سیستم فشار بالای دی اکسید کربن فوق بحرانی آزمایشگاهی

مقدمه

اچ ایکس کم راکتور فشار بالا برای فوم سازی فوق بحرانی ارائه می‌دهد. یک شیر کف برقی برای فوم سازی و یک مخزن دریافت کننده در زیر کف راکتورهای فشار وجود دارد. این سیستم توسط اچ ایکس کم تولید شده و به سنگاپور صادر می‌شود.

مرحله ۱: انحلال و اشباع

پلیمر جامد (به صورت گلوله، ورق یا پودر) درون راکتور قرار می‌گیرد. ظرف آب‌بندی می‌شود، تا دمای بحرانی گرم می‌شود و با scCO₂ تحت فشار قرار می‌گیرد. سیستم برای مدت زمان مشخصی (زمان اشباع) در این شرایط نگه داشته می‌شود تا scCO₂ به طور کامل حل شود و پلیمر را نرم کند و دمای انتقال شیشه‌ای (تی‌جی) آن را به طور قابل توجهی کاهش دهد.

سیستم فوم‌سازی فشار قوی ۲۰ لیتری، راکتور فشار بالا با شیر تخلیه الکتریکی از پایین و مخزن گیرنده.

مرحله ۲: هسته‌زایی و رشد

این مرحله، مرحله‌ی حیاتی کف کردن است که توسط یک تغییر ترمودینامیکی سریع آغاز می‌شود.

فوم‌سازی دسته‌ای (رایج‌ترین): فشار به سرعت (در عرض چند ثانیه) آزاد می‌شود. این فرونشانی شدید فشار، حلالیت گاز در پلیمر را به شدت کاهش می‌دهد و باعث می‌شود scCO₂ فوق اشباع به میلیاردها حباب کوچک تبدیل شود که سپس رشد می‌کنند.

کف کردن ناشی از دما: به عنوان یک روش جایگزین، می‌توان سیستم را پس از اشباع به سرعت گرم کرد تا حلالیت گاز کاهش یافته و کف ایجاد شود.

مرحله ۳: تثبیت و خنک‌سازی
ساختار فوم رشد یافته با خنک کردن آن (اغلب در حالی که هنوز تحت فشار کمی گاز است) تا زمانی که ماتریس پلیمری جامد شود، تثبیت می‌شود و ساختار سلولی در جای خود منجمد می‌شود. سپس محصول نهایی از راکتور تخلیه می‌شود.