【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及由淀粉粉末或粉末形式的其他可发泡聚合物/聚合物混合物制备用作绝缘材料、过滤器或建筑材料的碳泡沫片材的方法。
技术介绍
1、淀粉粉末通常由不同的聚合物和蛋白质或聚合物混合物(例如玉米淀粉或其他植物基聚合物)组成。这还可以包括从燕麦或谷物产品获得的淀粉粉末。作为多糖，淀粉是天然生物聚合物。
2、已知当加热到相对高的温度时，在某些条件下，含有聚合物的淀粉是可发泡的，所形成的气泡的尺寸取决于具体的温度。在该过程中，一部分聚合物熔化，同时该聚合物或另一种聚合物的另一部分分解以形成气体，该气体基本上被捕获在熔融聚合物中并且形成作为中间产物的所需泡沫。这种泡沫呈棕色，具有柔软质地。
3、然而，如果选择过高的温度或不合适的环境条件，则淀粉完全分解并且不形成泡沫，最好的情况是形成烧焦的残渣片。
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的是提供用于制备细孔碳泡沫片材的方法和设备，该细孔碳泡沫片材具有大体上均质的结构，其确保可发泡淀粉粉末、聚合物或聚合物混合物的均匀发泡并且可靠地起作用且无需额外的蒸汽。
2、下文中的术语“薄层”应理解为是指基本上作为封闭层，完全且均匀地覆盖基底表面的涂层，并且在其中淀粉粉末的各个颗粒并排布置。
3、本专利技术的目的是通过以下方式实现的：
4、-将可发泡淀粉粉末或粉末形式的另一种可发泡聚合物或聚合物混合物的至少一个非常薄的层喷洒到耐温片状基底上，
5、-将淀粉粉末涂覆的基底引入炉中，
...【技术保护点】
1.由淀粉粉末或粉末形式的其他可发泡聚合物/聚合物混合物制备碳泡沫片材的方法，
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由于稳定化而能够处理的泡沫片材11最终在真空或保护气体下在>1000℃下进行碳化或在>2000℃下进行石墨化。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所采用的可发泡淀粉粉末是玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉或以燕麦/谷物为基础获得的淀粉粉末。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以约5℃/min的加热速率加热至发泡温度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述片状基底由可石墨化材料制成。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述片状基底由钢、石墨或另一种耐温材料制成。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，在喷洒到片状基底上之前或期间对可发泡淀粉粉末进行筛分。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，在淀粉粉末的每次发泡之后，将可发泡淀粉的另一个非常薄的层喷洒到已经存在的相对薄的经发泡的泡沫片
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，将淀粉粉末以局部变化的层厚度施加到片状基底或施加到预先发泡的泡沫片材，以形成泡沫片材的结构化表面。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，在淀粉粉末的施加层较厚的情况下，发泡温度降低约10％。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，所采用的片状基底是可石墨化材料，例如聚合物，例如聚丙烯腈。
12.用于执行由淀粉粉末或粉末形式的其他可发泡聚合物/聚合物混合物制备碳泡沫片材的方法的设备，其特征在于，炉(2)布置在填充氩气或氮气的箱体(1)中，其中炉(2)设置有用于接收淀粉涂覆的片状基底(4)的加热区(3)，其中炉(2)为输送式炉，所述输送式炉设置有运输装置(5)，所述运输装置(5)用于将淀粉涂覆的片状基底(4)从进料位置(6)运输到进入加热区(3)并且从所述加热区运输到卸料位置(7)，其中进料位置(6)和卸料位置(7)也能够在空间中处于相同位置或彼此相邻。
13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，运输装置(5)是耐高温输送带。
14.根据权利要求12和13所述的设备，其特征在于，用于接收淀粉的容器(9)布置在进料位置(6)上方并且耦接至振动设备(8)，所述容器(9)设置有筛分设备(10)。
15.用于执行由淀粉粉末或粉末形式的其他可发泡聚合物/聚合物混合物制备碳泡沫片材的方法的设备，其特征在于，能够加热的真空高温炉(12)设置有能够抽真空的隔热的壳体(13)，所述壳体(13)装配有用于惰性气体的气体入口(16)，所述气体入口(16)横向伸入壳体(13)中，其中气体入口(16)同时耦接到用于淀粉粉末(20)的供应装置，并且其中用于逐层沉积淀粉粉末(20)的接收容器(15)设置在壳体(13)内在气体入口(16)下方。
16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，所述供应装置由储存容器(19)组成，所述储存容器(19)连接至布置在其下方的弯管(17)，所述弯管(17)终止于气体入口(16)的侧壁，并且其中弯管(17)在其中布置有输送螺杆(18)，所述输送螺杆(18)作为用于使用所供应的惰性气体(16’)的气流或气体入口(16)中产生的空气将淀粉(20)沉积在壳体(13)中的接收容器(15)上的计量辅助。
...【技术特征摘要】
1.由淀粉粉末或粉末形式的其他可发泡聚合物/聚合物混合物制备碳泡沫片材的方法，
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由于稳定化而能够处理的泡沫片材11最终在真空或保护气体下在>1000℃下进行碳化或在>2000℃下进行石墨化。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所采用的可发泡淀粉粉末是玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉或以燕麦/谷物为基础获得的淀粉粉末。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以约5℃/min的加热速率加热至发泡温度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述片状基底由可石墨化材料制成。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述片状基底由钢、石墨或另一种耐温材料制成。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，在喷洒到片状基底上之前或期间对可发泡淀粉粉末进行筛分。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，在淀粉粉末的每次发泡之后，将可发泡淀粉的另一个非常薄的层喷洒到已经存在的相对薄的经发泡的泡沫片材上，并且重复发泡。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，将淀粉粉末以局部变化的层厚度施加到片状基底或施加到预先发泡的泡沫片材，以形成泡沫片材的结构化表面。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，在淀粉粉末的施加层较厚的情况下，发泡温度降低约10％。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，所采用的片状基底是可石墨化材料，例如聚合物，例如聚丙烯腈。
12.用于执行由淀粉粉末或粉末形式的其他可发泡聚合物/聚合物混合物制备...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·克莱恩，M·格拉德斯，
申请(专利权)人：尼邦科恩迈尔特种石墨集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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