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機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 有關(guān)聚氨酯海綿全水真空發(fā)泡生產(chǎn)技術(shù)問題 [打印本頁]

作者: 無路車 時(shí)間: 2011-1-15 22:23
標(biāo)題: 有關(guān)聚氨酯海綿全水真空發(fā)泡生產(chǎn)技術(shù)問題
本帖最后由無路車于 2011-1-15 22:27 編輯

有關(guān)聚氨酯海綿全水真空發(fā)泡生產(chǎn)技術(shù)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(nèi)部的熱量不易散發(fā)，在發(fā)泡過程中溫度自動(dòng)升溫超過180℃，會(huì)引起泡沫自燃，導(dǎo)致火災(zāi)危險(xiǎn)。國內(nèi)外解決辦法有三個(gè)，即負(fù)壓發(fā)泡技術(shù)、強(qiáng)制冷卻技術(shù)和液態(tài)CO2發(fā)泡技術(shù)。
1、負(fù)壓發(fā)泡技術(shù)
通常，泡沫發(fā)泡過程中，泡孔要承受大氣壓、泡沫自身重量和發(fā)泡時(shí)的氣體膨脹力這三種壓力。
P1為大氣壓力，P2為泡孔內(nèi)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(fù)壓下，P1是一個(gè)變量，P2是受P1影響的變量。
根據(jù)我們實(shí)驗(yàn)：一旦在發(fā)泡時(shí)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(dāng)泡沫外界壓力減少50%時(shí)，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(dāng)外界壓力降為0.05 MPa時(shí)，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(dāng)調(diào)整泡沫的上升及凝固時(shí)間，即延長上升時(shí)間、緩遲凝固時(shí)間，以保證泡沫在負(fù)壓下有充分的發(fā)泡機(jī)會(huì)。對(duì)于連續(xù)平頂塊狀海綿，“負(fù)壓發(fā)泡”的設(shè)備投資大，中小企業(yè)難以承受，但對(duì)于“箱式發(fā)泡”，其投資成本不會(huì)太大。
建議：建一個(gè)圓筒型真空房，形似“真空干燥箱”，再添一臺(tái)抽氣量大的真空泵，以保證在30 s內(nèi)達(dá)到所需的真空度。
“箱式發(fā)泡”技術(shù)及工藝；
“箱式發(fā)泡”是“負(fù)壓發(fā)泡”的塊泡容器設(shè)備，是保證泡沫在負(fù)壓下有充分的發(fā)泡機(jī)會(huì)和保證泡沫體內(nèi)部溫度不超過臨界溫度170
℃的設(shè)置有強(qiáng)制冷卻的水循環(huán)管路的一種設(shè)備。聚氨酯軟泡真空發(fā)泡工藝一般是將聚氨酯混合原液注入密閉的塊泡容器設(shè)備后打開通往具有大型真空泵及大型真空負(fù)壓箱的管路開關(guān)，使塊泡容器箱內(nèi)呈負(fù)壓狀態(tài)，幷在30 s內(nèi)達(dá)到所需要的真空度，控制好發(fā)泡時(shí)間不超過30 min，將大塊泡沫移出塊泡容器箱強(qiáng)制冷卻，使泡沫繼續(xù)熟化，即可達(dá)到目的。
2、強(qiáng)制冷卻技術(shù)
本技術(shù)的特點(diǎn)是保證軟質(zhì)泡沫塑料體的中心溫度不超過170℃，避免自燃及火災(zāi)的發(fā)生。
強(qiáng)制冷卻的目的是在采用高含水量條件下生產(chǎn)出低密度海綿時(shí)，保證泡沫體內(nèi)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(fā)泡時(shí)間不超過30 min，將大塊泡沫移入強(qiáng)制冷卻室，使泡沫繼續(xù)熟化，即可達(dá)到目的。
該技術(shù)很適合國內(nèi)大中小企業(yè)，投資改造費(fèi)用少，上馬快，但聚醚生產(chǎn)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(fā)出系列聚醚多元醇適用于高水量低密度PU柔軟級(jí)、超軟級(jí)、軟級(jí)泡沫品牌，其商品名為Tercaflex
9912及PU POL 9917。其柔軟級(jí)PU軟泡物性見表2。
表2  柔軟級(jí)聚醚型聚氨酯軟泡物性
泡沫編號(hào) 16S 18S 21S 25S 30S 40S
配方(質(zhì)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(shù) 98 98 100 100 103 103
續(xù)表2  柔軟級(jí)聚醚型聚氨酯軟泡物性
泡沫編號(hào) 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(qiáng)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(yīng)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(qiáng)制冷卻技術(shù)的高水量PU軟泡體系，聚醚多元醇的相對(duì)分子質(zhì)量必須超過3000，以消除因高水量所引起脲鍵增加而導(dǎo)致的泡沫回彈變差、伸長率降低、手感惡化的缺陷。同時(shí)在聚醚結(jié)構(gòu)中引入氧化乙烯鏈節(jié)(EO)的含量要高，以保證聚醚與大量水的互溶。
3、液態(tài)CO2發(fā)泡技術(shù)
液態(tài)二氧化碳(LCD)發(fā)泡技術(shù)，早期由意大利康隆集團(tuán)公司開發(fā)，稱之為“CarDio”技術(shù)，一年之后，德國拜耳集團(tuán)公司的亨內(nèi)基
機(jī)械公司也相繼開發(fā)成功，稱之為“NovaFlex”技術(shù)，該技術(shù)之所以引起業(yè)界興趣，是因?yàn)镃O2不僅有可替代軟泡中的二氯甲烷
(MC)及CFC-11等輔助發(fā)泡劑的功能，而且液態(tài)CO2的成本只有MC的四分之一，發(fā)泡效率卻高3倍多。國外，康隆公司和亨內(nèi)基公司都已在“Maxfoam”發(fā)泡機(jī)組上進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整改造，生產(chǎn)出泡沫密度約為14 kg/m3的平頂連續(xù)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(jié)構(gòu)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(yōu)化組合，是生產(chǎn)商品級(jí)CO2發(fā)泡PU泡沫的保證。通常，在液態(tài)CO2發(fā)泡技術(shù)中，錫催化劑的用量比MC發(fā)泡技術(shù)的少。4份液態(tài)CO2相當(dāng)于13份MC所起到的作用，而水量要適當(dāng)增加一些，以保證泡沫的硬度。
柔軟級(jí)聚醚型聚氨酯軟泡物成品的生產(chǎn)技術(shù)；
熟化后的聚醚型聚氨酯軟泡物就象一個(gè)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(chǎng)上需要的大小不等的各種規(guī)格產(chǎn)品。無齒專用鋸床像一臺(tái)大型的龍門鋸床，這個(gè)“特大的面包”放在龍門鋸床的移動(dòng)床身上，床身上的多個(gè)負(fù)壓吸附孔將這個(gè)“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(dòng)速度有10多米/秒，帶刀片采用光電程序控制切割進(jìn)刀、退刀，龍門鋸床移動(dòng)床身來回移動(dòng)將這個(gè)“特大的面包”一一切下成品。在龍門鋸床帶刀片處還有設(shè)置有一個(gè)吸塵器的收集口以避免聚氨酯軟泡物微塵飛散，是很環(huán)保人性化設(shè)計(jì)。

