пленочный реактор-экструдер для получения пористого средства

Формула изобретения

1. Пленочный реактор-экструдер для получения пористого средства, включающий соединенные через устраняемую перегородку герметичные пленочные камеры, которые содержат исходные компоненты для получения целевого продукта путем их взаимодействия в общей камере с образованием подвижной пеномассы, отличающийся тем, что реактор имеет общий максимальный объем, который выбран из соотношения

Vo K(Vk), где Vo - общий максимальный объем реактора;

К - коэффициент порообразования;

К=Ук/Уп

Vк - сумма объемов занимаемых исходными компонентами;

Ук - средний удельный вес исходных компонентов;

Уп - кажущаяся плотность подвижной пористой массы, образуемой в контейнере,

реактор имеет свободный вспомогательный объем, который установлен исходя из необходимого времени пребывания в нем подвижной пеномассы и который содержится в виде вспомогательной камеры или свободного объема общей камеры при К=2,

общая камера имеет объем, установленный из соотношения

Voк=Vк/(0,1÷0,8),

где Vок - объем общей камеры смешивания,

реактор имеет выпускное устройство в виде формообразующей фильеры, которое соединено с вспомогательной камерой.

2. Пленочный реактор-экструдер по п.1, отличающийся тем, что реактор имеет форму рукава, в котором общая и вспомогательная камеры соединены через устраняемую перегородку последовательно по схеме «вспомогательная камера - основная камера А или Б» или по схеме «вспомогательная камера - основная камера Б или А».

3. Пленочный реактор-экструдер по п.1, отличающийся тем, что вспомогательная камера временно соединена с общей камерой по схеме «проходной штуцер - проходной колпачок».

4. Пленочный реактор-экструдер по п.1, отличающийся тем, что реактор-экструдер имеет форму, выполненную по типу «рукав в рукаве», в которой внутренний рукав содержит последовательно соединенные основные камеры, имеет общий объем, по меньшей мере, равный объему, образуемой пеномассы, а наружный рукав выполнен из барьерного материала, имеет длину, по меньшей мере, равную сумме длин основных камер, закрыт, по меньшей мере, с одной стороны и укрывает собой основные камеры, и оба рукава имеют близкие поперечные размеры и плотную посадку.

5. Пленочный реактор-экструдер по п.4, отличающийся тем, что он содержит во внутреннем рукаве вспомогательную камеру последовательно соединенную через устраняемую перегородку с общим объемом.

6. Пленочный реактор-экструдер по п.1 или 5, отличающийся тем, что его вспомогательная камера выполнена прозрачной для визуального наблюдения.

7. Пленочный реактор-экструдер по п.4, отличающийся тем, что реактор-экструдер имеет в наружном рукаве дополнительную или дополнительные камеры, содержащие соответственно - терморазлагаемые, или низкокипящие вещества, или взаимодействующие с образованием газа вещества, в количестве которое обеспечивает выведение из реактора-экструдера давлением образуемого газа подвижной пеномассы для ее доотверждения и/или довспенивания и использования на месте применения; дополнительные камеры соединены между собой через устраняемую перегородку.

8. Пленочный реактор-экструдер по п.7, отличающийся тем, что наружный рукав имеет длину равную сумме длин основных камер, вспомогательной камеры и дополнительной камеры или камер.

9. Пленочный реактор-экструдер по п.1, отличающийся тем, что он имеет форму, выполненную по типу «рукав в рукаве», в которой внутренний рукав содержит последовательно соединенные основные камеры, имеющие общий объем равный Voк=Vк/(0,1÷0,8), выполнен из барьерного пленочного материала, а наружный рукав выполнен из однослойного пленочного материала, имеет длину равную, по меньшей мере, сумме длин основных камер и вспомогательной камеры, которая образована в наружном рукаве, и оба рукава имеют близкие поперечные размеры и плотную посадку.

