無淀粉PVA膠棉的發(fā)泡技術(shù)研究.pdf

1、聚乙烯醇（PVA）發(fā)泡材料作為一類可生物降解的環(huán)保型泡沫塑料，近年來在污水處理、清潔類產(chǎn)品以及醫(yī)學(xué)材料領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。PVA膠棉作為 PVA發(fā)泡材料的一種，目前宿遷嘉禾塑料金屬制品有限公司工業(yè)化的生產(chǎn)過程是采用淀粉工藝制備。淀粉在該工藝中只充當(dāng)成孔劑的作用，存在著環(huán)境污染及資源浪費(fèi)等一系列問題。因此，開發(fā)新的環(huán)保型無淀粉PVA膠棉產(chǎn)品具有非常大的應(yīng)用價(jià)值。
　　本文應(yīng)宿遷嘉禾塑料金屬制品有限公司提出的要求，旨在改進(jìn)原有的淀粉制備工藝

2、，發(fā)展一種環(huán)境友好的可規(guī)模化生產(chǎn)的PVA膠棉制備技術(shù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)選取合適的發(fā)泡助劑，采用機(jī)械攪拌的物理發(fā)泡方法，可以制備性能優(yōu)異的PVA膠棉產(chǎn)品。通過在PVA溶液中添加試劑A、表面活性劑C，經(jīng)機(jī)械攪拌后澆鑄成型，可得到較原淀粉工藝孔徑大的PVA膠棉產(chǎn)品。在大孔膠棉制備工藝的基礎(chǔ)上，通過添加增稠劑 D控制膠棉孔徑，制得孔徑較小的PVA膠棉產(chǎn)品。通過對(duì)膠棉樣品的表觀密度、吸水率、軟硬度等性能的測(cè)試，結(jié)合膠棉泡孔圖片，分析了原料配比、操作條件等

3、對(duì)膠棉形態(tài)和性能的影響。并在此基礎(chǔ)上優(yōu)化了膠棉的制備方案，進(jìn)行了中試放大實(shí)驗(yàn)。研究結(jié)果表明，膠棉的表觀密度主要受發(fā)泡溫度、甲醛用量、PVA用量影響，隨發(fā)泡溫度的升高、甲醛用量的降低， PVA用量的降低而表觀密度減小；膠棉的軟硬度主要受固化時(shí)間影響，隨固化時(shí)間的延長而硬度增加；吸水率由表觀密度決定，隨表觀密度的增大而降低。
　　對(duì)反應(yīng)配方工藝進(jìn)行了探索，研究發(fā)現(xiàn)在發(fā)泡溫度49℃，發(fā)泡時(shí)間15～20 min，表面活性劑用量0.53 w

4、t％，PVA用量11.6 wt％，甲醛用量9.4 wt％，鹽酸用量6.9 wt％，固化時(shí)間5～6 h的工藝條件下，可制備吸水率1200％、硬度20 N、表觀密度66 Kg/m3，泡孔分布均勻的大孔 PVA膠棉產(chǎn)品。SEM測(cè)試結(jié)果表明，大孔膠棉在三維空間上幾乎全為通孔結(jié)構(gòu)，沒有完整的孔壁，開孔率達(dá)到95％以上。
　　在上述工藝基礎(chǔ)上添加增稠劑調(diào)節(jié)孔徑，發(fā)現(xiàn)在增稠劑用量0.39 wt％，發(fā)泡溫度53℃，發(fā)泡時(shí)間15～20 min，表面

5、活性劑用量0.53 wt％，PVA用量11.5wt％，甲醛用量9.4 wt％，鹽酸用量7.4 wt％，固化時(shí)間5～6 h的條件下，制備了吸水率1000％、硬度20 N、表觀密度71 Kg/m3，泡孔分布均勻的小孔 PVA膠棉產(chǎn)品。SEM測(cè)試結(jié)果表明，小孔膠棉在三維空間上具有通孔結(jié)構(gòu)，孔壁比較完整。
　　在對(duì)大孔膠棉實(shí)驗(yàn)室配方放大100倍進(jìn)行中試放大的實(shí)驗(yàn)過程中，通過提高發(fā)泡溫度至54～55℃，降低表面活性劑用量至0.36％,制備了