本技術(shù)涉及一種高分子材料加工領(lǐng)域，尤其涉及一種聚合物超臨界流體發(fā)泡系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、釜式發(fā)泡因工藝簡單、方便可靠、適應(yīng)性廣大量采用。具體過程如下，將熱塑性樹脂材料加入高壓發(fā)泡釜，然后密閉，通過空氣壓縮機將氮氣或二氧化碳充入上述高壓發(fā)泡釜，這時候通過導(dǎo)熱油加熱發(fā)泡釜，需要根據(jù)不同的物料將釜內(nèi)溫度升高到100℃以上，壓力升高至30-40mpa，再保溫保壓3-4小時。而后，發(fā)泡劑和發(fā)泡材料一同從發(fā)泡釜中卸出，發(fā)泡材料直接發(fā)泡或進入發(fā)泡室發(fā)泡定型，氮氣或二氧化碳就排入大氣。整個生產(chǎn)過程，發(fā)泡釜存有的大量多余的氮氣或二氧化碳都排入空氣中，造成物料浪費。為此本申請文件提供了一種聚合物超臨界流體發(fā)泡系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型的目的在于提供一種聚合物超臨界流體發(fā)泡系統(tǒng)，該系統(tǒng)發(fā)泡過程中保溫保壓結(jié)束時，打開單向截止閥，氮氣或二氧化碳進入儲氣罐循環(huán)利用，減少氣體排放，節(jié)約物料。

2、本實用新型是通過如下措施實現(xiàn)的：

3、一種聚合物超臨界流體發(fā)泡系統(tǒng)，其特征在于，包括氣路系統(tǒng)和油路系統(tǒng)；

4、所述氣路系統(tǒng)包括氣體制備機，所述氣體制備機通過高壓管道依次連接有壓縮機、緩沖器和發(fā)泡釜，所述發(fā)泡釜的出氣口通過高壓管道連接有儲氣罐，所述儲氣罐的出氣口通過高壓管道連接到所述氣體制備機和所述壓縮機之間的高壓管道中，所述氣路系統(tǒng)為氮氣或二氧化碳的流轉(zhuǎn)通道，構(gòu)成氮氣或二氧化碳的回收利用系統(tǒng)；

5、所述油路系統(tǒng)包括儲油罐，所述儲油罐的出油口通過油管依次連接有導(dǎo)熱油爐、流量泵和發(fā)泡釜，所述發(fā)泡釜的出油口通過油管連接到所述儲油罐的進油口；

6、本實用新型的具體特點還有：

7、所述氣體制備機為氮氣制備機或二氧化碳制備機，所述氣路系統(tǒng)中的工作介質(zhì)為氮氣或二氧化碳；

8、所述油路系統(tǒng)中的工作介質(zhì)為導(dǎo)熱油。

9、所述氣體制備機和所述壓縮機之間的高壓管道上設(shè)置有第一截止閥，連接所述儲氣罐出氣口的高壓管道連接在所述第一截止閥和所述壓縮機之間的高壓管道中；

10、連接所述儲氣罐出氣口的高壓管道中設(shè)置有第四截止閥，閥門在生產(chǎn)期間保持常開。

11、所述發(fā)泡釜和所述儲氣罐之間的高壓管道中依次設(shè)置有安全閥、壓力表、第二截止閥和減壓閥，在發(fā)泡結(jié)束之前，所述第二截止閥處于關(guān)閉狀態(tài)，發(fā)泡材料保溫保壓完成后，在卸料之前，打開所述安全閥和所述第二截止閥，未融入發(fā)泡材料的氮氣或二氧化碳在壓力差的作用下進入所述儲氣罐中存儲起來，當所述壓力表的讀數(shù)為2mpa時，關(guān)閉所述安全閥和所述第二截止閥，停止排氣。

12、所述緩沖器和發(fā)泡釜之間的高壓管道中設(shè)置有第一比例電磁閥。

13、所述儲油罐和發(fā)泡釜之間的油管中設(shè)置有第三截止閥。

14、所述流量泵和所述發(fā)泡釜之間的油管中依次設(shè)置有第二比例電磁閥和溫度傳感器一；

15、所述發(fā)泡釜上設(shè)置有溫度傳感器二。

16、所述儲氣罐的容積為所述發(fā)泡釜容積的20倍，保證發(fā)泡壓力為40mpa時，儲氣罐能夠回收95％的發(fā)泡劑。

17、本系統(tǒng)的操作步驟如下：

18、s1、將發(fā)泡物料加入所述發(fā)泡釜中，蓋好密封蓋；

19、s2、打開除所述第二截止閥以外的所有閥門；

20、s3、所述氣體制備機和所述壓縮機開始工作，經(jīng)過所述緩沖器向所述發(fā)泡釜充入氮氣或二氧化碳，壓力達到一定的值后關(guān)閉閥門保壓；

21、s4、所述儲油罐中的導(dǎo)熱油經(jīng)過導(dǎo)熱油爐加熱到所需溫度，經(jīng)所述流量泵進入所述發(fā)泡釜的夾層中，加熱發(fā)泡釜中的發(fā)泡物料和氮氣或二氧化碳，所述發(fā)泡釜中的溫度可通過所述溫度傳感器等組成的溫控系統(tǒng)保持在所期望的溫度，在此期間由于溫度的上升產(chǎn)生的壓力增大，可以通過所述第二截止閥來調(diào)節(jié)；

