كيفية حل مشكلة تشقق رغوة البولي يوريثان المرنة في عمليات آلة الرغوة الدفعية؟

عند إنتاج رغوة البولي يوريثان المرنة للأثاث والمراتب باستخدام آلة إنتاج الرغوة بالدفعات، يُعد التشقق سببًا شائعًا لانخفاض الإنتاجية. ويعود ذلك إلى اختلال التوازن أثناء عملية الرغوة، وتحديدًا إلى عدم تطابق معدلات تفاعل الرغوة (توليد الغاز) وتفاعل التجلط (تكوين الهيكل).

1. تشخيص المشكلة: تحديد مرحلة الإنتاج من مورفولوجيا الشقوق

ترتفع الرغوة بحرية داخل صندوق الرغوة؛ ويشير شكل التشقق بشكل مباشر إلى مرحلة الإنتاج التي تعاني من المشكلة المحددة.

1. الفراغات الداخلية الكبيرة والتقشر الهيكلي

الظاهرة: بعد القطع، تظهر الرغوة فراغات داخلية كبيرة غير منتظمة، أو فواصل طبقية أفقية، أو بنية فضفاضة بشكل عام.

التشخيص: يشير هذا إلى أن التجلط يكون أبطأ عمومًا من الرغوة. لا يواكب تكوين هيكل البوليمر توليد الغاز، مما يؤدي إلى تمزق أو اندماج جدران الخلايا الهشة.

الأسباب الرئيسية:

اختلال توازن النظام التحفيزي: محفزات الهلام (على سبيل المثال، أوكتوات القصدير) لها نشاط غير كافٍ أو يتم تناول جرعات أقل من الحد الطبيعي.

درجة حرارة المواد الخام منخفضة للغاية: تؤدي إلى معدل تفاعل بطيء بشكل عام.

سوء خلط المواد الخام: يؤدي إلى إنشاء مناطق ضعيفة محليًا.

2. الشقوق الطولية في الجزء العلوي

الظاهرة: ظهور شق أو عدة شقوق طولية في منتصف الجزء العلوي من الرغوة.

التشخيص: يُكمل الجزء العلوي المركزي عملية الرغوة والهلام، وهو أضعف جزء في شبكة البوليمر. عندما يكون الضغط الداخلي مرتفعًا جدًا أو تكون البيئة العلوية باردة جدًا، لا تتحمل هذه النقطة الأضعف الإجهاد الداخلي والتمزقات.

الأسباب الرئيسية:

درجة الحرارة المحيطة منخفضة للغاية أو التهوية المفرطة: تحمل التيارات الهوائية بسرعة حرارة التفاعل في الأعلى، مما يتسبب في تصلب سابق لأوانه وفقدان المرونة.

عامل الرغوة الزائد: يؤدي الماء الزائد إلى توليد الكثير من الغاز، مما ينتج عنه ضغط داخلي مرتفع بشكل غير طبيعي.

3. هبوط القاع وتشقق السطح

الظاهرة: يظهر الجزء السفلي من الرغوة ترهلًا أو عدم استواء بشكل عام، مصحوبًا في بعض الأحيان بشقوق عرضية.

التشخيص: السبب الرئيسي هو انهيار بنية الخلايا السفلية. في مرحلة الرغوة المبكرة، يتحمل الجزء السفلي الوزن الأكبر؛ إذا كانت قوة الهلام غير كافية لدعم الرغوة العلوية، فسوف تتمزق الخلايا وتندمج.

الأسباب الرئيسية:

معدل التجلط السفلي بطيء للغاية: كفاءة المحفز المنخفضة في القاع هي السبب الرئيسي.

صيغة تحمل الحمل الشاملة ضعيفة: القوة المبكرة للرغوة غير كافية.

II. الحلول المنهجية

لحل مشكلة التشقق في عمليات آلة الرغوة الدفعية، يجب التركيز على ضبط التركيبة ومعلمات العملية الرئيسية.

تعديلات الصياغة (التدابير الأساسية)

تقوية الهيكل: زد كمية محفز الهلام (مثل أوكتوات القصدير) بشكل معتدل. تُعد هذه الطريقة الأكثر فعالية لتقوية الهيكل الداخلي والسفلي وزيادة قوة الرغوة المبكرة، كما أنها تُحسّن الفراغات الداخلية ومشاكل الترسيب في الوقت نفسه.

التحكم في ضغط الغاز: تقليل كمية المياه بشكل مناسب لتقليل توليد الغاز، والتحكم في الضغط الداخلي، ومنع التشقق العلوي.

تحسين السيولة: قم بتسخين المواد الخام إلى 25±2 درجة مئوية، أو استخدم بولي إيثر بوليولات منخفضة اللزوجة للمساعدة في تحقيق خلط أكثر تجانسًا.

تحسين العملية (إنشاء بيئة مستقرة)

التحكم البيئي: الحفاظ على درجة حرارة محيط الورشة بشكل ثابت بين 22-28 درجة مئوية وتجنب التيارات الهوائية لتوفير بيئة تفاعل موحدة ومعتدلة للرغوة.

ضمان الخلط: تأكد من أن آلة الرغوة لديها سرعة تحريك عالية بما فيه الكفاية ووقت خلط مناسب لضمان توزيع المحفز بشكل موحد.

الملخص والتأمل

يتمحور حل مشكلة التشقق في رغوة البولي يوريثان المرنة المُصنّعة باستخدام آلات الدفعات حول فهم طبيعة ارتفاعها الحر؛ وينبغي أن تهدف جميع الإجراءات إلى مزامنة توليد الغاز وتكوين الهيكل. وتُعدّ زيادة المحفز لزيادة قوة الهلام المبكرة العامل الأساسي لمعالجة سلسلة من العيوب، بدءًا من الفراغات الداخلية ووصولًا إلى ترسبات القاع.

عندما تظهر عيوب متعددة معًا في ممارسات الإنتاج الخاصة بك، كيف تحدد الاختراق الأساسي الذي يجب معالجته أولاً، وكيف توازن بين تعديلات التركيبة وتأثيراتها على الخصائص الفيزيائية الأخرى للرغوة (مثل الصلابة والكثافة)؟