聚乙烯和聚苯乙烯發(fā)泡擠塑設(shè)備制造廠在近五年中經(jīng)歷了一場革命性市場變革。主要在食品包裝上，已經(jīng)并正在進(jìn)行關(guān)于氯氟烴發(fā)泡劑的論戰(zhàn)偎快，已導(dǎo)致喪失了諸多供應(yīng)者市場冯乘。

　　在這段時間中逐漸地通過樹脂生產(chǎn)廠和泡沫塑料制造廠以及其他研究人員的努力，塑料工業(yè)界已經(jīng)提出泡沫塑料回收可能性以及自泡沫塑料生產(chǎn)到廢棄對于環(huán)境的總體影響程度方面的意見晒夹。

　　這段時間里裆馒，制造廠商們在許多其它涉及發(fā)泡擠塑的市場開拓方面取得了成功。其中如共擠塑技術(shù)丐怯、泡沫層壓材料產(chǎn)品及其他工業(yè)應(yīng)用喷好。這一革命性變革的結(jié)果是一系列創(chuàng)新和環(huán)境允許接受的泡沫塑料產(chǎn)品。

　　工藝過程

　　擠塑泡沫塑料制品是由聚合物读跷、成核劑和發(fā)泡劑共混物绒窑，通過在擠塑機(jī)內(nèi)充分混勻，直至自口模出料前一直保持在壓力下舔亭。熔體自口模流出時些膨，它從口模內(nèi)的高壓進(jìn)到模唇外的低壓或大氣壓，發(fā)泡劑則由液態(tài)變?yōu)闅鈮呵苫馈０l(fā)泡劑的泡孔附著于熔體內(nèi)的成核劑上捅冈，于是形成了泡孔結(jié)構(gòu)。泡孔的尺寸和數(shù)量取決于所加人成核劑的量转甥，密度則取決于所用發(fā)泡劑的量舌多。

　　生產(chǎn)泡沫塑料時必須把主要組分仔細(xì)計量并混勻，使得到均一泡孔結(jié)構(gòu)和密度享立。純樹脂粒料與成核劑在摻混機(jī)中混合盘秕。成核劑一般都是微細(xì)粉末，如滑石粉或檸檬酸與碳酸氫鈉的復(fù)配物嫂镇，加入少量（通常為擠塑機(jī)產(chǎn)量的0．2％－2．0％）抢熟。干燥的摻混物進(jìn)入擠塑機(jī)后，在其中竞茂，被擠塑機(jī)的螺桿焙融并混合匾蛆。

　　干燥的原料于螺桿壓縮段被熔融后，在高壓下注入發(fā)泡劑固啡。以液體或以標(biāo)定氣體壓力方式注入切油，并通過擠塑機(jī)的螺桿與熔融體混合。

　　以往采用的發(fā)泡劑多是氯氟烴（CFC）名惩，目前則代之以戊烷澎胡、丁烷、HFC一152A和二氧化碳娩鹉，或者是所有這些的共混物攻谁。

　　有一些這類發(fā)泡劑代用品對質(zhì)量、加工性能和某些其它性能有影響底循。因而需對設(shè)備巢株、加工工藝和產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)槐瑞。

　　去年或前年的時候，設(shè)備生產(chǎn)廠阁苞、樹脂生產(chǎn)廠和加工制造廠開發(fā)了許多用以代替氯氟烴的發(fā)泡劑困檩，最普遍采用的是CO2和CO2的共混物。這些工作中有一些已形成專利和許可證技術(shù)那槽。

　　生產(chǎn)高質(zhì)量泡沫塑料的關(guān)鍵步驟是發(fā)泡劑的混合悼沿。雖然可以采用含化學(xué)發(fā)泡劑的樹脂，但這并不是最理想的方法骚灸。應(yīng)用化學(xué)發(fā)泡劑不能得到極低密度摊咨，同時由于發(fā)泡劑的數(shù)量已被固定，密度不可能變化热跨。發(fā)泡劑也可以以液體直接注入聚合物熔體中氏长，隨后通過擠塑機(jī)螺桿的作用加以混勻。這種方法最為通用悍暴。

　　在直接注入系統(tǒng)中壳荣，發(fā)泡劑通過高壓計量裝置被注入到擠塑機(jī)中。這種系統(tǒng)通常有一高壓隔膜泵和一精密控制閥門汽心，從在相當(dāng)嚴(yán)格的精密度范圍內(nèi)控制發(fā)泡劑的流量吟钻。液體借助于特制的、符合要求的注射器閥門熏疾，通過擠塑機(jī)的筒壁注入溶豌，這一問起一止逆問作用，防止聚合物返流至泵管線中葵昂。

　　發(fā)泡劑加入到熔體中以后桶淡，必須有效冷卻混合物，這樣就提高了熔體的粘度敷矫，使熔體強(qiáng)度足以抑制發(fā)泡劑逸出例获，并在模唇處成型。這樣就需要撤熱曹仗，最好的方案是在擠塑作業(yè)中有兩臺擠塑機(jī)，即所謂的串聯(lián)式擠塑系統(tǒng)蠕搜。也可以在一臺單螺桿擠塑機(jī)上擠出泡沫塑料怎茫，一般采用長 L／D設(shè)備（L/D=40：1—44：1）。采用一個螺桿又必須完成熔融妓灌、混合并隨后冷卻熔體轨蛤，其效率就不如分成兩步操作，而且產(chǎn)量上有損失虫埂。鑒于這一原因祥山，串聯(lián)系統(tǒng)是最佳的方法圃验，這是日前世界上最普遍采用的方法。

