CS272573B1

CS272573B1 - Foam rubber

Info

Publication number: CS272573B1
Application number: CS368788A
Authority: CS
Inventors: Kvetoslav Dipl Tech Koutny; Ivo Ing Nespor
Original assignee: Kvetoslav Dipl Tech Koutny; Ivo Ing Nespor
Priority date: 1988-05-30
Filing date: 1988-05-30
Publication date: 1991-02-12
Also published as: CS368788A1

Abstract

Crushed expanded polyester or polyether polyurethane waste is added to the latex mix for production of the foam rubber, alone or in combination with crushed foam rubber waste. The total content of added waste is 5-30, preferably 5-15 mass parts per 100 mass parts elastomer in dry state. The main advantage of the proposed solution is, aside from effective use of waste based on expanded polyurethane and foam rubber waste, the possibility of modifying the plasto-elastic characteristics of the resulting foam rubber with varied inclusion of both types of waste - e.g. advantageous for upholstery applications.

Description

pryže se přidává drcený odpad lehčeného polyuretanu polyesterového nebo polyéterového typu, samotný nebo v kombinaci s drcenou odpadní pěnovou pryží. Celkový obsah dávkovaného odpadu je 5 - 30, s výhodou 5-15 hmot. dílů na 100 hmot. dílů sušiny elastomerů. Bílavním přínosem řešení podle vynálezu je vedle efektivního využití odpadu na bázi lehčených polyuretanů a odpadní pěnové pryže především možnost modifikace plastoelastických vlastností výsledné pěnové pryže při různém zastoupení obou druhů odpadu - výhodné např. pro čalounické aplikace.In the rubber, crushed waste of expanded polyurethane of polyester or polyether type is added, alone or in combination with the crushed waste foam rubber. The total content of dosed waste is 5-30, preferably 5-15 wt. parts per 100 wt. parts of dry matter elastomers. In addition to the efficient use of expanded polyurethane waste and waste foam rubber, the advantage of the present invention is the possibility of modifying the plastoelastic properties of the resulting foam rubber with different proportions of both types of waste - useful for upholstery applications.

(11) , (11), (13) (13) Bl Bl (51) (51) Int. Int. Cl.⁵ Cl. ⁵ C 08 C 08 J 9/30 J 9/30 C 08 C 08 C 19/20 OJ C 19/20

CS 272 573 BlCS 272 573 Bl

Vynález se týká pěnová pryže na bází latexové směsi přírodního a/nebo syntetického kaučuku., která obsahuje drcený odpad lehčeného polyuretanu.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a foam rubber based on a latex blend of natural and / or synthetic rubber, which comprises crushed expanded polyurethane waste.

Výroba pěnové pryže patří už mezi tradiční technologie v gumárenském průmyslu. Pěnová pryž se vyrábí z latexových směsí na bázi přírodního nebo v poslední době také na bázi syntetického kaučuku. Nejznémější výrobní postupy, používané pro přípravu pěnové pryže jsou způsob Dunlopův a způsob podle Talalay. Dunlopův způsob je technologicky jednodušší a více rozšířený. Na rozdíl od způsobu podle Talalay vzniká ale při výrobě podle tohoto způsobu vyšší procento odpadů. Jedná se především o přetoky při plnění forem, zbytky po ostříhání a čištění výlisků nebo také o vadné výrobky.The production of foam rubber is already a traditional technology in the rubber industry. Foam rubber is made from latex mixtures based on natural or recently also synthetic rubber. The best known manufacturing processes used to prepare foam rubber are the Dunlop method and the Talalay method. Dunlop's method is technologically simpler and more widespread. In contrast to the Talalay method, however, a higher percentage of waste is produced in the production of this method. These are mainly overflows during filling of molds, residues after cutting and cleaning of moldings or also defective products.

Snahou výrobců je využít i těchto odpadů, protože se jedná většinou o kvalitní, nedegradovaný a neznečištěný materiál. Nejčastěji se takový odpad drtí na částice c velikosti několika cm^ a používá se jako výplň pro izolační účely. Toto využití však není ekonomicky výhodné, protože cena drti je poměrně nízká.Producers also endeavor to utilize these wastes as they are mostly of high quality, undegraded and unpolluted material. Most often, such waste is crushed to a particle size of several cm 3 and is used as a filler for insulation purposes. However, this utilization is not economically advantageous because the cost of the pulp is relatively low.

