淺談軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料溢流槽法生產(chǎn)工藝

來源：塑膠五金網(wǎng)發(fā)布時間：2015-11-17 11:36:01點擊率：

　　塑膠五金網(wǎng)訊：　聚氨酯工業(yè)淺談軟質(zhì)聚氨酯泡塑料溢流槽法生產(chǎn)工藝鄒軍(山西省陽泉市泡沫塑料有限公司045000)參數(shù)進行了討論，并對生產(chǎn)工藝實際應(yīng)用時經(jīng)常能見到的-些問題表態(tài)了解決的方法。

　　軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料質(zhì)輕、柔軟、彈性好，擁有隔熱、隔音跟防震作甩廣泛應(yīng)使用于服裝鞋帽、墊材、家具跟汽車工業(yè)等領(lǐng)域。軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的生產(chǎn)方式有多種，溢流槽水平連續(xù)法生產(chǎn)工藝是當下世界上普遍采納的生產(chǎn)方式之一。陽泉市泡沫塑料有限公司于1992年對60年代引進的英國Wiking公司生產(chǎn)的軟泡生產(chǎn)設(shè)備進行了大幅度的技術(shù)改造，將原來普通連續(xù)發(fā)泡改成溢流槽法平頂式連續(xù)發(fā)泡，經(jīng)數(shù)年的實際生產(chǎn)運行表明，溢流槽法生產(chǎn)工藝擁有產(chǎn)量大、成品率高、產(chǎn)品性能優(yōu)良、設(shè)備操作方便、故障率低等不少優(yōu)點。

　　下文結(jié)合溢流槽法生產(chǎn)工藝、設(shè)備的基本工作原理跟生產(chǎn)應(yīng)用中的體會，探討這個生產(chǎn)工藝中的一些核心控制因素跟實際生產(chǎn)工作中常遇到的一些問題及解決方法。

　　1原料跟典型配方14原料的選擇聚醚多元醇是生產(chǎn)軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料(簡稱軟泡)的主要原料之一。在溢流槽法生產(chǎn)工藝中，除生產(chǎn)特別軟泡品種外，一般采納相對分子質(zhì)量為3000的聚氧化丙烯三醇如：進口牌號5613多元醇、錦化產(chǎn)的牌號3031K多元醇等。

　　異氰酸酯是生產(chǎn)軟泡的另一主要原料。在塊狀軟泡生產(chǎn)中一般運用TDI-80.異氰酸酯指數(shù)一定要合適，過高或過低將直接影響軟泡產(chǎn)品性能跟生產(chǎn)工藝的可靠性。異氰酸酯指數(shù)一般應(yīng)在實驗室小試的基礎(chǔ)上肯定，上機生產(chǎn)后再進行適當調(diào)整。

　　發(fā)泡劑的選擇：在正常狀況以水為主，可是當生量所造成泡沫燒芯、自燃等現(xiàn)象，可采納水跟外發(fā)泡劑如二氯甲烷(MC)配合運用。

　　穩(wěn)定劑的選擇：泡沫穩(wěn)定劑擁有降低泡沫體系的表面張力，控制并穩(wěn)定泡沫孔型的作用。陽泉泡沫塑料有限公司以采納進口的軟泡用有機硅穩(wěn)定劑(俗稱“硅油”)為主。

　　催化劑的選擇：這個生產(chǎn)工藝主要以三亞乙基二胺(A33)等叔胺跟辛酸亞錫配合運用。可根據(jù)設(shè)備等具體條件調(diào)整好胺類催化劑跟辛酸亞錫之間的配比跟用量，確保發(fā)泡經(jīng)歷中發(fā)泡反應(yīng)跟凝膠反應(yīng)之間的平衡。

　　14典型配方表1是幾種常用的軟泡典型配方。

　　表1不一樣密度常用的軟泡典型配方組分聚醚多元醇水有機硅穩(wěn)定劑胺催化劑A33辛酸亞錫二氯甲烷TDI指數(shù)2設(shè)備跟設(shè)備工作原理溢流槽法生產(chǎn)工藝的核心設(shè)備示意圖見，這個圖顯示的是混合物料進軍溢流槽后發(fā)泡經(jīng)歷的設(shè)備縱向剖面圖。

