聚苯乙烯丹東泡沫制品加工工藝，將來(lái)可有大的市場(chǎng)

 采用聚苯乙烯泡沫材料制作構(gòu)件在建筑界越來(lái)越普遍的，今天跟大家分享一下，這種即將替代GRC線條的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝原理。

第一節(jié)：預(yù)發(fā)

 一、預(yù)發(fā)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(shí)的密度梯度減少，得以均勻膨脹成型。


二、預(yù)發(fā)機(jī)理

     預(yù)發(fā)過(guò)程中，含有發(fā)泡劑的珠粒緩緩加熱至80度以上，就開(kāi)始軟化（二次發(fā)泡時(shí)溫度更低），珠粒內(nèi)的發(fā)泡劑受熱汽化產(chǎn)生壓力，而使珠粒膨脹，并形成互不連通的泡孔（閉孔），預(yù)發(fā)后氣泡的直徑約為80um，第立方厘米約有0.55萬(wàn)個(gè)小氣泡，泡孔壁的厚度僅有1um~2um。

      同時(shí)，蒸氣也滲透到已膨脹的泡孔中，增加了泡孔內(nèi)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(guò)程一直持續(xù)下去。在預(yù)發(fā)過(guò)程中，蒸氣的不斷滲透，增加泡孔內(nèi)的總壓力是很重要的。僅靠發(fā)泡劑汽化（如正戊烷），即使全部無(wú)損耗，珠粒最多只能增大約25倍，之所以發(fā)泡倍率可高達(dá)100多倍，是由于蒸氣滲入到膨脹的泡孔中，從而增長(zhǎng)率加了泡孔內(nèi)的總壓力，才使氣泡孔的體積得到了進(jìn)一步的膨脹。 需要指出的是蒸氣對(duì)EPS珠粒薄膜的透過(guò)速率比正戊烷氣體或空氣要快好幾倍，而影響徹云霄它的透過(guò)速率的主要因素是溫度。加熱時(shí)，發(fā)泡劑也會(huì)由珠粒中向外滲出，所以預(yù)發(fā)時(shí)，應(yīng)使蒸氣透入泡孔的速率超過(guò)發(fā)泡劑從泡孔中滲了的速率，使發(fā)泡氣體絕大多數(shù)留在泡孔內(nèi)，從而使泡孔中總壓力增加，發(fā)泡劑在泡孔中來(lái)不及逸出，使聚合物牽伸呈橡膠狀態(tài)，其強(qiáng)度足以平衡內(nèi)部的壓力，從而使珠粒預(yù)發(fā)，使聚合物得到延伸，珠粒得到預(yù)膨脹。

三、預(yù)發(fā)方法

      預(yù)發(fā)機(jī)分連續(xù)式和間歇式兩種，無(wú)論哪種預(yù)發(fā)機(jī)，都是將EPS原料加入機(jī)內(nèi)，通過(guò)蒸氣加熱，將EPS發(fā)泡。顯然，各種不同的原料，其發(fā)泡倍率和發(fā)泡速度均不一致。而各種不同的原料，其發(fā)泡倍率和發(fā)泡速度均不一致。而各種類型的預(yù)發(fā)機(jī)，都可以通過(guò)調(diào)整各項(xiàng)參數(shù)來(lái)控制發(fā)泡倍率。

      以連續(xù)式預(yù)發(fā)機(jī)為例，在一定的機(jī)身體積和蒸氣流量的條件下，我們可以通過(guò)調(diào)整進(jìn)料速度和調(diào)整出料口的高度，從而控制EPS的預(yù)發(fā)容重。

      間歇式預(yù)發(fā)機(jī)，是指該機(jī)投一次EPS料后，待該次料預(yù)發(fā)到一定的體積后，再將機(jī)內(nèi)的料放完、吹凈。然后再投料、預(yù)發(fā)、放料……如此周而復(fù)始。圖5-3就是間歇式預(yù)發(fā)機(jī)的示意圖。由于每批投料量一定，每批料的預(yù)發(fā)體積也一定，這樣預(yù)發(fā)后的容重就有保證，而且預(yù)發(fā)后，料的容重變化也較小，一般保持在3%以下。 發(fā)泡劑含量過(guò)高，將導(dǎo)致預(yù)發(fā)泡體不均勻、泡體開(kāi)花、產(chǎn)品變形和開(kāi)裂，并容易致發(fā)泡倍數(shù)降低、加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、成型過(guò)程中的EPS珠粒之間粘結(jié)性差以及產(chǎn)品收縮和掉粒等。最佳發(fā)泡劑的含量應(yīng)為4.8%~7%,由于國(guó)產(chǎn)料的發(fā)泡劑易揮發(fā)，故廠家剛出廠的原料的發(fā)泡劑的含量低于4%，蒸氣壓力又不提高（或溫度提高），密度就低不了（一般在23kg/m3以上），所以要求原料庫(kù)一定要注意溫度不可過(guò)高（要求低于20oC），庫(kù)存時(shí)間也不能過(guò)久。

