一种专用于超临界二氧化碳聚氨酯发泡的设备的制作方法

1.本实用新型属于发泡设备领域，具体地说，涉及一种专用于超临界二氧化碳聚氨酯发泡的设备。


背景技术：

2.聚氨酯是主链含
‑
nhcoo
‑ꢀ
重复结构单元的一类聚合物。由异氰酸酯与羟基化合物聚合而成。聚合物中含有强极性的氨基甲酸酯基，不溶于非极性基团，因此具有良好的耐油性、韧性、耐磨性、粘合性。用不同的材料能够制取出温度范围适应较宽的材料，包括弹性体，热塑性树脂和热固性树脂。
3.超临界发泡成型技术是一种物理发泡成型技术，其技术特点是先将超临界状态的二氧化碳或氮气等其他气体注入到特殊的塑化装置中，气体与熔融原料充分均匀混合扩散后，形成单相混合溶胶，然后将该溶胶导人模具型腔或挤出口模，使溶胶产生大的压力降，从而使气体析出形成大量的气泡核，在随后的冷却成型过程中，溶胶内部的气泡核不断长大成型，最终获得微孔发泡的塑料制品。
4.例如申请日为2011年8月24日专利号为2011102458190的中国专利中介绍的一种混合式发泡装置，其装置实现了主料和辅料的投放流量，适应不同的发泡材料制作需求，节省人工反复添加原料的步骤，在传统的发泡装置上增加了多种物料的混合投放功能，但是并未在超临界发泡成型技术上有所改进，未能满足实际生产的需求。
5.例如申请日为2018年4月1日专利号为2018102795548的中国专利，其装置主要目的是为两个发泡釜提供液态的二氧化碳，使得物理发泡中的树脂基体得到液态二氧化碳汽化所产生大量泡沫，同时完成反应过程中的降温和物理发泡的工作。这一例发明提供了一项对于树脂基体的二氧化碳超临界发泡方案，但是未在其他种物料，尤其是需要混合多种物料进行发泡的聚氨酯等复合材料上进行创新，同样满足不了实际生产中的需求。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种专用于超临界二氧化碳聚氨酯发泡的设备。
7.为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。
8.一种专用于超临界二氧化碳聚氨酯发泡的设备，其特征在于：包括黑料储存罐、白料储存罐、清洗剂储存罐、二氧化碳储存罐、制冷箱、枢纽基座、喷枪、搅拌电机、空气压缩机，所述的黑料储存罐设有两条管道连接至喷枪，所述的空气压缩机设有一条压缩空气管道连接清洗剂储存罐再连接至喷枪，设有一条压缩空气管道直接连接至喷枪，所述的白料储存罐设有两条管道连接至枢纽基座，所述的二氧化碳储存罐通过管道连接至制冷箱，制冷箱通过管道连接至枢纽基座，枢纽基座通过管道连接至喷枪。
9.所述的黑料储存罐和白料储存罐设有搅拌电机和加热系统，在工作时，黑白料储存罐可独立完成预热和搅拌工作。
10.所述的黑料储存罐的两条连接至喷枪的管道，一条为出料管，一条为回料管，设置了两条管道，根据喷枪的工作状态不同，控制黑料输送至喷枪混合室或者黑料回料管。
11.所述的白料储存罐的两条连接至枢纽基座的管道，一条为出料管，一条为回料管，白料储存罐在输送白料时，不进行二氧化碳添加时，通过回流管进行回流，添加二氧化碳时回流管截止，与二氧化碳混合的白料不进行回流。
12.所述的黑料储存罐的出料管和白料储存罐的出料管设有柱塞泵，调整并维持出料管与回料管中的管道内部压力。
13.所述的喷枪设有搅拌电机，在黑料和白料以及二氧化碳传输工作正常时，搅拌电机混合输送好的物料，准备好之后通过喷枪喷出。
14.所述的喷枪设有节流截止阀，在白料未经过枢纽基座混合好之前，能够让准备好的黑料流回储存罐，同时不让白料传输进喷枪内。
15.所述枢纽基座设有节流截止阀，在二氧化碳输送泵未准备就绪时，能够让准备好的白料流回储存罐，调整管道内压力。
16.所述制冷箱连接至枢纽基座的管道上设有二氧化碳计量泵，计量泵能够根据设定好的程序添加二氧化碳，让发泡效果更好，减少二氧化碳和物料的浪费。
17.所述清洗液储存罐在发泡工作完成后，能够通过压缩空气对喷枪进行自动清洗，直接连接至喷枪的压缩空气管也会同时工作，对喷枪内部进行清洗。
18.相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：
19.（1）本实用新型是专用于超临界二氧化碳聚氨酯发泡的一种设备，并且也可以使用在其他的多种物料混合发泡的工业生产上，操作智能化，能够减少人力成本，提高工作效率；
20.（2）本实用新型主要用于超临界二氧化碳发泡的化工产业，在白料与二氧化碳的处理中设计更加合理，有效防止混合有二氧化碳的物料回流至储存罐，且本设备属于大型软泡设备，设计结构贴合现有生产习惯的同时改进了在长时间的连续工作下设备稳定性，使得设备更加适应工厂的生产需求；
