垂直发泡法(Vertifoam工艺)

垂直发泡法(Vertifoam工艺)
1971年英国Hyman发展公司开发出独特的垂直发泡工艺技术和装备，该装备由原料计量、混合和特殊设计的发泡装置、泡沫体向上牵引提升和归断装置等组成。
将反应各组分经过计量后混合，输入封闭的泡沫膨胀室，室内配置高强度牛皮纸或聚乙烯(PE)薄膜卷筒，泡沫体在聚乙烯薄膜筒内向上起发，随着横截面积的增大，发泡方向沿水平方向扩展，泡孔的长轴呈水平方向，密度由下至上逐渐变小，在起发过程中，泡沫的密度分布比较明显，由于动力的作用，在同一横截面上的重力影响是均匀的，新输人的大密度料液不会与后起发的发泡液相混合。
发泡后的泡沫体在带有加热器的外筒的加热段内快速熟化。加热器呈筒状，开机前应顶先加热至65℃左右。正常运行时，可停止加热，依靠发泡体的放热反应，也可以维持在所需的熟化温度范围内。
泡沫体的向上牵引提升主要依靠上方多条带针输送带构成的牵引装置实施，牵引输送带上装有长度约15mm的许多小针，它可以刺入泡沫体外表皮，带动整个泡沫体提升向上运动，然后根据所需要求，进行切割并进行后熟化和后加工处理。
该工艺只要更换适当形状的膨胀室，可以生产断面为矩形或圆形的泡沫体。在连续生产的过程中，也可直接改变泡沫体的颜色，而色彩过渡区仅只有150mm长度。不仅产品可以很容易地变换色彩，而且泡沫体成品率高;泡沫体横截面上的密度、硬度等性能均匀;没有水平发泡体那样出现厚的表皮，废边皮率低，修切的废品率仅有4%~6%左右。另外，该工艺装备还有一个最大的优点是生产设备占地面积小，仅约需600m2，仅是传统大型水平式泡沫发泡生产装备的1/4，尤其适合年产500 ~4000t的中、小型工厂生产。其后加工的产品不仅可适用于普通软泡制品领域，其圆形块状泡沫体则更适宜加工纺织工业用服装内衬材料等制品。
垂直发泡工艺对原料、配比、生产工艺条件控制等方面，较水平块状泡沫体生产工艺要求更加严格。必须精确控制原料温度、配比、泡沫吐出量、空气注入量、混合速度和牵引速度等各种工艺参数，才能生产出高质量的泡沫体。在实际生产中，容易出现以下问题，必须注意解决。
(1)若出现泡沫闭孔率高或收缩问题，这是由于有机锡催化剂用量过多、凝胶速度太快、孔壁强度增长过快造成的。另外一个原因，也可能是泡沫稳定剂用量过多，泡沫稳定性太好而不易生成开孔结构的泡孔结构。
(2)泡沫体开裂多半是因配方或计量出现误差所致。如有机锡催化剂和泡沫稳定剂用量不足、活性下降所致。当然，在机械方面，如在泡沫体中混入杂质、油污及牵引速度波动等也可能造成泡沫体大量破裂。
(3)当泡沫体出现大泡空穴时，应着重从以下几个方面检查。当大气泡分布有规律时，应检查进料管、混合室等设备是否漏气;当出现少量锥形大泡时，可能是因原料温度或F- 11温度过高，使辅助发泡剂F-11更易气化溢出造成的，因此，一定要严格控制料温度稳定而适宜。例如，TDI料温应控制在(20士2)℃。当泡沫体出现非规则分布的大气泡时，其主要原因是搅拌速度过高，夹带空气较多造成的。通常在混合密封良好的情况下，搅拌速度控制在2500~ 3000r/min即可。当在片材中出现整体穿孔，大量串孔，而又无清晰的网络结构时，这可能是因往混合头中输入过量空气造成的，在生产中应以不产生闭孔为原则，减少空气输人量。
(4)泡沫体下滑。配方失误、起发时间过长..闭孔率高、发泡不足以及熟化温度太低或牵引输送机配合不当等都可能在设备起动初期“牵引环”去掉以后，容易发生这种情况，对此，应对配方和设备运行参数作相应检查和调整。
(5)，注意泡沫体压缩线的出现。在牵引提升速度与混合料液输出量不协调，尤其是输人量大而泡沫体提升速度太慢时，在断面上会出现明显的强度很差的白线，即压缩线现象。对此，应仔细调整泡沫输入量和提升速度，使其协调一致。