超臨界CO2發(fā)泡實驗機與超臨界發(fā)泡技術的應用
隨著經(jīng)濟的發(fā)展，環(huán)境問題日益突出，實現(xiàn)綠色化學是當今的一項緊迫任務，這為超臨界發(fā)泡技術的發(fā)展創(chuàng)造了機遇。超臨界發(fā)泡技術使用的發(fā)泡劑通常為超臨界二氧化碳（ScCO 2）和超臨界氮氣（ScN 2), 兩者的使用都沒有環(huán)境負擔。該技術可以減少聚合物泡沫生產(chǎn)對環(huán)境的影響。雖然超臨界發(fā)泡技術已經(jīng)在一些領域投入生產(chǎn)，但還沒有大規(guī)模應用。
隨著市場的不斷擴大，對泡沫性能的要求也不斷提高。因此，發(fā)泡工藝的選擇至關重要。這為超臨界發(fā)泡技術的應用創(chuàng)造了契機。顧名思義，超臨界發(fā)泡技術中使用的發(fā)泡劑是超臨界流體 (SCF)。SCFs是壓力和溫度超過臨界值的物質(zhì)，如ScCO 2和ScN 2。涉及 SCF 的過程是可持續(xù)的、環(huán)境友好的和具有成本效益的 . 除了發(fā)泡，SCF還可以用于萃取、浸漬、顆粒包覆等，其中發(fā)泡和萃取研究最多。在萃取領域，超臨界流體起著最關鍵的作用。例如，種子油是通過 ScCO 2提取法提取的. 在發(fā)泡領域，SCFs是物理發(fā)泡劑（PBAs），在使用過程中比化學發(fā)泡劑（CBAs）更環(huán)保。因此，超臨界發(fā)泡技術可以減少發(fā)泡過程中的環(huán)境污染，符合可持續(xù)發(fā)展的理念。該技術是獲得聚合物泡沫的一種有前途的方法，廣泛用于運動鞋中底技術研究。然而，超臨界發(fā)泡技術在運動鞋以外的領域并沒有廣泛應用于工業(yè)實踐。
超臨界CO2發(fā)泡實驗機使用二氧化碳、氮氣等作為與環(huán)境和諧的發(fā)泡劑，利用超臨界超臨界CO2發(fā)泡實驗機特性，生產(chǎn)除氣泡直徑均勻的塑料泡沫制品。也可以形成氣泡直徑可達微米級的細小氣泡。
超臨界發(fā)泡技術最大的特點是所用的發(fā)泡劑往往是ScCO 2和ScN 2，它們都是無毒無害的氣體。一方面可以減少對環(huán)境的污染，另一方面也可以減少產(chǎn)品對人體的危害�；瘜W發(fā)泡劑在分解溫度下分解一些有害氣體，例如氨(NH 3 )、甲酰胺(COHNH 2 )和其他CN化合物。COHNH 2是一種有毒物質(zhì)，如果產(chǎn)品中殘留超過10 ppm的COHNH 2，產(chǎn)品會對人體造成嚴重危害。ScCO 2和 ScN 2用于超臨界發(fā)泡技術不會對人體造成傷害。此外，該技術原理簡單，是一種很有前途的發(fā)泡技術。但超臨界發(fā)泡技術缺乏良好的發(fā)展，工藝不夠簡單，氣泡孔隙的控制也欠缺。這是因為超臨界發(fā)泡雖然在概念上很簡單，但卻是一個復雜的動態(tài)過程，需要透徹了解高分子科學、熱力學、物理學、溶液和界面化學、相互作用的物質(zhì)以及聚合物材料和工藝工程的基礎知識. 因此，需要嚴格控制超臨界流體發(fā)泡過程，才能生產(chǎn)出符合預期的泡沫。
來源：南京法寧格節(jié)能科技股份有限公司
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