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    • EPS制品加工工艺
    • 浏览:1644 次 发布日期:2011/7/20 16:55:31 出自:国研机械官网

    第一步:预发

    一、预发目的
      1、使模制品的容重更好地控制在更低的范围。
      2、它可使成型时的密度梯度减少,得以均匀膨胀成型。

    二、预发机理

    预发过程中,含有发泡剂的珠粒缓缓加热至80℃以上,就开始软化(二次发泡时温度更低),珠粒内的发泡剂受热汽化产生压力,而使珠粒膨胀,并形成互不连通的泡孔(闭孔),预发后气泡的直径约为80um,每立方厘米约有0.55万个小气泡,泡孔壁的厚度仅有1um-2um。

    同时,蒸气也渗透到已膨胀的泡孔中,增加了泡孔内的总压力。随着蒸气不断渗入,压力也不断增大,珠粒的体积也不断增加。这一过程一直持续下去。在预发过程中,蒸气的不断渗透,增加泡孔内的总压力是很重要的。仅靠发泡剂汽化(如正戊烷),即使全部无损耗,珠粒最多只能增大约25倍,之所以发泡倍率可高达100多倍,是由于蒸气渗入到膨胀的泡孔中,从而增加了泡孔内的总压力,才使泡孔的体积得到了进一步的膨胀。

    需要指出的是蒸气对EPS珠粒薄膜的透过速率比正戊烷气体或空气要快好几倍,而影响它的透过速率的主要因素是温度。加热时,发泡剂也会由珠粒中向外渗出,所以预发时,应使蒸气透入泡孔的速率超过发泡剂从泡孔中渗出的速率,使发泡气体绝大多数留在泡孔内,从而使泡孔中总压力增加,发泡剂在泡孔中来不及溢出,使聚合物牵伸呈橡胶状态,其强度足以平衡内部的压力,从而使珠粒预发,使聚合物得到延伸,珠粒得到预膨胀。

    三、预发方法

    预发机分连续式间歇式两种,无论哪种预发机,都是将EPS原料加入机内,通过蒸气加热,将EPS发泡。显然,各种不同的原料,其发泡倍率和发泡速度均不一致。而各种不同的原料,其发泡倍率和发泡速度均不一致。而各种类型的预发机,都可以通过调整各项参数来控制发泡倍率。

    以连续式预发机为例,在一定的机身体积和蒸气流量的条件下,我们可以通过调整进料速度和调整出料口的高度,从而控制EPS的预发容重。

    间歇式预发机,是指该机投一次EPS料后,待该次料预发到一定的体积后,再将机内的料放完、吹净。然后再投料、预发、放料……如此周而复始。由于每批投料量一定,每批料的预发体积也一定,这样预发后的容重就有保证,而且预发后,料的容重变化也较小,一般保持在3%以下。

    发泡剂含量过高,将导致预发泡体不均匀、泡体开花、产品变形和开裂,并容易致发泡倍率降低、加热时间过长、成型过程中的EPS珠粒之间粘结性差以及产品收缩和掉粒等。最佳发泡剂的含量应为4.8%-7%,而且由于发泡剂易挥发,所以要求原料库一定要注意温度不可过高(要求低于20℃),库存时间也不能过久。

    第二步:熟化

    一、定义:刚预发好的EPS珠粒经一定时间的干燥、冷却和泡孔压力稳定的过程。

    二、熟化原因:

    刚预发好的珠粒都是潮湿,并且预发时珠粒中保留的一定量的气态发泡剂和水蒸气,出机冷却时,骤然遇冷,致使峰窝状泡孔中气体冷凝,使泡孔内形成负压(部分真空),此时发泡珠粒很软,易变形、无弹性,不能直接成型。

    三、熟化机理:

    将刚预发好的EPS珠粒放置于空气中一段时间,一方面使其干燥,另一方面使空气通过泡孔膜渗透到泡孔内部,使泡孔内的压力与外界压力相平衡,珠粒具有弹性。

    四、熟化优点:

    改善预发珠粒在成型过程中进一步的膨胀性、珠粒间熔解性和珠粒的弹性,有利于提高EPS制品质量。

    五、注意事项:

    1、熟化过程中发泡剂也同时向外扩散,所以预发后的珠粒贮存期不能过长,一般以8-12h为宜。

    2、熟化温度也存在最佳值。根据实验测定,熟化环境为18℃-22℃,外界空气向泡孔渗入,泡孔内戊烷气体基本上未向外扩散。温度高于22 ℃,空气渗入的速度加快,泡孔内戊烷向外扩散而损耗。温度低于18 ℃,冷凝的戊烷重新被吸入EPS的速度减慢,空气渗入的速率变降低。由此可见,预发EPS珠粒熟化的环境温度最佳值为18 ℃-22℃。理想的熟化库房应设置热空气(温度18℃-22℃)输送系统,以缩短熟化周期。

    第三步: 成型

    一、定义:将熟化后的可发性聚苯乙烯珠粒填满密闭的型腔,在较短的时间内将热蒸气通过型壁的气孔直接进入型腔中,使珠粒受热后软化膨胀。由于型腔的限制,膨胀的珠粒得以填满全部空隙,完全粘结为一整体,经过冷却定型后,脱型即为泡沫塑料制品。

    二、分类:

    1、包装成型:利用包装成型机并配备相应的模具,直接生产出规定形状的泡沫制品,广泛应用于电器和轻工产品的减震包装,水果和海产品的保鲜运输以及消失模铸造等领域。

    2、板材成型:利用板材成型机生产大体积的矩型泡型泡沫制品,切割成板材后,用来做建筑保温及装饰材料。

    目前,我国上述两类泡沫成型制品的年产量大体持平,南方及沿海发达地区应用模压制品较多,而北方则主要生产板材用于建筑保温。

    尽管模具成型泡沫制品和泡沫板材在密度和应用方面有所区别,但它们的成型机理是一致的,成型工艺也大同小异,所以下面就以模压型来讲述EPS泡沫的成型工艺。

    三、模压成型机理

    模压成型包括两个阶段,蒸气加热和冷却定型。

    熟化后的预发珠粒通过蒸气进行加热,约在20s-60s的时间内,空气来不及溢出,受热膨胀后产生压力,压力的总和大于珠粒外面所加热的蒸气压力,此时聚合物软化,发泡剂汽化后泡孔内的压力大于外面的压力,珠粒又再度膨胀,并胀满珠粒间隙而结成整块,形成与模具形状相同的泡沫塑料制品,通水冷却后便可以成型聚合。

    注:客户选用广州市国研机械设备制造有限公司EPS制品相关设备,适用上述工艺。

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