10. Пленочный реактор-экструдер по п.9, отличающийся тем, что наружный рукав выполнен прозрачным для визуального наблюдения.

Описание изобретения к патенту

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к конструкции пленочного реактора-экструдера, предназначенного для получения пористого средства непосредственно на месте его использования, во внезаводских условиях. В заявляемой конструкции осуществляют получение и вывод из нее пористого средства в виде сформированной в заданный профиль пористой отверждающейся массы, которая окончательно довспенивается и/или доотверждается на объекте применения.

К пористым средствам, получение которых целесообразно осуществлять в заявляемой конструкции пленочного реактора, относятся малые тепло-хладо-звуко и амортизационные профили, которые находят применение в промышленном и бытовом строительстве, также при ремонте строительных конструкций. Сюда же относятся пористые средства медицинского назначения - терапевтические, перевязочные, кровеостанавливающие и гипсоподобные лекарственные средства. Сюда же можно отнести компактные туристические плавсредства и спальные принадлежности, средства скорой медицинской помощи, возведения и ремонта малых укрывающих конструкций, и т.п. Снаряжение пленочными реакторами правоохранительных, военизированных, космических подразделений и подразделений чрезвычайных ситуаций является актуальным применением заявляемого изобретения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известны различные конструкции пленочных контейнеров-реакторов, состоящих из соединенных через устраняемые перегородки герметичных пленочных камер, в которых хранят реакционные компоненты для образования из них методом ручного смешивания целевого продукта, в том числе подвижной вспенивающейся массы для получения из нее уже за пределами пленочного реактора пористого бесформенного материала или материала, сформированного по конфигурации заполняемой полости (см. наши патенты РФ № 2245284, 2245285, 2276163, 2297376, решения о выдаче патентов по заявкам № 2006100246 и 2006107426). Целевым продуктом, который может производиться по этим изобретениям, т.е. выпускаться из контейнеров-реакторов для вспенивания, отверждения и использования или оставаться к контейнере-реакторе для последующего использования вместе с ним, являются либо конечные целевые продукты (смеси, полимеры, грунтовки и шпаклевки, краски, упаковочные конструкции, спальные принадлежности и т.п.), монолитной или пористой структуры, либо «сырые» продукты-полуфабрикаты, требующие за пределами контейнера-реактора, в котором такие полуфабрикаты были получены, отверждения или вспенивания и отверждения. В известных конструкциях пленочных контейнеров-реакторов, как правило, используют какой-либо один метод ручного смешивания исходных компонентов - метод «мятия», либо метод «передавливания», либо метод «встряхивания-взбалтывания».

В патенте США 4929449, в котором заявлена конструкция терапевтического пленочного контейнера-смесителя, автор рекомендует использовать для смешивания низковязких легко совмещающихся взаиморастворимых продуктов все известные методы ручного смешивания, называя при этом только метод встряхивания (широко используемый в медицине для жесткой тары).

Во всех известных нам конструкциях пленочных контейнеров-реакторов целевой продукт выпускают из них или сохраняют в них в виде бесформенной реакционной массы, которую можно затем отформовывать в какое-либо средство, например, упаковочное, если производимая в контейнере пеномасса еще не полностью отвердилась и является подвижной.

Наиболее близкая к заявляемой нами конструкции пленочного реактора описана нами в патенте РФ № 2297376 (заявка № 2002125394). В соответствии с этим патентом пленочный реактор для получения пористого материала на месте применения состоит из основных герметичных пленочных камер, соединенных через устраняемую перегородку и содержащих исходные компоненты для получения целевого продукта путем их ручного смешивания методом «передавливания» в общей камере, которую образуют путем устранения указанной перегородки. Контейнер также содержит свободную вспомогательную камеру, объем которой установлен исходя из требований метода смешивания «передавливанием». При всем совершенстве этой конструкции она не позволяет производить пористое средство заданного профиля и с требуемыми для использования технологическими характеристиками. Существенным недостатком известной конструкции, как показала практика ее применения, является также неприспособленность к использованию более интенсивного на сегодня метода ручного перемешивания в пленочной таре - метода встряхивания и взбалтывания, ограничивается только методом передавливания.

