作业帮海绵的制作工艺
来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：综合作业 时间：2024/04/23 16:34:58
海绵的制作工艺
海绵：聚氨酯软发泡橡胶,聚氨酯是生活中最常见的一种高分子材料,广泛应用于制作各种“海绵”制品. 以及避震,抗摩擦用途的弹性材料,例如鞋底,拖拉机坦克履带衬底.
二,生产机器：
聚氨酯发泡设备、
聚氨酯弹性体浇注机、
树脂灌胶机
模具承载生产线
EPS机械设备：
板材成型机
真空板材成型机
真空加厚板材成型机
间歇预发机
三,制作流程
EPS制造工艺
一、工艺概
我们一般讲工艺总是指成型工艺,其实艺就EPS成型来讲还要涉及原料、预发机理、管道工艺及系统匹配工艺,最终体现在成型工艺等方面内容.
二、原 料：
2.1 快速料与标准料的工艺控制却
快速料：分子量、挥发份低,主要用于自动机,也可用于土机方面.它本身含发泡剂少,熟化时间短.操作时,加热时间短,冷却短 ,成型周期短,节省能耗,提高生产效率.
2.1.1. 一般情况下,因为发泡剂少,必须在最短的时间内加热,充分利用少量的发泡剂使泡粒粘结,加热时间短,节省时间.采用高压,短时间加热.
2.2.2. 能节省能耗,提高效率,采用高温脱模,成型模温与脱模温之差距少,所以能节省蒸汽.模具成型温度115-130℃,经过水冷却90 ℃, 经过抽真空,产品表面膨胀率减少到一定值 85 ℃,才能脱模.
标准料：分子量、挥发份高,主要用于土机方面,从能耗控制方面考虑,较少用于自动机.
2.2快速料——成型快和节省蒸汽
2.2.1. 快速料类型：巴斯夫CP303、龙王B-SB、兴达303、诚达PK303等.
特性：
冷却速度快导致成型周期快,一般能够比普通料快20－30％
快速料的脱模温度高,达到80－85ºC
传统料的脱模温度低,为60－65ºC
因此,快速料可节省蒸气最高达30％
快速料成型时产品结合性宜控制在6-8成,更能体现其快速性.
快速料控制技术：采取高压短时间加热.
2.2.2. 普通料类型：巴斯夫CP203、龙王E-SB、兴达302、诚达PK302等.
普通料控制技术：因其分子量大、挥发份高.生产时易出现发胀现象. 宜采用低压较长时间加热.
三、预发机理
3.1发泡剂：
可发性聚苯乙烯的发泡剂主要是戊烷,分正戊烷和异戊烷.工业品戊烷中,烯烃含量对可发性聚苯乙烯的加工性能影响很大.烯烃含量过高,易于引起产品收缩.
EPS发泡剂含量并不是越高越好.标准：4.8—7%（≤6.8%） 一般正常在5%左右.
发泡剂含量过高：预发泡体开花,不均,变形开裂.
发泡剂含量过低：发泡倍率降低,加热时间过长,成型过程中EPS珠粒之间粘结性差,产品易收缩和掉粒等
3.2预发原理：
预发泡过程中,含有发泡剂的珠粒在80℃以前,并不会发泡,只是珠粒中的发泡剂向外扩散,此时珠粒还不会膨胀.当温度大于80℃,珠粒开始软化,分布在它内部的发泡剂受热,气化产生压力,导致珠粒开始膨胀并形成互不连通的泡孔.同时,蒸汽也渗入到这些泡孔中,增加了孔中总压力.随着时间的推移,蒸汽不断深入,压力也不断增大,珠粒的体积也不断增大,这一过程一直持续下去,体积膨胀可以维持到泡孔薄壁破裂为止.由此可见,在予发泡过程中,蒸汽不断渗透,增大孔内的总压力是很重要的,可以这样比方：发泡剂开孔,蒸汽扩孔.要使蒸汽进入泡孔的速度大于发泡剂从泡孔中逸出的速度,发泡剂在泡孔中来不及完全逸出,聚合物就牵伸呈橡胶状态,其强度足以平衡内部的压力,从而使珠粒予发泡.这就是PS发泡的简单机理.
