一种海绵喷头发泡无泡头无豆孔装置及工艺的制作方法

本发明涉及海绵发泡技术领域，尤其涉及一种海绵喷头发泡无泡头无豆孔装置及工艺。

背景技术：

海绵发泡主要原料：异氰酸脂、聚醚多元醇以及发泡剂水、辅助发泡剂mc、催化剂胺和有机锡、硅酮稳定剂、交联剂、开孔剂、阻然剂、耐黄剂、抗氧化剂、色料，等等；异氰酸脂在软泡海绵中，主要用到tdi和改性mdi，或是两种混用，为了叙述方便，后面把它们统称为tdi；聚醚多元醇也有两大类，聚醚多元醇和接枝聚醚多元醇，分为很多品种，实际发泡中，是一种或多种混用，为了叙述方便，后面统称为ppg；水和其它的胺、有机锡、硅酮稳定剂、交联剂、开孔剂、阻然剂、耐黄剂、抗氧化剂、色料，等等，在发泡的配方比例中用量少，原料罐的容积也相对小一些，为了叙述方便，统称为小料。目前，海绵发泡主要由tdi、ppg以及水、胺、有机锡、稳定剂，其它的mc、小料则根据需要选择使用，由这些原料混和发泡反应成型，这几种原料在混和器中进行混和，然后输出，从喷头通过筛网流在发泡纸上。其现有结构可以参考中国专利号：cn201610187064.6公开的一种海绵连续发泡机中所公开的结构。

目前的工艺流程是各ppg输入罐输入ppg，各小料输入罐输入小料，tdi输入罐输入tdi，按plc设定的输入时间的先后程序，输入混和器，多种原料于混和器内混和，并利用搅拌机构搅拌，而后输送至喷头，喷头在烘箱跌落板上方左右往复运动，烘箱跌落板上面衬有发泡纸，混和料通过喷头的筛网，左右均匀地流到发泡纸上，混料料在带有一定倾斜的烘箱跌落板上向前流动，通过化学反应，混料料开始发白，体积增大，从而实现原料发泡，生成海绵。但是，这期间还存在一些难以解决的问题，其一，在混和料进入混和器前，先开启了搅拌器，搅拌器的速度每分钟约4000到6000转，在这样高速的搅拌中，混和料进入搅拌器后，混和器中的空气在短时间内很难排尽，特别是粘度大的pop，这些空气会随着混和料由喷头流出，在海绵起发过程中，就会有很多绿豆大小的气孔，俗称豆孔，这样的海绵一般严重的大约有3-7米，这样的海绵品质就不好，在一些特殊领域里完全不能用。其二，当各种原料输入混和器时，混和器以前完全是空的，而且是垂直向下的，plc的输入时间先后程序不能完全保证各种输出的原料，就符合配方比例；而且，开始出来的原料在空的混和器直接往下流，没有与其它原料混和或是混和比例不对，这些混和料在发泡纸上流动会渗流到后面混和比例标准搅拌均匀的原料里，开始这一段发泡的海绵就会有粘接不好破裂、反应不完全呈粉状、或tdi过多呈烧焦状，长度一般为2米左右，多的有超过3米，在业界一般把这一段海绵称为泡头。这一泡头基本不能使用，而且还有安全隐患，容易自燃，这就形成了成本的提高。这样的海绵品质就不好，严重有豆孔的海绵在一些特殊领域里不能使用。

技术实现要素：

因此，针对上述的问题，本发明提出一种海绵喷头发泡无泡头无豆孔装置，还提出一种海绵喷头发泡无泡头无豆孔工艺，能够实现在海绵发泡时无泡头无豆孔的成型。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种海绵喷头发泡无泡头无豆孔装置，包括具有空腔的混和器、连接混和器的第一输入管、连接混和器的第二输入管、连接混和器的输出管、喷头，所述第一输入管的自由端上设有ppg输入罐，所述第一输入管的上设有复数个小料输入罐，所述第一输入管的上设有mc输入罐，所述第二输入管上设有tdi输入罐，所述混和器内设有搅拌机构，所述输出管上设有回流三通阀，所述喷头接设于回流三通阀的其中一端口，所述回流三通阀的另一端口上连接一回流管，所述回流管的自由端上设有废料回收罐。

