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    • EPS制品加工工藝
    • 瀏覽:1948 次 發布日期:2011/7/20 16:55:31 出自:國研機械官網

    第一步:預發

    一、預發目的
      1、使模制品的容重更好地控制在更低的范圍。
      2、它可使成型時的密度梯度減少,得以均勻膨脹成型。

    二、預發機理

    預發過程中,含有發泡劑的珠粒緩緩加熱至80℃以上,就開始軟化(二次發泡時溫度更低),珠粒內的發泡劑受熱汽化產生壓力,而使珠粒膨脹,并形成互不連通的泡孔(閉孔),預發后氣泡的直徑約為80um,每立方厘米約有0.55萬個小氣泡,泡孔壁的厚度僅有1um-2um。

    同時,蒸氣也滲透到已膨脹的泡孔中,增加了泡孔內的總壓力。隨著蒸氣不斷滲入,壓力也不斷增大,珠粒的體積也不斷增加。這一過程一直持續下去。在預發過程中,蒸氣的不斷滲透,增加泡孔內的總壓力是很重要的。僅靠發泡劑汽化(如正戊烷),即使全部無損耗,珠粒最多只能增大約25倍,之所以發泡倍率可高達100多倍,是由于蒸氣滲入到膨脹的泡孔中,從而增加了泡孔內的總壓力,才使泡孔的體積得到了進一步的膨脹。

    需要指出的是蒸氣對EPS珠粒薄膜的透過速率比正戊烷氣體或空氣要快好幾倍,而影響它的透過速率的主要因素是溫度。加熱時,發泡劑也會由珠粒中向外滲出,所以預發時,應使蒸氣透入泡孔的速率超過發泡劑從泡孔中滲出的速率,使發泡氣體絕大多數留在泡孔內,從而使泡孔中總壓力增加,發泡劑在泡孔中來不及溢出,使聚合物牽伸呈橡膠狀態,其強度足以平衡內部的壓力,從而使珠粒預發,使聚合物得到延伸,珠粒得到預膨脹。

    三、預發方法

    預發機分連續式間歇式兩種,無論哪種預發機,都是將EPS原料加入機內,通過蒸氣加熱,將EPS發泡。顯然,各種不同的原料,其發泡倍率和發泡速度均不一致。而各種不同的原料,其發泡倍率和發泡速度均不一致。而各種類型的預發機,都可以通過調整各項參數來控制發泡倍率。

    以連續式預發機為例,在一定的機身體積和蒸氣流量的條件下,我們可以通過調整進料速度和調整出料口的高度,從而控制EPS的預發容重。

    間歇式預發機,是指該機投一次EPS料后,待該次料預發到一定的體積后,再將機內的料放完、吹凈。然后再投料、預發、放料……如此周而復始。由于每批投料量一定,每批料的預發體積也一定,這樣預發后的容重就有保證,而且預發后,料的容重變化也較小,一般保持在3%以下。

    發泡劑含量過高,將導致預發泡體不均勻、泡體開花、產品變形和開裂,并容易致發泡倍率降低、加熱時間過長、成型過程中的EPS珠粒之間粘結性差以及產品收縮和掉粒等。較佳發泡劑的含量應為4.8%-7%,而且由于發泡劑易揮發,所以要求原料庫一定要注意溫度不可過高(要求低于20℃),庫存時間也不能過久。

    第二步:熟化

    一、定義:剛預發好的EPS珠粒經一定時間的干燥、冷卻和泡孔壓力穩定的過程。

    二、熟化原因:

    剛預發好的珠粒都是潮濕,并且預發時珠粒中保留的一定量的氣態發泡劑和水蒸氣,出機冷卻時,驟然遇冷,致使峰窩狀泡孔中氣體冷凝,使泡孔內形成負壓(部分真空),此時發泡珠粒很軟,易變形、無彈性,不能直接成型。

    三、熟化機理:

    將剛預發好的EPS珠粒放置于空氣中一段時間,一方面使其干燥,另一方面使空氣通過泡孔膜滲透到泡孔內部,使泡孔內的壓力與外界壓力相平衡,珠粒具有彈性。

    四、熟化優點:

    改善預發珠粒在成型過程中進一步的膨脹性、珠粒間熔解性和珠粒的彈性,有利于提高EPS制品質量。

    五、注意事項:

    1、熟化過程中發泡劑也同時向外擴散,所以預發后的珠粒貯存期不能過長,一般以8-12h為宜。

    2、熟化溫度也存在較佳值。根據實驗測定,熟化環境為18℃-22℃,外界空氣向泡孔滲入,泡孔內戊烷氣體基本上未向外擴散。溫度高于22 ℃,空氣滲入的速度加快,泡孔內戊烷向外擴散而損耗。溫度低于18 ℃,冷凝的戊烷重新被吸入EPS的速度減慢,空氣滲入的速率變降低。由此可見,預發EPS珠粒熟化的環境溫度較佳值為18 ℃-22℃。理想的熟化庫房應設置熱空氣(溫度18℃-22℃)輸送系統,以縮短熟化周期。

    第三步: 成型

    一、定義:將熟化后的可發性聚苯乙烯珠粒填滿密閉的型腔,在較短的時間內將熱蒸氣通過型壁的氣孔直接進入型腔中,使珠粒受熱后軟化膨脹。由于型腔的限制,膨脹的珠粒得以填滿全部空隙,完全粘結為一整體,經過冷卻定型后,脫型即為泡沫塑料制品。

    二、分類:

    1、包裝成型:利用包裝成型機并配備相應的模具,直接生產出規定形狀的泡沫制品,廣泛應用于電器和輕工產品的減震包裝,水果和海產品的保鮮運輸以及消失模鑄造等領域。

    2、板材成型:利用板材成型機生產大體積的矩型泡型泡沫制品,切割成板材后,用來做建筑保溫及裝飾材料。

    目前,我國上述兩類泡沫成型制品的年產量大體持平,南方及沿海發達地區應用模壓制品較多,而北方則主要生產板材用于建筑保溫。

    盡管模具成型泡沫制品和泡沫板材在密度和應用方面有所區別,但它們的成型機理是一致的,成型工藝也大同小異,所以下面就以模壓型來講述EPS泡沫的成型工藝。

    三、模壓成型機理

    模壓成型包括兩個階段,蒸氣加熱和冷卻定型。

    熟化后的預發珠粒通過蒸氣進行加熱,約在20s-60s的時間內,空氣來不及溢出,受熱膨脹后產生壓力,壓力的總和大于珠粒外面所加熱的蒸氣壓力,此時聚合物軟化,發泡劑汽化后泡孔內的壓力大于外面的壓力,珠粒又再度膨脹,并脹滿珠粒間隙而結成整塊,形成與模具形狀相同的泡沫塑料制品,通水冷卻后便可以成型聚合。

    注:客戶選用廣州市國研機械設備有限公司EPS制品相關設備,適用上述工藝。

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