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國(guó)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(guò)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(zhǎng)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。
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(guò)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(guò)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(guò)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(guó)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(zhuān)用品種。
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(kāi)發(fā),稱(chēng)之為“CarDio”技術(shù),一年之后,德國(guó)拜耳集團(tuán)公司的亨內(nèi)基機(jī)械公司也相繼開(kāi)發(fā)成功,稱(chēng)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(guó)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(kāi)孔結(jié)構(gòu)及良好的回彈性。