CN103895145B - 环保型pu发泡方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环保型PU发泡方法，包含有：备料步骤、乳化步骤以及发泡步骤。本发明先将一含羟基的羟基化合物与一无害气体进行混合，使该含羟基的羟基化合物发生乳化反应，进而降低该含羟基的羟基化合物的比重，之后再让该含羟基的羟基化合物与一含异氰酸酯基的异氰酸盐聚合物于常压的环境下进行混合形成一混合物，以通过该无害气体在脱离该混合物时，促使该混合物产生发泡作用，进而形成一PU发泡体，因此，本发明不需使用HCFC及水即可进行PU发泡，如此不仅可达到环保效果，且可避免产生水解反应，以确保该PU发泡体的质量。
Description
技术领域
本发明与一种发泡方法有关，特别是指一种环保型PU发泡方法。
背景技术
近年来受到温室效应的影响，全球各地发生很多灾难，诸如超强飓风、豪大雨与大雪等，皆造成人民财产与安全上的重大损失，归究其原因，主要是工业发展过于快速，大量排放二氧化碳与各种污染物所导致。
而在各种工业污染中，用于制造运动鞋等用途的PU发泡产业所产生的污染物更为严重，因为该PU发泡产业于生产PU发泡体时，必须使用氢氟氯碳化物(HCFC)作为发泡剂，但该HCFC却会对大气层造成严重破坏。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种环保型PU发泡方法，其不需使用HCFC及水即可进行PU发泡。
为达到上述目的，本发明提供一种环保型PU发泡方法，包含有下列步骤：
备料步骤：准备一含羟基的羟基化合物、一含异氰酸酯基的异氰酸盐聚合物以及一无害气体；
乳化步骤：将该含羟基的羟基化合物与该无害气体进行混合，使该含羟基的羟基化合物发生乳化，并降低该含羟基的羟基化合物的比重；以及
发泡步骤：将经乳化后的该含羟基的羟基化合物与该含异氰酸酯基的异氰酸盐聚合物，于常压的环境下进行混合形成一混合物，令该无害气体于脱离出该混合物时，促使该混合物产生发泡作用，形成一PU发泡体。
作为优选方案，其中该无害气体为氮气。
作为优选方案，其中于该备料步骤时，该含羟基的羟基化合物的初始比重介于1至1.2 g/cm2，而于该乳化步骤时，该含羟基的羟基化合物的比重降低至0.1至0.5 g/cm2。
作为优选方案，其中于该乳化步骤与该发泡步骤之间，更进一步包含有一加压步骤，对该乳化后的含羟基的羟基化合物进行加压，以防止该无害气体由该含羟基的羟基化合物内逸散。
作为优选方案，其中当该含羟基的羟基化合物的比重设定为0.1 g/cm2时，则加压压力设定在5kg/cm2，而当该含羟基的羟基化合物的比重设定为0.5 g/cm2时，则该加压压力设定在1kg/cm2。
作为优选方案，其中于该加压步骤与该发泡步骤之间更进一步包含有一循环步骤，让该含羟基的羟基化合物重复执行多次该乳化步骤与该加压步骤。
作为优选方案，其中该乳化步骤通过一混合单元执行，且该混合单元具有一混合槽，该混合槽的周侧设有一进料口、一进气口以及一出料口，其中，该进料口用以输入含羟基的羟基化合物，而该进气口用以输入该无害气体，此外该混合槽内更设有一螺杆，且该螺杆连接有一电动机。
作为优选方案，其中该加压步骤通过一加压单元执行，该加压单元具有一加压桶，并容置经乳化后的该含羟基的羟基化合物，且该加压桶内设有一加压系统，对该加压桶进行加压。
作为优选方案，其中于该加压步骤时，通过一检测单元来检测该含羟基的羟基化合物的比重，且该检测单元具有连接于该加压桶的一进料管，且该进料管的另一端连接有一检测泵，该检侧泵连接有一比重计，该比重计连接有一出料管，该出料管的另一端连接于该加压桶。
