eps工藝技術
eps生產成型的主要工序
能量**
蒸汽種類
原料特性
預發泡圓熟及送料系統
成型產品熟化
周邊輔助動力系統
能量**
乾燥的飽和蒸汽是eps加工最理想的能量**
優點– 高效的熱能傳輸介質. 乾燥的飽和蒸汽在冷凝時會釋放出大量能量
– 乙個大氣壓的溫度接近聚苯乙烯的軟化點(100℃ )
– 蒸汽進入eps珠粒的速度大於發泡劑擴散出eps珠粒的速度
蒸汽種類
溼蒸汽飽和蒸汽過熱蒸汽
水水 99100100160℃
410kj-1001500kj-3602675kj-6502762kj-670%
原料特性
eps珠粒直徑: 0.4-0.7mm(小包裝)，0.7-1.0mm(常用包裝)，
1.0-1.2mm(大包裝)，1.2-1.8mm(板材)
戊烷含量: 4 - 6%的重量
發泡劑在eps珠粒裡以液態形式儲存
壁厚約為 0.001 mm
eps原料儲存時間: ６個月
儲存環境：避熱，避太陽，通風，防火，防靜電
eps工藝技術－eps原料特性
原料倉庫
地面不得有地漏等形式的開口
在原料庫房的牆壁距地面250mm高的地方設定通風百葉窗
倉庫內最好不設定任何電源
預發泡 通過加熱,使eps珠粒膨脹,體積增加使得其密度發生相應的變化(例如從620克/公升(堆比重,真比重為1000克/公升)減少到15克/公升
～100克/公升) ,從而達到我們所需要的密度
– 變化的大小取決於加熱蒸汽的溫度和加熱的時間
蒸汽在eps珠粒內冷凝,釋放出熱量以軟化eps,並使eps珠粒內的發泡劑膨脹,從而使eps珠粒膨脹
eps生產技術－預發泡
起始點目標
體積增大約50倍
原料密度600 - 700 千克/立方公尺
(堆比重:1000千克/立方公尺)
eps生產技術－預發泡
常溫下的eps原料
eps生產技術－預發泡
熱量傳輸
熱量軟化聚苯乙烯
儲存在eps珠粒內的戊烷開始沸騰並氣化
氣化的戊烷氣體增加了eps珠粒內的壓力，使其膨脹化
eps珠粒戊烷溼蒸汽
eps生產技術－預發泡
預發 正常生產時的蒸汽：幹飽和蒸汽
– 到預發泡機蒸汽管內的蒸汽壓力為0.5到1.2bar (111～123℃)
– 到預發桶內的蒸汽壓力為0.3到1.0bar(102～110℃)
蒸汽過長的停留時間和過熱的蒸汽會造成eps珠粒的破損
防止蒸汽過熱 ： 從蒸汽減壓閥到預發泡機之間最後5～8公尺的蒸汽管不要用熱絕緣材料保溫.
壓力0,2 ～1,2 bar=含熱量低
必須含有一定的水分以在eps表面造成冷凝層以減緩熱量向 eps顆粒的傳輸
平穩而均勻的預發eps顆粒
過濕的蒸汽缺少足夠的熱量，水分多
– 會造成發泡好的eps密度過高並且在eps珠粒傳輸時產生問題
冷凝水應該在蒸汽進入預發泡機前被排除
– 在蒸汽管的最底部安裝排水閥
預發泡裝置
50年代中期生產出第一台eps生產裝置
預發泡機:
1.型別: 在熱水池中旋轉的桶,非連續式操作 (半自動)
2.型別:連續式預發泡機(全自動,無壓)
3.型別:定量式預發泡機(80年代中期開始),最大承受壓力為0.5bar
90年代新投資購買的預發泡機:
10-15%連續式預發泡機
85-90%定量式預發泡機
連續式發泡
調節發泡密度的方法
– 通過調節蒸汽的**量 (即蒸汽閥門的大小)
– 通過調節原料供給的速度(調節進料鏍杆的轉速)
– 通過調節出料槽的高度
續式發泡
需要很低的發泡密度(小於12克/公升) 二次預發
– 原料第一次預發後熟化3-6小時
– 第一次預發後的原料密度約為最終要求密度的1.5倍.