Известный реактор ограничен выпуском из него бесформенной жидкой массы, вспенивающейся уже за пределами контейнера, т.е. реактор выступает здесь как аппарат смешивания компонентов, но не как реактор для установления и реализации в нем требуемого взаимодействия компонентов регулируемой степени конверсии их для последующей организованной экструзии образованной пеномассы через выпускное устройство. Изготовление известного реактора-смесителя из многослойного барьерного пленочного материала (равно как и помещение его во внутрь наружного пакета) не позволяет вести оперативный визуальный контроль за технологическим процессом получения реакционной пеномассы. Выявление указанных ограничений известной конструкции и потребности в пористых средствах различной степени готовности (живучести) и профиля стимулировали авторов на создание конструкции пленочного контейнера-реактора-экструдера для получения различных пористых средств, которые могут выводиться из реактора к месту потребления с заданной степенью пористости, отверждения и профиля. В этой связи для заявляемой конструкции пленочного реактора, которая предполагает получение целевого пористого средства внутри защитной оболочки из материала самого реактора, в уровне техники мы отражаем известность пакета пленочной конструкции для изготовления подушки пеноматериала на месте ее применения (патент США № 5899325 и наш патент РФ № 2245284). Согласно этим изобретениям смешивание исходных компонентов, хранящихся в герметизированных основных камерах пленочного контейнера, проводят в общей камере смешивания и затем реакционную смесь в виде вспенивающейся массы выпускают в наружный вспомогательный пакет, в котором находятся и сами основные камеры. В этом наружном пакете вспенивающаяся масса приобретает свою окончательную отвержденную форму, которая диктуется либо формой используемого наружного пакета, либо формой изделия, в которое помещается пакет со вспенивающейся в нем реакционной массой, например, в тару, в которой упаковывается какое-либо хрупкое изделие. Особенность этой конструкции состоит в том, что наружный пленочный пакет укрывает собой основные камеры контейнера и при выпуске из них вспенивающейся массы в наружный пакет она обволакивает основные камеры и не позволяет образовавшееся пористое средство полностью освободить от наружной оболочки, когда это необходимо по условиям его использования или по экономическим требованиям. Например, в медицинских целях, при необходимости иметь пористое средство заданной живучести и профиля. Не случайно поэтому, что данная конструкция вообще не содержит устройства для выпуска из наружного пакета пористой массы. Она такой задачи и не ставит.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей изобретения является создание конструкции пленочного реактора-экструдера для получения на месте применения различных по химическому составу, пористой структуре и профилю пористых средств.

Согласно изобретения пленочный реактор-экструдер состоит из соединенных через устраняемую перегородку герметичных пленочных камер, которые содержат исходные компоненты для получения целевого продукта (пористого средства) путем их взаимодействия в общей камере, образуемой за счет устранения указанной перегородки и последующего выпуска подвижной пористой массы из общей камеры. Для того чтобы получить возможность регулирования химического состава, степени отверждения, пористой структуры реакционной массы и ее подвижности на этапе взаимодействия исходных веществ внутри реактора, а также для формирования профиля выпускаемой из реактора пористой массы и производимого пористого изделия реактор содержит свободный вспомогательный объем, который соединен с общей камерой. В некоторых случаях (при малой пористости производимого средства) вспомогательный объем образуют в самой общей камере. При этом общий объем реактора, который образуют при устранении всех его перегородок и который он способен вместить в себя, по меньшей мере равен объему образуемой в реакторе пеномассы:

Vo К(Vк)

где: Vo - общий объем реактора;

К=Ук/Уп

К - коэффициент порообразования;

Vк - сумма объемов, занимаемых исходными компонентами;

Ук - средний удельный вес исходных компонентов;

Уп - кажущаяся плотность подвижной пеномассы, образуемой в контейнере.

