箱式发泡技术

shirley · 发表于 2011-7-15 10:39:35

箱式发泡技术
为适应小型聚氨酯软质泡沫体生产厂的需要，在实验室和手工发泡的基础上，开发出箱式发泡装置。
箱式发泡技术实际上是一种放大的实验室发泡方法。它经历了3个发展阶段，最初是将各组分物料依次称量后，最后加人TDI，放置在体积较大无盖的混合筒中高速搅拌混合后倒入大型箱式模具中。但主要缺点是劳动强度大，有毒气体挥发浓度大，严重超过环保标准，对操作人员的健康损害严重。同时，筒式倾倒造成物料飞溅，夹裹大量空气，容易形成大气泡缺陷，内部泡沫不均匀，甚至出现泡沫开裂现象。另外混合筒内残留废料量大，原料消费大，生产成本高。后来该工艺采用了计量泵计量，将物料输送到底部能自动开启的混合料筒中，物料经高速搅拌混合后，利用压缩空气将浆料快速压出流至模具箱中进行发泡。但这种方法，物料的流速过快，容易产生涡流，使制品泡孔结构不均匀，容易出现月形裂缝等质量问题。加工工艺改进的第三阶段，就是目前使用箱式发泡装置。
工业性生产装置主要由原料贮存罐、计量泵组、可上下升降的混合搅拌筒和多只木制箱式模具组成。发泡原料在贮存罐中调节至加工条件所需的温度范围，通常温度控制在(23士3)℃，然后用计量泵依次往混合筒中输人聚醚多元醇、催化剂、表面活性剂、发泡剂等，预先搅拌30~ 60min，然后再按配方输人TDI或经过一个底部装有开关的中间量桶加人TDI。加入TDI后，立即进行搅拌混合。根据原料和配方不同，搅拌速度一般要控制在900~1000r/min，搅拌时间约为3 ~8s，然后立即快速提升混合料筒。混合料筒下部无芪，落下时直接置于模具箱的底板上，它依靠桶底部边缘的密封圈，防止物料泄漏。当它提升时，混合好的发泡浆液可直接摊铺分散在箱式模具的底板上，自然发泡上升。为避免泡沫体形成拱形上表面，应配置与箱具相吻合并能进行限位的上模板。模具箱主要由硬质硬木板制成，底板固定在可移动的模具运输车上，四面边侧板均装置可方便开启、合拢的锁模装置，板内壁应涂覆硅酮类脱模剂或内衬PE薄膜材料，以防粘模。泡沫体经过后熟化或经过8-10min强制熟化后，打开模具箱的四边立板，即可取出块状软泡，经过24h熟化完成后，然后再进行切割等后处理加工。
该类发泡工艺和设备具有生产容易，设备结构紧凑、简单，投资少，占地面积小，维护方便等特点，很适合小型生产企业生产，特别适宜低密度的块状软泡的间歇式生产。其缺点也是很明显的，生产效率较低，生产现场的生产环境较差， TDI挥发气味大，必须配置极其良好的排风装置。
Bayer公司下属的Hennecke公司生产的典型箱式发泡装备: BLOCK-FOAMATBFMIOO、BFM150的发泡箱体尺寸分别为长×宽×高分别为2.0m×1.6m×1.0m和2.0mx2.5m×l.0m。改变模具箱体的尺寸和形状，也可以间歇式生产方形、圆形等不同形状的块状产品。
国内有些厂家为提高搅拌效率，在搅拌混合桶内四壁增设几个等距离、垂直的扰流板，配以高速螺旋桨式搅拌器，进行高速混合，在一定程度上能起到减少混合液层流作用，提高混合效率的功效，但物料中夹带空气量也将会增加。
箱式发泡工艺技术由于投资费用低，操作工艺简单易于掌握，国内许多小型企业都采用这种方法从事聚氨酯泡沫体的生产。但由于技术力量比较单薄，出现问题也不少。现将使用箱式发泡生产中的几点重要事项总结如下，以供参考。
(1)各组分原料计量必须准确，计量精度误差必须小于1.7%，以防造成产品质量事故。各种配合剂应现用现配，在使用组合料时，应在短期内用完，以免出现活性下降、失效等问题。
(2)要严格控制原料温度和混合时间，箱内的底衬和四壁衬料必须铺衬平整，不得出现折痕、破损。
(3)泡沫起发上升时，上压盖放置要轻盈、平稳。
(4)在制备高用水量、低密度泡沫体时，除严格配方和称量外，不得使用自来水代替蒸馏水。必须严防泡沫体自燃引发的火灾事故。对新生产的泡沫体必须单块存放，相互间隔必须大于30cm，新、旧泡沫体要分室存放。同时，泡沫熟化区应配备消防器材，有条件的应安装烟雾报警器和自动喷淋系统，新泡贮存区必须实行24h专人监护制度，严防火灾发生。