[发明专利]一种EPS预发泡方法

说明书

本发明公开了一种EPS预发泡方法，采用连续发泡分选装置进行蒸汽连续发泡、层流风分选、间歇气流分选等步骤，本发明可高效连续进行预发泡操作生产预胀物颗粒成品，在连续预发泡过程中不断收集分离合格的预胀物颗粒，降低预胀物颗粒成品的密度梯度，采用本发明制备的预胀物颗粒比重均匀，过大或过小的比重颗粒占比较小。通过层流风的高度和流速对预胀物进行筛选，解决了连续预发泡时，不同颗粒大小的珠粒在相同时间内发泡比重不同的缺点。间歇性的喷射空气风选，有效分离并去除了容重过小的预胀物或碎屑，同时提高了分选的精度，防止分选过程中将合格预胀物误除。挡板的加入可防止EPS珠粒在弹跳过程中进入过渡方管中。

技术领域

本发明涉及可发性聚苯乙烯制备领域，特别涉及一种EPS预发泡方法。

背景技术

由可发性聚苯乙烯(EPS)珠粒产品制造发泡制品的工艺过程，通常分为预发泡、熟化与模塑三个过程。预发泡过程是指先将珠粒产品加热使其膨胀到一定程度，以便模塑时制品密度能够有较大幅度的降低，并减小产品内部的密度变化梯度。一般是将含有发泡剂的混合物加热至玻璃化转变温度以上。经过预发泡处理的物料仍旧为颗粒状，但其体积却比之前大几十倍，一般称作预胀物。制造密度0.1g/cm³以上的泡沫制品时，可用珠状物直接模塑，略去预发泡和熟化两个过程。预发泡有间歇法与连续法。加热设备采用红外灯、水浴或蒸汽加热器。

在工业上多采用连续法，其主要设备为连续蒸汽预发泡机[罗玲玲.可发性聚苯乙烯的制备及性能研究[D].北京化工大学,2010.]。预发泡过程为将粒料经进料器连续送入筒体内，珠粒受热膨胀，在搅拌作用下，因密度不同，重的在下，轻的在上。容器底部珠粒会随着进料推动上层珠粒，沿筒壁升至出料口，再通过离心力推入风管并进入吹干器。预发泡温度通常在90-105℃。预发泡容重是根据筒内温度、出料口高度和进料量三者配合来控制。温度高，出料口位置高，进料量小，预发珠粒容重就小，最大发泡倍率为80以上。

蒸汽预发泡过程虽然工艺简单，但仍存在以下缺点：(1)制品不能一次发泡到较小密度；(2)珠粒粒径尺寸不均，无法在工艺上实现珠粒在发泡机内停留不同时间，导致制品中产生很大的密度梯度。而不同密度的预胀物对后续的发泡模塑过程影响较大，极易导致泡沫成品密度不均匀，影响强度或塑形。(3)搅拌过程中易损伤珠粒，导致碎屑较多，且破碎后的珠粒相同发泡时间下比重更小，导致产物密度不均。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：解决现有的连续蒸汽预发泡工艺中由于珠粒粒径尺寸不均导致的预胀物密度不均的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明提供以下的技术方案：

一种EPS预发泡方法，具体步骤如下：

(1)将EPS珠粒连续供料进入连续发泡分选装置的发泡室内，自下而上通入高温干燥蒸汽，在蒸汽的作用下，EPS珠粒在发泡室内随机碰撞跳动并同时进行预发泡过程；

(2)预发泡过程连续进行一段时间后，部分EPS珠粒体积增大，发泡假比重减小得预胀物，预胀物在蒸汽推动下逐渐位于发泡室的上部或顶部，未完成发泡的EPS珠粒位于发泡室中下部继续进行预发泡；

(3)向发泡室顶部通入横向的层流风，通过层流风将预胀物带入连续发泡分选装置的分选室内；

(4)分选室内间歇性通入自下而上的气流，通过气流将预胀物中比重过小的不合格品或碎屑扬起并分离去除，收集分选室底部沉积的比重均匀、密度梯度小的预胀物即得预发泡EPS。

优选地，所述高温干燥蒸汽的压力为0.9～1.2kg/cm²，蒸汽温度为95～102℃。