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標題: 有關聚氨酯海綿全水真空發泡生產技術問題 [打印本頁]

作者: 無路車 時間: 2011-1-15 22:23
標題: 有關聚氨酯海綿全水真空發泡生產技術問題
本帖最后由無路車于 2011-1-15 22:27 編輯

有關聚氨酯海綿全水真空發泡生產技術問題
海綿就是泡沫密度低于18 kg/m3以下的低密度PU，方法通常是水用量超過4.5份（每100份多元醇），TDI用量超過55份，泡沫的散熱問題就非常突出，由于泡沫內部的熱量不易散發，在發泡過程中溫度自動升溫超過180℃，會引起泡沫自燃，導致火災危險。國內外解決辦法有三個，即負壓發泡技術、強制冷卻技術和液態CO2發泡技術。
1、負壓發泡技術
通常，泡沫發泡過程中，泡孔要承受大氣壓、泡沫自身重量和發泡時的氣體膨脹力這三種壓力。
P1為大氣壓力，P2為泡孔內部氣體膨脹而使泡孔受到的向外膨脹壓力，G為此泡孔上方的泡沫體重量。
在P≥P1＋G＋P2下，泡沫才能上升。
在負壓下，P1是一個變量，P2是受P1影響的變量。
根據我們實驗：一旦在發泡時泡沫料所受的外部壓力減少30%（即低于大氣壓力30%），泡沫塑料的密度可以降低15％～20％；當泡沫外界壓力減少50%時，泡沫密度能降低25％～30％。一般，在0.1 MPa（1 atm）下，用水量在4.3份(每100份聚醚多元醇)情況下，可制得密度為24 kg/m3左右的塊泡；當外界壓力降為0.05 MPa時，同樣4.3份水可制得密度為16 kg/m3的塊泡。值得注意的是，必須適當調整泡沫的上升及凝固時間，即延長上升時間、緩遲凝固時間，以保證泡沫在負壓下有充分的發泡機會。對于連續平頂塊狀海綿，“負壓發泡”的設備投資大，中小企業難以承受，但對于“箱式發泡”，其投資成本不會太大。
建議：建一個圓筒型真空房，形似“真空干燥箱”，再添一臺抽氣量大的真空泵，以保證在30 s內達到所需的真空度。
“箱式發泡”技術及工藝；
“箱式發泡”是“負壓發泡”的塊泡容器設備，是保證泡沫在負壓下有充分的發泡機會和保證泡沫體內部溫度不超過臨界溫度170
℃的設置有強制冷卻的水循環管路的一種設備。聚氨酯軟泡真空發泡工藝一般是將聚氨酯混合原液注入密閉的塊泡容器設備后打開通往具有大型真空泵及大型真空負壓箱的管路開關，使塊泡容器箱內呈負壓狀態，幷在30 s內達到所需要的真空度，控制好發泡時間不超過30 min，將大塊泡沫移出塊泡容器箱強制冷卻，使泡沫繼續熟化，即可達到目的。
2、強制冷卻技術
本技術的特點是保證軟質泡沫塑料體的中心溫度不超過170℃，避免自燃及火災的發生。
強制冷卻的目的是在采用高含水量條件下生產出低密度海綿時，保證泡沫體內部溫度不超過臨界溫度170℃。在操作上，這種方法是可行的。只要控制好發泡時間不超過30 min，將大塊泡沫移入強制冷卻室，使泡沫繼續熟化，即可達到目的。
該技術很適合國內大中小企業，投資改造費用少，上馬快，但聚醚生產廠家一定要配合工作，研制出符合高水量低密度PU軟泡專用品種。
意大利的Enichem研究中心開發出系列聚醚多元醇適用于高水量低密度PU柔軟級、超軟級、軟級泡沫品牌，其商品名為Tercaflex
9912及PU POL 9917。其柔軟級PU軟泡物性見表2。
表2  柔軟級聚醚型聚氨酯軟泡物性
泡沫編號 16S 18S 21S 25S 30S 40S
配方(質量份)
  PU POL 9917 13 13 13 13 13 13
  Gledion FG 3505 — — 87 87 87 87
  Tercaflex 9912 87 87 — — — —
  水 5.3 5.0 4.6 3.9 3.2 3.2
  TDI-80指數 98 98 100 100 103 103
續表2  柔軟級聚醚型聚氨酯軟泡物性
泡沫編號 16S 18S 21S 25S 30S 40S
泡沫密度/kg•m－3 16.5 17.3 20.3 24.8 30.3 40.1
拉伸強度/kPa 88 94 103 123 108 98
斷裂伸長率/% 271 288 316 320 303 280
75%壓縮永久變形/% 6.1 5.5 4.6 3.1 2.0 1.9
40%壓痕硬度/N 65 81 82 85 95 99
40%壓縮應力/kPa 1.55 1.75 1.83 1.95 2.05 2.25
落球回彈率/% 36 39 40 41 45 50
空氣滲透率/nL•min－1 200 145 138 125 115 99
為了適用于強制冷卻技術的高水量PU軟泡體系，聚醚多元醇的相對分子質量必須超過3000，以消除因高水量所引起脲鍵增加而導致的泡沫回彈變差、伸長率降低、手感惡化的缺陷。同時在聚醚結構中引入氧化乙烯鏈節(EO)的含量要高，以保證聚醚與大量水的互溶。
3、液態CO2發泡技術
液態二氧化碳(LCD)發泡技術，早期由意大利康隆集團公司開發，稱之為“CarDio”技術，一年之后，德國拜耳集團公司的亨內基
機械公司也相繼開發成功，稱之為“NovaFlex”技術，該技術之所以引起業界興趣，是因為CO2不僅有可替代軟泡中的二氯甲烷
(MC)及CFC-11等輔助發泡劑的功能，而且液態CO2的成本只有MC的四分之一，發泡效率卻高3倍多。國外，康隆公司和亨內基公司都已在“Maxfoam”發泡機組上進行適當的調整改造，生產出泡沫密度約為14 kg/m3的平頂連續泡沫（泡沫寬2.2m、高1.2m）和模塑泡沫等。CarDio法泡沫比以往的Maxfoam泡沫有較柔軟的手感、高度的開孔結構及良好的回彈性。
在軟泡配方方面，高效率表面活性劑的選用，胺類催化劑與錫催化劑的優化組合，是生產商品級CO2發泡PU泡沫的保證。通常，在液態CO2發泡技術中，錫催化劑的用量比MC發泡技術的少。4份液態CO2相當于13份MC所起到的作用，而水量要適當增加一些，以保證泡沫的硬度。
柔軟級聚醚型聚氨酯軟泡物成品的生產技術；
熟化后的聚醚型聚氨酯軟泡物就象一個特大的面包，體積有1500*2000*1200大小，還需要在無齒專用鋸床上切割成市場上需要的大小不等的各種規格產品。無齒專用鋸床像一臺大型的龍門鋸床，這個“特大的面包”放在龍門鋸床的移動床身上，床身上的多個負壓吸附孔將這個“特大的面包”牢牢的吸附固定，無齒專用帶鋸片像帶鋸一樣只是沒有鋸齒是帶刀片，帶刀片的移動速度有10多米/秒，帶刀片采用光電程序控制切割進刀、退刀，龍門鋸床移動床身來回移動將這個“特大的面包”一一切下成品。在龍門鋸床帶刀片處還有設置有一個吸塵器的收集口以避免聚氨酯軟泡物微塵飛散，是很環保人性化設計。