3.3流化干燥床工作原理 ：
由蒸汽预发泡机出来的EPS即刻进入流化干燥床设备,进行强制干燥以便熟化过程的进行.
EPS从进料口进入流化床,流化床吹入的热风是由鼓风机吸风,通过蒸汽加热器后通过底网吹入流化床,与物料接触,EPS粒料在热风及料流的推动下悬浮在气流中边干燥边推进,落入振动筛.合格的粒料过筛后输入熟化料仓.结块的粒料在筛上流入流化床的破碎装置,使结团粒的EPS破碎,合格的也流入熟化料仓.此处还有一压缩空气接口吹堵.
3.4熟化机理及工艺控制
3.4.1熟化机理：
预发后,EPS粒内产生真空,EPS表面带有水分,不符合成型要求,熟化过程是空气进入EPS粒内,表面水分干燥
3.4.2工艺控制：
快速料一般为8小时,普通料一般为24小时,高密度料48小时,环境应通风,温度大于10摄氏度
3.5预发常见问题解决
3.5.1 泡沫结块
外滑剂不够,搅拌器设计不合理,搅拌叶与底盘间隙过大,水分过多
3.5.2 泡粒潮湿
冷却时间过短 （30s）
预热不够 （二次）
3.5.3 泡粒收缩
发泡倍率过大 （原料不符）
3.5.4 泡粒破损变形
倍率过大
输送方式不合
3.5.5 泡粒倍率不稳定
预发机原因： 蒸汽进口网片堵塞
低温发泡伴随空气过大,过小
精度不够
原料原因：粒子大小相差太大
3.5.6 预发密度过高
加料控制不当
3.5.7 熟化后密度升高
测量方法不正确
水分过高
七、 模具验收注意项目
7.1表面状态
表面光滑,连接部位光滑,光洁度1.6√；气眼不松动且平整,气眼中心距< 25mm；
7.2型腔板
材料选用LY12合金铝板,平整无翘曲；外形尺寸与使用模框尺寸相符.无漏气、漏水、漏料；正常情况下制品无飞边.
7.3孔位
料枪、顶杆孔位分布合理,保证加足料、便于脱模.压板孔位：Φ 36和Φ28特殊料枪的中心孔距65mm; Φ 32的中心孔距55mm.
八、EPS成型工艺
8.1模压成型机理：
熟化后的预发珠粒通过蒸汽进行加热,约在20秒—60秒的时间内,空气来不及逸出,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汽压力,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.
8.2重点成型工艺简述
8.2.1开机预热：这是开机之前使模具受热动作,需预热要合模加热.
8.2.2合模：开合模行程的合理调整,有利于提高产品脱模及产品入料效果.（顶杆、模缝）慢速开料枪
8.2.3预热：蒸汽进入固移模内,对模具进行预热,使模具得到预热的同时,将存留期间的冷凝水与冷空气排出.作用：提高模具温度,加强产品表观熔结度.
8.2.4穿透加热：提高制品芯部、内部熔结性.穿透加热耗、浪费蒸汽较严重.
8.2.5双方加热：进一步增强加热效果,提高产品表面质量.
8.2.6回温（保温） 所有阀关闭,充分利用模具的余热,使产品进行保温加热.有利于产品表面熔结性,能较好节约能源（蒸汽）.
8.2.7预冷
水冷阀打开,排水阀关闭.合理延长预冷,产品冷却较快,缩短冷却时间,提高成型速度.一般不超过10秒,预冷时间长不好烘干,预冷效果比水冷好得多.
8.2.8水冷
水冷却时,水冷阀打开,排水阀打开.水与空气共同进行冷却效果较好.
8.2.9真空冷却
真空阀打开,真空泵抽真空.使模具和制品内的余热与水分全部排空,抽掉部分发泡剂,避免产品发胀.使模内形成负压,有利于产品进行脱模.
海绵的生产工艺如下：
A．将发泡树脂,发泡助剂和粘合剂树脂(使成品具有粘合性)混合在一起；B．进行发泡加工.将80份乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、20份APAO PT 3385、20份偶氮二甲酰胺、l9份CaCO 和0．6份过氧化二异丙苯混合在一起,置于模具中发泡,并用机械力击破闭孔,即可制得发泡海绵.其密度(d)为0．028 g／cm ,25％ 的压缩硬度为1．9 KPa.