Podle dalšího známého způsobu se odpadní pryž drtí na částice o velikosti 0,002 až 0,003 mm. Za pomoci taliového oleje se vytváří disperze s obsahem 47 až 50 % sušiny a tato se potom přidává do latexové sněsi. v množství kolem 10 dsk. Podle publikovaných výsledků neovlivňuje přídavek takto připravené disperze do latexové směsi ani technologii, ani vlastnosti výrobku.According to another known method, the waste rubber is crushed to a particle size of 0.002 to 0.003 mm. With the help of tall oil, a dispersion containing 47-50% solids is formed and is then added to the latex gum. in amounts around 10 dsk. According to the published results, the addition of the dispersion thus prepared into the latex mixture does not affect the technology or product properties.

Jiný způsob přípravy pěnové pryže využívá vznikajících odpadů ve formě jemných částic, drcených na velikost max. 1,25 až 2,5 mm, s výhodou potom 1, 25 až 1,5 mm, které se vmíchají do latexové směsi, v kontinuálním mixeru se společně našlehají, plní do forem, vulkanizují se, vypírají a suší. Používaná drt může být vysušená i nevysušená, její dávkování se pohybuje v rozmezí 5 až 15 dsk. Při tomto postupu se velmi efektivně a jednoduše využije odpadní pěnová pryž, aniž dojde k negativní změně fyzikálně-mechanických nebo vzhledových vlastností výsledné pěnové pryže.Another method of preparing foam rubber utilizes the resulting waste in the form of fine particles, crushed to a size of max. 1.25 to 2.5 mm, preferably 1.25 to 1.5 mm, which are mixed into the latex mixture, in a continuous mixer. together they whip, mold, vulcanize, wash and dry. The pulp used may be dried or not dried, its dosage ranges from 5 to 15 phr. In this process, waste foam rubber is utilized very efficiently and simply, without negatively affecting the physico-mechanical or appearance properties of the resulting foam rubber.

Je popsán také další postup, při kterém jsou částice odpadu pěnové pryže míchány s 0,5 až 10 % disperzí latexu v množství 0,5 až 20 % (sušiny). Takto upravené částice se potom vmíchávají do pěny, v jejíž struktuře jsou potom po želatinaci a vulkanizaci pevně zabudovány. Kromě složení směsi nejsou k tomuto postupu známy žádné další podrobnosti.A further process is described in which the foam rubber waste particles are mixed with 0.5 to 10% of the latex dispersion in an amount of 0.5 to 20% (dry matter). The treated particles are then mixed into the foam, in which they are firmly incorporated after gelation and vulcanization. Apart from the composition of the mixture, no further details are known about this process.

Provozně zavedený a využívaný je postup, při kterém se odpady z pěnové pryže drtí a pojí dvoukcponentní polyuretanovou směsí. Vyrobené bloky mají měrnou hmotnost 120 až 20C kg/m^ a ve své porézní struktuře jsou velmi pravidelné.A process in which foam rubber wastes are crushed and bonded with a two-component polyurethane mixture is operationally established and utilized. The blocks produced have a density of 120 to 20 kg / m 2 and are very regular in their porous structure.

Výše uvedené postupy řeší různými způsoby zpracování odpadu z pěnové pryže. Lze říci, že ve svém komplexu dávají možnosti zpracovat prakticky všechny vznikající odpady z pěnové pryže a dosáhnout v podstatě bezodpadové výroby.The above processes are solved by different methods of treatment of foam rubber waste. It can be said that in their complex they give the possibility to process virtually all the generated foam rubber wastes and to achieve essentially waste-free production.

Na základě rozboru výše uvedeného stavu techniky by se tedy mohlo zdát, že oblast výroby pěnové pryže, obsahující lehčený elastomemí odpad je z principiálního hlediska dořešena. Novou cestou v tomto směru je ale řešení podle vynálezu. Jedná se o pěnovou pryž na bázi běžné latexové směsi přírodního á/nebo syntetického dřeňového kaučuku, přičemž podstata vynálezu spočívá v tom, že vedle ostatních přísad tato směsThus, on the basis of an analysis of the aforementioned prior art, it would appear that the field of foam rubber production comprising expanded elastomeric waste is in principle resolved. However, a novel way in this direction is the solution according to the invention. It is a foam rubber based on a conventional latex blend of natural and / or synthetic pulp rubber, the invention being based on the fact that, besides other additives, this blend

