giorgio pallanza
(義大利oms 公司)
摘要：使用傳統層壓機生產的夾心板與日俱增。市場對這種保溫材料的需求也不斷增加，因而開發了高速生產模式。
總體介紹了用於生產保溫板裝置的主要組成部件，並且對這種裝置上使用的戊烷作了特別的介紹。對用於高速生產的連續板材生產線的公升級和提高之處作了進一步的闡明。聚氨酯連續板材生產線的標準結構實際就是乙個高速層壓機機構。
主要的改動包括：1）開卷機，是帶有快速切換板麵層裝置的雙開卷機； 2）計量組，稍微增大了尺寸並且能滿足更大輸出的要求； 3）澆注臺和相關的混合配料系統，乙個單獨擺動的混合槍頭是不能確保均勻地噴注到板的面層上，所以需要採用多混合槍頭； 4）雙履帶所需的長度不少於30 m； 5）切割，送料和打包線被設計為高速工作。連續的層壓機在過去的幾年裡應用非常普遍，因為聚氨酯和pir被視為是其他絕熱材料很好的替代品，它大大減小了建築業中所用牆面的厚度。
在連續生產線上使用的戊烷成功替代了所有其它以氯氟化碳為基礎的發泡劑，因而高消耗聚氨酯的技術轉變成為了環保的生產工藝。對高速層壓機的需求實際反映了大生產規模的需要，這也對裝置的製造商和夾心板的生產者提出了有趣的挑戰。
關鍵詞：夾心板；面層材料；聚氨酯板材；生產裝置；連續法板材生產線
1 使用硬面層和軟面層的夾心板材的連續生產：從傳統生產模式到高速生產模式
1.1 連續板材生產技術
在工業和建築保溫領域中使用聚氨酯泡沫作為材料一直以來都佔據著主導地位，在過去投入了大量的時間和精力。由於聚氨酯硬泡的特殊屬性和多功能性，它們在各個領域中被廣泛使用。
生產板材的工藝被分為連續生產和非連續生產。這兩種生產方式都成功地採用了其他發泡劑替代了原來的氟里昂11發泡劑，大多數採用戊烷和其他環保的發泡劑。
連續板材生產方式無疑是最為容易的可達到預想質量和數量的方法。
這種技術適合於大規模高質量的板材生產，無論是生產硬面層或是軟面層板材。
乙個標準的、傳統的、完整的連續板材生產線包括有：(1) 硬面層開卷機，(2) 裝料小車，(3) 滾輪壓型機，(4) 預熱爐，(5)計量裝置，(6) 反應混合料分配裝置，(7) 軟面層開卷機，(8) 雙履帶，(9) 板材輪廓（板型）改變系統，(10) 板材切割裝置，(11) 板材卸料和打包線。
1．硬面層開卷機
開卷機支撐並引導板材進入滾軸壓型機中進行壓型。開卷機有兩個：乙個是用於低層面，另乙個用於高層面。乙個金屬雙開卷機可被任意新增到第乙個開卷機中，允許進行少量的生產開卷。
2．裝料小車
裝料小車用於在開卷機上裝載板材。板材可以在開卷機上被裝載，在低速生產線上甚至只需使用一輛叉車進行裝載。 在更複雜的生產線上需要使用專門的裝料小車。
鋼結構的裝料小車被固定在由液壓驅動的軌道上。通過液壓氣缸驅動乙個「v」形狀的平台上下移動裝載板材。
3．滾輪壓型機
選擇合適的滾輪壓型機不但能夠獲得所需的板材形狀而且還可以節省板材的成本。所需板材的形狀決定了滾輪壓型機的設定：成型深度，輪廓設計，板材的最大寬度和板材的具體接頭設計（雄/雌接頭；暗接頭；冷藏接頭）。
4．預熱爐
預熱爐用於加熱定型的金屬面到合適的溫度以確保聚氨酯混合物均勻平整地膨脹。金屬面的溫度控制對確保高質量的發泡板材是至關重要的。不合適的溫度可能會導致發泡密度的分配不均以及聚氨酯和金屬面之間缺乏粘性。
最好使用熱空氣迴圈加熱爐。