二,生产机器：
聚氨酯发泡设备、
聚氨酯弹性体浇注机、
树脂灌胶机
模具承载生产线
EPS机械设备：
板材成型机
真空板材成型机
真空加厚板材成型机
间歇预发机
三,制作流程
EPS制造工艺
一、工艺概
我们一般讲工艺总是指成型工艺,其实艺就EPS成型来讲还要涉及原料、预发机理、管道工艺及系统匹配工艺,最终体现在成型工艺等方面内容.
二、原 料：
2.1 快速料与标准料的工艺控制却
快速料：分子量、挥发份低,主要用于自动机,也可用于土机方面.它本身含发泡剂少,熟化时间短.操作时,加热时间短,冷却短 ,成型周期短,节省能耗,提高生产效率.
2.1.1. 一般情况下,因为发泡剂少,必须在最短的时间内加热,充分利用少量的发泡剂使泡粒粘结,加热时间短,节省时间.采用高压,短时间加热.
2.2.2. 能节省能耗,提高效率,采用高温脱模,成型模温与脱模温之差距少,所以能节省蒸汽.模具成型温度115-130℃,经过水冷却90 ℃, 经过抽真空,产品表面膨胀率减少到一定值 85 ℃,才能脱模.
标准料：分子量、挥发份高,主要用于土机方面,从能耗控制方面考虑,较少用于自动机.
2.2快速料——成型快和节省蒸汽
2.2.1. 快速料类型：巴斯夫CP303、龙王B-SB、兴达303、诚达PK303等.
特性：
冷却速度快导致成型周期快,一般能够比普通料快20－30％
快速料的脱模温度高,达到80－85ºC
传统料的脱模温度低,为60－65ºC
因此,快速料可节省蒸气最高达30％
快速料成型时产品结合性宜控制在6-8成,更能体现其快速性.
快速料控制技术：采取高压短时间加热.
2.2.2. 普通料类型：巴斯夫CP203、龙王E-SB、兴达302、诚达PK302等.
普通料控制技术：因其分子量大、挥发份高.生产时易出现发胀现象. 宜采用低压较长时间加热.
三、预发机理
3.1发泡剂：
可发性聚苯乙烯的发泡剂主要是戊烷,分正戊烷和异戊烷.工业品戊烷中,烯烃含量对可发性聚苯乙烯的加工性能影响很大.烯烃含量过高,易于引起产品收缩.
EPS发泡剂含量并不是越高越好.标准：4.8—7%（≤6.8%） 一般正常在5%左右.
发泡剂含量过高：预发泡体开花,不均,变形开裂.
发泡剂含量过低：发泡倍率降低,加热时间过长,成型过程中EPS珠粒之间粘结性差,产品易收缩和掉粒等
3.2预发原理：
预发泡过程中,含有发泡剂的珠粒在80℃以前,并不会发泡,只是珠粒中的发泡剂向外扩散,此时珠粒还不会膨胀.当温度大于80℃,珠粒开始软化,分布在它内部的发泡剂受热,气化产生压力,导致珠粒开始膨胀并形成互不连通的泡孔.同时,蒸汽也渗入到这些泡孔中,增加了孔中总压力.随着时间的推移,蒸汽不断深入,压力也不断增大,珠粒的体积也不断增大,这一过程一直持续下去,体积膨胀可以维持到泡孔薄壁破裂为止.由此可见,在予发泡过程中,蒸汽不断渗透,增大孔内的总压力是很重要的,可以这样比方：发泡剂开孔,蒸汽扩孔.要使蒸汽进入泡孔的速度大于发泡剂从泡孔中逸出的速度,发泡剂在泡孔中来不及完全逸出,聚合物就牵伸呈橡胶状态,其强度足以平衡内部的压力,从而使珠粒予发泡.这就是PS发泡的简单机理.
3.3流化干燥床工作原理 ：
由蒸汽预发泡机出来的EPS即刻进入流化干燥床设备,进行强制干燥以便熟化过程的进行.
