箱式聚氨酯泡沫制备方法与流程

本发明涉及一种箱式聚氨酯泡沫制备方法，属于箱式发泡技术领域。

背景技术：

现有的专利公开了一种低VOC箱泡装置(公开号：207808245 U)的实用新型专利，提供了降低气压的方式进行发泡，最后能够得到面包状的发泡物，其主要通过降低气压的方式，从而实现提高发泡倍率，进而降低发泡液的使用。

发明人在应用的过程中，发现有以下问题：

一、发泡物呈面包状，发泡物的中间部分凸起，使得凸起部分的发泡物在使用时需要被切除，进而废弃，形成了大量的浪费；

二、发泡物在进行切片使用时，越靠下侧的切片的重量往往越高，使得整体的质量不统一。

技术实现要素：

为了解决的现有技术存在的问题，本发明提供了一种箱式聚氨酯泡沫制备方法，能够使得发泡得到的发泡物上表面基本齐平，并确保整个发泡物各处的密度均衡。

本发明所采用的技术方案为：

一种箱式聚氨酯泡沫制备方法，包括能够旋转的发泡箱，发泡箱向上开口，发泡箱内设置有提边薄膜，该提边薄膜为环形，且提边薄膜与发泡箱的内侧壁贴合，提边薄膜的高度小于发泡箱的高度，提边薄膜能自由的在发泡箱内上下移动，发泡箱的开口处设有能够自由上下移动的盖板，该盖板与发泡箱的开口相配合，在初始状态下，提边薄膜的下侧边与发泡箱的底面重叠，

该方法包括：

S1步骤：将发泡液注入到发泡箱内；

S2步骤：前期发泡过程

S2-1步骤：向左/右旋转发泡箱，至发泡液与没过提边薄膜对应一侧的上边沿，在该状态下保持2-30秒；

S2-2步骤：向右/左旋转发泡箱，至发泡液没过提边薄膜对应的一侧的上边沿，在该状态下保持2-30秒；

S2-3步骤：转动发泡箱至水平状态，

在S2步骤中，控制发泡箱内的气压至设定气压、温度至设定温度、湿度至设定湿度，其中设定气压范围为0.01-1个标准大气压、设定湿度范围为5％-95％、设定温度范围为0-60℃；同时，盖板移动到最下侧位置：盖板的下侧面与提边薄膜的上侧边重叠；

S3步骤：发泡液在发泡箱内发泡，发泡液充斥整个发泡空间，盖板与发泡箱之间构成的空间为发泡空间，直至发泡空间内上侧的发泡液半固化形成中间体；

S4步骤：向上同时提升盖板和提边薄膜，整体带动中间体向上运动，直至发泡空间与发泡液发泡后形成的发泡物相对应；

S5步骤：发泡完成，打开盖板，取出发泡物。

本发明还包括密封箱和旋转装置，所述发泡箱位于所述密封箱内，所述密封箱安装在所述旋转装置上，通过旋转装置带动密封箱转动进而带动发泡箱转动，

在S1步骤之前还设有S0步骤：关闭密封箱，控制密封箱内的温度至设定温度，湿度至设定湿度。

在S4步骤中，盖板上设有用于检测压强的传感器，在检测到盖板所受到的压强大于提升值时，开始向上提升盖板和提边薄膜；在向上提升的过程中，传感器检测到盖板所受到的压强低于停止值时，则停止向上提升盖板和提边薄膜，反之则继续向上提升盖板和提边薄膜，