Вспомогательный объем реактора, который образуют непосредственно в общей камере или в виде вспомогательной камеры, устанавливают исходя из задаваемого технологического режима - времени пребывания подвижной пеномассы в самом реакторе, требуемой степени завершенности ее вспенивания и отверждения режима последующего формирования из нее необходимого профиля.

При коэффициенте порообразования К=2, т.е. когда конечным продуктом является малопористое средство и общая камера способна вместить промежуточный продукт его получения, вспомогательный объем можно иметь в самой общей камере. В таком случае этот вспомогательный объем одновременно будет служить технологическим объемом для проведения стадии ручного смешивания исходных компонентов.

Немаловажной особенностью заявляемой конструкции является задаваемый объем общей камеры, который устанавливают исходя из требований ручного метода смешивания исходных компонентов и его универсальности:

Vок=Vк/(0,1÷0,8), где Voк - объем общей камеры.

Наиболее предпочтительным и универсальным с позиции применения широкого ассортимента исходных компонентов является конструкция заявляемого реактора, в котором свободный вспомогательный объем создан в виде вспомогательной камеры, соединенной с общей камерой смешивания компонентов. Для осуществления процесса формирования в целевом продукте заданного профиля заявляемый реактор-экструдер содержит выпускное устройство в виде формообразующей фильеры, которая на момент хранения реактора может закрываться устраняемой перегородкой, крышкой, заглушкой и образовываться во вспомогательной камере. Последняя также может служить выпускным каналом-фильерой.

Как вариант возможного соединения общей камеры смешивания со вспомогательной камерой, когда последняя имеет значительно большие размеры, чем общая камера, и может храниться от основной части пленочного реактора отдельно и/или служить как внешняя защита основных камер, в которых находятся опасные компоненты, является их временное разъемное соединение, например, по схеме «проходной штуцер - проходной колпачок».

При относительно малых количествах производимого в пленочном реакторе пористого средства и соответственно - небольших размерах самого реактора наиболее предпочтительным его исполнением является форма «рукава», при которой поперечное сечение реактора в несколько раз меньше его длины (по типу «колбаски»); общая камера смешивания и вспомогательная камера образуют эту форму путем соединения через устраняемую перегородку, последовательного схеме «вспомогательная камера - основная камера А и далее камера Б» или по схеме «вспомогательная камера - основная камера Б и далее камера А». Камеры А и Б содержат исходные компоненты для получения целевого продукта - пористого средства.

В отдельных ответственных применениях (например, при получении терапевтических пористых средств, накладываемых на рану или перелом на месте применения вне больничных условий) требуется осуществлять визуальный контроль за процессом образования пористого средства уже на стадии его получения внутри самого контейнера. Для решения этой задачи заявляемый пленочный реактор содержит прозрачную (для визуального наблюдения) вспомогательную камеру, которую изготавливают, как правило, из однослойного прозрачного пленочного материала-полиэтилена, полиэтилентерефтала, поливинилхлорида, полиуретана и других известных полимеров и их сополимеров медицинского качества. Вместе с тем, требование прозрачности для вспомогательной камеры может вступать в противоречие с требованием барьерных свойств, которыми должны обладать основные пленочные камеры реактора, а также с требованиями технологичности общей конструкции, с его изготовлением из единого листа-заготовки пленочного материала. Решение этого противоречия в заявляемой конструкции осуществлено путем выполнения пленочного реактора по типу «рукав в рукаве», в котором внутренний рукав выполнен прозрачным, содержит основные и вспомогательную камеры, имеет общий объем, по меньшей мере, равный объему образуемой в нем подвижной пористой массы, а наружный рукав выполнен из многослойного барьерного материала, имеет длину, по меньшей мере, равную сумме длин основных камер (содержащих исходные компоненты), закрыт, по меньшей мере, с одной стороны (со стороны основной камеры) и укрывает собой основные камеры, оставляя вспомогательную прозрачную неукрытую камеру для визуального наблюдения за процессом образования пористой массы, или обеспечивает возможность извлечения из него внутреннего рукава в момент получения пористого средства. При этом оба рукава имеют близкие по значению поперечные размеры и соответственно - плотную взаимную посадку. Выполнение пленочного реактора по указанному типу позволяет придать его конструкции надлежащие барьерные свойства, защищать внешнюю среду от проникающих паров токсичных исходных компонентов в момент хранения пленочного реактора с токсичными компонентами во внутреннем однослойном с невысокими барьерными свойствами рукаве.