本发明所提供的环保型PU发泡方法，可供先将该含羟基的羟基化合物与该无害气体进行混合，使该含羟基的羟基化合物发生乳化反应，进而降低该含OH(羟基)的羟基化合物的比重，之后再让该含OH(羟基)的羟基化合物与该含NCO(异氰酸酯基)的异氰酸盐聚合物于常压的环境下进行混合形成该混合物，以通过该无害气体在脱离该混合物时，促使该混合物产生发泡作用，进而形成一PU发泡体，因此，使本发明的环保型PU发泡方法不需使用HCFC及水即可进行PU发泡，如此不仅可达到环保效果，且可避免产生水解反应，以确保该PU发泡体的质量。
附图说明
图1为本发明第一较佳实施例的方块示意图；
图2为本发明第一较佳实施例的设备连接示意图；
图3为本发明第二较佳实施例的方块示意图；
图4为本发明第二较佳实施例的设备连接示意图。
【主要元件符号说明】
10-发泡灌注机；11-灌注机本体；12-异氰酸酯基泵；13-异氰酸酯基料桶； 14-羟基泵；15-羟基料桶；
20-供气单元；21-供气口；
30-混合单元；31-混合槽； 311-进料口；312-进气口；313-出料口；32-螺杆；33-电动机；
40-加压单元；41-加压桶；411-入口；412-出口；42-加压系统；
50-检测单元；51-进料管； 52-检测泵；53-比重计； 54-出料管；
60-泵单元；61-第一泵； 62-第二泵；
70-控制阀；
80-三通阀。
具体实施方式
为了进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而其仅提供参考与说明之用，并非用于限制本发明。
请参阅图1以及图2所示，为本发明的第一较佳实施例的方块示意图以及设备连接示意图，其揭示有一种环保型PU发泡方法，该环保型PU发泡方法包含有下列步骤：
备料步骤：准备一含OH(羟基)的羟基化合物、一含NCO(异氰酸酯基)的异氰酸盐聚合物以及一无害气体，其中，该备料步骤通过一发泡灌注机10来执行，该发泡灌注机10具有一灌注机本体11，且该灌注机本体11通过一异氰酸酯基泵12连接有一异氰酸酯基料桶13，可供存放该含NCO(异氰酸酯基)的异氰酸盐聚合物，以及通过一羟基泵14连接有一羟基料桶15，可供存放该含OH(羟基)的羟基化合物，该含OH(羟基)的羟基化合物的初始比重介于1至1.2 g/cm2，必须说明的是，该发泡灌注机10为现有生产PU发泡的通用设备，故不再赘述其进一步结构，此外该无害气体通过一供气单元20来供应，且该供气单元20具有一供气口21，可供输出该无害气体，该无害气体为氮气。
乳化步骤：将该含OH(羟基)的羟基化合物与该无害气体进行混合，使该含OH(羟基)的羟基化合物发生乳化，进而降低该含OH(羟基)的羟基化合物的比重；在本实施例中，让该含OH(羟基)的羟基化合物的比重降低至0.1至0.5 g/cm2，其中，该乳化步骤通过一混合单元30执行，且该混合单元30具有一混合槽31，该混合槽31的周侧设有一进料口311、一进气口312以及一出料口313，其中，该进料口311连接于该羟基料桶15，可供用以输入含OH(羟基)的羟基化合物，而该进气口312则连接于该供气口21，可供用以输入该无害气体，此外该混合槽31内更设有一螺杆32，且该螺杆32连接有一电动机33，可供用以混合该含OH(羟基)的羟基化合物与该无害气体。