进一步的，所述回流管上设有分路三通阀，所述废料回收罐接设于分路三通阀的其中一端口，所述分路三通阀的另一端口连接ppg回收罐或连接于ppg输入罐。

进一步的，所述第一输入管靠近混和器一侧设有第一二通阀，所述第一二通阀的其中一端口连接混和器，所述第一二通阀的另一端口连接第一输入管；所述第一二通阀也可以设在第一输入管上，混和器到ppg输入罐任一点上。

进一步的，所述ppg输入罐包括ppg罐体、连接ppg罐体的ppg输出管、连接ppg罐体的ppg输入管、ppg罐体三通阀，所述ppg输出管、ppg输入管分别接设于ppg罐体三通阀的其中两个端口上，所述ppg罐体三通阀的另一端口与第一输入管相连接。

进一步的，所述tdi输入罐包括tdi罐体、连接tdi罐体的tdi输出管、连接tdi罐体的tdi输入管、tdi罐体三通阀，所述tdi输出管、tdi输入管分别接设于tdi罐体三通阀的其中两个端口上，所述tdi罐体三通阀的另一端口与第一输入管相连接。

进一步的，所述小料输入罐包括小料罐体、连接小料罐体的小料输出管、连接小料罐体的小料输入管、小料罐体三通阀，所述小料输出管、小料输入管分别接设于小料罐体三通阀的其中两个端口上，所述小料罐体三通阀的另一端口与第一输入管相连接。

一种基于同一发明构思的海绵喷头发泡无泡头无豆孔装置的工艺，包括以下步骤：

第一步，发泡前准备，ppg输入罐、小料输入罐、tdi输入罐进行自循环，使ppg、水、各小料、tdi在不进入第一输入管、第二输入管的情况下进行自循环，直至上升至各自输出速度达到稳定，原料温度与罐内温度一致；

第二步，使ppg进入第一输入管，且回流三通阀连通输出管与回流管，通过调节回流管上的分路三通阀，使得ppg会流入ppg回收罐或ppg输出罐；

第三步，启动搅拌机构、使得搅拌机构对ppg进行搅拌，直至上升至设定速度；

第四步，使各水、各小料进入第一输入管，使tdi进入第二输入管，且回流三通阀连通输出管与回流管，调节回流管上的分路三通阀，使得混和料进入废料回收罐内，持续3-8秒，具体时间，根据实际需要调整。

第五步，调节回流三通阀，是输出管与喷头连通，从而实现正常出料。

进一步的，第二步中，输出管上设有压力阀，通过设定压力，有助于混和器内完全排除空气。

进一步的，所述第一输入管上靠近混和器一侧设有第一二通阀，当发泡停机后，ppg、水、小料三通阀转换为自循环状态，停止输入，同时第一二通阀关闭。

进一步的，发泡停机后，tdi输入罐三通阀转换成自循环状态，停止供料，调节回流三通阀连通输出管与回流管，用mc清洗混和器，清洗后的混和液从回流管输出，通过分路三通阀进入废料回收罐。

