混合頭的主要類型及其原理
常見混合頭分為以下幾種:
(1)帶攪拌器的混合頭
(2)撞擊式的混合頭
(3)空氣輔助混合頭
根據其設計結構不同，原理也不相同，下面進行說明
(1)具攪拌器的混合頭 (low pressure stirring mixing )
即為動態的機械式混合頭，組份原料經過泵計量後進入混合室中，經過配有電機旋轉的攪拌器高速轉動混合均勻。包含了混合室、攪拌器、及節流器。
(1.1)摩擦式混合頭 (low pressure screw mixing)
屬於攪拌器混合頭的進階版，設備精度要求較高。在圓錐形混合頭中配合一個高速螺桿，旋轉高剪切攪拌達混合目的。速度範圍在8000-20000rpm之間。透過螺桿的推送，可以自清潔而不需要溶劑清洗槍頭，得益於其高轉速，用於開模及閉模灌注中，廣泛應用於鞋業中。
(2)高壓撞擊式混合頭(high pressure impingement mixing)
物料以高速進入混合室，通過物料動能轉換成能量混合均勻。混合的壓力可達200bar或更高，在噴嘴可以達到100m/s以上的高速保證混合質量，化學組份在混合室停留的時間極短約千分之一秒。
一般撞擊式混合室體積都不大，只有0.1~10cm3。流量越大混合室就越大，反之亦然，目前多數廠家的極限流量: 最小30 cm3/s；最大 7000cm3/s
此種混合原理，常見在大部分高壓機中，黏度較高的材料或填料含料較高者，則需要配置 槍式柱塞泵，達到足夠動力及耐磨目的。
撞擊式混合的優勢為，快速混合、生產週期短、生產效率高、無溶劑、自潔。圖中為撞擊式混合式設計原理:
(3)空氣輔助混合頭
利用注射進入混合室的空氣產生湍流使組份產生混合。適用於黏度低和容易混合的化學品，例如，市面上常見的噴塗機，塗佈硬質聚氨酯泡沫。
以下更詳細介紹攪拌器混合頭以及撞擊式混合頭
攪拌器混合頭
又稱機械式混合頭，最常見的應用於連續生產的大型低壓發泡機，攪拌機以高速旋轉，反應的物料持續從排料口均勻排出，持續在連續前進紙模上發泡成型，直到生產停歇。
若是間歇性的模塑灌注，混合頭的注料閥間歇地開關來控制住料時間，注完依定數量模具後停止，停止後需要使用溶劑清洗混合頭，再用溶劑清洗混合頭。
以下為攪拌器的各種設計:
攪拌器透過可變速或定速傳動，速度範圍在1000~20000rpm。
攪拌器與混合統的距離取決於生產量及物料黏度，以確保物料連續流過混合頭，並使反應混合物在整個過程均能均勻一致。透過控制裝置調整轉子轉速以及出口管徑的大小可以控制發泡泡孔的孔徑。攪拌軸透過滑環密封圈密封，因為旋轉發熱的問題，有部分廠機也開發了降溫冷卻系統。
在物料通過進料閥進入混合室開始或吐料結束時，經常會有壓力波動產生流量的不穩定。原因為循環閥的延遲誤差；進料孔徑不正確；管線堵塞或洩漏；管線膨脹而產生的波動。可以透過節流器來調整物料進入混合室的壓力(速度)來降低波動的程度，確保發泡的品質。
帶攪拌器的混合頭可將黏度高達40000mpa.s的黏稠材料混合均勻，兩組份的比例差距甚至可達100:1。
撞擊式混合頭
撞擊式混合頭用於高壓機，高壓發泡機為直接式(inline)和循環式(recirculation)兩種。目前使場上多使用循環式系統。
1.直接式
物料直接從料桶進入管線加溫，透過計量泵達到一定壓力後進入混合室混合吐出。
2.循環式
循環式的混合頭可以將物料準備在一個最佳混合前狀態，包含了溫度、黏度、均質度，提高了聚氨酯產品的質量。
最經典的高壓混合設計為L型設計，如下圖表示:
循環階段，物料可以透過混合頭內流道回流至儲料罐。準備注料階段，透過循環閥的切換，將物料升至高壓經過混合頭準備注料。注料階段，計量泵將指定流量的兩物料組份送至混合室混合排出，反應的混合物會進入L型的空腔，轉換成穩定的層流流出，在注入模具中。注料結束階段，清潔用活塞會向前推擠，推除L型室當中的殘料，將所有物料均排出，採自清潔不須溶劑。
物料進入混合室前，可以透過安裝節流器(可快速拆卸)來調整進料的速度及壓力，以確保混合的質量。
為了精準地控制兩個組份進入混合室能夠同步，在程序上可以設定延遲，避免超前或滯後問題。