垂直法發(fā)泡工藝垂直法連續(xù)生產(chǎn)PU軟泡的工藝技術(shù),則是英國(guó)Hymon國(guó)銜有限公司于20世紀(jì)80年代開發(fā)并取得專利權(quán)的新技術(shù)。垂直法J藝之所以引起聚氨酯工業(yè)界的重視并取得迅速發(fā)展,是與其有突出的優(yōu)點(diǎn)分不開的。
該工藝的特點(diǎn)是:
①地面積大大減少,僅需600㎡;
②物料總流量降到20、40kg/min;
③同一臺(tái)設(shè)備可生產(chǎn)圓形泡沫塊和矩形泡沫塊,只需更換部分部件,即可交替生產(chǎn);
④泡沫塊的尺寸比較規(guī)整,修切的廢料可降低至4%~6%;
⑤在同一橫斷面上,泡沫物性分布均勻;
⑥減少了開/停車的損失,次品長(zhǎng)度在lm左右,此工藝適合于年產(chǎn)量500~4000t的中小型工廠。同時(shí)投資費(fèi)用低,節(jié)省勞力。
垂直法工藝過(guò)程,由原料貯存、計(jì)量、混合、輸入、發(fā)泡d、熟化、泡沫提升、切斷、泡沫輸送等幾個(gè)步驟組成。
具體操作是先將各種化學(xué):原料經(jīng)計(jì)量泵計(jì)量后,輸人混合頭:合后,再送入發(fā)泡托盤,開始發(fā)泡。發(fā)泡過(guò)程是在聚乙烯薄膜圍成的袋子內(nèi)進(jìn)行,隨著橫截面積的增大,發(fā)泡方向沿水平方向進(jìn)有泡孔的長(zhǎng)軸是在水平方向。在發(fā)泡室內(nèi),密度由下往上逐漸變小,有一個(gè)密度梯度。由于重力的作用,正在發(fā)泡的物料層與層之間研不會(huì)返混,在同一個(gè)橫斷面上重力的影響是等同的,所以在同一橫斷面上物理性能基本一致。經(jīng)發(fā)泡后的泡沫體進(jìn)入熟化段,熟化段有一個(gè)加熱筒,加熱筒外圍有保溫層,加熱促使泡沫快速熟化。發(fā)泡之前先將加熱筒預(yù)熱到65°C左右,正常運(yùn)行之后,可停止加熱,靠發(fā)泡熱維持此溫度。
熟化后的泡沫再進(jìn)入提升段,由板條組成傳送帶,板條上有小針(針長(zhǎng)約1.Scm),小針刺入泡沫的外表皮,帶著泡沫連續(xù)上升,由10條傳送條圍成一個(gè)圓形。切割鋸是按頂先給定的長(zhǎng)度影響垂直法PU塊狀泡沫的工藝因素很多,但最重要的還是掌握好發(fā)泡機(jī)運(yùn)行過(guò)程中配方的平衡與穩(wěn)定性。應(yīng)隨時(shí)觀察,了解原料溫度、熟化溫度、環(huán)境溫度以及各物料的流量、壓力、混合因素(攪拌速度、混合頭壓力、空氣注入量)、催化劑用量等,及時(shí)在發(fā)泡過(guò)程中將以調(diào)整、控制,以制得優(yōu)級(jí)產(chǎn)品。
垂直發(fā)泡機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中常出現(xiàn)一些非正常現(xiàn)象,應(yīng)及時(shí)采取措施解決,才能保持正常生產(chǎn)。
其中最普遍遇到的有以下幾點(diǎn)。
(1)泡沫“發(fā)緊”或收縮 發(fā)泡時(shí),當(dāng)泡沫升起到最高點(diǎn)的時(shí)候,泡孔破裂,有吐泡現(xiàn)象,這是正常發(fā)泡,如果不是這種情況,泡沫就會(huì)“發(fā)緊”或者閉孔。這種原因主要是錫催化劑過(guò)量,凝膠快孔壁結(jié)實(shí);或泡沫穩(wěn)定劑太多,泡孔過(guò)于穩(wěn)定而吹不開,造成閉孔大。
(2)泡沫破裂主要是運(yùn)行配方有誤,各計(jì)算泵出現(xiàn)誤差,造成配方不準(zhǔn)、失控。其中錫催化劑及泡沫穩(wěn)定劑不足或活性下降均是造成泡沫破裂的主要原因。其它機(jī)械因素也會(huì)造成泡沫破裂現(xiàn)象,如泡孔過(guò)細(xì)、外來(lái)雜質(zhì)、油污、傳送帶速度不平穩(wěn)或波動(dòng)、聚乙烯袋子的形狀大小不合適等均會(huì)導(dǎo)致破裂泡沫。
(3)泡沫下滑當(dāng)針板傳送帶抓不住泡沫的時(shí)候就會(huì)發(fā)生這種情況,一般是在“起動(dòng)環(huán)”取掉的時(shí)候。泡沫停止上升,甚至下滑,在泡沫表面可以看到劃印。分析原因有升起時(shí)間太長(zhǎng)、熟化段溫度太低、泡沫未充滿整個(gè)截面、泡沫閉孔高、“發(fā)緊”、傳送帶速度太快或安裝不合適都會(huì)引起泡沫下滑現(xiàn)象。
(4)壓縮線是指泡沫塊內(nèi)有明顯的白色分界面,在切開的橫斷面上就明顯地出現(xiàn)白線。在白線上的泡沫強(qiáng)度很差,屬于不合格產(chǎn)品。這種白線叫作壓縮線。若傳送帶的速度太慢,就發(fā)生這種情況,或降低吐出量保持傳送帶的速度不變,或者逐漸增加傳速帶的速度,以排除這種壓縮線。消除壓縮線的做法是估計(jì)一下泡沫在全升起的時(shí)候進(jìn)入熟化段有多遠(yuǎn),如果是剛進(jìn)入熟化段就全升起了,最好只增加傳送帶的速度;如果全升起時(shí)已進(jìn)入熟化段較遠(yuǎn)了,最好減少吐出量,保持傳送帶速度不變。 造成塊狀泡沫在發(fā)泡過(guò)程中的缺陷原因是多方面的,其中有化學(xué)與機(jī)械方面的因素。現(xiàn)將塊狀發(fā)泡過(guò)程中出現(xiàn)的泡沫缺陷、大致原因及處理方法歸納入表1之中。
表1塊狀泡沫易產(chǎn)生的缺陷、原因及處理方法