提升值的范围为0-1000pa，停止值的范围为5-950pa。

所述发泡箱的任意至少一个侧壁或/和所述盖板上开设有针孔，相对应的还设有针板，该针板上设有与针孔向配合的插针，

S5步骤分为以下几个步骤：

S5-1步骤：发泡完成后，控制发泡箱内的气压恢复到与外界大气压持平，该过程至少需要3分钟时间；

S5-2步骤：在S5-1步骤之前、期间或之后，针板向相应的侧壁或盖板运动，使得插针穿过针孔，并刺破发泡物的表皮；

S5-3步骤：盖板单独向上运动至盖板与发泡箱分离，打开密封箱；

S5-4步骤：取出发泡物。

发泡箱的每个侧壁均开设有针孔，盖板上也开设有针孔。

盖板的下侧铺设有脱模薄膜，发泡箱的底部铺设有脱模薄膜，在S5-2步骤中，针板穿过针孔时，会刺破相应的脱模薄膜。

所述密封箱上开设有抽气口，该抽气口与外界的空气机连接，用以控制密封箱、发泡箱内的气压至设定气压；发泡箱上设置有恒温恒湿设备，用以控制密封箱、发泡箱内的温度至设定温度、湿度至设定湿度。

本发明的有益效果：

左右旋转发泡箱，可使得发泡液直接沾到提边薄膜的上边沿，发泡时由于盖板移动到最下侧位置，因而整个发泡空间比较小，发泡液正常发泡，使得发泡液能够很快充斥整个发泡空间，而后在发泡液发泡到一定的程度，发泡液的上侧形成半固化的中间体，而发泡液依然在固化，而发泡空间有限，此时便会通过中间体对盖板施加一个向上的力，通过检测盖板所受到的压强，可以判定中间体形成的状态，在达到提升值(中间体刚好形成)时，通过向上提升盖板和提边薄膜，可带动整个已经形成的中间体向上运动，因而便降低了下部发泡液所受到的中间体的重力的影响，而在提升盖板和提边薄膜时，依然一直在检测盖板所受到的压强，在压强低于停止值时，盖板便会停止向上运动，防止盖板提升过快导致发泡空间太大，导致最终形成的发泡物内部形成打的空隙。通过降低中间体对下部发泡液重力的影响使得最终得到的发泡物密度更加均匀。

发泡箱左右转动，能够将整个发泡箱进行左右旋转，使发泡液快速流向两端及侧面，发泡液均匀分布底部，发泡时高度均匀上升，提高发泡物上表面的平整度，减少压顶作用时间。侧面粘有发泡液，减少发泡体上升阻力。使得整个发泡物的各处密度更均匀。

在发泡液发泡过程中，保证发泡箱内的气压、温度、湿度为恒定状态，可排除地区、气候等对发泡物发泡时的影响，确保最终得到发泡物质量的稳定性。

在发泡完成后，通过缓慢将密封箱内的气压与外界连通个，防止气压骤变，使得发泡物发生变形；同时通过插针将发泡物的表皮刺破，使得发泡物的内部气压与外部气压一致，防止后期发泡物发生变形。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是环形密封板、薄膜、盖板、刚性方框之间的结构示意图；

图3是图2中A部分的放大图；

图4是环形密封板挂在发泡箱上的示意图；

图5是提升装置与盖板之间连接的示意图；

图6是本发明的爆炸图；

图7是发泡箱与针板的爆炸示意图。

其中：1、上盖；2、下盖；3、旋转装置；4、发泡箱；5、环形密封板；6、提边薄膜；7、盖板；8、刚性方框；9、提升装置；10、连接板；11、开盖装置；

41、针板；

51、吊带；52、导向体；53、连接孔；

81、气动连接插销。

具体实施方式

参见图1和图6，本发明提供了一种箱式聚氨酯泡沫制备方法，该方法主要基于一种发泡装置的应用，该发泡装置包括发泡箱、圆柱形的密封箱和旋转装置3，密封箱安装在旋转装置3上，而发泡箱设置在密封箱内。

发泡箱4内需铺设一层脱模薄膜(功能：便于后期发泡物脱模)。

在保留原有发泡箱4底部铺设的脱模薄膜的基础上，另外增加可上下移动的提边薄膜6，该提边薄膜6为环形的，与发泡箱4的内壁相配合(贴合)，但是该提边薄膜6的高度<发泡箱4的高度。

简单的说，就是提边薄膜6可在人为的控制下向上移动(移动到最高的高度为提边薄膜6的上侧与发泡箱4的箱口持平)。初始状态时，提边薄膜6位于发泡箱4的最下侧(提边薄膜6整体处于展开状态，且提边薄膜6的下侧与发泡箱4的下侧持平，或者提边薄膜6的上侧低于发泡箱4的箱口位置)。

