التحكم في عملية الرغوة الإسفنجية ذات الارتداد البطيء

يعد الحصول على الصيغة الصحيحة أمرًا ضروريًا، ولكن من المهم أيضًا توفير المعدات الجيدة والرقابة الصارمة على ظروف العملية لإكمال الإنتاج.

1. نوع رأس الخلط

بالنسبة لآلات رغوة الحزام الناقل، فإن رؤوس الخلط تكون في الغالب من نوع قضيب سن الذئب، والذي يولد قوة قص كافية لتلبية متطلبات الخلط، لذلك لن نشرح ذلك بالتفصيل. بالنسبة لآلات الرغوة اليدوية، أوصي باستخدام رأس خلط من نوع كوب الشفط. يتضمن ذلك حفر 4-5 فتحات دائرية متناظرة (قطرها 3-5 سم) في لوح فولاذي دائري يناسب برميل الخلط. هذا النوع من رؤوس الخلط أقل احتمالاً لدمج الهواء أثناء الدوران، كما أن TDI أقل احتمالاً أن يتم التخلص منه (وهو ما يمكن أن يحدث مع الخلاطات من النوع المروحي).

2. سرعة الخلط

بالنسبة لآلات الرغوة اليدوية، يجب التحكم في سرعة الخلط عند حوالي 300 دورة في الدقيقة قبل إضافة TDI. بعد إضافة TDI، قم بزيادة السرعة إلى حوالي 900 دورة في الدقيقة خلال 0.5 ثانية، وتجنب الانحراف كثيرًا عن هذه السرعة. إذا كانت السرعة منخفضة جدًا أو عالية جدًا، فسيكون حجم مسام الإسفنج الناتج خشنًا. بالنسبة لآلات رغوة الحزام الناقل، يجب التحكم في سرعة رأس الخلط عند 4500-5000 دورة في الدقيقة. يصر بعض المشغلين على استخدام سرعات تتراوح بين 6000-7000 دورة في الدقيقة، لكن هذا ليس بالضرورة الأفضل. يتمتع البولي إيثر البطيء الارتداد في الصيغة بوزن جزيئي منخفض نسبيًا ولزوجة منخفضة، لذا فإن قوى القص العالية ليست ضرورية. السرعة المفرطة تؤدي إلى الإفراط في الاختلاط، وهو ما يضر ببنية الخلية.

3. درجة حرارة المواد

للرغوة اليدوية، التحكم في درجة حرارة المادة عند 25±1°C. بالنسبة لرغوة الحزام الناقل، قم بالتحكم فيها عند 22±1°C. وفي الجنوب، يجب أن تكون درجة حرارة المواد أقل نسبيًا بسبب ارتفاع درجات الحرارة المحيطة لفترات طويلة. وفي الشمال ينبغي أن يكون أعلى قليلا بسبب انخفاض درجات الحرارة المحيطة. يعد التحكم في درجة حرارة المادة أمرًا بالغ الأهمية بشكل خاص للرغوة اليدوية بسبب العديد من العوامل التي لا يمكن التحكم فيها أثناء العملية. إذا لم ينسق المشغلون بشكل جيد وقاموا بتمديد دورة التشغيل، فإن درجة حرارة المادة في برميل الخلط ستزيد بسبب حرارة الاحتكاك عندما تكون درجة حرارة المادة مساوية لدرجة حرارة الغرفة. إذا كانت درجة الحرارة المحيطة أقل من درجة حرارة المادة وكانت حرارة الاحتكاك غير كافية للتعويض عن فقدان الحرارة، فسوف تنخفض درجة حرارة المادة. وعلى العكس من ذلك، إذا كانت درجة الحرارة المحيطة أعلى من درجة حرارة المادة، فسوف تزيد بشكل ملحوظ. يمكن أن تؤثر الانحرافات عن درجة الحرارة المحددة على الرغوة، حيث أن التركيبة مصممة لدرجة حرارة معينة.