EPS从进料口进入流化床,流化床吹入的热风是由鼓风机吸风,通过蒸汽加热器后通过底网吹入流化床,与物料接触,EPS粒料在热风及料流的推动下悬浮在气流中边干燥边推进,落入振动筛.合格的粒料过筛后输入熟化料仓.结块的粒料在筛上流入流化床的破碎装置,使结团粒的EPS破碎,合格的也流入熟化料仓.此处还有一压缩空气接口吹堵.
3.4熟化机理及工艺控制
3.4.1熟化机理：
预发后,EPS粒内产生真空,EPS表面带有水分,不符合成型要求,熟化过程是空气进入EPS粒内,表面水分干燥
3.4.2工艺控制：
快速料一般为8小时,普通料一般为24小时,高密度料48小时,环境应通风,温度大于10摄氏度
3.5预发常见问题解决
3.5.1 泡沫结块
外滑剂不够,搅拌器设计不合理,搅拌叶与底盘间隙过大,水分过多
3.5.2 泡粒潮湿
冷却时间过短 （30s）
预热不够 （二次）
3.5.3 泡粒收缩
发泡倍率过大 （原料不符）
3.5.4 泡粒破损变形
倍率过大
输送方式不合
3.5.5 泡粒倍率不稳定
预发机原因： 蒸汽进口网片堵塞
低温发泡伴随空气过大,过小
精度不够
原料原因：粒子大小相差太大
3.5.6 预发密度过高
加料控制不当
3.5.7 熟化后密度升高
测量方法不正确
水分过高
七、 模具验收注意项目
7.1表面状态
表面光滑,连接部位光滑,光洁度1.6√；气眼不松动且平整,气眼中心距< 25mm；
7.2型腔板
材料选用LY12合金铝板,平整无翘曲；外形尺寸与使用模框尺寸相符.无漏气、漏水、漏料；正常情况下制品无飞边.
7.3孔位
料枪、顶杆孔位分布合理,保证加足料、便于脱模.压板孔位：Φ 36和Φ28特殊料枪的中心孔距65mm; Φ 32的中心孔距55mm.
八、EPS成型工艺
8.1模压成型机理：
熟化后的预发珠粒通过蒸汽进行加热,约在20秒—60秒的时间内,空气来不及逸出,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汽压力,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.
8.2重点成型工艺简述
8.2.1开机预热：这是开机之前使模具受热动作,需预热要合模加热.
8.2.2合模：开合模行程的合理调整,有利于提高产品脱模及产品入料效果.（顶杆、模缝）慢速开料枪
8.2.3预热：蒸汽进入固移模内,对模具进行预热,使模具得到预热的同时,将存留期间的冷凝水与冷空气排出.作用：提高模具温度,加强产品表观熔结度.
8.2.4穿透加热：提高制品芯部、内部熔结性.穿透加热耗、浪费蒸汽较严重.
8.2.5双方加热：进一步增强加热效果,提高产品表面质量.
8.2.6回温（保温） 所有阀关闭,充分利用模具的余热,使产品进行保温加热.有利于产品表面熔结性,能较好节约能源（蒸汽）.
8.2.7预冷
水冷阀打开,排水阀关闭.合理延长预冷,产品冷却较快,缩短冷却时间,提高成型速度.一般不超过10秒,预冷时间长不好烘干,预冷效果比水冷好得多.
8.2.8水冷
水冷却时,水冷阀打开,排水阀打开.水与空气共同进行冷却效果较好.
8.2.9真空冷却
真空阀打开,真空泵抽真空.使模具和制品内的余热与水分全部排空,抽掉部分发泡剂,避免产品发胀.使模内形成负压,有利于产品进行脱模.
海绵的生产工艺如下：
A．将发泡树脂,发泡助剂和粘合剂树脂(使成品具有粘合性)混合在一起；B．进行发泡加工.将80份乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、20份APAO PT 3385、20份偶氮二甲酰胺、l9份CaCO 和0．6份过氧化二异丙苯混合在一起,置于模具中发泡,并用机械力击破闭孔,即可制得发泡海绵.其密度(d)为0．028 g／cm ,25％ 的压缩硬度为1．9 KPa.