　　采納七組分水平溢流式連續(xù)發(fā)泡機，大流量為300千克/min其生產(chǎn)工藝流程為：原料跟助劑在貯產(chǎn)低密度軟泡品種呶為免高水量產(chǎn)生的高熱趾罐中嬉調(diào)到適當?shù)臏赜酶髯缘哪咚捅冒凑张浞剿蟮挠昧?，?jīng)過流量計檢測后，進軍到生產(chǎn)/回流切換閥。開機生產(chǎn)時，電氣控制設(shè)備將各組分調(diào)整到事先調(diào)好的流量，同時將全部切換閥切換在生產(chǎn)狀態(tài)，這時各組分的物料將自動進軍高速攪拌的混合頭中，經(jīng)過充足混合后由進料管輸送到溢流槽。從溢流槽中溢出的乳化狀的泡沫液將隨著載料底紙進軍到自動提高跟發(fā)泡狀態(tài)。此時泡沫物料位于泡沫終成型高度的70%處，即泡沫在向前運動的同時惟獨30%的上升空間。泡沫膨脹因為重力，在向下傾斜的降落板(傾瀉板)上發(fā)泡。在該經(jīng)歷中，因為泡沫是向下發(fā)泡，減少了側(cè)擋板對泡沫上升的阻力，從而在泡沫進軍水平輸送帶時將得到橫截面為矩形的平頂泡沫。終經(jīng)烘道熟化跟切斷裝置的切斷，形成規(guī)整的塊狀泡沫。

　　3溢流槽法生產(chǎn)工藝中控制參數(shù)的討論3.1工藝因素3.1.1助劑的調(diào)整在連續(xù)發(fā)泡生產(chǎn)中，當生產(chǎn)的泡沫品種肯定后，首先應(yīng)在實驗室中對相應(yīng)的典型配方進行調(diào)試。調(diào)整經(jīng)歷中，聚醚多元醇、異氰酸酯、發(fā)泡劑用量相對不變，主要調(diào)整泡沫穩(wěn)定劑、胺催化劑跟辛酸亞錫等助劑的用量。當實驗室小試產(chǎn)品符合生產(chǎn)的要求時，才能將此配方應(yīng)使用于大機生產(chǎn)中。助劑的用量對泡沫的外觀及性能有非常大的影響，用量過多或過少都會影響發(fā)泡(見表2)。

　　表2配方中助劑用量不當對軟泡形態(tài)的影響助劑用量不當狀況泡沫成型狀態(tài)有機錫或泡沫穩(wěn)定劑過量死泡、回彈力不足有機錫或泡沫穩(wěn)定劑用量偏低泡體回陷太多胺催化劑用量偏高泡沫開裂胺催化劑用量偏低底部有空洞現(xiàn)象泡沫穩(wěn)定劑用量偏高或過量泡沫開裂并有死泡現(xiàn)象或孔型粗大及塌泡3.1.2各組分的溫度跟壓力正常狀況下，聚醚多元醇跟異氰酸酯的料溫控制在18~28°C范圍內(nèi)。若各組分物料的溫度過高，則在泡沫發(fā)泡成型經(jīng)歷中發(fā)泡反應(yīng)容易較凝膠反應(yīng)先期實現(xiàn)。并且發(fā)泡反應(yīng)中產(chǎn)生的CO2也將過早逸出，從而影響軟泡的形成，直接導致產(chǎn)品的性能跟質(zhì)量的變化;若各組分物料的溫度過低，也將產(chǎn)生不良影響，特殊是當異氰酸酯的溫度低于14°C時，異氰酸酯TDI-80中將可能產(chǎn)生結(jié)晶。所以，在實際生產(chǎn)時各組分物料的溫度控制一定要適當，盡可能持續(xù)一致，這樣有利于生產(chǎn)工藝的控制。

　　為了保證生產(chǎn)的泡沫塑料有良好的泡孔結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)時混合頭中始終持續(xù)0.15MPa左右的壓力，以確保各組物料混合效果。而且，各物料組分既要有足夠的物料進軍混合頭，還要保證各物料組分在物料輸送經(jīng)歷中夾帶的空氣泡有一個減壓釋放經(jīng)歷，以減小空氣在泡沫料中形成的氣泡直徑。因為各物料組分粘度跟在配方中的用量都不一模一樣，在生產(chǎn)不一樣的軟泡品種時，各組分的壓力有所不一樣。根據(jù)有關(guān)資料，結(jié)合生產(chǎn)的實際狀況總結(jié)出了一些壓力控制參數(shù)。見表3.表3經(jīng)常能見到泡品種生產(chǎn)時各組分壓力(MPa)的控制值組分聚醚水叔胺有機錫硅油混合頭空氣3.1.3時間、流量跟傳送帶速度的肯定在生產(chǎn)經(jīng)歷中物料從混合頭流出的總流量跟泡沫的起發(fā)時間，以及傳送帶速度是這個生產(chǎn)工藝生產(chǎn)開機前必須給予的三項重要的參數(shù)。