通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：通过回流三通阀、分路三通阀的设置，可以实现ppg先行输入，从而去排除混和器内的空气，从而避免了生成海绵豆孔；而后将ppg回流至ppg回收罐，或者直接导入ppg输入罐，这些ppg可以实现回收利用。在输出管上可以设置压力调节阀，从而实现压力的调节，当输出、回流的ppg的压力稳定后，才开启搅拌机构进行搅拌，使得搅拌机构的速度达到设定标准，而后按plc设定的原料输入时间先后顺序输入水、各小料与tdi，在tdi输入同时，分路三通阀10a转换，与回流三通阀、废料回收罐连通，这些原料将作为废料进行收集；3-8秒之后，回流三通阀转换成输出管与喷头连通，从而实现正常出料；这样可以实现正常出料，输出原料的比例符合配方设定，混和均匀，不会出现以前的泡头。一种基于海绵喷头发泡无泡头无豆孔装置的工艺，其还设有清洗的步骤，在第一输入管上设置第一二通阀，发泡结束，ppg输入罐、小料输入罐、tdi输入罐三通阀转入自循环状态，停止供料，同时，第一输入管上的第一二通阀关闭，第二输送管上的第二二通阀关闭，持续10-15秒后，第二输入管上的第三二通阀、第二二通阀打开，由于mc输送罐内有保持1-2kg/cm2的压力，mc由于压力输入混和器，同时搅拌器开启；同时回流三通阀转换连通废料回收罐，清洗混和器持续数秒，具体时间，要根据现场清洗效果调整；第一二通阀设置的目的，在发泡结束后，防止混和器内的混和料发泡，倒入第一输入管内，如果当时没清洗掉，这些垃圾就会硬化，在一下发泡，ppg会冲出这些垃圾，随混和料进入喷头，这些垃圾会堵塞喷头的筛网，造成喷头内压力升高，混和料喷射出来，形成大量的气泡从而形成海绵发的豆孔。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明ppg输入罐的结构示意图；

图3是本发明tdi输入罐的结构示意图；

图4是本发明mc输入罐的结构示意图；

图5是本发明小料输入罐的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

参考图1，本实施例提供一种海绵喷头发泡无泡头无豆孔装置，包括具有空腔的混和器1、连接混和器1的第一输入管2、连接混和器1的第二输入管3、连接混和器1的输出管4、喷头5，有所述第一输入管2的自由端上设有ppg输入罐6，所述第一输入管2上设有复数个小料输入罐7，所述第一输入管2上靠近ppg端设有mc输入罐12，所述第一输入管2上靠近混和器1的一端设有第一二通阀21；所述第二输入管3上设有tdi输入罐8，所述第二输入管上设有二通阀3-2，所述二通阀3-2一个端口连接第二输入管3，所述二通阀另一个端口连接mc输入罐的mc输出管126；所述混和器1内设有搅拌机构9，所述输出管4上设有回流三通阀4a，所述输出管上位于回流三通阀4a与混和器1之间设有调压阀4b，所述喷头5接设于回流三通阀4a的其中一端口，所述回流三通阀4a的另一端口上连接分路三通阀10a，所述分路三通阀10a的其中一个端口可拆卸地接设有废料回收罐11，所述分路三通阀10a另一个端口可拆卸地接设有ppg回收罐10-1或是连接ppg输入罐6。

实际上，水和小料可以视为同等存在，也即是小料输入罐中有一个料罐是用来装水的。上述分路三通阀的目的在与分流，其也可以不设置，利用多个回收罐之间的切换来实现回收目的，当然上述的技术方案是较佳的体现。上述废料回收罐11主要用于废料的回收，ppg回收罐10-1主要用于原料的回收。

再参考图2，所述ppg输入罐6包括ppg罐体61、连接ppg罐体61的ppg输入管62、连接ppg罐体的ppg回流管63、ppg三通阀64，所述ppg输入管62、ppg回流管63分别接设于ppg三通阀64的其中两个端口上，所述ppg三通阀64的另一端口与第一输入管2相连接，其循环通过设于ppg输入管62上的ppg循环泵65进行驱动循环，从而实现自循环，实现流量的设定，输出时达到需要的流量和均匀的原料温度。

再参考图3，所述tdi输入罐包括tdi罐体81、连接tdi罐体的tdi输入管82、连接tdi罐体的回流管83、tdi罐体三通阀84，所述tdi输入管、tdi回流管分别接设于tdi罐体三通阀84的其中两个端口上，所述tdi罐体三通阀的另一端口与第二输入管3相连接，其循环通过设于tdi输入管82上的tdi循环泵85进行驱动循环，从而实现自循环，实现流量的设定，输出时达到需要的流量和均匀的原料温度。