CS 272 573 BlCS 272 573 Bl

Tabulka 1:Table 1:

Fyzikálně-mechanické vlastnosti pěnové pryže obsahující desintegrát odpadního lehČeného polyuretanu.Physico-mechanical properties of foamed polyurethane waste disintegrate.

množství polyuret. odpadu fdskj amount polyurethane. waste fdskj pevnost v tahu fMPa] tensile strength fMPa] tažnost (%] ductility (%) modul 100 % [MPa] module 100% [MPa] pevnost v dalším trhání [ N/mm J tear strength [N / mm J odpor proti stlač. [KPaJ resistance against push. [KPaJ deforma- ce [%] deforma- ce [%] objemová hmotnost [ kg/m³Jdensity [kg / m ³ J] bez odpadu without waste 0,073 0,073 174 174 0,049 0,049 0,34 0.34 6,6 6.6 3,71 3.71 98,06 98.06 5 5 0,070 0,070 174 174 0,048 0,048 0,38 0.38 6,87 6.87 3,87 3.87 108,67 108.67 10 10 0,080 0,080 172 172 0,058 0,058 0,39 0.39 7,42 7.42 3,42 3.42 109,94 109.94 15 15 Dec 0,069 0,069 160 160 0,053 0,053 0,39 0.39 7,80 7.80 3,95 3.95 112,63 112.63

Jak je vidět z hodnot uvedených v tabulce 1 přítomnost odpadu nejvíce ovlivňuje hodnotu odporu proti stlačení a objemovou hmotnost. Obě tyto hmoty je možno dále regulovat dobou, popřípadě intenzitou šlehání.As can be seen from the values given in Table 1, the presence of waste most influences the resistance value and the density. Both of these materials can be further controlled by the time or intensity of whipping.

Ztužujícího efektu přítomnosti odpadu ve směsi lze s výhodou využít pro některé výrobky (například v již zmíněných čalounických aplikacích) při zachování ostatních důležitých vlastností, především deformace.The stiffening effect of the presence of waste in the mixture can be advantageously used for some products (for example in the aforementioned upholstery applications) while maintaining other important properties, especially deformation.

Příklad 2Example 2

Odpadní pěnová pryž a odpadní lehčený polyuretan se, obdobně jako v příkladu 1, nejprve drtí na nožovém mlýně za použití síta s otvory o průměru 3 mm. Získaná drt se potom přidává do latexové směsi, jejíž základní komponenty (včetně dávkování) jsou shodné b příkladem 1. Obě složky odpadu jsou dávkovány ve hmot. poměru 1:1, jejich celkové množství ve směsi je postupně 5,0; 10,0 a 15,0 hmot. dílů na 100 hmot. dílů sušiny elastomerní složky.The waste foam rubber and the expanded polyurethane waste, as in Example 1, are first crushed on a knife mill using a 3 mm sieve. The obtained grit is then added to a latex mixture whose basic components (including dosing) are the same as in Example 1. Both components of the waste are dosed in mass. a 1: 1 ratio, the total amount of the mixture being sequentially 5.0; 10.0 and 15.0 wt. parts per 100 wt. dry weight components of the elastomeric component.

Tato směs se potom našlehává na objemovou hmotnost 170 až 175 kg/m^ (vyšší než v příkl. 1), plní se do forem a vulkanizuje při 110 °C po dobu 30 minut. Zvulkanizcvaná pěnová pryž se vypírá v tekoucí vodě, ždímá a suší při teplotě 110 °C.This mixture is then whipped to a density of 170-175 kg / m 2 (higher than in Example 1), filled into molds and cured at 110 ° C for 30 minutes. The vulcanized foam rubber is washed in running water, squeezed and dried at 110 ° C.