加压步骤：对该乳化后的含OH(羟基)的羟基化合物进行加压，以防止该无害气体由该含OH(羟基)的羟基化合物内逸散，其中，该加压步骤并非为本发明的必要步骤，本实施例仅列出一较佳的实施方式，且若该含OH(羟基)的羟基化合物的比重设定为0.1 g/cm2，则加压压力设定在5kg/cm2，而若该含OH(羟基)的羟基化合物的比重设定为0.5 g/cm2，则该加压压力设定在1kg/cm2，另，该加压步骤通过一加压单元40执行，该加压单元40具有一加压桶41，该加压桶41具有一入口411与一出口412，该入口411连接于出料口313，使经乳化后的该含OH(羟基)的羟基化合物可由该入口411送入该加压桶41，以容置于该加压桶41，而该出口412则连接于该羟基料桶15，同时该加压桶41内更设有一加压系统42，可对该加压桶41进行加压，又于该加压步骤时，通过一检测单元50来检测该含OH(羟基)的羟基化合物的比重，且该检测单元50具有连接于该加压桶41的一进料管51，且该进料管51的另一端连接有一检测泵52，该检侧泵52连接有一比重计53，该比重计53连接有一出料管54，该出料管54的另一端连接于该加压桶41。
发泡步骤：将乳化后的该含OH(羟基)的羟基化合物与该含NCO(异氰酸酯基)的异氰酸盐聚合物，于常压的环境下进行混合形成一混合物，使该无害气体于脱出该混合物时，促使该混合物产生发泡作用，形成一PU发泡体；在本实施例中，将加压后的该含OH(羟基)的羟基化合物由该出口412送回该羟基料桶15，使该含OH(羟基)的羟基化合物与该含NCO(异氰酸酯基)的异氰酸盐聚合物进一步通过该灌注机本体11来执行该发泡步骤。
请再继续参阅图1以及图2所示，在本实施例中，更进一步包含有一泵单元60，其具有连接于该羟基料桶15与该进料口311间的一第一泵61，以及连接于该出口412与该羟基料桶15间的一第二泵62，同时更进一步包含有一控制阀70，其设于该羟基料桶15与该进料口311间，因此，使用者只要先将该含NCO(异氰酸酯基)的异氰酸盐聚合物存放于该异氰酸酯基料桶13，以及将该含OH(羟基)的羟基化合物存放于该羟基料桶15，之后开启该控制阀70，并启动该第一泵61将该羟基料桶15内的含OH(羟基)的羟基化合物由该进料口311送入该混合槽31内，同时再将该供气单元20提供的无害气体由该进气口312送入该混合槽31，并通过该电动机33带动该螺杆32转动，以混合该含OH(羟基)的羟基化合物与该无害气体，让该含OH(羟基)的羟基化合物发生乳化反应，进而降低该含OH(羟基)的羟基化合物的比重，之后将乳化后的该含OH(羟基)的羟基化合物进一步由该出料口313穿过该入口411送入该加压桶41内，并通过该加压系统42对该加压桶41进行加压，以防止该无害气体由该含OH(羟基)的羟基化合物内逸散，且于加压的过程中，同时通过该检测泵52将该含OH(羟基)的羟基化合物由该进料管51送入该比重计53，再由该出料管54送回该加压桶41，以通过该比重计53来检测该含OH(羟基)的羟基化合物的比重值，之后确定该含OH(羟基)的羟基化合物的比重值达到默认值后，再启动该第二泵62将经过加压后的该含OH(羟基)的羟基化合物送回该羟基料桶15内，并关闭该控制阀70，使该含OH(羟基)的羟基化合物无法流回该混合单元30，最后启动该羟基泵14将该含OH(羟基)的羟基化合物送入该灌注机本体11内，以及启动该异氰酸酯基泵12将该含NCO(异氰酸酯基)的异氰酸盐聚合物送入该灌注机本体11内，使该含OH(羟基)的羟基化合物与该含NCO(异氰酸酯基)的异氰酸盐聚合物于常压的环境下混合成一混合物，即可通过该无害气体脱出该混合物时，促使该混合物产生发泡作用，而让该混合物形成一PU发泡体。
