发泡工艺操作规范

发泡工艺操作管理规范

目录

1、前言 .............................................................................................................................................................................

2、适用范围 ..........................................................................

3、规范引用文件 ......................................................................

4、重要发泡参数定义和反应机理 ........................................................

5、各部门职责 ........................................................................

6、发泡的采购、入库检验与保存 ........................................................

7、发泡来料检验准备工作 ..............................................................

8、发泡来料检验和规范 ................................................................

9、生产前准备工作 ....................................................................

10、发泡过程控制和检验 ...............................................................

11、生产加料作业规范 .................................................................

12、发泡常见问题解决对策 ..............................................................

13、 发泡填充量的计算方法 ............................................................

14、发泡原料的保存 ...................................................................

15、发泡料的使用注意事项及事故 .......................................................

16、发泡工要求和培训工作 .............................................................

发泡操作工艺管理标准

一、 适用范围

本规范规定了发泡（箱体和门体）工艺过程中各相关部门与人员的职责；发泡材料的采购、入库检验与保存规范；发泡工艺标准规范；橱柜发泡质量检查；发泡料使用安全注意事项。

本规范适用于橱柜门体/箱体/台板和中梁发泡，装配线和韩国线发泡工艺。

二、 规范性引用文件

QB／T 2081-95 冰箱、冷柜用硬泡技术指标

GB/T 6343 表观芯密度的测定

GB/T 8813压缩强度的测定

GB/T 3399 导热系数的测定

GB/T 8811 尺寸稳定性的测定

GB/T 8333 垂直燃烧测试法

以上文件中的条款通过本规范引用而成为本规范的条款，凡是不注明日期的引用文件，其最新版本均适用于本规范。

三、重要发泡参数定义和反应机理

3.1黑料：黑料的学名为多异氰酸酯，因其是一种黑色粘稠液体，故俗称黑料。 多异氰酸酯

的主要品种有MDI、TDI、PAPI，其中MDI（二苯基甲烷二异氰酸酯）用于冰箱聚氨酯泡沫

生产。

3.2白料：通常是将组合聚醚型多元醇、催化剂， 泡沫稳定剂进行混合，这种混合物是一种

白色粘稠液体，俗称白料。

(1) 组合聚醚型多元醇：冰箱聚氨酯泡沫所使用的多元醇为聚醚型多元醇。

(2) 催化剂：催化剂的主要作用是加速聚氨酯的形成和混合物的发泡，缩短固化 时间，

提高发泡质量。

(3) 泡沫稳定剂：泡沫稳定剂的主要作用是乳化系统中的各原料组份，保证体系反应顺利

进行；促进气泡的成核作用；提高气泡壁稳定性，使制品泡孔均匀细密，具有良好的

机械性能。稳定剂的用量虽然不大，但对泡沫体的泡孔结构、物理性能、制造工艺都

有着重大影响。

（4）水份：参与黑料的反应，生成二氧化碳，形成泡沫中的气孔，促进泡沫生长。

3.3发泡剂：在聚氨酯发泡中，发泡剂主要作用受热时由液体变成气体，促进泡沫生长。在聚

氨酯中形成均匀分布的细小气泡。发泡剂本身不参加多异氰酸酯和组合聚醚之间的化学反

应。利用氟利昂（如R11、R12）作发泡剂的发泡工艺称为有氟发泡。发泡剂不含氟利昂的发泡工艺称为无氟发泡。如环戊烷发泡。

3.4泡沫反应机理：通过高压发泡机的注射枪头把黑料和白料与环戊烷的预混物进行混合，并

注入箱体或门体的外壳和内胆之间的夹层内。在一定温度条件下，多异氰酸酯（中的异氰酸根（-NCO）与组合聚醚和水份（中的羟基（-OH））在催化剂的作用下发生化学反应，生成聚氨酯，同时释放大量热量。此时预混在组合聚醚的发泡剂（环戊烷）不断汽化使聚氨酯膨胀填充壳体和内胆之间的空隙。化学反应式nO=C=N—N=C=O + n HO—R’—OH =( OC —NH—R—NH—COO — R’—O —)n

