عملية رغوة مصبوبة لكامل الجلد

عادةً ما تحتوي المنتجات المقولبة من البلاستيك الرغوي المرن على جلود خارجية رقيقة وتستخدم عادةً للوسائد ومساند الرأس وما إلى ذلك. غالبًا ما تتطلب هذه المنتجات غطاءًا خارجيًا إضافيًا، مثل PVC، لتشكيل طبقة سطحية. وهذا يجعل العملية معقدة نسبيًا، وتتطلب عمالة كثيفة، وتستهلك مساحة، وأقل كفاءة. في السنوات الأخيرة، تم تطوير عملية قولبة لكامل الجلد، حيث يتم تشكيل قلب الرغوة منخفض الكثافة والجلد الناعم عالي الكثافة في وقت واحد في خطوة واحدة أثناء القولبة. وهذا يلغي الحاجة إلى ربط الطبقة السطحية بشكل منفصل، مما يبسط العملية بشكل كبير.

عملية قولبة نموذجية لكامل الجلد

تتضمن عملية الإنتاج النموذجية لقولبة القشرة الكاملة الخطوات التالية:

①　 تحضير القالب

②　 صب الحقن

③　 المعالجة المسبقة

④　 صب المنتج

⑤　 بعد المعالجة

⑥　 تنظيف المنتج

⑦　 لوحة

للحصول على منتجات مقولبة ذات جلود قوية ومتينة ومظهر ممتاز، يجب اختيار التركيبات وظروف التشكيل المناسبة.

الاختلافات الرئيسية في تركيبات القولبة الكاملة للبشرة والتقليدية

الفرق الرئيسي في تركيبة تشكيل البشرة بالكامل هو الحاجة إلى سطح أملس وخالي من المسام. وهذا يحظر استخدام ثاني أكسيد الكربون الناتج عن تفاعل الأيزوسيانات والماء كعامل رغوة. بدلا من ذلك، يجب استخدام عوامل الرغوة الخارجية. ومع ذلك، فإن حذف الماء من التركيبة يقلل من وجود مجموعات اليوريا في السلسلة الجزيئية، مما يؤدي إلى انخفاض قوة السلسلة وصلابتها. للتعويض، يتم عادةً إضافة ثنائي الأمينات العطرية، أو ثنائيات السلسلة القصيرة، أو غيرها من عوامل الارتباط المتشابك ذات الوزن الجزيئي المنخفض إلى التركيبة. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما يتم استخدام MDI بدلاً من TDI لزيادة نسبة أجزاء السلسلة الصلبة وتحسين القوة.

اعتبارات العملية

• التحكم في درجة حرارة العفن: درجة حرارة العفن أمر بالغ الأهمية. تؤدي درجات الحرارة المنخفضة للعفن إلى زيادة كثافة الجلد وطبقات الجلد الأكثر سمكًا. ومع ذلك، فإن درجات حرارة القالب المنخفضة تؤدي أيضًا إلى إطالة دورة التشكيل، وتعيق المعالجة، وتؤثر سلبًا على أداء مجموعة الضغط للمنتج. لمعالجة هذه المشكلة، يتم استخدام قوالب سبائك الألومنيوم ذات الموصلية الحرارية العالية بشكل شائع، ويتم تطبيق تقنيات التبريد السريع على سطح القالب الساخن لتبديد حرارة التفاعل بسرعة ومنع رغوة السطح. بمجرد تكوين الجلد، يعتمد القلب على حرارة التفاعل الداخلي للمادة من أجل الرغوة والمعالجة، مما يضمن الحصول على منتجات عالية الجودة وإنتاج فعال.
• عامل التحرير: يؤثر اختيار عامل التحرير بشكل كبير على نعومة والتصاق جلد المنتج. يجب أن تضمن عوامل التحرير المناسبة سهولة عملية التشكيل دون المساس بتقارب المنتج للطلاء. بخلاف ذلك، قد تكون هناك حاجة إلى خطوات تنظيف إضافية أثناء عملية الطلاء.
• درجات حرارة المواد والعفن: تتراوح درجات حرارة العفن بين 30–60°درجة مئوية ودرجات حرارة المواد بين 20–35°يوصى بشكل عام بـ C.
• نسبة الحشو: عادة ما تكون نسبة ملء المواد في صب الجلد الكامل أعلى منها في عمليات التشكيل التقليدية. تؤدي نسب التعبئة الأعلى إلى إنتاجية أعلى ولكنها تؤدي أيضًا إلى زيادة كثافة المنتج وتكلفته. ويجب تحقيق توازن معقول.

مزايا صب كامل الجلد

بالمقارنة مع عمليات القولبة التقليدية، فإن قولبة كامل الجلد توفر العديد من المزايا، بما في ذلك:

• دورات إنتاج أقصر
• ارتفاع إنتاج الإنتاج
• معدات وعملية أبسط
• انخفاض تكاليف الاستثمار
• إنتاجية عمل أعلى
• جودة المنتج متفوقة

ومع ذلك، فإن تكلفة المواد الخام أعلى قليلاً، حيث أن جلد البولي يوريثين أغلى من جلد PVC.

اعتبارات بيئية

مع الحظر المفروض على مركبات الكربون الكلورية فلورية-11 والمنتجات ذات الصلة، تم اعتماد البدائل الصديقة للبيئة مثل مركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية-141ب والبنتان (مثل السيكلوبنتان والأيزوبنتان) ومركبات الكربون الهيدروفلورية-245fa ومركبات الكربون الهيدروفلورية-365mfc كعوامل نفخ للمنتجات المقولبة المصنوعة من البولي يوريثين ذات القشرة الكاملة. .

• ويعتبر مركب HCFC-141b بديلاً انتقالياً ولا يزال مسموحاً به في الصين لبضع سنوات أخرى ولكن تم حظره دولياً منذ عام 2003.
• العوامل المعتمدة على البنتان مستخدمة بالفعل محليًا، كونها منتجات خالية من DOP تستحق الترويج. ومع ذلك، فإن احتياطات السلامة ضرورية لمنع الحرائق والانفجارات.
• يعتبر HFC-245fa وHFC-365mfc بديلين فعالين ولكن مكلفين.

وبالنظر إلى هذه العوامل، يدعو المؤلف إلى تطوير عوامل النفخ ذات الأساس المائي لمنتجات البولي يوريثان التي تغطي كامل الجلد. على الرغم من التحدي الفني، إلا أن التقدم في جودة وهيكل البولي إيثر يجعل تطوير الجيل التالي من المنتجات المصبوبة ذات الأساس المائي أمرًا ممكنًا تمامًا. يوجد أدناه تركيبة منتج موصى بها منخفضة المركبات العضوية المتطايرة والمنفوخة بالماء لكامل الجلد.

تركيبة قياسية لقولبة كامل الجلد منفوخة بالماء

• كارادول MC36-09: 100 قطعة بالوزن
• MEG: 10 أجزاء بالوزن
• بوليول Tpo8: 3 أجزاء بالوزن
• الماء: 0.5 جزء بالوزن
• PC CAT NP15: 0.2 جزء بالوزن
• PC CAT T135: 0.06 جزء بالوزن
• مؤشر الإيزوسيانات: 1.05