定量式發泡
eps珠粒一批一批的經過稱重量後，進入預發泡機進行預發泡。
預發泡精度較高
發泡密度範圍大
可預發低戊烷含量的eps原料
– 一般eps原料含有6~7%的戊烷
– 低戊烷含量的eps原料含有3~5%的戊烷(在有壓力的預發泡機裡預發)
調節發泡密度的方法
– 通過調節每次投放原料的數量
– 通過調節蒸汽的加熱時間
– 通過調節eps珠粒在發泡機內到達的高度(在哪一點上切斷蒸汽)
– 通過調節蒸汽壓力
– 通過調節蒸汽的**量(蒸汽與空氣的混合比例)
定量式發泡的控制模式
控制蒸汽壓力(0.1 to 0.6 bar) - 低密度
控制蒸汽溫度(85 to 99°c高密度
空氣混合 - 高密度
定量式發泡機
密度檢測
檢測工具
— 天平 、桶 (≥1l)、刮板
檢測方法
取樣地點和時間
— 流化床出口，熟化倉出口
熟化前和熟化後的密度變化
密度檢測
熟化 發泡劑和eps珠粒內部的蒸汽在eps冷卻的時候凝結
– 造成eps珠粒內部的暫時真空以及對壓力十分敏感
熟化是空氣滲透到eps珠粒內部的過程以平衡其內外壓力並使得 eps珠粒穩定
熟化時間
發泡密度越高,熟化時間越長.因為更多的發泡劑將停留在eps珠粒裡面
在熟化過程中會有一部分發泡劑泡掉
熟化程度的判斷
一般情況下，熟化到70％，即可開始使用
熟化時間取決於原料粒徑、發泡劑含量、預發密度和環境溫度
預發料的存放時間
熟化料籠
一般可容納10-50 立方公尺的發泡好的eps原料。
料籠應採用透氣性良好和有金屬條紋的結構以防止靜電。料籠之間通風良好。
料籠下面的下料箱
－ 應當讓出料口的原料處於自由狀態
－ 讓空氣進入吸料口
送料系統
送料原理
－ 空氣與eps料按一定的比例混合，用空氣的流動把eps料送到熟化倉或成型機。
送料過程中的密度變化
轉彎半徑
送料管道口徑
— 壓力送料大口徑管道
— 真空吸料小口經管道
成型 填料
蒸汽成型
冷卻脫模填料 一般(無壓)進料
加壓進料
填充縫進料
填料步驟： 預吹、填料、回吹
一般(無壓)填料
原料缸裡面沒有壓力
發泡好的eps珠粒通過進料風由料槍進入閉合的模具中.
進料風經模具氣眼和特殊的排氣閥排出
加壓填料
在加壓進料罐中施加一定的壓力，使得原料通過料槍進入模具
在較大的模具系統上最多可節省50%的進料時間
填充縫填料
模具在排氣(有縫隙)的狀態下進料.可以與一般進料和加壓進料同時使用.
模具並未完全合攏,空氣可由模具之間的縫隙中排走
增大填料空間，多填料
加壓填料
蒸汽成型
蒸汽延時
衝模交叉蒸汽
雙面蒸汽
融合穩定
蒸汽延時
讓模具裡面的eps原料稍做暫停，使其在模具裡面穩定。
用於比較複雜的產品。
預熱模具
衝模 把冷空氣從汽室從趕走，因
為空氣的熱傳導能力很差
交叉蒸汽
模腔中eps珠粒之間的剩餘空氣被蒸汽取代。
蒸汽軟化eps珠粒的表面,eps珠粒之間開始有輕微的粘接。
先加熱的壓力低，時間短；後加熱的壓力高，時間長。
產品外表面形狀簡單的一面先加熱，可以把eps原料吹向另一面。
雙面蒸汽
真正的膨脹過程開始。
達到熔結溫度,eps珠
粒熔結在一起。
融合穩定
用於比較複雜的產品
讓產品的邊角處和沒有汽塞的地方靠模具的熱量也能融合的較好
冷卻 傳統水冷
排水(如果選擇）
水冷和真空冷卻結合
傳統水冷
進水閥始終處於開啟狀態，模具進水，靠水的流動來帶走熱量，直到模具達到需要的脫模溫度。
冷卻水通過汽塞噴灑到eps產品上.一般來說, 傳統水冷用於慢速原料。
水冷和真空冷卻結合
將1公斤的水從20℃加熱到100℃所需的熱量: 335kj。
將1公斤的水(100℃)轉化成1公斤的蒸汽(100℃)所需的熱量: 2256 kj。
將霧化的水噴到模具表面，以吸收大量的熱量，使水被汽化，靠水分蒸發來吸收量，將模具初步冷卻。
在汽室裡製造真空，水分蒸發，把汽態的水抽出，帶走熱量。
主要用於快速料。
真空冷卻原理
真空冷卻的優點
溫度真空冷卻容許eps產品高溫脫模,因此提高了生產速度,節約了能源. 真空冷卻模具的溫度變化範圍: 70-80 ℃-- 105 ℃ 水冷卻模具的溫度變化範圍:
40-50 ℃ -- 105 ℃
真空冷凝系統
脫模 通過脫模風或頂杆或兩者結合。
在慢速開模時傳送風將eps產品推到脫模的一側。
當模具開到設定的位置時,開發送風以幫助部分脫模，然後由頂杆把產品推出來。
開-關-開脫模
用於較難脫模的場合
模具開啟一定的距離(30~50 mm)，然後再合模約2/3
產品熟化
脫模出來的產品表面附著水份及產品泡粒蒸汽凝結成水份須以蒸發，同時產品泡粒呈真空狀態以及因冷減壓產生較大收縮力，較高倍率產品可能在薄壁部分產生收縮，因而需要熟化，經倉庫放置或太陽曬後的成品硬度和強度都會提高
水分－ 表面水分
－ 內部水分 < 4％
乾燥處理
－ 熱風迴圈
－ 烘房溫度： 50~55℃
－ 烘乾時間
周邊輔助動力系統
蒸汽系統
－ 幹飽和蒸汽，壓力 4 kg/cm2,
空氣系統
－ 無水，無油，壓力 7 kg/cm2,
迴圈冷卻水系統
－ 模具冷卻水：溫度 50℃ 壓力 3.2~4 kg/cm2
－ 真空冷凝水：溫度 25℃ 壓力 3.2~4 kg/cm2
**真空系統
吸料真空系統
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