再参考图4，所述mc输入罐包括mc罐体121、连接mc罐体的mc输入管122、连接mc罐体的回流管123、mc罐体三通阀124，所述mc输入管、mc回流管分别接设于mc罐体三通阀124的其中两个端口上，所述mc罐体三通阀的另一端口与第一输入管2相连接，其循环通过设于mc输入管122上的mc循环泵125进行驱动循环，从而实现自循环，实现流量的设定，输出时达到需要的流量。在mc循环泵125与mc罐体121之间还设有一mc输出管126，该mc输出管126通过第三二通阀3-2接设于第二输入管上，从而实现清洗时mc的输入。由于mc输送罐121内有保持1-2kg/cm2的压力，当mc作为清洗使用时，mc罐体三通阀是关闭的，打开第三二通阀3-2、第二二通阀3-1时，mc就可以流入混和器中，实现清洗。

再参考图5，所述小料输入罐包括小料罐体71、连接小料罐体的小料输入管72、连接小料罐体的小料回流管73、小料罐体三通阀74，所述小料输入管72、小料回流管73分别接设于小料罐体三通阀74的其中两个端口上，所述小料罐体三通阀的另一端口与第一输入管2相连接，其循环通过设于小料输入管72上的小料循环泵75进行驱动循环。从而实现自循环，实现流量的设定，输出时达到需要的流量。

ppg的种类很多，海绵发泡常用一种或多种ppg，上述ppg输入罐的数量也可以为一个或多个，上述小料输入罐的数量可以根据需要进行设定。上述输出管上位于回流三通阀4a之前设调压阀4b，调压阀一般用市场中的隔膜阀，或闸阀，该调压阀用于压力的设定，本实施例中，一般将压力设定在2-3kg/cm2，其有可以根据需要设置为其他数值。上述三通阀，可以是三通球阀，也可以用二个二通球阀组合成一个三通阀，其控制方式，可以用气动，也可能用电动，但常用气动控制；上述二通阀，可以是球阀，也可以是闸阀，其控制方式，可以用气动，也可能用电动，但常用气动控制，其为公知，在市场上即可购得，在此不予赘述。

通过回流三通阀、分路三通阀的设置，可以实现ppg先行输入，从而去排除混和器内的空气，从而避免了生成海绵豆孔；而后将ppg回流至ppg回收罐，或者直接导入ppg输入罐，这些ppg可以实现回收利用。在输出管上可以设置压力调节阀，从而实现压力的调节，当输出、回流的ppg的压力稳定后，才开启搅拌机构进行搅拌，使得搅拌机构的速度达到设定标准，而后按plc设定的原料输入时间先后顺序输入水、各小料、mc与tdi，在tdi输入同时，分路三通阀10a转换，与回流三通阀4a、废料回收罐11连通，这些原料将作为废料进行收集；3-8秒之后，回流三通阀4a转换成输出管4与喷头5连通，从而实现正常出料；这样可以实现正常出料，输出原料的比例符合配方设定，混和均匀，不会出现以前的泡头。一种基于海绵喷头发泡无泡头无豆孔装置的工艺，其还设有清洗的步骤，在第一输入管上设置第一二通阀2-1，发泡停机，ppg输入罐、小料输入罐、tdi输入罐三通阀转入自循环状态，停止供料，同时，第一输入管上的第一二通阀2-1关闭，第二输送管上的第二二通阀3-1关闭，持续10-15秒后，第二输入管3上的第三二通阀3-2、第二二通阀3-1打开，由于mc输送罐121内有保持1-2kg/cm2的压力，mc由于压力输入混和器，同时搅拌器开启；同时回流三通阀4a转换连通废料回收罐11，清洗混和器持续15秒，具体时间，要根据现场清洗效果调整；第一二通阀设置的目的，在发泡结束后，防止混和器内的混和料发泡，倒入第一输入管内，如果当时没清洗掉，这些垃圾就会硬化，在一下发泡，ppg会冲出这些垃圾，随混和料进入喷头，这些垃圾会堵塞喷头的筛网，造成喷头内压力升高，混和料喷射出来，形成大量的气泡从而形成海绵发的豆孔。

一种基于上述海绵喷头发泡无泡头无豆孔装置的工艺，包括以下步骤：

第一步，发泡前准备，ppg输入罐、水输入罐、mc输入罐、小料输入罐、tdi输入罐进行自循环，使ppg、各小料、tdi在不进入第一输入管、第二输入管的情况下进行自循环，按配方设定好电机频率，电机各自输出速度达到稳定，原料在管路中的温度与输入罐一致；