بشكل عام، كلما انخفضت درجة حرارة المادة، كان حجم المسام والأداء العام للإسفنجة أفضل. تؤدي درجات حرارة المواد المرتفعة إلى أحجام مسام أكثر خشونة وتناثرًا وأداء منتج أقل. يدعي بعض المشغلين أنهم يستطيعون الحصول على رغوة عند درجات حرارة أعلى 30°C، ولكن هذا يزيد من معدل التفاعل الكيميائي بمقدار الضعف لكل منهما 10°ارتفاع C، مما يجعل السيطرة على العملية أكثر صعوبة.

قمنا بمراقبة درجة حرارة المادة عند فوهة الرغوة الموجودة على الحزام الناقل. تم إدخال المادة في 22°C، بقي في رأس الخلط لمدة ثانية واحدة بسرعة 5000 دورة في الدقيقة، ووصل 32°ج عند خروجه من الفوهة رغم أن درجة حرارة الغرفة كانت فقط 25°C. وهذا يدل على التأثير الكبير للخلط على درجة حرارة المادة.

4. التحضير الإضافي

الرغوة اليدوية لا تتطلب تحضيرًا إضافيًا؛ ما عليك سوى قياسها وإضافتها بدقة وفقًا لمعامل التغذية. بالنسبة لرغوة الحزام الناقل، يجب تخفيف بعض المواد المضافة باستخدام البولي إيثر لتتناسب مع خصائص تشغيل المضخة. يجب أن يكون تركيز المواد المضافة مناسبًا. يجب تخفيف الأمينات إلى تركيز 30% باستخدام البولي إيثر، ويجب تخفيف D22 إلى تركيز 1%. ينبغي أن يكون تركيز فتاحة الخلية 50%.

إذا كانت هناك حاجة إلى تعديلات على الكميات المضافة أثناء الرغوة، فإن التركيز العالي جدًا يؤدي إلى نطاقات ضبط مفرطة، مما يؤدي إلى الإفراط في التعويض. ويؤدي التركيز المنخفض للغاية إلى تأخيرات شديدة في التكيف، وكلاهما يضر بالإنتاج. يقوم بعض المشغلين بتخفيف القصدير إلى تركيز 1/400 ويجدون صعوبة في تحقيق تأثير التعديل المطلوب على الفور.

5. سرعة السلسلة

سرعة السلسلة ليست مشكلة بالنسبة للرغوة اليدوية. بالنسبة لرغوة الحزام الناقل، يعد التحكم في سرعة السلسلة أمرًا بالغ الأهمية. بشكل عام، يجب أن تكون سرعة السلسلة للرغوة ذات الارتداد البطيء أقل من تلك الخاصة بالرغوة العادية. إذا كانت سريعة جدًا، فسوف تنهار الرغوة. تستخدم الرغوة البطيئة الارتداد كمية أقل من الماء، وترتفع ببطء، وتولد حرارة أقل، وتتشكل بشكل أبطأ بكثير من الرغوة العادية. وبالتالي، ينبغي أن تكون سرعة السلسلة حوالي 3.8 متر في الدقيقة. يمكن للمشغلين ذوي الخبرة ضبط سرعة السلسلة بناءً على خبرتهم.

6. حقن الغاز

لضمان الخلايا المفتوحة في الرغوة ذات الارتداد البطيء، قد يكون من الضروري حقن الغاز في رأس الخلط. لا تتطلب الرغوة اليدوية حقن الغاز، ولكن يجب أخذها بعين الاعتبار بالنسبة لرغوة الحزام الناقل. يجب أن يرتبط حجم حقن الغاز بكثافة الرغوة؛ تتطلب الكثافة الأعلى المزيد من الغاز، والكثافة المنخفضة تتطلب كمية أقل. في بعض الأحيان، قد يحد نطاق مقياس تدفق الغاز الخاص بالجهاز من حجم حقن الغاز. يجب معالجة ذلك في تصميم الصيغة وتحديد العملية عن طريق زيادة كمية فتاحة الخلايا، أو تقليل كمية القصدير، أو تقليل كمية زيت السيليكون، أو زيادة درجة حرارة المادة.