5．計量裝置
可使用低壓或高壓的計量裝置。
與低壓機相比高壓機主要有以下優點：- 更好地混合原料；- 更小巧的混合槍頭；- 可在有限的地方安裝；- 在生產結束後不用清潔劑（環保的清潔劑）清洗；混合系統包括乙個低壓預混裝置和對多元醇進行計量，然後採用高壓計量裝置，但是比較貴。
這兩種系統共同的優點包括：- 高效監控所有的工作引數；- 由於使用專門的裝置才能根據現行的法規，使用環保的發泡劑替代氟里昂11。
6．反應混合料分配裝置
乙個可以使槍頭前/後移動的傳動機構，因此能夠平穩均勻地澆注混合物到較低的面層上。由於使用了澆注範圍更廣的噴嘴因而在混合物膨脹的過程中避免了斑點、氣泡和泡沫的重疊。
乙個堅固的支撐架使得槍頭可以根據不同的生產需要進行高速的轉動和傳送。
如果是軟面層需要使用乙個噴注板；它必須被加熱使軟面層獲得合適的溫度而有良好的粘性；而且在板的下面有乙個抽氣機，通過復孔可以看見它，這樣可確保在層壓機進口處的軟面層有最好的平整性。
7. 軟面層開卷機
根據生產線的不同需要，可以選擇生產金屬面層、金屬/軟面層、或是紙/紙面層的不同板材，生產線可以配備開卷機在低、高層上生產軟面層。在高速生產以及需要不停產生產中，推薦使用帶有雙開卷機的系統（當乙個開卷機工作時，另乙個可作替補或被修理），帶有快速切換裝置。
8．雙履帶
雙履帶系統包括聚氨酯泡沫發起過程和緊接著的固化階段。除成型壓力機之外，雙履帶兩面的金屬履板都採用內連線，這樣可使帶有滾軸軸承的鏈條有著更高的承載能力。板材停留在雙履帶上的時間是根據使用的原材料和預先設定的板材厚度。
40 mm厚的板材需要大約2～3 min的停留時間。
oms公司製造的雙履帶從最短的15 m長到最長的38 m長。標準寬度為1200 mm，兩履帶的相間距離從20 mm到400 mm。
生產不同厚度的板材需要在開啟的履帶上插入校準的墊圈。當下層履帶被固定，一系列的液壓氣缸驅動上層履帶的移動。
雙履帶由兩個獨立的電機驅動，電機帶有動態速度反應器，每乙個都帶有相應的電機減震器以確保雙履帶間最好的速度同步。
9．板材輪廓（板型）改變系統
採用這種簡單而有用的系統是經過特別研究那些可能的不同措施以縮短改變板材的時間。金屬履板帶有特殊的軌道，軌道上能夠準確地插入帶有不同形狀的鋁板，相關形狀是依照所要生產板材的型別（屋頂 – 牆面）而定。在邊擋處，這些鋁板都帶有小洞以固定鋁質的嵌入物。
需要提醒的是完全改變板材的輪廓要耗費60至90 min時間，具體根據雙履帶的長度而定。
10．板材切割機
在進入切割機以前，乙個可自由轉動的滾子傳送器傳送聚氨酯板材，給予其足夠的時間（幾秒鐘）使泡沫穩固；只有這樣才能切割出所要的板材長度。
也可以預先設定所要切割的長度和所需生產的板材數量；一旦達到預設定板材的數量，乙個電子定時器將自動設定乙個新的預設定長度和相應的切割數量。
專門為軟面層所設計的切割機有著不同於金屬硬面層板材切割機的機械引數。
這些裝置有：圓盤式切割機,帶鋸式切割機。
11．板材卸料和打包線
在標準的連續板材生產線末端都帶有一條卸料和打包線，並可根據板材的尺寸儲存所有的板材。
所使用的系統不同，裝置的投資也不同：手動型，非常經濟；半自動型，中等投資；全自動系統非常貴。
板材的卸料系統是根據板材的產量和所要生產板材的寬度。
oms公司推薦兩種不同的系統：滾子式系統和旋轉籠式系統。