22、s5、保持溫度和壓力在某一恒定值大約3-4小時；

23、s6、關(guān)閉氣路系統(tǒng)和油路系統(tǒng)，打開所述第二截止閥，未混入物料的氣體從發(fā)泡釜經(jīng)減壓閥流入儲氣罐；

24、s7、壓力表指向2mpa時，關(guān)閉第二截止閥，打開第四截止閥，進入下一個生產(chǎn)循環(huán)。

25、本實用新型提供了一種聚合物超臨界流體發(fā)泡系統(tǒng)，在保溫保壓后，卸料之前，增加泄壓過程。具體是發(fā)泡釜與儲氣罐通過高壓管道連接，在發(fā)泡釜保溫保壓后不再直接打開密封蓋，而是打開往儲氣罐高壓管道上的第二截止閥，氮氣或二氧化碳在壓力差的作用下從發(fā)泡釜流入儲氣罐，當二者壓力平衡或發(fā)泡釜的壓力在2mpa時，關(guān)閉第二截止閥，然后打開發(fā)泡釜的密封蓋將發(fā)泡材料倒出，進入下一個發(fā)泡周期。

26、本實用新型的有益效果為：本系統(tǒng)可以實現(xiàn)在發(fā)泡劑注入的過程中可以實現(xiàn)在發(fā)泡過程中保溫保壓結(jié)束時，打開單向截止閥，氮氣或二氧化碳進入儲氣罐循環(huán)利用，減少氣體排放，節(jié)約物料。

技術(shù)特征：

1.一種聚合物超臨界流體發(fā)泡系統(tǒng)，其特征在于，包括氣路系統(tǒng)和油路系統(tǒng)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物超臨界流體發(fā)泡系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體制備機(1)為氮氣制備機或二氧化碳制備機，所述氣路系統(tǒng)中的工作介質(zhì)為氮氣或二氧化碳；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物超臨界流體發(fā)泡系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體制備機(1)和所述壓縮機(3)之間的高壓管道上設(shè)置有第一截止閥(2)，連接所述儲氣罐(11)出氣口的高壓管道連接在所述第一截止閥(2)和所述壓縮機(3)之間的高壓管道中；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物超臨界流體發(fā)泡系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)泡釜(6)和所述儲氣罐(11)之間的高壓管道中依次設(shè)置有安全閥(20)、壓力表(8)、第二截止閥(9)和減壓閥(10)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物超臨界流體發(fā)泡系統(tǒng)，其特征在于，所述緩沖器(4)和發(fā)泡釜(6)之間的高壓管道中設(shè)置有第一比例電磁閥(5)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物超臨界流體發(fā)泡系統(tǒng)，其特征在于，所述儲油罐(13)和發(fā)泡釜(6)之間的油管中設(shè)置有第三截止閥(14)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物超臨界流體發(fā)泡系統(tǒng)，其特征在于，所述流量泵(17)和所述發(fā)泡釜(6)之間的油管中依次設(shè)置有第二比例電磁閥(16)和溫度傳感器一(15)；

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物超臨界流體發(fā)泡系統(tǒng)，其特征在于，所述儲氣罐(11)的容積為所述發(fā)泡釜(6)容積的20倍。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)提供了一種聚合物超臨界流體發(fā)泡系統(tǒng)，屬于高分子材料加工領(lǐng)域。其技術(shù)方案為：發(fā)泡釜與儲氣罐通過高壓管道連接，在發(fā)泡釜保溫保壓后不再直接打開密封蓋，而是打開往儲氣罐高壓管道上的第二截止閥，氮氣或二氧化碳在壓力差的作用下從發(fā)泡釜流入儲氣罐，當二者壓力平衡或發(fā)泡釜的壓力在2MPa時，關(guān)閉第二截止閥，然后打開發(fā)泡釜的密封蓋將發(fā)泡材料倒出，進入下一個發(fā)泡周期。本技術(shù)的有益效果為：本系統(tǒng)可以實現(xiàn)在發(fā)泡過程中保溫保壓結(jié)束時，打開單向截止閥，氮氣或二氧化碳進入儲氣罐循環(huán)利用，減少氣體排放，節(jié)約物料。

技術(shù)研發(fā)人員：吳昊,王博,劉玉梅,單體坤,張振秀,馬樂園
受保護的技術(shù)使用者：青島科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：20240523
技術(shù)公布日：2025/1/2