发泡釜,超临界发泡工艺
发泡釜是一种广泛应用于工业生产的反应设备,通过控制温度、压力和物料混合,使气体从液相转化为气相,形成气泡,从而提高物料接触面积和反应速率。其核心结构包括:
釜体与密封系统:采用高强度材料(如不锈钢或哈氏合金),确保高压环境下的稳定性。
加热/冷却系统:通过夹套或盘管实现控温。
搅拌装置:促进物料均匀混合,避免局部过热或浓度梯度。
安全附件:如安全阀、防爆膜、压力表等,确保超压时自动泄压。
超临界发泡是一种物理发泡技术,利用超临界流体(如CO₂或N₂)的性质实现发泡。
工艺流程:
材料准备:将聚合物颗粒(如TPU、EVA)与助剂置于高压釜内,升温至软化点以上(150-200℃),加压至超临界条件。
超临界流体饱和浸渍:注入CO₂或N₂,保持高温高压(如CO₂常用10-30 MPa,160-180℃),使流体渗透到聚合物基体中。
快速泄压发泡:通过泄压阀门瞬间释放压力(泄压速率可达10 MPa/s),流体气化膨胀,形成微米级闭孔结构(0.1-10 μm)。
后处理成型:发泡后的珠粒通过水蒸气成型或PU胶粘工艺二次加工为产品。
超临界发泡工艺特点:
泡孔结构精细:密度可控(0.1-0.15 g/cm³),轻量化效果好。
环保性:无化学残留,优于传统化学发泡(如AC发泡剂)。
适用性:适用于复杂材料(TPU、PEBA、EVA)和高回弹需求场景(如运动鞋中底)。
局限性:
设备投资大:需专用高压釜和防爆处理。
珠粒一致性控制难度高:易出现“老鼠洞”等缺陷。
材料利用率低:需切割边角料,生产成本较高。
超临界发泡工艺通过发泡釜实现环保的发泡过程,具有泡孔结构精细、轻量化效果显著等优势,尤其在鞋材领域展现出巨大潜力。随着技术的不断进步和市场需求推动,超临界发泡工艺将在更多领域实现突破,为工业生产带来革命性变革。