3.5乳白时间：从物料混合（从枪头打出）到起发（升起）的第一时刻,这段时间称为乳白时

间。乳白时间过长极易漏料，漏出的料很难清理，且在表面产生痕迹，增加密封难度；乳白时间过短易产生泡沫分层，易空泡，降低产品的保温性能。

3.6拉丝时间: 也叫纤维时间，这一过程的开始为物料混合（从枪头打出）时，终止时刻为用

一干净的棍子插入反应体系中（泡沫）能拉出长丝的第一时刻。纤维时间过短易产生空泡；

纤维时间过长易产生溢料，脱模时间会延长。

3.7不粘时间：这一过程的开始为物料混合（从枪头打出）时，终止时刻为用手指表面接触反

应物（泡沫）表面，移走后反应物（泡沫）表面不产生剥离的第一时刻。这一时间易受外界干扰，它的长短直接影响着脱模时间。

3.8脱模时间：从原料混合（从枪头打出）至反应物（泡沫）完全固化所用的时间称为脱模时

间。若脱模过早，泡沫在没有完全固化的情况下脱模，则箱体取出后会继续膨胀，导致胀箱或脱层现象；脱模时间过长，会影响生产节拍。

3.9料比：黑料/白料的比例。料比过高时可以发现泡孔粗糙且明显变黄，用手触摸料感觉硬而

脆，容易发生脱层。料比过低，泡沫抗压强度降低，容易收缩。料比过低时可以发现泡孔小而多，手感明显偏软，用手撕扯感觉像棉花状。黑料：白料=1.2-1.25

3.10料温：原料的温度。料温过高会加剧气泡并列的趋势，从而形成大的气孔，由于大气孔的

存在会使保温性能降低，甚至导致箱体或门体空泡；料温过低，在乳白时间慢，极容易漏泡。

一般料温：20-25℃

3.11模温：模具表面的温度（包括内模和外模），模温过低泡沫表面发脆，极易产生脱层，同时

会使得泡沫表面的硬皮厚度增加,使得注料量增加。模温过高，发泡膨胀压力大，反应难以控制容易产生漏泡。一般模温：30-50℃

3.12注射压力：注料时系统高压的压力。注射压力的高低直接影响到混合均匀性。注射压力过

低，原料混合不匀，导致泡沫出现分层或泡沫中间出现一团一团状的形态。注射压力过高，不仅加快原料的反应速度，同时会使计量泵内压增大，造成料比失调。一般高压压力：10-15MPa。

3.13注料量：发泡料的填充量。注料量过多会使泡沫大量外溢，增加密封和清理难度，同时会

使导热系数变大，泡沫保温性能下降；注料量过少，将导致箱体或门体收缩变形。发泡料刚好填充满箱体的注入量称为恰填充量，为避免收缩，一般会在恰填充量的基础上增加15%的注入量，称为过填充量，即实际需要的注入量

四、各部门职责

4.1 采购部根据发泡工艺评定确定发泡材料厂家、牌号、规格订货采购，在没有经过生产验证

前不得更换发泡材料的厂家、牌号、规格。

4.2 制造工程部负责主持发泡材料的工艺性试验；对发泡材料供方的审核评估报告。

4.3 发泡班长负责监控发泡材料的使用情况，配合实施发泡材料的各工艺性试验。

4.4 发泡工必须按照工艺要求进行操作并及时反馈发泡过程中出现的质量问题，发泡工必须经

培训考核合格后，方可从事发泡生产工作。

4.5 质量部负责发泡材料入库前的检验；过程发泡后产品质量检验。

4.6 仓库物料员负责发泡材料的入库、存放保管、发放。

五、发泡材料的采购、入库检验与保存

5.1 发泡材料的搬运和储藏过程中应避免混入油污、水份和其它外来杂质

5.2 发泡材料的储藏地应保持干燥、通风、阴凉的环境，避免日晒雨淋导致的发泡料异常，发

泡料使用时要求先进仓先使用，避免库存过久导致发泡料变质。

5.3 发泡料应从质量稳定，技术力量雄厚的厂家采购。

六、发泡来料检验准备工作

6.1 检查电动搅拌器通电是否运转正常，调整搅拌器的转速至1500转/分。

6.2 通电检查电子称是否显示正常，电子称精确度应在0.01g，电子称每年送检校正一次，避

缓缓旋转打开开关阀（见图1），

图1 料灌盖子和开关阀

7.3配料：对于环戊烷原料，由于厂家没有预先混入环戊烷，需要手工预混入环戊烷再进行发泡，称量100±1g 白料，电子称归零，加入环戊烷13.8±0.5g ，用棍子搅拌均匀直到两者没有分层为止（见图2），由于环戊烷容易挥发，搅拌完毕后需要进行复称，环戊烷不足需继续添加，从而避免影响测试结果。

7.4倒料：向2个量杯分别倒入100±2g

7.5测温：图3），避免141B 或者环戊烷挥发。

图2 搅拌操作 图3 纸片覆盖杯口

120±2g，将混合料移到4），搅拌完毕后倾倒如塑胶袋中，标准：75±10秒）和不粘时间(标准：90±2块，切割成长方体的块状，用排水法24.5-25.5kg/m 3.注意用排水法手尽量不要抖动，