　　泡沫起發(fā)時間可通過實驗室得到，實際生產(chǎn)時泡沫起發(fā)時間要比實驗室里的起發(fā)時間短 10~20s.在實驗室發(fā)泡，密度為10~25千克/m3的泡沫起發(fā)(上升)時間90 ~125s密度為26 3.2.3降落板的調(diào)節(jié)降落板是決定溢流槽法泡沫截面是否成矩形截面的核心設(shè)施。降落板有三板J(四板―板等多種趾阻塞可在開車前檢葚勰有泄漏或蝣查混，起發(fā)時間為126170s.因為在生產(chǎn)時，泡的寬度、高度跟密度基本肯定，當傳送帶速度肯定后，從混合頭中流出混合物料)v為傳送帶速度因此，傳送帶速度可通過公式(2)預(yù)估出：板的投影長度(m);。為泡沫凝膠點距降落板末端的投影長度(m)，當在傳送帶上凝膠時取正值，當在降落板上凝膠時取負值;為泡沫起發(fā)時間(min)。3.2設(shè)備因素3.2.1混合頭的選擇在軟泡連續(xù)發(fā)泡生產(chǎn)中，混合頭是確保各種物料充足混合均勻的重要部件。在溢流槽法生產(chǎn)工藝中，選擇混合頭應(yīng)采納結(jié)構(gòu)合理、攪拌效果好的高速攪拌，如多排針刺狀剪切式攪拌，攪拌速度不低于4000r/min;且保證物料在混合頭中的時間很多于 0.5s.混合頭的各部件之間的密封性一定要好。3.2.2溢流槽的肯定溢流槽是溢流槽法生產(chǎn)工藝特有的發(fā)泡設(shè)施，它是一個側(cè)面為倒梯形的長型鐵槽。不一樣體積的溢流槽，槽寬一般固定不變，但側(cè)面積不一樣。溢流槽的作用一是均勻地分配物料，二則是調(diào)節(jié)乳白期物料溢出溢流槽時的粘度。

　　溢流槽體積的選擇要合理。若槽體積過小，物料出槽時間太短，粘度過低，生產(chǎn)時泡沫將產(chǎn)生潛流、鉆料跟垂直開裂等現(xiàn)象;若槽體積過大，物料出槽時粘度過高，則泡沫可能產(chǎn)生粘滯現(xiàn)象。溢流槽體積V可由公式(3)進行預(yù)估：(一般設(shè)定值為1千克/L)。結(jié)構(gòu)，但基本作用一模一樣。陽泉市泡沫塑料有限公司采納四板結(jié)構(gòu)，見。各板的高度能夠調(diào)節(jié)。

　　塊板的作用主假如控制泡沫頂部弧度跟高度，一般高度設(shè)定在泡沫總高度70%左右，過高將形成兩側(cè)高、中間低的凹頂泡沫，過低將形成泡沫頂部弧度過高;第二塊板的作用是控制物料流動，當來自發(fā)泡槽邊緣的液料中心比兩邊流動更快時，升起1、2板的接點處顯著能夠減輕這種現(xiàn)象;第三塊板是2、4塊板之間的過渡板，主要起改善泡沫流型的作用;第四塊板，能夠放至跟傳送帶同一水平面，即有著增加或縮短降落板的長度、以適應(yīng)不一樣泡沫上升時間的作用。例如，在生產(chǎn)快速凝膠的泡沫時，因為泡沫上升時間短，要想取得理想的泡沫塑料，可將第四塊板調(diào)為水平即縮短降落板的長度，避免所以而帶來的泡沫底裂等缺陷。

　　所以，在生產(chǎn)中當配方不變時，能夠根據(jù)實際狀況，隨時通過調(diào)整降落板中不一樣的板塊，升高或降低、縮短或增長，終取得良好形狀的泡沫塊體。

　　4溢流槽法生產(chǎn)中幾個經(jīng)常能見到問題及解決方法在軟泡的溢流槽法生產(chǎn)經(jīng)歷中，因為原料、設(shè)備、人員跟環(huán)境變化等原因，生產(chǎn)中產(chǎn)品難免會產(chǎn)生一些問題，下面列出這個生產(chǎn)工藝中幾個為經(jīng)常能見到的問題及解決方法。

　　4.1泡體頂部開裂現(xiàn)象在溢流法連續(xù)發(fā)泡生產(chǎn)中，泡沫體頂部常會出現(xiàn)兩邊指向溢流槽方向的月牙形開裂，嚴峻時裂縫從頂部向混合頭方向向來延伸到泡沫體的中部(長約1~2m)頂部開裂原因是：泡沫固化反應(yīng)過慢，造成泡沫液料中間的流動速度比兩邊側(cè)紙速度要快。解決方法如下：提升

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