[实用新型]一种使用超临界流体制备发泡粒子的装置

说明书

本实用新型公开一种使用超临界流体制备发泡粒子的装置，包括若干并联设置的通入氮气的预浸渍釜；将预浸渍釜内预压浸渍后的珠粒通入二氧化碳并加热的发泡釜；将从发泡釜卸料后与大气接触进行发泡的珠粒收集的收集器。本实用新型提供的装置通过先氮气浸渍，再进行二氧化碳和氮气混合浸渍的工艺实现两步法浸渍，利用二氧化碳和氮气的性质制得发泡倍率更大同时表面光洁的、泡孔细腻的发泡珠粒。同时通过泄压排料发泡让粒子在常温常压下充分自由膨胀发泡，并解决高温下粒子发泡时粒子间相互粘连、结块的问题。本实用新型采用多个预浸渍釜并联和发泡釜相连的方式，节省发泡釜的待机时间，提高生产效率。

技术领域

本实用新型涉及超临界流体发泡技术领域，具体涉及一种使用超临界流体制备发泡粒子的装置。

背景技术

聚合物发泡材料具有轻量化、隔热、隔音、缓冲降震等特点，常用作包装材料、隔热材料等,应用广泛。由于发泡工艺的限制，很难通过一次发泡成型工艺得到具有复杂结构的高倍率大尺寸聚合物发泡制件。先发泡制得聚合物发泡珠粒，再通过将聚合物发泡珠粒在模具内通入蒸汽使其表面熔接形成发泡制品的二步成型工艺是制备高倍率大尺寸复杂结构制品的有效手段。

近年来，使用CO₂，N₂等清洁发泡气体的珠粒发泡技术兴起，代替有安全和环保问题的传统发泡剂，是珠粒发泡技术的发展方向。

中国专利文献CN104140589A描述了一种利用CO₂作为发泡剂的聚丙烯发泡粒子的制备方法，该法将无机粉体、所述改性聚丙烯小粒子、物理发泡剂一同在高压釜中加热后低压放出，使之发泡而得到聚丙烯发泡粒子。该工艺中，粉体作为隔离剂，防止了粒子的黏连，但粒子表面的粉体需要另外清除，否则影响后续的粒子的粘结成型。

中国专利文献CN103951965A公布了一种利用CO₂作为发泡剂制备彩色 TPU发泡粒子的方法，该法通过先将彩色TPU粒子放入超临界CO₂流体浸渍饱和，再将饱和后的粒子置于高温空气或水浴中加热发泡。该工艺还需要将制得的TPU发泡珠粒进行较长时间的高压空气载压置换，以使其收缩均匀，表面光洁。

对于软质发泡材料，由于使用CO2作为发泡剂，会引起聚合物发泡材料的收缩。而使用N2作为发泡剂，则由于N2在聚合物中的扩散速率低、溶解度低，导致聚合物发泡时间较长，或需要较高的饱和压力，导致生产效率下降，或设备投资成本增加。

因此，亟需一种解决聚合物弹性体珠粒发泡材料的表面质量、无法高效生产的问题。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的珠粒发泡制品粒子间相互粘连的问题和制备大倍率的表面光洁的、泡孔细腻的珠粒发泡制品，从而提供一种使用超临界流体制备发泡粒子的装置。

因此，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供一种使用超临界流体制备发泡粒子的装置，其特征在于，包括，

若干并联设置的预浸渍釜，其上设置用于向所述预浸渍釜内加入待发泡粒子的第一进料口及用于向所述预浸渍釜内通入氮气的氮气进口，以使待发泡粒子浸渍于氮气中；

发泡釜，具有二氧化碳进口、第二进料口及第二卸料口，所述第二进料口与所述预浸渍釜的第一卸料口连通，二氧化碳通过所述二氧化碳进口进入所述发泡釜；

收集器，与所述第二卸料口间隔设置以形成发泡粒子与外界接触的间隙，以使来自所述第二卸料口的发泡粒子在所述间隙处瞬间发泡后进入所述收集器内。

优选地，所述预浸渍釜包括相对设置的第一进料端和第一出料端，所述第一进料口和氮气进口均设置于所述第一进料端上，所述第一卸料口设置于所述第一出料端上。