Заявляемая конструкция пленочного реактора-экструдера дает возможность совмещения исходных компонентов в общей камере различными ручными методами смешивания - методом мятия, передавливания, встряхивания или взбалтывания. Последние разработки методов встряхивания (применяется для смешивания жидких и порошкообразных компонентов) и взбалтывания (применяется для смешивания жидких компонентов) приводят авторов настоящего изобретения к необходимости включения в состав заявляемого реактора дополнительной камеры (камер). Такая камера (камеры) соединена с общей камерой реактора через дополнительную устраняемую перегородку, а при наличии нескольких дополнительных камер они соединены и между собой также через отдельную устраняемую перегородку. Дополнительная камера содержит терморазлагаемое вещество или низкокипящий продукт (температура разложения или кипения находятся в пределах от 40°С до 80°С), а дополнительные камеры (когда их не менее двух) содержат взаимодействующие с выделением газа продукты в количестве, которое обеспечивает общей камере формоустойчивость и возможность совмещения основных компонентов (для получения целевого пористого средства) наиболее интенсивным методом ручного смешивания - методом встряхивания или взбалтывания.

В качестве исходных газообразующих продуктов, для заполнения дополнительных герметичных камер можно использовать практически любые пары твердых и/или жидких веществ, при смешивании которых выделяются газообразные продукты (отдельный газ или смесь газов). Ограничением при их выборе является допустимая химическая активность исходных продуктов и продуктов их взаимодействия. Они не должны оказывать нежелательного влияния на основные компоненты и на целевое пористое средство. К таким газообразующим продуктам можно отнести относительно сильную кислоту в паре с солями угольной кислоты, кислоты в паре с металлами, вещества со свободными изоцианатными группами (изоцианаты) в паре с водой и каталитическими добавками и другие, если они не нарушают указанные выше ограничения.

В качестве терморазлагаемых веществ можно использовать углекислый аммоний (температура разложения около 58°С) или кислый углекислый аммоний (температура разложения в пределах 40-60°С) и др. Перечень подобных веществ можно подобрать из справочников химика (см.,например, Справочник химика. Том 2, изд. «Химия», 1967 г.Ленинград).

В качестве низкокипящих веществ можно использовать углеводороды, простые и сложные эфиры, альдегиды, спирты и прочие. Среди названных - гексан, этилацетат, ацетон, дихлорметан, четыреххлористый углерод, петролейный эфир, метанол и этанол (см. также указанный Справочник. Тома 1-6). Количество веществ, применяемых для образования газообразных продуктов, устанавливают исходя из требуемого объема газа, который должен обеспечить общей камере необходимую формоустойчивость. Эксперименты показали, что требуемый объем газа в общей камере, находящейся под его некоторым избыточном давлением, должен составлять от 0,1 до 1,0 объемной части от суммарного объема смешиваемых основных компонентов.