搅拌

图4 搅拌器搅拌 图5 排水法测定密度

7.8数据记录和整理:检验完毕后，记录实验数据，包括：来料批号，实验日期，乳白、拉丝和

不粘时间，自由发泡密度等相关数据，并且相关人员要签名确认。如原料数据不符合标准，应及时联系上级部门。

7.9清理：实验完毕后用刀片刮掉搅拌器上面粘附的泡沫，清理干净台面和地面上的异物。

8.1.3检查过滤器或定期更换过滤器；分别顺时针和逆时针旋转过滤器阀4圈（见图7），

；但是白料和黑料的压力差要

图6 料灌压力表和调节阀 图7 发泡机过滤器

18

8.3 用电子红外温度测定仪检查模具温度在30-50℃范围内.避免温度低发生脱层现象。图10

图

8.4图11/12

图8.5检查各个机型所设定的灌注量和灌注时间是否正确，可参照各机型的灌注量表格。 九、发泡过程控制和检验

9.1对于设备的参数（料温，配比，混合压力等）要每2小时巡查确认一次；机打自由发泡参

数每天测定一次，设备维修后需重新确认。巡查过程中发现异常应及时联络设备调整。 9.2检验人员和发泡员工检查每款机型每天发泡的第一台发泡质量是否合格，是否有离层，空

泡和起伏变形现象，发现有3台以上同样不良批量问题应停线整改。

9.3采用单枪间隔注入多个注射孔时，注料时的间隔要尽可能短，需采用双人分边注入的方法。避免造成收缩、空泡、漏泡等不良。

9.4脱模时间：箱体的脱模时间≥10min ，台板、门体和中梁发泡脱模时间≥6min ，对于箱体、台板、中梁、门体体积较大的或者发泡层厚、灌注量多和天气比较冷时（环境温度小于25℃），可延长脱模时间5min 以上，避免产品膨胀变形或者脱层。

9.5冬天发泡时模具必须进行加热，保证模具温度在30-50℃，避免发泡出现脱层现象。

表4 脱模时间和温度控制

夏天箱体脱模时间 夏天门体脱模时间 冬天箱体脱模时间

夏天箱体脱模时间

模具/箱体/门体温度控制

≥10min ≥6min ≥15min ≥10min 30-50℃

9.6箱体的检查要求：箱体的正面外观（侧板、内箱、上下梁、铰链位置）和背板外观不允许

图13 图14 图15

图16 图17

9.7箱体和门体、台板发泡检验合格盖章后方可进行下转，发现有不良品应在履历表上做好记

录，并标明不良的具体位置，不良品需返修合格盖章后方可下转。

9.8箱体泡沫密度（压力泡）测定：外观报废的橱柜，可解剖测定各个发泡面的芯密度，141B

箱体侧板外观ok

箱体正面外观ok

清理顶板或者底板泡料

两部件之间的间隙≤1.5mm ，台阶≤1.5mm

箱体背板外观ok

体系要保证箱体/中梁最小的填充芯密度≥32 kg/m 3，台板、门体平均填充芯密度≥34 kg/m 3；环戊烷体系箱体/中梁最小的填充芯密度≥33 kg/m 3，台板、门体平均填充芯密度≥35 kg/m 3（见表4）。其他体系的发泡填充密度参照厂家提供的试验数据。

表5 填充密度标准

十、生产加料作业规范

18），

20），加料后液位计不能超过料灌4/5。加料

图18 插入料管 图19 打开阀门 图20 启动抽料泵

10.3生产线加料：当料灌液位计少于1/4时进行加料作业，关闭料灌气源开关（见图21），打开料灌上方的开关（见图22），将料灌的气体放出。将送料管与设备上的接头相连接（见图23），打开送料管开关进行送料，加料后液位计不能超过料灌4/5。送料管与设备上的接

头连接时要注意区分黑白料管，不可混用。加料完毕后重新往料灌输气。接头处要套上袋子密封好，避免接头处原料结晶。

11.2泡沫空洞

常见问题

解决方法

排气不良

空泡位置追加排气孔

料灌放气阀

11.4泡沫脱层

11.5泡沫膨胀

常见问题 解决方法

黑白料配比不对，白料过量 调整白/黑配比=1：1.2-1.25模具夹紧不实/松动 调整模具

注射量太高，过填充大 减少发泡注入量

发泡剂比例过高，自由发泡密度小 降低发泡剂含量

模具温度过低，泡沫熟化慢 调整模具温度，模温30-50℃

脱模时间过早 延长脱模时间（尤其是冬天）

11.6发泡料开裂

低室温温低于20℃时必须增加10%的灌注量。以上只是理论计算方法，注入量还与发泡层厚度，箱体长度和复杂程度有关。发泡层薄，箱体越长，结构越复杂，灌注量较理论都要适当增加。关键要留意泡料最后流到位置的漏泡情况。