第二步，使ppg进入第一输入管2，且回流三通阀4a与分路三通阀10a连通输出管4、回流管10、ppg回收罐10-1，从而使得ppg通过分路三通阀10a,回流入ppg回收罐内10-1，输出管上设有压力阀，通过调节压力，达到设定值，这个时间持续10-15秒；

第三步，启动搅拌机构、使得搅拌机构对ppg进行搅拌，直至搅拌速度上升至设定速度；

第四步，使水、各小料进入第一输入管，使tdi进入第二输入管，输入的先后顺序，按plc设定的程序；tdi输入后，同时转换分路三通阀10a，回流三通阀4a、分路三通阀10a连通输出管4与废料回收罐11，使得ppg与tdi、及各小料的混和液进入另一个的废料回收罐11内，持续2-8秒，具体时间，要根据需要设定；

第五步，转换回流三通阀4a，是输出管4与喷头5连通，从而实现正常出料。

第六步，发泡停机，ppg输入罐、水输入罐、小料输入罐、tdi输入罐三通阀转换成自循环状态，停止供料，同时，第一输入管上的第一二通阀2-1关闭，第二输送管上的二通阀3-1关闭；持续5-10秒后，第二输入管上的二通阀3-2打开，第二输送管上的二通阀3-1打开，由于mc输送罐121内有保持1-2kg/cm2的压力，mc由于压力输入混和器，同时搅拌器开启；同时回流三通阀4a转换成连通废料回收罐11，清洗混和器持续15秒，具体时间，要根据现场清洗效果调整。

第二步、第四步、第五步中输出管上设有压力调节阀，通过设定压力，从而达到发泡工艺要求。

第二步中，ppg也可以直接回流入ppg输入罐中。

由于，发泡结束后，ppg三通阀、水三通阀、各小料三能阀由输入状态转换成回流状态，ppg、水和各小料输送停止，第一输入管2就成了中空状态，混和器内的混和料会发泡，由于体积迅速膨胀，就会倒入第一输入管2。当停机用mc清洗混和器时，由于第一输入管2细又长，又没搅拌器，mc流量又不是很大，不能充满第一输入管2，一些海绵垃圾不会完全冲出来，就会粘附在第一输入管2的壁上；当下次发泡时，ppg输入罐输入ppg时，由于ppg流量大，冲力大，就会把这些海绵垃圾冲出来，这些垃圾会随混料进入喷头，堵塞了喷头出口的筛网，当垃圾增多，筛网堵塞严重，喷头内压力升高，混和料就从筛网喷射出来，喷射出来的混和料，会形成很多气泡，这些气泡在海绵发泡过程中，就形成海绵成品中的豆孔。通过上述第六步的设置，可以很好地解决这一清洗问题。

本方案的操作，是利用回流三通阀、分路三通阀，首先输入ppg以实现混和器内空气的排出，当该循环排出空气后，混和器压力达到所设定的压力后，搅拌机构启动实现搅拌，而后输入tdi、小料，此时的tdi、小料在刚刚输入时是无法实现配方的比例，这一些物料需要当做废料排出，通常来说，时间会设定在2-5秒，实际根据需要也可以延长或减少时间。而后切换回流三通阀，就可以实现正常的原料输出，从而实现无泡头无豆孔的发泡了。一种基于海绵喷头发泡无泡头无豆孔装置的工艺，其还设有清洗的步骤，在第一输入管上二通阀2-1的设置，发泡结束，混和器内的混和料，由于发泡反应，体积快速彭胀，二通阀会阻挡海绵进入第一输入管2，这保证了第一输入管的干净，下次发泡，不会有垃圾冲入喷头，减少了豆孔出现的可能性。其主要的工序重点在于：1、发泡前，完全排出混和器内空气；2、排出不合配方比例的混和原料；3、有效保证刚出来的混和料，都是混和均匀的；4、减少混和器垃圾没清洗干净，对下次发泡的影响。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。