作者: 害怕伏櫪 時(shí)間: 2011-1-16 06:18
有趣。行內(nèi)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(fā)這樣一份資料。

作者: 無路車 時(shí)間: 2011-1-17 16:41
以前參與過聚氨酯軟泡真空發(fā)泡工藝專利設(shè)備的改型升級(jí)設(shè)計(jì)。

作者: 無路車 時(shí)間: 2011-1-17 16:55
回老鷹點(diǎn)評(píng)，技術(shù)資料是網(wǎng)上找的生產(chǎn)技術(shù)部分是我添加的，不可以嗎？
“箱式發(fā)泡”技術(shù)及工藝；
“箱式發(fā)泡”是“負(fù)壓發(fā)泡”的塊泡容器設(shè)備，是保證泡沫在負(fù)壓下有充分的發(fā)泡機(jī)會(huì)和保證泡沫體內(nèi)部溫度不超過臨界溫度170℃的設(shè)置有強(qiáng)制冷卻的水循環(huán)管路的一種設(shè)備。聚氨酯軟泡真空發(fā)泡工藝一般是將聚氨酯混合原液注入密閉的塊泡容器設(shè)備后打開通往具有大型真空泵及大型真空負(fù)壓箱的管路開關(guān)，使塊泡容器箱內(nèi)呈負(fù)壓狀態(tài)，幷在30 s內(nèi)達(dá)到所需要的真空度，控制好發(fā)泡時(shí)間不超過30 min，將大塊泡沫移出塊泡容器箱強(qiáng)制冷卻，使泡沫繼續(xù)熟化，即可達(dá)到目的。
柔軟級(jí)聚醚型聚氨酯軟泡物成品的生產(chǎn)技術(shù)；
熟化后的聚醚型聚氨酯軟泡物就象一個(gè)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(chǎng)上需要的大小不等的各種規(guī)格產(chǎn)品。無齒專用鋸床像一臺(tái)大型的龍門鋸床，這個(gè)“特大的面包”放在龍門鋸床的移動(dòng)床身上，床身上的多個(gè)負(fù)壓吸附孔將這個(gè)“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(dòng)速度有10多米/秒，帶刀片采用光電程序控制切割進(jìn)刀、退刀，龍門鋸床移動(dòng)床身來回移動(dòng)將這個(gè)“特大的面包”一一切下成品。在龍門鋸床帶刀片處還有設(shè)置有一個(gè)吸塵器的收集口以避免聚氨酯軟泡物微塵飛散，是很環(huán)保人性化設(shè)計(jì)。

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