Laboratorium superkritisch CO2 hogedruksysteem

INVOERING

HXCHEM biedt een hogedrukreactor aan die gebruikt wordt voor superkritisch schuimen. De reactor is voorzien van een elektrisch aangedreven bodemklep voor het schuimen en een opvangtank onder de bodem van de drukreactoren. Dit is een systeem dat door HXCHEM wordt geproduceerd en naar Singapore wordt geëxporteerd.

Fase 1: oplossen en verzadigen

Het vaste polymeer (als pellets, een vel of poeder) wordt in de reactor geplaatst. Het vat wordt afgesloten, verhit tot boven de kritische temperatuur en onder druk gezet met scCO₂. Het systeem wordt gedurende een bepaalde tijd (verzadigingstijd) op deze omstandigheden gehouden, zodat de scCO₂ volledig kan oplossen en het polymeer kan plastificeren, waardoor de glasovergangstemperatuur (Tg) aanzienlijk wordt verlaagd.

20 liter hogedruk-schuimsysteem, hogedrukreactor met elektrische bodemafvoerklep en ontvangsttank.

Fase 2: Nucleatie en groei

Dit is de kritische schuimstap, die wordt veroorzaakt door een snelle thermodynamische verandering.

Batch-schuimvorming (meest voorkomend): De druk wordt snel afgelaten (in seconden). Deze drastische drukverlaging vermindert de gasoplosbaarheid in het polymeer drastisch, waardoor de oververzadigde scCO₂ zich vormt in miljarden kleine belletjes die vervolgens groeien.

Temperatuurgeïnduceerd schuimvorming: Als alternatief kan het systeem na verzadiging snel worden verwarmd om de oplosbaarheid van het gas te verminderen en schuimvorming te veroorzaken.

Fase 3: Stabilisatie en afkoeling
De gegroeide schuimstructuur wordt gestabiliseerd door deze af te koelen (vaak nog onder een lage gasdruk) tot de polymeermatrix stolt, waardoor de celstructuur op zijn plaats blijft. Het eindproduct wordt vervolgens uit de reactor gehaald.