第五章 高壓機的基本構成
第一節 高壓機的特點
隨著聚氨酯工業的迅速發展、應用領域的擴大、消費量的激增和對加工設備研發的深入,傳統的低壓計量、混合裝置的某些技術上的缺陷暴露得越來越明顯,如攪拌效率較低、間歇停機需使用有機溶劑清洗混合元件帶來的環境污染問題等。1967年,德國拜耳(BAYER)公司和亨內基(Hennecke)公司首先推出了以高壓沖擊方式進行混合并具有自動清潔功能為特征的高壓計量、高能沖擊混合的聚氨酯加工設備,它以高效混合、自清洗等功能,更適應大規模工業化及多類型產品生產的需要,備受聚氨酯工業界的歡迎,逐漸成為聚氨酯制品加工的主要設備。
該類設備是使液體原料通過計量,使兩組分物料加壓產生的能量經過小口徑的噴嘴轉化成更高的動能,相對噴射,進行沖擊混合,然后直接注入模具,混合物料在模具中反應成型。該加工工藝被稱為反應注射模制(Reaction Injection Moulding,簡稱RIM)。該類計量、混合、注射的加工設備通常又稱為高壓機。
高壓機具有以下特點:
(1)混合室很小且沒有任何機械攪拌混合元件,液體物料僅依靠高壓輸送經過小口徑噴嘴產生高能量沖擊,達到充分混合的目的。
(2)具有自清潔功能,無需使用過去那種有機溶劑沖洗程序,節約且環保。
(3)該設備具備高壓注射、低壓循環的自動切換功能,能量消耗較少。由于原料是在液體狀態下進行計量、混合、注射動作,與普通熱塑性塑料加工相比,注射壓力低得多,模具的合模力小得多。
(4)加工方便,生產周期短。物料以液體方式計量、混合、注射,在模具中迅速反應,快速成型、脫模,生產效率高,且一臺高壓機可連接多個混合頭,適宜大批量產品的工業化生產。
(5)設備工作壓力高(工作壓力通常在4~30MPa之間),控制精度高,操作要求嚴格,設備投資較大。
(6)加工高黏度物料有一定困難,它主要適用于低黏度原料體系,在工作溫度下黏度一般應在2000mPa·s以下,對高黏度原料,也可以通過加熱方式使黏度降下來。