摘要:剖析了聚氨酯高壓噴涂發泡機中噴槍內物料的混合原理。該設備不同于傳統混合設備的關鍵在于，一代種液料在噴嘴孔內高速旋轉，停止密閉式無氣混合。這種混合方式比傳統方式更優越，改善了環境污染，減少了原料損耗。在液壓為5. 2 MPa狀況下，計算出在沖射細孔中液料流速為42. 4m/s，環流強度8183 r/s,噴孔流速25 m/ s，黑、白料混合時間0. 6 mso

 

　　大型冷庫、速凍室以及船舶冷藏艙等保冷層施工及建筑物保溫隔熱工程中，經常采用聚氨酯泡沫塑料現場噴涂發泡工藝，將俗稱“黑料”的異氰酸酷和俗稱“白料”的組合聚醚混合，使之起化學反響和物理變化，短時間變成乳白色多微孔固態硬質泡沫塑料。聚氨酯硬泡具有容重小、導熱系數低、緊縮強度大、吸水率小、尺寸穩定性好等優點，是一種較好的保溫隔熱資料。

 

　　以往聚氨酯現場發泡噴涂工藝是以低壓緊縮空氣為氣源，在噴槍口射出氣流所產生的負壓將黑、白兩種液料吸出，像噴漆施工那樣，在空氣中霧化兼混合，放射至工件上，待其固化即成隔熱資料。這種噴涂工藝的缺乏是液料在噴涂過程中霧化效果差，在空氣中分發量多，施工現場煙霧騰騰，既污染空氣，影響人身安康，又糜費液料;黑、白料的混合平均性也未盡如意。而高壓噴涂聚氨酯發泡機根本處理了上述存在的問題。因而，對引進的Foam-Cat200型聚氨酯高壓發泡機黑、白料液密閉式液料混合原理給予剖析。

 

　　1黑白料密閉混合原理

 

　　Foam-Cat200型發泡機為氣動式高壓噴涂設備，由緊縮空氣作動力，推進黑料、白料各自的柱塞泵從料桶抽提兩液料，送至產生高液壓黑料、白料的比例泵(增壓泵)內停止增壓，再到加熱器內加熱，然后經加熱保溫軟管送至噴槍混合噴出。

 

　　黑、白料密閉式混合的關鍵在于其短小的塑料噴嘴。為了便于闡明，將槍嘴的構造放大后示于圖to噴槍嘴的圓柱體上各有4個沖射細孔N(前孔)和M(后孔)。流量相等的黑料和白料分別由柱塞比例泵等壓(理論上)加至槍嘴的N孔和M孔處。工作壓力在4. 1 ~8.2 MPa范圍無級可調，從而改動混合料的出料量。

 

　　黑料的4個N沖射細孔之間互成90度角，白料的4個M沖射細孔之間也互成90度角，分別如圖2、圖3所示。兩者開孔的位置有所不同。N孔與槍嘴孔的內壁相切，由N細孔進入噴嘴孔的液料在噴嘴內高速旋轉;而M孔與槍嘴孔中心線垂直，進入的液料成軸向流。噴涂施工時，扣動噴槍扳機，緊縮空氣將控制桿D(見圖1)向前方抽動，高壓的黑、白液料立刻從N和M孔進入噴槍嘴孔，因前方(圖1中的右方)被D桿和墊料完整阻塞，液料只能向噴嘴口射出，構成由N孔進入的黑料高速旋轉和由M孔進入白料的軸向流的邊混合邊噴出的過程。由于在噴嘴孔內受孔內壁的約束合成呈螺旋狀混合液流，混合液噴出嘴口后就開端失去向心力而發散，但又有強大的軸向放射沖力，所以混合料呈錐形霧狀噴出，至距噴槍C} 75、。處的工件上分發的液料直    中止噴涂時，松開噴槍扳機，控制桿D借彈簧力插入噴嘴孔內，堵住了N孔和M孔的出料，將兩種液料分開。同時控制桿D將槍嘴孔內的混合液料全部推出噴槍嘴口，緊縮空氣將其吹盡。控制桿D用高光亮度的不銹鋼制成，槍嘴為非金屬塑性資料。它們之間的配合較為精細，雖是動配合，但黑、白料在高壓下不會滲漏。

 

　　2有關參數的計算

 

　　為了合適各種聚氨酯噴涂設備噴涂的需求，供有各種流量規格的槍嘴。摘錄局部列于表1中?，F以G raco 423型槍嘴為例粗略計算原理中剖析的各項定量數據。由于未作黑白料的密度測定，經過比例泵壓出的液料是以容積計量而不是以質量計量。表1所列數據是在黑料粘度200 mPa 0 s C 25 }C)、白料650 mPa 0 sC20 }C>，加熱溫度及保溫管控制在43℃時所測的數據(已將英制換算成規范制的數據)。同一噴嘴在5. 2 MPa和6. 8 MPa的壓力下放射參數的比擬結果標明，噴嘴壓力增大則環流強度增加，但混合時間縮短，混合周次根本不變。

 

　　經過對Foam-Cat 200聚氨酯噴涂設備原理的簡析及對Gracr> 423槍嘴流量流速、環流速度、混合時間及渦混周次的計算，可大致上對料液流速及混合時間等參數有所理解，直觀地曉得料液在噴槍內的活動之疾速，以及混合效果之好。這種密閉式混合噴涂克制了傳統空氣混合所帶來的空氣污染及原料的糜費，霧化效果十分好，并且液料中無固體質點的梗塞，不用清洗噴槍，值得業內人士自創。