Процесс производства вспененных изделий включает следующие основные операции: предварительное вспенивание, выдерживание и формование.
Первая операция – предварительное вспенивание гранул. Гранулы увеличиваются в 20-40 раз от первоначального объема при помощи теплоносителя - сухого насыщенного пара. В процессе предварительного вспенивания объем гранул возрастает и соответственно меняется их насыпной объем, например от 620 до 20 кг/м3, если плотность изделия из вспененного материала должна быть 20 кг/м3.Насыпной объем предвспененных гранул и плотность изделия, изготовленных из этих гранул, практически одинаковы, так как к окончанию вспенивания форма полностью заполнена гранулами.
Выдерживание рекомендуется в связи с тем, что после охлаждения предварительно вспененные гранулы изначально очень чувствительны к давлению, и необходимо время, чтобы они приобрели прочность. Это происходит в результате диффузии воздуха в ячейки пены до полного выравнивания пониженного давления, образующегося в результате охлаждения и конденсации вспенивающего агента.
При охлаждении свежевспененных гранул во взаимодействующих ячейках происходит конденсация пара и вспенивающего агента. Это создает частичное разрежение в ячейках, что делает гранулы чувствительными к давлению, пока диффузия воздуха в ячейках не уравновесит давление и не стабилизирует гранулы. На этот процесс требуется от 2 до 12 часов в зависимости от насыщенного объема и размера гранул. Чем выше насыпной объем гранул, тем короче время выдерживания, так как чем больше вспенивающего агента остается в гранулах, тем меньше требуется воздуха для диффузии в гранулах.
Если время выдерживания очень короткое, то только что изготовленные изделия могут треснуть или плохо выниматься из формы. Минимальное время выдерживания зависит от условий предварительного вспенивания, относительной влажности, воздушного давления и температуры выдерживания.
При выдерживании некоторая часть вспенивающего агента улетучивается, и это сокращает время снижения давления пара, необходимого при формовании. Однако, если период выдерживания затягивается, улетучивается очень много вспенивающего агента и гранулы не спекаются должным образом на финальной стадии формования.
В процессе формования предварительно вспененные гранулы продолжают расширяться в пресс-форме под воздействием пара до полной гомогенизации массы, формируясь в готовое изделие. При формовании пенопластов форма полностью заполняется выдержанными предварительно вспученными гранулами и затем подвергается пропариванию. В результате повторного нагревания при температурах до 110-120°С происходит дальнейшее вспучивание гранул с заполнением пустого объема. Гранулы сплавляются друг с другом своими граничными плоскостями. После охлаждения (снижение давления) изделия приобретают размерную стабильность и легко вынимаются из формы.