Fyzikálně-mechanické vlastnosti vyrobených vzorků pěnové pryže s obsahem odpadní pěnové pryže a odpadního lehčeného polyuretanu jsou přehledně uvedeny v tabulce 2:The physico-mechanical properties of manufactured foam rubber samples containing waste foam rubber and expanded polyurethane waste are summarized in Table 2:

Tabulka 2: ·Table 2: ·

Zjištěné fyzikálně-mechanické vlastnosti pěnové pryže se zamíchaným odpadem lehčeného polyuretanu i odpadní pěnové pryže jsou uvedeny v následující tabulce.The physicochemical properties of the foamed rubber mixed with expanded polyurethane waste as well as the waste foam rubber are ascertained in the following table.

množství odpadu [dsk ] amount of waste [dsk] pevnost v tahu [MPa] tensile strength [MPa] tažnost [%] ductility [%] modul 100 % module 100% pevnost v dalším trhání [N/mm] tear strength [N / mm] odpor proti stlač. [KPaJ resistance against push. [KPaJ deforma- de [%] deforma- de [%] objemová hmotnost [kg/cm^J bulk density [kg / cm @ -1] 0 0 0,083 0,083 180 180 0,053 0,053 0,43 0.43 13,1 13.1 3,73 3.73 123,08 123.08 5 5 0,65 0.65 170 170 - - 0,503 0.503 13,4 13.4 2,88 2.88 124,73 124.73 10 10 0,84 0.84 170 170 0,054 0,054 0,509 0.509 19,4 19.4 2,53 2.53 144,98 144.98 15 15 Dec 0,86 0.86 178 178 0,051 0.051 0,44 0.44 17,9 17.9 3,56 3.56 142,36 142.36

CS 272 573 Bl obsahuje drcený odpad lehěeného polyuretanu polyesterového nebo polyéterového typu, samotný nebo i v kombinaci s drcenou odpadní pěnovou pryží. Celkový obsah dávkovaného odpadu je 5 až 30 s výhodou 5 až 15 hmot. dílů na 100 hmot. dílů sušiny elastomeru. Vzájemný poměr odpadu lehěeného polyuretanu a odpadní pěnové pryže je s výhodou 10:1 až 1:10, velikost částic drceného odpadu lehěeného polyuretanu i drcené pěnové pryže, daná jejich maximálním rozměrem, potom s výhodou 1,0 až 2,5 mm.CS 272 573 B1 comprises crushed waste of expanded polyurethane of polyester or polyether type, alone or in combination with crushed waste foam rubber. The total content of the dosed waste is 5 to 30, preferably 5 to 15 wt. parts per 100 wt. parts of elastomer dry matter. The ratio of the split polyurethane waste to the waste foam rubber is preferably 10: 1 to 1:10, the particle size of the split polyurethane waste and the crushed foam rubber, given their maximum size, then preferably 1.0 to 2.5 mm.

Hlavním přínosem řešení podle vynálezu je vedle efektivního využití odpadu na bázi lehčených polyuretanů a odpadní pěnové pryže především možnost modifikace plastoelastických vlastností výsledné pěnové pryže při různém zastoupení obou druhů odpadu. Vezmeme-li v úvahu, že v poslední době se například pro čalounění často používá kombinace různých druhů Lehčených materiálů s cílem dosáhnout určitých speciálních vlastností, je zřejmé, že výše uvedený přínos řešení podle vynálezu je z praktického hlediska velmi užitečný.The main benefit of the solution according to the invention is, besides the efficient utilization of waste based on expanded polyurethanes and waste foam rubber, in particular the possibility to modify the plastoelastic properties of the resulting foam rubber with different representation of both types of waste. Considering that, for example, a combination of different types of lightweight materials has often been used for upholstery recently in order to achieve certain special properties, it is clear that the above benefit of the present invention is very useful in practice.

K bližšímu objasnění podstaty vynálezu slouží následující příklady.The following examples serve to illustrate the invention in more detail.

Příklad 1Example 1

Odpadní lehčený polyuretan polyesterového typu byl dezintegrován na nožovém mlýně za použití síta s otvory o průměru 3 mm. Získaná drt byla potom.přidávána do latexové směsi v množství 5,10 a 15 hmot. dílů na ICO hmot. dílů sušiny elastomerů.The polyester waste type expanded polyurethane was disintegrated in a knife mill using a 3 mm sieve. The obtained grit was then added to the latex mixture in amounts of 5.10 and 15 wt. parts per ICO wt. parts of dry matter elastomers.