Изготовление заявляемого пленочного реактора-экструдера по типу «рукав в рукаве» открывает новые возможности для созданной конструкции - приспособление ее к получению подвижной пористой массы внутри контейнера и последующего вывода этой массы под избыточным давлением газообразных продуктов, образуемых в дополнительных камерах реактора. Для реализации этой новой возможности дополнительные камеры размещают в торце наружного рукава, который в этом случае герметично прикрепляется к внутреннему рукаву снаружи места соединения вспомогательной камеры (1) и камеры (2), если длина наружного рукава не укрывает (по требованиям визуального контроля) вспомогательную камеру реактора. Или наружный рукава выполняют достаточной длины с тем, чтобы он закрывал весь внутренний рукав и свои газообразующие дополнительные камеры. Образуемый в дополнительных камерах газ выводится из общей камеры смешивания (11+12) газообразующих веществ или выводится из одной дополнительной камеры (если в качестве газообразователей выступают терморазлагаемые или низкокипящие вещества) и воздействует своим давлением на тонкопленочный (однослойный, легкосминаемый) внутренний рукав, т.е. на общую реакционную камеру исходных компонентов, где к этому времени уже образуют подвижную пористую массу. Под избыточным давлением газа на внутренний пленочный рукав подвижная пористая масса выводится либо во вспомогательную камеру и далее - за пределы реактора через формообразующую фильеру, либо сразу за пределы реактора через формообразующую фильеру, если вспомогательная камера не используется в данной технологии, а вспомогательный объем образован в самой общей камере. Когда производимое пористое изделие характеризуется малой кажущейся плотностью, в общей камере и/или во вспомогательной камере выполняют небольшие по размеру отверстия (порядка 1 мм в диаметре) для выпуска избытка порообразующего газа, либо этот избыток газа выводят через выпускное устройство-фильеру реактора.

Сама же фильера может быть составной - внутренний пленочный рукав и наружная (съемная) жесткая формообразующая обкладка-короб (различной конфигурации).

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На Фиг.1 приведен эскиз заявляемого пленочного реактора-экструдера, выполненного в форме рукава и содержащего две основные пленочные камеры (2 и 3), в которых хранятся основные компоненты (А и Б), и содержащего вспомогательную пленочную камеру (1), свободную от компонентов. Камеры (1, 2 и 3) соединены с помощью герметизирующих устраняемых перегородок (хрупких или в виде механического зажима) соответственно (5 и 8). Реактор имеет также выпускной канал, выполненный в форме фильеры (на чертеже - круглой) для вывода из него подвижной пористой массы заданного профиля к месту ее доотверждения и/или довспенивания и использования. Этот канал может закрываться крышкой или перегородкой на время хранения реактора и до момента выпуска из него целевого средства и порообразующего газа. Реактор выполнен сварным из пленочного полимерного материала (полиэтилена или других) или многослойного пленочного материала с повышенными барьерными свойствами по отношению к парам основных исходных компонентов А и/или Б. Изготовление реактора целесообразно проводить из единого листа пленочного материала, путем его сворачивания (по выкройке) и сварки с образованием сварного непрерывного шва (6).

Поз.1 - вид реактора в плане (по разрезу - «а-а«).

Поз.11 - вид реактора сбоку.

На Фиг.2 приведен эскиз заявляемого пленочного реактора-экструдера, выполненного в форме «рукав в рукаве» и содержащего внутренний рукав (камеры 1, 2 и 3) из прозрачного однослойного полимерного пленочного материала. Наружный рукав выполнен из барьерного многослойного пленочного материала (полиэтилен-алюминиевая фольга-полиэтилентерефталат, в качестве примера). Наружный рукав укрывает собой основные камеры (2 и 3), в которых хранятся токсичные компоненты А и Б (например, полиольный и изоцианатный компонеты для получения полиуретанового пористого средства - жесткого или эластичного пенополиуретана).

Вспомогательная камера (1) остается при этом свободной от прикрытия и доступной для визуального наблюдения за процессом образования пористого средства.

Поз.1 - вид реактора в плане (по разрезу «а-а»).

Поз.11 - вид реактора сбоку.