第二節(jié)  熟化


一、定義：剛預(yù)發(fā)好的EPS珠粒經(jīng)一定時(shí)間的干燥、冷卻和泡孔壓力穩(wěn)定的過(guò)程。


二、問(wèn)題的提出：

1、剛預(yù)發(fā)好的珠粒都是潮濕

2、預(yù)發(fā)時(shí)珠粒中保留的一定量的氣態(tài)發(fā)泡劑和水蒸氣，出機(jī)冷卻時(shí)，驟然遇冷，致使峰窩狀泡孔中氣體冷凝，使泡孔內(nèi)形成負(fù)壓（部分真空），此時(shí)發(fā)泡珠粒很軟，易變形、無(wú)彈性，不能直接成型。

三、熟化機(jī)理：

將剛預(yù)發(fā)好的EPS珠粒放置于空氣中一段時(shí)間，一方面使其干燥，另一方面使空氣通地泡孔膜滲透到泡孔內(nèi)部，使泡孔內(nèi)的壓力與外界壓力相平衡，珠粒具有彈性。

四、熟化優(yōu)點(diǎn)：

改善預(yù)發(fā)珠粒在成型過(guò)程中進(jìn)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(zhì)量。

 五、注意事項(xiàng)：

1、熟悉貯存過(guò)程中發(fā)泡劑也同時(shí)向外擴(kuò)散，所以預(yù)發(fā)后的珠粒貯存期不能過(guò)長(zhǎng)，一般以8~12h為宜。

2、熟化溫度也存在最佳值。根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，熟化環(huán)境為18 oC~22 o

C，外界空氣向泡孔滲入，泡孔內(nèi)戊烷氣體基本上未向外擴(kuò)散。溫度高于22 oC，空氣滲入的速度加快，泡孔內(nèi)戊烷向外擴(kuò)散而損耗。溫度低于18 oC，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(jiàn)，預(yù)發(fā)EPS珠粒熟化的環(huán)境溫度最佳值為20 oC ~25 oC。理想的熟化庫(kù)房應(yīng)設(shè)置熱空氣（溫度22 oC ~25 oC）輸送系統(tǒng)，以縮短熟化周期。

第三節(jié)  成型

一、定義：將熟化后的可發(fā)性聚苯乙烯珠粒填滿密閉的型腔，在較短的時(shí)間內(nèi)將熱蒸氣通過(guò)型壁的氣孔直接進(jìn)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(jié)為一整體，經(jīng)過(guò)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(jī)并配備相應(yīng)的模具，直接生產(chǎn)出規(guī)定形狀的泡沫制品，廣泛應(yīng)用于電器和輕工產(chǎn)品的減震包裝，水果和海產(chǎn)品的保鮮運(yùn)輸以及消失模鑄造等領(lǐng)域。

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

目前，我國(guó)上述兩類泡沫成型制品的年產(chǎn)量大體持平，南方及沿海發(fā)達(dá)地區(qū)應(yīng)用模壓制品較多，而北方則主要生產(chǎn)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(yīng)用方面有所區(qū)別，但它們的成型機(jī)理是一致的，成型工藝也不同小異，所以本節(jié)以模壓型來(lái)講述EPS泡沫的成型工藝。


 三、模壓成型機(jī)理

模壓成型包括二個(gè)階段，蒸氣加熱和冷卻定型。熟化后的預(yù)發(fā)珠粒通過(guò)蒸氣進(jìn)行加熱，約在20s~60s的時(shí)間內(nèi)，空氣來(lái)不及逸出，受熱膨脹后產(chǎn)生壓力，壓力的總和大于珠粒外面所加熱的蒸氣壓力，此時(shí)聚合物軟化，發(fā)泡劑汽化后泡孔內(nèi)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(jié)成整塊，形成與模具形狀相同的泡沫塑料制品，通水冷卻后便成型。