Složení latexové směsi (v sušině) bylo následující:The composition of the latex mixture (in dry matter) was as follows:

butadien-styrenový kaučuk (sušina 64% latexu) butadiene-styrene rubber (dry matter 64% latex) 100,00 100.00 hmot. wt. dílů parts vulkanizačni přísady vulcanizing additives 3,80 3.80 hmot. wt. dílů parts antioxidanty a stabilizátory antioxidants and stabilizers 0,93 0.93 hmot. wt. dílů parts oxid zinečnatý zinc oxide 2,95 2.95 hmot. wt. dílů parts hexafluorekřemičitan sodný (želatinační činidlo)' sodium hexafluorosilicate (gelling agent) ' 2,70 2.70 hmot. wt. dílů parts kaolín (plnivo) kaolin (filler) 3,25 3.25 hmot. wt. dílů parts olean draselný (zpěňovací přísada) potassium oleate (foaming agent) 0,60 0.60 hmot. wt. dílů parts drí odpadního lehěeného polyuretanu 5,0; grinding waste polyurethane waste 5.0; 10,0; 15,0 10.0; 15.0 hmot. wt. dílů parts

Z výše uvedené latexové směsi byla potom našleháním na laboratorním šlehači připravena pěna o objemové hmotnosti 157 až 164- kg/m^, respektive latexové směsi bez obsahu polyuretanové drti 155 kg/m\ Po naplnění do forem byla potom směs vulkanizována při teplotě 110 °C po dobu 30 minut. Zvulkanizovaná pěnová pryž byla potom vypírána ve vodě a sušena. Fyzikálně-mechanické vlastnosti vzorků pěnové pryže s obsahem odpadního lehěeného polyuretanu jsou uvedeny v následující tabulce:From the above latex mixture, a foam having a density of 157-164 kg / m @ 2 or a latex mixture without a polyurethane grit content of 155 kg / m @ 2 was prepared by whipping on a laboratory whisk. for 30 minutes. The vulcanized foam rubber was then washed in water and dried. Physical-mechanical properties of foam rubber samples containing waste polyurethane waste are shown in the following table:

**

CS 272 573 Bl x/ Polyuretan - polyeterový typ a odpad z pěnové pryže jsou obsaženy ve hmot. poměru 1:1CS 272 573 B1 x / Polyurethane - polyether type and foam rubber waste are contained in weight% by weight. 1: 1 ratio

Také v příkladu 2 ovlivňuje přítomnost odpadu nejvíce hodnotu odporu proti stla· ěení a objemovou hmotnost získané pěnové pryže. Vzhledem k tomu, že je zde zastoupen jak odpad lehčeného polyuretanu, tak i odpad pěnové pryže, jsou ve vlastnostech výsledné modifikované pěnové pryže kombinovány vlastnosti obou těchto materiálů. To je výhodné například v čalounických aplikacích, kde jsou takové vlastnosti požadovány a doposud je bylo možno dosáhnout pouze kombinací samostatných polotovarů z lehčeného polyuretanu a polotovarů z pěnové pryže. Je zřejmé, že použití modifikované pěnové pryže podle vynálezu je výhodnější jak z hlediska nižších nákladů na výrobu, tak i z hlediska homogenity struktury výsledného výrobku.Also in Example 2, the presence of waste most influences the value of the compression resistance and the bulk density of the foamed rubber obtained. Since both expanded polyurethane waste and foam rubber waste are represented, the properties of the resulting modified foam rubber combine the properties of both these materials. This is advantageous, for example, in upholstery applications where such properties are desired, and hitherto, it has only been possible to achieve this by combining separate polyurethane foamed articles and foamed rubber articles. Obviously, the use of the modified foam rubber according to the invention is more advantageous both in terms of lower production costs and in terms of homogeneity of the structure of the resulting product.

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION

Claims

CLAIMS 1. A latex blend of natural and / or synthetic diene rubber comprising, in addition to elastomeric components, primarily vulcanizing, stabilizing, foaming and gelling additives, characterized in that it further comprises crushed polyester or polyether-type expanded polyurethane waste, alone or in combination with a waste foam rubber crushed, the total content of the dosed waste being 5 to 30, preferably 5 to 15 wt. parts per 100 wt. parts of elastomer dry matter.

Foam rubber according to claim 1, characterized in that the ratio of expanded polyurethane waste to waste foam rubber is in the range of 10: 1 to 1:10.

3. Foam rubber according to claim 1, characterized in that the particle size of the crushed waste of the expanded polyurethane and the crushed foam rubber, given by their maximum dimension, is