Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von ausgehärteten, me
chanisch nacharbeitbaren Polyurethan-Formkörpern, -Formausbildungen an oder
-Einlagen in einem Trägerkörper od. dgl., insbesondere von Polyurethan-Formaus
bildungen an oder -Einlagen in Holz- oder Holz/Kunststoff-Verbund-Platten,
wobei das Polyurethan aus den Ausgangsstoffen angemischt, verarbeitet, unter
Wärmeeinwirkung ausgehärtet und dann soweit erforderlich mechanisch nachbear
beitet wird.The invention relates to a method for producing cured, me
can be reworked polyurethane moldings, moldings on or
-Inlays in a carrier body or the like, in particular from polyurethane mold
Formations on or inlays in wood or wood / plastic composite panels,
the polyurethane mixed from the raw materials, processed, under
Heat hardened and then mechanically reworkable if necessary
is being processed.
Die Verarbeitung von Polyurethan zu Formkörpern ist seit langem ständige Praxis
in der Elemente- und Möbelindustrie. Polyurethan wird auch viel eingesetzt, um
an Trägerkörpern, beispielsweise an Spanplatten, bestimmte Formausbildungen
zu ermöglichen. Beispielsweise werden mittlerweile hochqualitative Tischplat
ten aus mit Hochdruck-Schichtstoffplatten beschichteten Spanplatten an den
Rändern umlaufend, also nahtlos, mit Polyurethan-Formkanten versehen. Bekannt
ist es auch, zum feuchtigkeitsdichten Abschluß mit Hochdruck-Schichtstoffplat
ten beschichteter Spanplatten Polyurethan-Randkeder oder eingelassene Abtropf
leisten vorzusehen. Eine Vielzahl anderer Verwendungen für Polyurethan ist be
kannt, bedarf hier aber keiner weiteren Erläuterung.The processing of polyurethane into moldings has long been a constant practice
in the element and furniture industry. Polyurethane is also used a lot to
certain formations on carrier bodies, for example on chipboard
to enable. For example, high quality table tops are now being used
made of chipboard coated with high pressure laminate on the
All-round edges, i.e. seamless, with molded polyurethane edges. Known
it is also for moisture-tight sealing with high-pressure laminate
coated chipboard with polyurethane edging or embedded drain
afford to provide. A variety of other uses for polyurethane are
knows, but needs no further explanation here.
Zur Herstellung der Polyurethan-Formkörper (im folgenden ist der Einfachheit
halber immer von Polyurethan-Formkörpern die Rede, auch wenn jeweils im Ein
zelfall eine Formausbildung oder eine Einlage gemeint ist) wird das Polyure
than in Form von Ausgangsstoffen so bereitgestellt, daß seine Gesamt-Verar
beitungs- und Aushärtezeit dem gewünschten Einsatzfeld entspricht. Beispiels
weise ist es nicht unüblich, von einer Gesamt-Verarbeitungs- und Aushärtezeit
von ca. 40 Sekunden nach dem Anmischen auszugehen. Die Verarbeitung, beispiels
weise das Einspritzen einer Abtropfleiste in einen Trägerkörper, dauert dann
etwa 10 Sekunden, so daß die weitere Aushärtung noch 30 Sekunden benötigt.To produce the polyurethane molded body (the following is the simplicity
for the sake of molded polyurethane bodies, even if each in one
if a shape or an insert is meant), the polyure
than provided in the form of starting materials so that its total processing
processing and curing time corresponds to the desired field of application. Example
wise, it is not uncommon for a total processing and curing time
about 40 seconds after mixing. The processing, for example
as the injection of a drip tray in a carrier body, then takes
about 10 seconds, so that further curing takes 30 seconds.
Für die Bearbeitung in industriellem Rahmen wäre es natürlich optimal, wenn
das Polyurethan nach der Verarbeitung sehr schnell, gewissermaßen schlagartig
aushärten würde. Dann könnte man sehr kurzfristig nach der Verarbeitung den
nächsten Verfahrensschritt anschließen, nämlich das häufig erforderliche me
chanische Nachbearbeiten des hergestellten Polyurethan-Formkörpers. Um die
tatsächliche Aushärtekurve von Polyurethan diesem Ideal anzunähern, erwärmt
man das Polyurethan nach der Verarbeitung durch Infrarotbestrahlung, durch
Kontaktwärme od. dgl.. Das ist verfahrenstechnisch häufig nicht unproblema
tisch, diese Art der Erwärmung zeigt einen schlechten Energie-Wirkungsgrad
und außerdem ist die Eindringtiefe der Wärme nicht groß genug, so daß die
Aushärtung ungleichmäßig erfolgt.For processing in an industrial setting, it would of course be optimal if
the polyurethane very quickly after processing, so to speak suddenly
would harden. Then you could very shortly after processing
Connect the next process step, namely the frequently required me
mechanical reworking of the polyurethane molded body produced. To the
actual curing curve of polyurethane approaching this ideal warmed
the polyurethane after processing by infrared radiation, by
Contact heat or the like. This is often not without problems in terms of process technology
table, this type of heating shows poor energy efficiency
and besides, the depth of penetration of the heat is not great enough so that the
Curing occurs unevenly.
