Laboratoryjny system wysokiego ciśnienia CO2 w stanie nadkrytycznym

WSTĘP

HXCHEM oferuje reaktor wysokociśnieniowy do spieniania nadkrytycznego. Wyposażony jest w elektryczny zawór denny do spieniania oraz jeden zbiornik odbiorczy umieszczony pod spodem reaktora ciśnieniowego. Jest to jeden z systemów produkowanych przez HXCHEM i eksportowanych do Singapuru.

Etap 1: Rozpuszczenie i nasycenie

Stały polimer (w postaci granulatu, arkusza lub proszku) umieszcza się w reaktorze. Naczynie jest uszczelniane, podgrzewane powyżej temperatury krytycznej i poddawane działaniu sprężonego CO₂. Układ jest utrzymywany w tych warunkach przez określony czas (czas nasycenia), aby umożliwić całkowite rozpuszczenie się sprężonego CO₂ i uplastycznienie polimeru, co znacznie obniża jego temperaturę zeszklenia (Tg).

20-litrowy system spieniania wysokociśnieniowego, reaktor wysokociśnieniowy z dolnym zaworem wyładowczym i zbiornikiem odbiorczym.

Etap 2: Nukleacja i wzrost

To krytyczny etap spieniania, wywoływany szybką zmianą termodynamiczną.

Spienianie wsadowe (najczęściej stosowane): Ciśnienie jest szybko uwalniane (w ciągu kilku sekund). To drastyczne obniżenie ciśnienia drastycznie zmniejsza rozpuszczalność gazu w polimerze, powodując, że przesycony scCO₂ zarodkuje w miliardy drobnych pęcherzyków, które następnie rosną.

Pienienie wywołane temperaturą: Alternatywnie, układ można szybko ogrzać po nasyceniu, aby zmniejszyć rozpuszczalność gazu i wywołać pienienie.

Etap 3: Stabilizacja i chłodzenie
Wytworzona struktura pianki jest stabilizowana poprzez jej schładzanie (często wciąż pod niewielkim ciśnieniem gazu) do momentu zestalenia się matrycy polimerowej, co powoduje zamrożenie struktury komórkowej. Następnie produkt końcowy jest wyładowywany z reaktora.