泡沫預(yù)發(fā)泡的原理是什么？

泡沫預(yù)發(fā)泡過程中，含有發(fā)泡劑的珠粒在80℃以前，并不會發(fā)泡，只是珠粒中的發(fā)泡劑向外擴(kuò)散，此時珠粒還不會膨脹。當(dāng)溫度大于80℃，珠粒開始軟化，分布在它內(nèi)部的發(fā)泡劑受熱，氣化產(chǎn)生壓力，導(dǎo)致珠粒開始膨脹并形成互不連通的泡孔。同時，蒸汽也滲入到這些泡孔中，增加了孔中總壓力。隨著時間的推移，蒸汽不斷深入，壓力也不斷增大，珠粒的體積也不斷增大，這一過程一直持續(xù)下去，體積膨脹可以維持到泡孔薄壁破掉為止。由此可見，在予發(fā)泡過程中，蒸汽不斷滲透，增大孔內(nèi)的總壓力是很重要的，可以這樣比方：發(fā)泡劑開孔，蒸汽擴(kuò)孔。要使蒸汽進(jìn)入泡孔的速度大于發(fā)泡劑從泡孔中逸出的速度，發(fā)泡劑在泡孔中來不及完全逸出，聚合物就牽伸呈橡膠狀態(tài)，其強(qiáng)度足以平衡內(nèi)部的壓力，從而使珠粒予發(fā)泡。這就是EPS發(fā)泡的簡單機(jī)理。




泡沫片材的作用主要也是保護(hù)和包裝。當(dāng)購買一些大型的家電，如冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)機(jī)等等，這些家電的個頭較大不便于搬運(yùn)，而且還屬于“碰不得，磕不得”的“嬌貴”東西，這樣泡沫片材就可以顯示出它的重要作用了。因?yàn)槟芪照饎樱哂泻芎玫膹椥郧覐椥詮?qiáng)度足夠高，因此一些小磕碰就無關(guān)緊要了。另外泡沫材料還可以用作保溫隔熱，因?yàn)樗粏螁尉哂泻芎玫姆勒鹉芰Γ也晃?、防潮以及很好的保溫能力，雖然泡沫片材的密度低重量輕，但是材料內(nèi)部含有很多小孔間隙正是保溫的良好途徑之一，所以它也經(jīng)常用作保溫板的夾芯，而為了彌補(bǔ)它高溫易于燃燒的缺陷外側(cè)可貼防燃材料，這樣就可以達(dá)到預(yù)期的保溫效果。

在泡沫包裝領(lǐng)域，對蛋白質(zhì)的研究主要集中于將蛋白質(zhì)與其他材料混合后制備相應(yīng)的蛋白質(zhì)發(fā)泡材料。植物蛋白發(fā)泡材料有學(xué)者采用木薯淀粉、向日葵蛋白和纖維素通過模壓發(fā)泡的方式制備了可降解食品泡沫盤。

探究了這三種組分的不同含量對可降解食品泡沫盤物理化學(xué)性能和機(jī)械性能的影響，研究了泡沫盤的微觀結(jié)構(gòu)與泡沫特性的關(guān)系。有研究發(fā)現(xiàn)可以采用玉米蛋白、面筋蛋白、大豆蛋白和牛皮紙纖維分別以0%，5%，10%和15%（以淀粉重計）與木薯淀粉混合制備淀粉泡沫。在添加了玉米蛋白和面筋蛋白后，泡沫形成了均一的結(jié)構(gòu)。此外，泡沫的彈性和抗張強(qiáng)度隨著牛皮紙纖維、玉米蛋白和面筋蛋白的增加而增加。含有15%的牛皮紙纖維給予了木薯淀粉泡沫較大彈性和抗張強(qiáng)度。動物蛋白發(fā)泡材料有學(xué)者從人體毛發(fā)中提取動物蛋白。