На Фиг.3 приведен эскиз заявляемого пленочного реактора-экструдера, выполненного в форме рукава при последовательном соединения через устраняемые перегородки камер (1, 2, 3) с дополнительной камерой смешивания вспомогательных газообразующих веществ (Г и Д). Дополнительные камеры (11 и 12) разделены устраняемой перегородкой (13), на чертеже - хрупкой, при устранении которой образуют дополнительную камеру смешивания газообразующих веществ (например, для выделения углекислого газа при смешивании порошка лимонной кислоты и водного раствора питьевой соды). Выделяющийся газ поступает под некоторым избыточным давлением в общую камеру смешивания (2+3) основных компонентов А и Б и придает ей необходимую формоустойчивость для осуществления процесса совмещения исходных компонентов А и Б методом встряхивания (если компоненты А и Б - порошок и жидкость) или методом взбалтывания (при компонентах А и Б - жидкость и жидкость). Образуемая пористая подвижная масса занимает полностью или частично весь общий объем пленочного реактора (камеры 1, 2, 3, 11 и 12) и затем ее выдавливают из реактора через выпускной канал-фильеру (4), например, путем сворачивания оконечной его части со стороны камер 11 и 12 (по типу выдавливания зубной пасты из тюбика).

На Фиг.4 приведен эскиз заявляемого пленочного реактора-экструдера, выполненного в форме «рукав в рукаве», в котором наружный рукав выполнен из многослойного паронепроницаемого пленочного материала, обладающего барьерными свойствами по отношению к парам компонентов А и Б. Наружный рукав укрывает собой пленочные камеры (2 и 3), выполняемые из однослойного пленочного материала (в необходимых случаях - прозрачного) с недостаточными барьерными свойствами при длительных сроках хранения пленочного контейнера до его фактического использования. Наружный рукав герметично прикреплен (приварен) своим выходом к месту соединения камер 1 и 2 (снаружи). Наружный рукав кроме этого в своем торце имеет дополнительные камеры 11 и 12, содержащие газообразующие вещества Г и Д. При смешивании веществ Г и Д (например, кислоты и карбоната) путем устранения перегородки 13 (Фиг.3) между камерами 11 и 12 протекает химическая реакция с выделением газа (например, углекислого газа), который в свою очередь давит на общую пленочную камеру (2+3) смешивания исходных компонентов и выталкивает образуемую в ней пористую подвижную массу во вспомогательную камеру 1 и далее за пределы реактора через формообразующую фильеру к месту ее довспенивания и/или доотверждения и использования (например, в труднодоступную изолируемую или герметизируемую полость).

На Фиг.5 приведен эскиз одного из вариантов исполнения заявляемого реактора-экструдера, в котором наружный рукав выполнен из однослойного прозрачного пленочного материала. Наружный рукав (15) имеет длину, равную сумме длин основных камер (2 и 3) и свободной вспомогательной камеры (16), которая образована во внешнем рукаве. Все камеры соединены последовательно и образуют рукавную форму реактора-экструдера. Основные камеры (2 и 3), содержащие токсичные компоненты А и Б, выполнены из барьерного паронепроницаемого многослойного пленочного материала методом сварки по внутреннему (полиэтиленовому) слою. Размер основных камер установлен исходя из возможности применения различных методов ручного смешивания исходных компонентов (в зависимости от их вязкости, совместимости и количества). Наружный рукав со стороны вспомогательного объема (16) содержит выпускную фильеру (4).

Поз.1 - вид в плане (по а-а). Поз.11 - вид сбоку.

1 - вспомогательная пленочная камера для приема и дозревания подвижной пористой массы, образуемой в общей камере смешивания основных компонентов (2+3).

2 и 3 - основные герметизированные пленочные камеры с компонентами А и Б.

4 - выпускной канал-фильера для вывода из реактора подвижной пористой массы к месту ее окончательного довспенивания и/или доотверждения и использования.

5 и 8 - хрупкие герметизирующие перегородки (могут быть заменены на механические зажимы).

