастает от 80^oC до 180^oC с градиентом температуры 5,5^oC/м до достижения влагосодержания материала 1-3%, а выдержку проводят при подаче теплоносителем при температуре 240^oC и выше в течение 7-9 мин.

В пеноматериал могут быть включены волокна диаметром 40-100 мкм в количестве 1,5-2,0% от объема супертонкого волокна.

Данный способ позволяет изготовить пеноматериалы на основе волокон (асбест, базальт, каолин, стекловолокно, лавсан, фенилон и др.), обладающие тепло-звукоизоляционными и радиопоглощающими свойствами.

В состав пеноматериалов входят следующие компоненты: волокна, смачиватель, гидрофобизирующая жидкость и вода.

Пример 1.

По заданной рецептуре исходные компоненты загружали в мешалку. После перемешивания жидкую массу перекачивали насосом в парогенератор, из которого готовая пеномасса (пеноматериал) разливается на сетчатый конвейер с последующим разравниванием, далее пеномасса поступает в сушильные камеры.

В первой зоне сушильной камеры температура поддерживается 70±1,5^oC до достижения влагосодержания 400-490% в течение 60 мин; во второй, третьей, четвертой зонах температура линейно возрастает от 80^oC до 180^oC с градиентом 5,5^oC/м до достижения влагосодержания материала 1-3% в течение 60 мин, а выдержку проводят теплоносителем при температуре 240^oC и выше в течение 7-9 мин.

Пример 2.

Пеногенератор заполнили дисперсией и волокнами диаметром 40-100 мкм, длиной от 10 до 50 мм. Режим сушки, как в примере 1. Увеличился предел прочности материала при расслоении до 0,021-0,03 МПа.

При реализации способа продолжительность сушки сокращается в 3-4 раза.

Изобретение относится к судостроению, авиации, вагоностроению, автомобилестроению, космической технике, легкой и радиотехнической промышленности, строительству, криогенной технике и др. Сушка и термообработка пеноматериала производится теплоносителем, полученным от сжигания газа. В нижнюю часть камеры теплоноситель подается на 20-30% больше, чем в верхнюю часть. Сушка производится по зонам по режиму: в первой зоне 70±1,5°С до достижения влагосодержания материала 400-490%, во второй, третьей и четвертой зонах температура линейно возрастает от 80^oС до 180°С с градиентом температуры 5,5°С/м до достижения влагосодержания материала 1-3%, а выдержку проводят теплоносителем при температуре 240°С и выше в течение 7-9 мин. В пеномассу могут быть введены диаметром 40-100 мкм в количестве 1,5-30% от объема супертонкого волокна. Технический результат: улучшение структуры пеноматериала, сокращение потребления электроэнергии в 2 раза, увеличение выпуска продукции в 3-4 раза. 1 з.п.ф-лы.

1. Способ сушки пеноматериалов на основе волокна путем позонного подъема температуры и выдержки при температуре выше 200^oС, отличающийся тем, что сушку производят теплоносителем, полученным от сжигания газа, который подают в нижнюю часть камеры сушки на 20 - 30% больше, чем в верхнюю, с последующей термообработкой по зонам по режиму: в первой зоне при 70 ± 1,5^oС до достижения влагосодержания материала 400 - 490%, во второй, третьей и четвертой зонах температура линейно возрастает от 80 до 180^oС с градиентом температуры 5,5^oС/м до достижения влагосодержания материала 1 - 3%, а выдержку проводят теплоносителем при температуре 240^oС и выше в течение 7 - 9 мин. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что пеноматериал включает волокна диаметром 40 - 100 мкм в количестве 1,5 - 20% от объема супертонкого волокна.