Es besteht also ein erheblicher praktischer Bedarf an einem Verfahren, mit
dem Polyurethan-Formkörper der angesprochenen Art wirksam, schnell und gleich
mäßig erwärmt werden können, um die Aushärtezeit so kurz wie möglich werden
zu lassen.There is therefore a considerable practical need for a method with
the polyurethane molded body of the type mentioned is effective, quick and the same
can be warmed moderately to make the curing time as short as possible
allow.
Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist nach der Lehre der vorliegenden Patentan
meldung dadurch gelöst, daß das Polyurethan (und ggf. der umgebende Trägerkör
per) zum Aushärten durch Mikrowelleneinstrahlung erwärmt wird. Die Erwär
mung von wasserhaltigen Materialien durch Mikrowelleneinstrahlung ist seit
langer Zeit schon bekannt. Erfindungsgemäß ist nun erkannt worden, daß Polyure
than ebenfalls durch Mikrowelleneinstrahlung erwärmt werden kann. Die Erfin
dung beruht auf der Erkenntnis, daß die OH-Gruppen des Polyurethans für ei
ne Wechselwirkung mit Mikrowellen ausreichende Ansatzpunkte bilden. Polyure
than läßt sich also ebenso wie wasserhaltige Materialien durch Mikrowellen
durch und durch, also völlig gleichmäßig erwärmen, und zwar äußerst schnell
und mit sehr hohem Wirkungsgrad, da eine direkte Energieumwandlung erfolgt.The task outlined above is based on the teaching of the present patent
message solved in that the polyurethane (and possibly the surrounding support body
per) is heated for curing by microwave radiation. The Erwär
Water-containing materials have been exposed to microwave radiation
already known for a long time. According to the invention, it has now been recognized that polyure
than can also be heated by microwave radiation. The Erfin
dung is based on the knowledge that the OH groups of the polyurethane for egg
ne interaction with microwaves form sufficient starting points. Polyure
Like water-containing materials, microwaves can be used
through and through, so heat completely evenly, and extremely quickly
and with a very high degree of efficiency, since a direct energy conversion takes place.
Praktische Versuche haben gezeigt, daß für den eingangs erläuterten häufigen
Anwendungsfall einer Einstellung der gesamten Verarbeitungs- und Aushärtezeit
auf ca. 40 Sekunden eine Mikrowelleneinstrahlung von 10 Sekunden ausreicht,
um eine vollständige Aushärtung des Polyurethans zu erreichen.
Practical tests have shown that for the above-mentioned frequent
Use case of setting the total processing and curing time
a microwave radiation of 10 seconds is sufficient for about 40 seconds,
to achieve complete curing of the polyurethane.
Weiter haben Versuche gezeigt, daß es empfehlenswert ist, daß die durch die
Mikrowelleneinstrahlung erreichte Temperatur des Polyurethans bei ca. 350
bis 400 K liegt.Experiments have also shown that it is advisable that the
Microwave radiation temperature of the polyurethane reached about 350
up to 400 K.
Ein besonders hoher Wirkungsgrad für die Erwärmung durch Mikrowelleneinstrah
lung ergibt sich bei Polyurethan-Formkörpern an oder Polyurethan-Einlagen in
einer Holzspanplatte, einer mit Hochdruck-Schichtstoffplatten beschichteten
Holzspanplatte od. dgl., und zwar deshalb, weil auch die Spanplatte durch
die Mikrowelleneinstrahlung mit hohem Wirkungsgrad erwärmt wird. Das liegt
am Wassergehalt der Spanplatte. Dadurch ist eine umfassende Erwärmung des
Polyurethan-Formkörpers auf zweierlei Weise gegeben, einerseits durch die
direkte Mikrowelleneinstrahlung in den Polyurethan-Formkörper, andererseits
durch den Wärmeübergang aus der Spanplatte in den Polyurethan-Formkörper.A particularly high degree of efficiency for heating by microwave radiation
tion results in the case of molded polyurethane articles or polyurethane inserts
a chipboard, one coated with high pressure laminate
Wood chipboard or the like, and that because the chipboard through
the microwave radiation is heated with high efficiency. It lies
on the water content of the chipboard. This means that the
Polyurethane molded body given in two ways, on the one hand by the
direct microwave radiation into the polyurethane molded body, on the other hand
due to the heat transfer from the chipboard into the molded polyurethane body.
Im Ergebnis stellt das erfindungsgemäße Verfahren eine neuartige Möglichkeit
dar, Polyurethan-Formkörper optimal schnell und völlig gleichmäßig auszuhär
ten. Das geschieht mit einem ausgesprochen hohen Energie-Wirkungsgrad. Es gelingt,
dem theoretischen Ideal des Härteverlaufs eines Polyurethan-Formkörpers - op
timale Verarbeitbarkeit während der Verarbeitungszeit, anschließend sprung
artige Aushärtung auf die zur mechanischen Nachbearbeitung erforderliche End
härte - wesentlich näher zu kommen als mit allen bislang bekannten Erwärmungs
verfahren.As a result, the method according to the invention represents a novel possibility of curing polyurethane moldings optimally quickly and completely uniformly. This is done with an extremely high energy efficiency. It is possible to come much closer to the theoretical ideal of the hardness curve of a molded polyurethane body - optimal processability during processing time, then sudden hardening to the final hardness required for mechanical finishing - than with all previously known heating processes.