6 - сварной шов для образования пленочного реактора-экструдера в форме рукава из единого пленочного листа - заготовки путем его сворачивания-перегиба и сварки.

7 - съемная крышка, закрывающая выпускной канал пленочного контейнера в момент его хранения.

9 - наружный барьерный рукав, укрывающий собой основные камеры (2 и 3), изготавливают из барьерного материала, противодействующего испарению токсичных компонентов за пределы реактора.

10 - устраняемая герметизирующая перегородка (на чертеже - хрупкая) в месте соединения камеры (3) с дополнительной общей камерой (11+12), при устранении которой образуемый в камере (11+12) газ проникает в общую камеру смешивания.

11 - дополнительная камера, содержащая вспомогательное вещество Д.

12 - дополнительная камера, содержащая вспомогательное вещество Г, смешивание которого с веществом Д приводит к образованию газообразных продуктов реакции.

13 - устраняемая и герметизирующая дополнительные камеры (11 и 12), перегородка.

14 - задняя (глухая) стенка пленочной камеры (3), за которой располагаются дополнительные камеры 11 и 12, содержащие газовыделяющие вещества (Г и Д). Камеры 11 и 12 соединены между собой и с наружным рукавом через устраняемые (хрупкие) перегородки.

15 - наружный (прозрачный) рукав.

16 - вспомогательная камера, образованная в свободной части наружного рукава

Осуществление изобретения

Авторами настоящего изобретения уже организовано опытно-промышленное производство пленочных контейнеров-смесителей базовых конструкций в соответствии с изобретениями по патенту РФ № 2297346 и по заявке № 2006107426/12 от 10.03.2006. Исходя из этого опыта и настоящего подробного описания нового технического решения, которое базируется на указанных изобретениях, специалистам в данной области техники реализация заявляемого технического решения не представляет сколько-нибудь сложную инженерно-техническую задачу. Все исходные материалы имеются на российском рынке. Технология производства пленочных контейнеров отработана. Добавить к осуществленной конструкции вспомогательный объем, в том числе в виде дополнительных камер, и выпускной канал в виде фильеры также несложно.

В порядке эксперимента были изготовлены опытные образцы реактора-экструдера заявляемой конструкции, изображенные схематично на фиг.1 и 3 и предназначенные для производства полиуретанового микропористого средства - упаковочного (с использованием реактора по Фиг.1) и гидро-тепло-изоляционного полиуретанового микропористого средства в виде круглого жгута (с использованием реактора-экструдера по Фиг.3, имеющего выпускной канал-фильеру круглого сечения). Размеры реакторов в мм:

По Фиг.1 - длина (по главной оси) 438,0 и диаметр - 40,0, в том числе:

вспомогательная камера (1) 240/40,0 (объем 300 мл)

основная камера (2) 80/40 (объем 25 мл)

основная камера (3) 118/40 (объем 37 мл)

выпускной канал, диаметр 10,0.

По Фиг.3 - длина (по главной оси) 450, диаметр 40, в том числе:

вспомогательная камера (1) 240/40 (объем 300 мл)

основная камера (2) 80/40 (объем 25 мл)

основная камера (3) 118/40 (объем 37 мл)

дополнительная камера (11) 20/10 (объем 1.5 мл)

дополнительная камера (12) 20/10 (объем 1,5 мл)

выпускной канал, диаметр 10,0.

В камеру А загружали полиольный компонент (с добавками катализатора, воды и поверхностно-активного вещества) в количестве 12,5 мл. В камеру Б загружали полизоцианат в количестве 18,5 мл. В дополнительные камеры загружали воду с добавками в количестве 0,5 мл и полизоцианат в количестве 1,0 мл. Получали полиуретановое микропористое средство в виде круглого жгута диаметром 10 мм и длиной 500 мм. Полученные образцы имели кажущуюся плотность порядка 80-100 кг/куб.м.