作者: 害怕伏櫪 時間: 2011-1-16 06:18
有趣。行內人看的不過癮，行外人一頭霧水。
奇怪樓主為什么無頭無腦地發這樣一份資料。

作者: 無路車 時間: 2011-1-17 16:41
以前參與過聚氨酯軟泡真空發泡工藝專利設備的改型升級設計。

作者: 無路車 時間: 2011-1-17 16:55
回老鷹點評，技術資料是網上找的生產技術部分是我添加的，不可以嗎？
“箱式發泡”技術及工藝；
“箱式發泡”是“負壓發泡”的塊泡容器設備，是保證泡沫在負壓下有充分的發泡機會和保證泡沫體內部溫度不超過臨界溫度170℃的設置有強制冷卻的水循環管路的一種設備。聚氨酯軟泡真空發泡工藝一般是將聚氨酯混合原液注入密閉的塊泡容器設備后打開通往具有大型真空泵及大型真空負壓箱的管路開關，使塊泡容器箱內呈負壓狀態，幷在30 s內達到所需要的真空度，控制好發泡時間不超過30 min，將大塊泡沫移出塊泡容器箱強制冷卻，使泡沫繼續熟化，即可達到目的。
柔軟級聚醚型聚氨酯軟泡物成品的生產技術；
熟化后的聚醚型聚氨酯軟泡物就象一個特大的面包，體積有1500*2000*1200大小，還需要在無齒專用鋸床上切割成市場上需要的大小不等的各種規格產品。無齒專用鋸床像一臺大型的龍門鋸床，這個“特大的面包”放在龍門鋸床的移動床身上，床身上的多個負壓吸附孔將這個“特大的面包”牢牢的吸附固定，無齒專用帶鋸片像帶鋸一樣只是沒有鋸齒是帶刀片，帶刀片的移動速度有10多米/秒，帶刀片采用光電程序控制切割進刀、退刀，龍門鋸床移動床身來回移動將這個“特大的面包”一一切下成品。在龍門鋸床帶刀片處還有設置有一個吸塵器的收集口以避免聚氨酯軟泡物微塵飛散，是很環保人性化設計。

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