1.2 使用戊烷作為替代發泡劑的標準聚氨酯生產裝置的主要特徵
戊烷替代了氯氟化碳，它以前在不同種類的聚氨酯硬泡生產中作為發泡劑。使用戊烷的危險在於它在室溫中有著極高的可燃性，當空氣中戊烷氣的含量較高時就能引起氣體**。
事實上，空氣中戊烷氣的體積百分比為1.4%(低**限制)到8.1%(高**限制)，任何的可燃源(火星、火苗和高溫)都會引起**。
因此，所有使用易爆氣體的機器和裝置在生產時必須採用合適的技術手段預防：減小**混合氣的危險，消除所有可能的危險因素。
技術手段主要包括：
(1)．特殊安全法規下的電路
按照現行的法規，所有用於或位於危險區域的電路必須遵照特殊的技術說明。
根據 79-10國際標準，根據危險物質的數量，生產過程和環境溫度等劃分所有危險的裝置區域；危險區域的面積被預先計算。
電路的型別和最終通風系統的尺寸，都被取決於以上資料，其中通風系統主要是為了減少危險區域的面積。所有在危險區域的電器元件都要按照防爆安全法規執行。
(2)．生產安全防範
為減少可燃源，在機器和裝置的生產中執行相關的安全措施：
- 所有裝置的金屬元件都要有接地系統；
- 使用無靜電的裝置/元件；
- 所有的管子都是等位連線；
- 通風系統可降低危險區域的警報極限；
- 戊烷氣探測系統通過感測器探測；
- 氮氣系統用於覆蓋儲存和/或多元醇/戊烷的儲罐；
- 用於儲罐的防火系統。
1.3 應用在使用戊烷作為替代發泡劑的標準聚氨酯生產裝置上的安全措施
在使用戊烷的機器和裝置上採用以下安全措施：
- 在裝置內關鍵處裝有帶有聲音和可視警報的戊烷洩漏探測系統；
- 警報訊號系統帶有兩級警報：
1級警報：聲音和可視警報並有相關的按鈕停止機器或裝置；
2級警報：聲音警報並且切斷機器或裝置的電源；
- 萬一戊烷氣洩漏，緊急制動按鈕將切斷/停止生產線；
- 萬一戊烷氣洩漏，通風系統會增加抽風的能力；
- 監測系統和通風系統相結合；
- 切斷所有在警報區域中電路的電源；
- 對所有主要洩漏源的不斷監測；
- 所有戊烷進料管的進口處都裝有安全閥；
- 防火系統；
- 通風系統和氣體探測器帶有備用電機。
2 高速層壓機
在美國安裝了一條用於生產軟面層pir硬泡絕熱板材的連續生產線，它是根據乙個新的生產理念開發的，因而代表了世界上最先進的連續生產線。2023年7月正式投產，這條生產線可以以60 m/min的速度生產板材（舉例來說，如果實際板寬1.2 m，那就是72 m2/min）。
這一先進技術的裝置包括：
* 30m長，60 m/min工作速度（實際生產速度）的雙履帶；
* 可生產的板厚：範圍從10 mm到220 mm；
* 可以生產坡度形（板材截面漸變）板材（最大傾斜為60公釐）；
* 由於在雙履帶上應用了建設性的創新理念，因而可實現同步自動調整板寬；
* 雙履帶的加熱系統溫度可達+80℃可以加工pir泡沫即使在高反應情況下；
* 可以覆蓋整條雙履帶的圍房由自承式絕熱板材建成，能夠容納最終散熱系統；
* 多元醇+戊烷的計量和混合裝置包括三個高壓計量組，每乙個都配備質量型流量計；
這套裝置即使使用市場上提供的替代發泡劑也可正常工作
* 閉環控制系統控制所有的工作引數（計量幫浦的輸出；溫度；工作壓力；生產速度等）；
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