Labor-Hochdrucksystem für überkritisches CO2

EINFÜHRUNG

HXCHEM bietet einen Hochdruckreaktor für die überkritische Schaumbildung an. Dieser verfügt über ein elektrisch betriebenes Bodenventil zur Schaumbildung und einen unterhalb des Reaktorbodens angeordneten Auffangbehälter. Das System wird von HXCHEM hergestellt und nach Singapur exportiert.

Phase 1: Auflösung & Sättigung

Das feste Polymer (in Form von Granulat, Folie oder Pulver) wird in den Reaktor gegeben. Der Reaktor wird verschlossen, über die kritische Temperatur erhitzt und mit überkritischem CO₂ (scCO₂) unter Druck gesetzt. Das System wird für eine bestimmte Zeit (Sättigungszeit) unter diesen Bedingungen gehalten, damit das scCO₂ das Polymer vollständig auflöst und plastifiziert, wodurch dessen Glasübergangstemperatur (Tg) deutlich gesenkt wird.

20-Liter-Hochdruck-Schaumsystem, Hochdruckreaktor mit elektrischem Auslassventil am Boden und Auffangbehälter.

Phase 2: Keimbildung und Wachstum

Dies ist der entscheidende Schaumbildungsschritt, der durch eine rasche thermodynamische Veränderung ausgelöst wird.

Batch-Schäumung (am häufigsten): Der Druck wird rasch (innerhalb von Sekunden) abgelassen. Diese drastische Druckabsenkung reduziert die Gaslöslichkeit im Polymer drastisch, wodurch das übersättigte scCO₂ in Milliarden winziger Bläschen zerfällt, die dann anwachsen.

Temperaturinduzierte Schaumbildung: Alternativ kann das System nach der Sättigung schnell erhitzt werden, um die Gaslöslichkeit zu verringern und eine Schaumbildung auszulösen.

Phase 3: Stabilisierung und Abkühlung
Die entstandene Schaumstruktur wird durch Abkühlen (oft unter leichtem Gasdruck) stabilisiert, bis die Polymermatrix erstarrt und die Zellstruktur fixiert wird. Anschließend wird das Endprodukt aus dem Reaktor entnommen.