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二氧化碳在发泡挤塑板生产过程中的应用
来源: | 作者:马少云 | 发布时间: 2019-02-22 | 1630 次浏览 | 分享到:

                 ——二氧化碳发泡挤塑板技术解析(一)

众所周知,挤塑板是用氟利昂做发泡剂,将聚苯乙烯经高温混炼制成的一种高性能的保温材料,但氟利昂是破坏臭氧层物质,被国际社会列为禁用产品,中国承诺在2026年挤塑板行业全面停止使用氟利昂。二氧化碳因其环保、安全、廉价等特性已成为目前唯一的替代品,但又因其发泡倍率低、分散性差、很难与PS料相容等特性,用其作为挤塑板的发泡剂,技术?#35759;?#30456;当的高。

目前在国际上只有德国巴斯夫和贝尔斯托夫掌握了纯二氧化碳发泡技术,在国内也只有很少数人掌握二氧化碳发泡工艺。宁夏鼎盛阳光环保科技有限公司,通过十年的不懈努力,研究出了一套独特路线的二氧化碳发泡技术工艺,并设计制造出具有自主知识产权的成套二氧化碳发泡挤塑板专用生产线。该技术已被国家发改委列入《国家重点推广的低碳技术》目录,向全国推广。

大家都知道,液态和气态的二氧化碳是不能?#33519;?#20316;为发泡剂使用的,但当二氧化碳处于超临界状态下,其渗透性和溶解力将是液体的100倍左右,也就是说,只有超临界二氧化碳才可以作为挤塑板的发泡剂使用,而?#39029;?#20020;界二氧化碳发泡倍率又远远高于氟利昂,因此其使用量只有氟利昂的60%左右,加上二氧化碳是来自化工厂的副产品,本身价格就很?#20572;?#22240;此用二氧化碳做发泡剂不但环保、安全,而且价格相当低廉,其成本仅为氟利昂的二十分之一左右,因此被公认为最佳的氟利昂替代品。

要想使二氧化碳在使用过程中始终处于超临界状态,需要一系列的控制措施和手段。首先要将液态二氧化碳储存在带有真空保温的专业储槽内,保持1.6~2.2MPa的压力和-30°左右的温度。然后通过恒压泵将液态二氧化碳加压至7.4MPa以上,稳定在缓冲器中以备用。恒压泵必须具备变频自动稳压功能。即便是超临界二氧化碳也不能单独作为发泡剂使用,必须加入适量的酒精来协作。酒精可以是乙?#23478;?#21487;以是?#29366;跡?#19968;般建议使用乙醇,乙醇是食用酒精,安全,对人体无害,?#29366;?#26159;工业酒精,有一定的毒性,使用时必须要有一定的防护措施。但单纯的加入酒精,协效性也不是很理想,我们经过反复实验,发明了一种“生产挤塑板用改性二氧化碳注入系统”和方法,在酒精中加入蒸馏水和烷基磷酸酯来提高酒精的协效性。蒸馏水可以提高二氧化碳在PS料上的吸附量,烷基磷酸酯可以提高二氧化碳的分散性。我们利用带有呼吸功能的封闭式不锈钢容器,用气动搅拌装置将酒精、蒸馏水和烷基磷酸酯充分融合以备用。当主机系统压力达到一定条件?#20445;?#29992;计量泵配合质量流量计将酒精混合物和超临界二氧化碳按一定比例注入液体静态混合器中,通过混合元件将高压下流动的介质充分混合以制得改性二氧化碳,然后注入螺杆。

当然,这只是第一步。要想使二氧化碳顺利发泡,获得优质的挤塑板产品,必须使用专业的二氧化碳挤塑板设备,二氧化碳对螺杆的结构设计以及设备的配置要求也非常严格,这些要求,?#19968;?#22312;后续的文章中逐一解析给大家。

 

 

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马少云

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