21.（3）本实用新型结构简单，设计合理，易于制造。
附图说明
22.图1为本实用新型的结构示意图；
23.图中：1黑料储存罐、2黑料罐搅拌电机、3黑料柱塞泵、4黑料回流管、5黑料出料管、6喷枪、7喷枪混合搅拌电机、8清洗液储存罐、9压缩空气管、10清洗液管、11白料储存罐、12白料罐搅拌电机、13白料回流管、14白料柱塞泵、15枢纽基座、16白料出料管、17白料二氧化碳混合管、18二氧化碳储存罐、19二氧化碳气管、20制冷箱、21液态二氧化碳输送管、22二氧化碳计量泵、23二氧化碳计量泵电机、24二氧化碳输送管。
具体实施方式
24.下面结合具体实施例对本实用新型进一步进行描述。
25.实施例
26.如图1所示的一种专用于超临界二氧化碳聚氨酯发泡的设备。
27.黑料储存罐1通过一条黑料出料管4一条黑料回料管连接至喷枪6，黑料储存罐1内部设有加热系统和黑料搅拌电机2。白料储存罐11通过一条白料出料管16和白料回流管13与枢纽基座15连接在一起，白料储存罐11内部设有加热系统和白料搅拌电机12。二氧化碳储存罐18通过二氧化碳气管19连接制冷箱20，制冷箱通过液态二氧化碳输送管24连接至二氧化碳计量泵22，二氧化碳计量泵22上设有二氧化碳计量泵电机23，并且二氧化碳计量泵22通过液态二氧化碳输送管21连接至枢纽基座15。枢纽基座15通过白料二氧化碳混合管17连接至喷枪6。外接的压缩空气通过压缩空气管连接至清洗液储存罐8和喷枪6，清洗液储存罐8再通过管道连接至喷枪6，喷枪6上设有喷枪搅拌混合电机7。
28.本装置的操作步骤为：
29.黑料储存在黑料储存罐1内，黑料储存罐1设有加热系统和搅拌系统，黑料通过管路进入黑料柱塞泵3，增压后通过管路输送至喷枪6，根据喷枪6的工作状态不同，输送至喷枪混合室或者黑料回流管4。输送至黑料回流管4后通过管道返回到黑料储存罐1内。黑料储存罐1连接至喷枪6的管路上设置有节流阀，可确保从黑料柱塞泵3到经过喷枪6后的黑料回流管4之间的管路内的黑料处于8~ 12mpa的高压状态。
30.白料储存在白料储存罐11内，白料储存罐11有加热系统和搅拌系统白料通过管路进入白料柱塞泵14，增压后通过管路输送至枢纽基座15，根据喷枪6的工作状态不同，输送至白料混合室和液态二氧化碳混合后再输送至喷枪混合室，或者未和二氧化碳混合直接通过白料回流管13返回到白料储罐内。枢纽基座15设置有节流截止阀，可确保从白料柱塞泵14到白料回流管13之间的管路内的白料处于8~12mpa的高压状态，喷枪6的白料管路上设置有节流截止阀，可确保枢纽基座15到喷枪6之间的管路内的白料处于8~12mpa的高压状态。
31.设备启动后，开启黑料搅拌电机2、黑料储存罐1加热、黑料柱塞泵3、白料搅拌电机12、白料储存罐11加热、白料柱塞泵14、制冷箱压缩机组、二氧化碳计量泵电机23。其中二氧化碳泵电机23启动后使二氧化碳储料管路内压力达到设定值后停止运转，制冷箱压缩机组启动后制冷箱内防冻液温度达到设定值后停止运转。黑料处于回流状态，白料处于回流状态。枢纽基座15中的节流截止阀处于节流状态，喷枪6的白料节流截止阀处于截止状态。
32.按下设备浇注按钮，喷枪混合搅拌电机7启动，枢纽基座15节流截止阀由节流状态转换成截止状态，切断白料回流管13，二氧化碳计量泵电机23启动，驱动二氧化碳计量泵22动作，输出液态二氧化碳。液态二氧化碳和白料在枢纽基座15的混合室内混合，输送至喷枪6。喷枪6的白料节流截止阀由截止状态转换成节流状态，使白料可通过。喷枪6主阀由关闭转换成打开，使白料、黑料进入喷枪混合室。在喷枪混合室内，黑料和白料混合，再经过搅拌电机驱动的搅拌器充分搅拌后从出料口喷出。当输出料液达到设定值、或者按下浇注按钮经过设定时间后，枢纽基座15节流截止阀由截止状态返回节流状态，二氧化碳计量泵电机23停止，喷枪6的白料节流截止阀由节流状态返回截止状态，喷枪6主阀由打开状态返回关闭状态，喷枪混合搅拌电机7保持运转。
33.按下设备的清洗按钮，喷枪混合搅拌电机7已启动时保持运转，未启动时启动，清洗液储存罐8阀门开启，清洗液储存罐8由压缩空气驱动涌入喷枪混合室。清洗液储存罐8阀门开启一段时间后，清洗液储存罐8阀门关闭，压缩空气阀门开启，压缩空气涌入喷枪混合室，吹净残余的清洗液和杂物。压缩空气阀门开启一段时间后，压缩空气阀门关闭，混合搅拌电机停止。
34.混合浇注完成且清洗完成之后，设备继续运行至管道内残余物料回收至储存罐内，回收工作结束后设备停止，可对设备进行物料填充和检查等工作。