为实现以上的自动提升提边薄膜6的目的，采用的技术方案为：

在提边薄膜6的上侧设置环形密封板5，环形密封板5的外侧与发泡箱4内侧面相配合，环形密封板5可贴着发泡箱4进行滑动。

此外，密封箱整体由两部分组成，分别为上盖1和下盖2，而发泡箱4整体固定在下盖2内，发泡箱4的箱口朝向上盖1的方向，在上盖1上安装有提升装置9(气缸或油缸)，提升装置9的提升端与环形密封板5连接。

简单的说，就是需要向上提升提边薄膜6时，提升装置9工作，拉动环形密封板5向上运动，由于提边薄膜6与环形密封板5固定连接，因而就可以带动提边薄膜6向上运动了。

此外，发泡箱4上还设置有盖板7，盖板7设置的主要目的是为了对发泡液发泡时起到一个压顶的作用，保证发泡物的上表面为平面，同时能够将发泡液向周边流动，确保发泡物(中间体)上表面齐平。

该盖板也能够自由的上下运动，其上下运动也通过提升装置带动运动。

首先盖板7是活动的(可以上下运动)，盖板7向上运动后，发泡箱4的箱口就打开，因而就能够向发泡箱4内注入发泡液；注入发泡液完毕后，盖板7向下运动，使得盖板7与环形密封板5配合，以实现封住发泡箱4箱口的目的，而在向上提环形密封板5的过程中，盖板7也随着环形密封板5向上运动。

参见图3，首先盖板7的与环形密封板5的内侧相配合，盖板7上设置刚性方框8，刚性方框8与盖板7固定连接，刚性方框8的两侧设置气动连接插销81，而环形密封板5上设置竖直的导向体52，导向体52上开设有连接孔53。

参见图5，提升装置9与刚性方框8直接连接，提升装置9与环形密封板5不直接连接，在需要提升环形密封板5时，此时提升装置9将盖板7放下，使得盖板7正好与环形密封板5配合，气动连接插销81开始工作，使得插销伸出(伸出到盖板7的外侧，在俯视的角度下，插销的投影一部分在盖板7的外侧)，此时插销正好插入到导向体52的连接孔53内，这样盖板7和环形密封板5就连为一体，此时再向上提升盖板7，便可带动整个环形密封板5向上运动，从而整体带动盖板和提边薄膜向上运动。当然插销处于缩回的状态时，则提升装置只能带动盖板上下运动。

盖板7上还设有用于盖板上压力的传感器，利用该传感器检测压力，跟根据检测到的压强判断何时(上侧的发泡物半固化)向上提盖板和提边薄膜。

当然图中的传感器安装在连接板10上，该连接板10位于盖板7和刚性方框8之间。

参见图4，此外，由于环形密封板5并没有与提升装置9直接连接，因而薄膜6和环形密封板5与发泡箱4配合时，整个薄膜6和环形密封圈有可能会掉入到发泡箱4内，因而在环形密封板5上设置多个吊带51，环形密封圈可通过这些吊带51悬挂在发泡箱4的边沿上，而吊带51的长度正好使得薄膜6处于发泡箱4内的最下侧位置。

所述密封箱包括上盖1和下盖2，所述上盖1与下盖2之间通过铰链连接，所述上盖1与下盖2之间设有环形密封条，所述下盖2的长度方向两侧分别固定有一个开盖装置11，所述开盖装置11采用气缸或油缸，所述开盖装置11的缸体铰接在所述下盖2上，所述开盖装置11的杆体的自由端与所述上盖1铰接。

通过设置开盖装置11可相对容易的打开和关闭密封箱。

所述提边薄膜6的高度为所述发泡箱4高度的1/5-4/5，所述发泡箱4的底部铺设有脱模薄膜。以正常的提边薄膜6的高度为发泡箱4高度的1/2为例，此时，发泡箱4底部的脱模薄膜会将发泡箱4内部侧壁的至少下侧1/2的高度也进行覆盖，以保证在提边薄膜6提升到最上侧(提边薄膜6的上沿与发泡箱4的箱口相持平)时，整个发泡物均在薄膜(固定脱模薄膜和提边薄膜6)内，当然盖板7的下侧也设有脱模薄膜。