因此，使本发明的环保型PU发泡方法不需使用HCFC及水即可进行PU发泡，如此不仅可达到环保效果，且可避免产生水解反应，以确保该PU发泡体的质量，同时更因为本发明直接应用于现有的发泡灌注机上，所以极具推广环保与经济上的价值。
请再同时参阅图3以及图4所示，为本发明的第二较佳实施例的方块示意图以及设备连接示意图，该环保型PU发泡方法与前述第一较佳实施例不同之处在于，于该加压步骤与该发泡步骤之间更进一步包含有一循环步骤，让该含OH(羟基)的羟基化合物重复执行多次该乳化步骤与该加压步骤，且为了配合上述步骤，更进一步包含有一三通阀80，且该三通阀80的二端分别连接于该出口412与该羟基料桶15，而第三端则连接于该进料口311，因此，可让该含OH(羟基)的羟基化合物重复通过该混合单元30与该加压单元40，如此不仅可确保该含OH(羟基)的羟基化合物能够乳化均匀，且可让含OH(羟基)的羟基化合物每次通过该混合单元30时，其比重便降低一次，而可逐步降低该含OH(羟基)的羟基化合物的比重。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限制本发明的专利保护范围，故举凡运用本发明的专利精神所作的等效结构变化或修饰等，都应同理包含于本发明的专利保护范围之内。
Claims (6)
1.一种环保型PU发泡方法，其特征在于，包含有下列步骤：
备料步骤：准备一含羟基的羟基化合物、一含异氰酸酯基的异氰酸盐聚合物以及一无害气体；
乳化步骤：将该含羟基的羟基化合物与该无害气体进行混合，使该含羟基的羟基化合物发生乳化，并降低该含羟基的羟基化合物的比重；以及
发泡步骤：将经乳化后的该含羟基的羟基化合物与该含异氰酸酯基的异氰酸盐聚合物，于常压的环境下进行混合形成一混合物，令该无害气体于脱离出该混合物时，促使该混合物产生发泡作用，形成一PU发泡体；
其中，于该乳化步骤与该发泡步骤之间，更进一步包含有一加压步骤，对该乳化后的含羟基的羟基化合物进行加压，以防止该无害气体由该含羟基的羟基化合物内逸散；
该加压步骤通过一加压单元执行，该加压单元具有一加压桶，并容置经乳化后的该含羟基的羟基化合物，且该加压桶内设有一加压系统，对该加压桶进行加压；
于该加压步骤时，通过一检测单元来检测该含羟基的羟基化合物的比重，且该检测单元具有连接于该加压桶的一进料管，且该进料管的另一端连接有一检测泵，该检测泵连接有一比重计，该比重计连接有一出料管，该出料管的另一端连接于该加压桶。
2.如权利要求1所述的环保型PU发泡方法，其特征在于，该无害气体为氮气。
3.如权利要求1所述的环保型PU发泡方法，其特征在于，于该备料步骤时，该含羟基的羟基化合物的初始比重介于1至1.2，而于该乳化步骤时，该含羟基的羟基化合物的比重降低至0.1至0.5。
4.如权利要求1所述的环保型PU发泡方法，其特征在于，当该含羟基的羟基化合物的比重设定为0.1时，则加压压力设定在5kg/cm2，当该含羟基的羟基化合物的比重设定为0.5时，则该加压压力设定在1kg/cm2。
5.如权利要求1所述的环保型PU发泡方法，其特征在于，于该加压步骤与该发泡步骤之间更进一步包含有一循环步骤，让该含羟基的羟基化合物重复执行多次该乳化步骤与该加压步骤。
6.如权利要求1所述的环保型PU发泡方法，其特征在于，该乳化步骤通过一混合单元执行，且该混合单元具有一混合槽，该混合槽的周侧设有一进料口、一进气口以及一出料口，其中，该进料口用以输入含羟基的羟基化合物，而该进气口用以输入该无害气体，此外该混合槽内更设有一螺杆，且该螺杆连接有一电动机。
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