　　設(shè)備

　　串聯(lián)式體系包括兩臺擠塑機(jī)缝呕，把工藝過程中的熔融澳窑、混合步驟與冷卻步驟分別進(jìn)行。第一臺擠塑機(jī)是常規(guī)型的诚咪，長徑比（L/D）為24：1或32：1圾篱。干燥物料進(jìn)入第一臺主擠塑機(jī)，在其中被熔融和混合搭肠，在螺桿減壓區(qū)注入發(fā)泡劑玫惧，注入后立刻處于劇烈混合部位，液體旋即分散于整個熔體中眯华∨尤洌混合物隨后流經(jīng)換網(wǎng)器和高壓管接頭，高壓管接頭將第一臺擠塑機(jī)與第二臺冷卻用擠塑機(jī)連接起來拇掺。冷卻用擠塑機(jī)的生產(chǎn)能力較之第一臺擠塑機(jī)大得多音族，并配有深螺紋的螺桿，以期使熔體向前輸送又不會再使之受熱算郭。第二臺擠塑機(jī)的螺桿運(yùn)行速度較之第一臺要慢得多（通常比值為4或5：1）宇团。當(dāng)熔體沿第二臺擠塑機(jī)（長徑比L/D=30：1）的筒壁下流時，隨著它的被冷卻變得越來越粘稠循谨。

　　與第二臺擠塑機(jī)尾端相連的是口模纺倍，它使所得粘性的熔融流體最后成型。應(yīng)用最普遍的口模是環(huán)形的倔撞，其模隙為0. 020—0.025in讲仰。口模流道設(shè)計得在恒壓下能使熔體平滑地流動痪蝇，熔體不會在口模內(nèi)發(fā)泡鄙陡，而一旦熔體由口模唇流出立即膨脹發(fā)泡。泡沫在這里被部分固化躏啰，通過置于模唇周邊空氣環(huán)內(nèi)的壓縮空氣在表面形成密致組織或表皮趁矾。

　　位于后續(xù)裝置上的一組牽引輥跨過水冷卻模芯自環(huán)形模唇牽引出泡沫軟管，這個模芯進(jìn)一步冷卻片材给僵，它的周邊就成為泡沫軟管的周邊毫捣。隨軟管向前的牽伸，它被縱向切一次或幾次帝际，并被展平蔓同，作為平的片材纏繞到位于后續(xù)裝置上的大型輥筒上。不同環(huán)形片材口模也可用另一種異型材口模，這種異形村口模有多種形式斑粱。

　　一條申聯(lián)式擠塑生產(chǎn)線可以建成任意不同規(guī)模大小弃揽，不過最常見的是：第一臺擠塑機(jī)為3.5in，第二臺為4.5in褂省；第一臺為4.5in巷卵，第二臺為6.0in。這種擠塑生產(chǎn)線的控制體系較之慣常的片材擠塑機(jī)或薄膜擠塑機(jī)牽涉得更廣一些渔缅。由于兩臺擠塑機(jī)相互關(guān)聯(lián)作業(yè)任肯，驅(qū)動部分的著意控制和監(jiān)控尤為嚴(yán)格。鑒于發(fā)泡對壓力變化和溫度變化極為敏感演湘，所以壓力和溫度這些參數(shù)也必須小心控制绿窿。由于需要如此復(fù)雜程度，目前許多泡沫擠塑系統(tǒng)都配備了微機(jī)處理操作窃裙，它常常包括測量系統(tǒng)以監(jiān)控厚度和密度纹轩。

　　應(yīng)用

　　正如以往所指出的那樣，食品包裝是泡沫塑料最大的用戶宦噩。聚苯乙烯是最常用的聚合物缅科，聚苯乙烯包裝的肉、家禽農(nóng)產(chǎn)品用盤衰拄、碟等器皿是泡沫包裝材料的最好例子耗跛。這些盤、碟之類的厚度通常為0.090～0.130in攒发，可用密度4～71b／fi3的片材熱成型制造调塌。聚苯乙烯制品的保溫性能使它成為快餐工業(yè)自然而然的材料。在這種應(yīng)用場合里惠猿，泡沫塑料必須有精致的表面羔砾，以使得它可印刷。另一應(yīng)用是蛋類包裝紙板偶妖。還有用聚苯乙烯泡沫塑料制造的用后即可丟棄的各種各樣的器皿之類產(chǎn)品姜凄。

　　聚乙烯泡沫塑料作成低密度（1—7 lb／ft3），在家具趾访、玻璃器皿和精密電子產(chǎn)品運(yùn)輸中用以保護(hù)的外包裝材料态秧。當(dāng)擠塑為管狀型材時，聚乙烯泡沫塑料是空氣調(diào)節(jié)和水管的優(yōu)異保溫物腹缩。

　　低密度聚乙烯（2.0 lb／ft3）通過縫隙式口挠炝可擠塑成板材，用作建筑工業(yè)的保溫材料藏鹊。薄的、高密度苯乙烯片材用作汽車車頂蓬蒙里復(fù)合結(jié)構(gòu)中一部分。

　　工程塑料目前也被成型為泡沫塑料以減輕重量仅莲。成型為泡沫材料時跛脾，這些工程塑料還可提供寶貴的機(jī)械性能和耐熱性。

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