参见图7，发泡箱4的任意至少一个侧壁或/和所述盖板上开设有针孔，相对应的还设有针板41，该针板41上设有与针孔向配合的插针。

以盖板上开设针孔为例，在发泡物发泡形成之后，发泡物的外侧会形成一层不透气的表皮，此时盖板上侧的针板41向下运动，插针会穿过针孔，进而刺破发泡物的表皮，由于发泡物内部均已破孔(发泡时形成)，因而发泡物的内部就与外界的连通，防止发泡物后期发生变形。

发泡箱上设置有恒温恒湿设备，用以控制密封箱、发泡箱内的温度至设定温度、湿度至设定湿度。

一种箱式聚氨酯泡沫制备方法，该方法主要基于前述发泡装置实现的。

该方法包括：

S0步骤：关闭密封箱，启动恒温恒湿设备，使得密封箱以及发泡箱内的温度至设定温度，湿度至设定湿度。

其中：设定湿度范围为5％-95％、设定温度范围为0-60℃。

S0步骤的主要目的是，将发泡箱内的温度和湿度调整到发泡的最佳状态，为后续发泡做准备。

S1步骤：打开密封箱，将发泡液注入到发泡箱内，关闭密封箱。

S2步骤：恒温恒湿设备一直在工作，确保密封箱关闭后，密封箱内的温度和湿度最快恢复到设定温度和设定湿度，同时在关闭密封箱后，启动空气机，使得密封箱、发泡箱内的气压至设定气压。其中设定气压为0.01-1个标准大气压。

保证发泡液的发泡过程一直处于理想的状态下进行，防止发泡过程受外界气压的影响，确保最终发泡物的质量。

S2-1步骤：旋转装置向左/右旋转密封箱，至发泡液与没过提边薄膜对应一侧的上边沿，在该状态下保持2-30秒；

S2-2步骤：在S2-1步骤之后，向右/左旋转发泡箱，至发泡液没过提边薄膜对应的一侧的上边沿，在该状态下保持2-30秒；

S2-3步骤：在S2-2步骤之后，转动密封箱使得发泡箱至水平状态。提升装置推动盖板向下运动，至盖板移动到最下侧的位置：盖板的下侧面与提边薄膜的上侧边重叠：

S3步骤：发泡液在发泡箱内发泡，发泡液在盖板的压顶作用下，发泡液充斥整个发泡空间，上侧的发泡液半固化形成中间体(通过检测盖板上发泡液对盖板产生的压强，判断中间体是否形成)。

具体的当发泡液对盖板的压强达到提升值时，就说明中间体已然形成。该提升值的范围为10-1000pa。

S4步骤：当检测到盖板上的压强达到提升值时，提升装置整体提升盖板和提边薄膜(具体如何提升，在发泡装置中已有说明)，在向上提升的同时，一直检测盖板上所受到的压强，在压强低于停止值时，则盖板和提升薄膜停止上提，反之继续向上提升盖板和提升薄膜。其中：停止值的范围为5-950pa。

通过检测盖板所受到的压强，判断发泡液所需要的发泡空间，确保所提供的发泡空间正好与所注入的发泡液相适应，同时也保证最终所得到的发泡物的质量的稳定。

S5步骤：发泡完成，形成完整的发泡物。

S5-1步骤：发泡完成后，控制发空气机使得泡箱内的气压缓慢恢复到与外界大气压持平，该过程至少需要3分钟时间；

S5-2步骤：在S5-1步骤之前、期间或之后，针板向相应的侧壁或盖板运动，使得插针穿过针孔，并刺破发泡物的表皮；

S5-3步骤：盖板单独向上运动至盖板与发泡箱分离，打开密封箱；

S5-4步骤：取出发泡物。