Sistema de CO2 supercrítico de alta pressão em laboratório

INTRODUÇÃO

A HXCHEM oferece um reator de alta pressão para formação de espuma supercrítica. O reator possui uma válvula de fundo acionada eletricamente para a formação de espuma e um tanque receptor localizado sob a base. Este é um dos sistemas produzidos pela HXCHEM e exportados para Singapura.

Etapa 1: Dissolução e Saturação

O polímero sólido (em grânulos, lâminas ou pó) é colocado dentro do reator. O recipiente é selado, aquecido acima da temperatura crítica e pressurizado com CO₂ supercrítico (scCO₂). O sistema é mantido nessas condições por um período específico (tempo de saturação) para permitir que o scCO₂ dissolva completamente e plastifique o polímero, reduzindo significativamente sua temperatura de transição vítrea (Tg).

Sistema de espuma de alta pressão de 20 litros, reator de alta pressão com válvula de descarga elétrica inferior e tanque receptor.

Estágio 2: Nucleação e Crescimento

Esta é a etapa crítica de formação de espuma, desencadeada por uma rápida mudança termodinâmica.

Espumação em lote (mais comum): A pressão é liberada rapidamente (em segundos). Essa drástica redução de pressão diminui drasticamente a solubilidade do gás no polímero, fazendo com que o CO₂ supersaturado se nucleie em bilhões de minúsculas bolhas que então crescem.

Formação de espuma induzida por temperatura: Alternativamente, o sistema pode ser aquecido rapidamente após a saturação para diminuir a solubilidade do gás e induzir a formação de espuma.

Etapa 3: Estabilização e Resfriamento
A estrutura de espuma formada é estabilizada por resfriamento (frequentemente sob uma pequena pressão de gás) até que a matriz polimérica se solidifique, fixando a estrutura celular no local. O produto final é então descarregado do reator.