十三、发泡原料的保存

13.1聚合MDI储存（俗称黑料）

在15 - 35°C下可稳定存放六个月，在低于15°C可能发生结晶（二聚体）而导致机

器的过滤器和泵堵塞，结晶物在加热至70°C以上可以熔解；

在高于35°C产生聚合反应（自聚反应），改变物理/化学性能,并释放气体，这种反应

是不可逆的，容易发生涨桶；对湿汽敏感，与水和空气中的湿汽反应，密闭容器储存，

厂家充氮气封桶。需要存储在通风，阴凉的位置，不可在烈日下暴晒或者雨淋。

13.2组合聚醚多元醇储存（俗称白料）

组合聚醚多元醇在10 - 35°C

致配方中各组份分层而改变性能；在

时间>35°C

造成收缩/脱层/

图24 发泡料给雨水淋洒

13.3发泡设备保养

假期放假2天以上时，生产线需安排专门人员进行设备保养，开动发泡设备进行每天2

次5分钟左右的高压循环，避免泡料在管路里结晶，导致管路堵塞；每个月清理过滤网

一次，避免过滤网堵塞。同时打样确认泡沫状态是否有异常。

十四、发泡料使用注意事项及事故处理

14.1健康危害：

环戊烷属低毒类，吸入可引起头痛、头晕等，对眼有轻度刺激，对皮肤有干燥、发红等

（见图25）；聚醚多元醇为低毒物质，进入眼睛会有刺激性，沾染皮肤上有可能引起炎

症；异氰酸酯在高温（如火灾）下会产生多量的MDI蒸汽，其刺激眼睛和呼吸道，长

时间接触可能会引起炎症和哮喘，部分人群有过敏反应。

图25

14.2个人防护措施：

工作场地应通风良好，

鞋子，护目镜，必要时使用防毒口罩

15分钟，后就医。

14.4.2 切断物料来源，避免火源，防止进入下水道、排水沟等限制性空间。

14.4.3 构筑围堤或挖坑收容，用泡沫覆盖，降低蒸气危害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器，

回收或运至废物处理场所处置。大量泄漏：a. 室外，用氮气吹扫，使其迅速挥发，防止聚集。b. 室内，用干净、吸收性强的材料吸收溢料，迅速收集到容器，妥善处理，同时加强通风，防止聚集

手套

14.5 聚醚泄漏处理：

14.5.1 泄漏的地方禁止无关人员进入，避免粘到鞋底，扩大污染范围；

14.5.2 使用棉纱、布、土沙等物将漏出的液体吸收后扫净，之后用水充分的清洗

14.5.3 大量漏出的时候，用土沙拦住液体防止液体流入排水沟；

14.6 异氰酸酯泄漏处理

14.6.1 作业时佩戴使用防护用具，勿使飞沫沾上皮肤或吸入气体；

14.6.2 切断泄漏源，止住泄漏；

14.6.3 对漏出的液体盖土沙、木屑以防止向四周流散（见图27），充分换气，使其蒸发扩散14.6.4 少量泄漏时，以干燥的砂土、木屑等吸附，再用空容器回收；

14.6.5 大量泄漏时，用砂土围住防止向四周流散，再导流至安全的场所回收；

14.6.6 装有回收的泄漏液体的容器，不要密闭，使用10倍量以上的中和剂进行中和处理，中和

剂如：水/浓氨水/液体洗涤剂（重量比）90-95/3-8/0.2-0.5；

14.6.7 喷洒中和剂进行中和，或用木屑等吸附，然后用水充分清洗被污染场地。

14.6.8 对废弃聚醚、异氰酸酯可用废弃的异氰酸酯、废弃的聚醚或水，发泡后在适当场所集中

燃烧处理或者统一回收交给专业的公司处理。

防护用具：防护服、护目镜、防护手套、防护靴、有机气体防毒面罩

措施：清理现场无关人员，切断物料源，穿戴必要的防护用具，必要时戴防毒面具。在灭火时想法降低容器和设备的温度，用灭火器材灭火。车间应定期开展安全知识培训或相关演练，避免安全意识淡化。

十五、发泡工要求和培训工作

15.1 发泡枪手要懂得设备的基本操作，包括设备注入量的调整，料温的调节，料灌压力的

调整，混合压力的调节等基本操作。

15.2 发泡枪手要了解相关的发泡原理和一些基本问题（收缩、空泡等）的解决方案，了解

发泡料的危害和发生事故的基本处理方法。

15.3 发泡工培训内容：设备的简单操作、发泡的基本知识、发泡料的危害和事故处理办法。

15.4每年举行定期培训工作。

编制：审核： 批准：

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