دليل تسوق آلات المراتب للبيع في ألفورو

خلفية المشروع
في مايو 2022، تلقينا استفساراً من مصنع رغوة في إندونيسيا. كان المصنع ينتج كلاً من الرغوة المعاد تدويرها ورغوة البولي يوريثان التقليدية للسوق المحلية.

ركز هذا المشروع على ترقية قسم إنتاج الرغوة التقليدي، حيث كان العميل لا يزال يستخدم نظام إنتاج الرغوة اليدوي بالكامل.

لماذا كانت هناك حاجة إلى التحديث؟
كان لإعدادات الإنتاج الأصلية عدة قيود واضحة في التشغيل اليومي:

• التحكم غير المستقر في العملية
• هدر المواد بكميات كبيرة
• انخفاض كفاءة الإنتاج
• الاعتماد الكبير على خبرة المشغل

• احتراق اللب في رغوة منخفضة الكثافة
• ثقوب صغيرة مرئية في الإسفنج المستخدم في صناعة الأحذية

• آلة رغوة شبه أوتوماتيكية
• آلة تقطيع الرغوة الأفقية
• آلة قطع الرغوة العمودية

تحميل آلات الرغوة

• تشغيل الآلة
• إنتاج الرغوة على دفعات
• تعديل العملية بناءً على ظروف الإنتاج الفعلية

بالنسبة لمصانع الرغوة التي لا تزال تواجه هدرًا كبيرًا للمواد، أو تشغيلًا غير مستقر، أو اعتمادًا قويًا على الخبرة اليدوية، يمكن لـ Sabtech المساعدة في مراجعة إعداد الإنتاج الحالي ومطابقة حل ترقية أكثر ملاءمة.

تصنيع مادة البولي يوريثان منقي تتضمن الرغوة عادة مرحلتين رئيسيتين. تتضمن المرحلة الأولى تحضير رغوة البولي يوريثان ذات الخلية المفتوحة أو الخلية المفتوحة جزئيًا وفقًا للمسامية المطلوبة. إذا كانت الرغوة ذات خلية مغلقة، فإنها تحتاج إلى إخضاعها لضغط الأسطوانة لتمزيق جدران الخلايا، وبالتالي إنشاء البنية المسامية اللازمة. المرحلة الثانية هي إزالة جميع أغشية الخلايا لتشكيل بنية شبكية.

لإنتاج البولي يوريثان   منقي  الرغوة، يتم تحديد حجم المسام وبنية شبكة الرغوة إلى حد كبير بواسطة المحفز وعامل الرغوة والخافض للتوتر السطحي.

في العمليات العملية، هناك طريقتان شائعتان لتشكيل الشبكة:

الأول هو طريقة التحلل المائي القلوي. تتضمن خطوات هذه الطريقة غمر رغوة البولي يوريثان الناعمة من نوع البوليستر التي تم الحصول عليها من المرحلة الأولى في محلول هيدروكسيد الصوديوم 10% عند درجة حرارة 50 درجة مئوية لمدة 10 دقائق تقريبًا. ثم تمر بعمليات مثل الغسيل بالماء، والتحييد بحمض الأسيتيك، وجولة أخرى من الغسيل بالماء، والتجفيف، مما ينتج عنه المنتج النهائي من مادة البولي يوريثين. منقي رغوة.

طريقة أخرى هي طريقة الاحتراق، والمعروفة أيضًا بطريقة الانفجار. تتطلب هذه الطريقة وضع رغوة البولي يوريثان الناعمة من نوع البولي إيثر أو البوليستر التي تم الحصول عليها من المرحلة الأولى في حاوية مغلقة. يتم بعد ذلك تفريغ الحاوية إلى 13.3 باسكال، يليها إدخال الأكسجين والغاز الطبيعي (بنسبة حجمية 2:1)، ليصل الضغط الداخلي للحاوية إلى مستوى معين (والذي يزداد مع المسامية). بعد ذلك، يتم إشعال الغاز الموجود داخل الحاوية باستخدام شمعة الإشعال. سوف تعمل الحرارة الناتجة عن عملية الاحتراق على حرق أو إذابة أغشية الخلايا دون الإضرار بدعامات الخلية. وأخيرًا، يتم تنقية المنتج الناتج بعد الاحتراق بالهواء، ثم يتم تطهيره   منقي  تتم إزالة الرغوة من الحاوية.

تعتبر هاتان الطريقتان من الطرق الفعالة لتحضير مادة البولي يوريثين   منقي الرغوة، ويعتمد الاختيار المحدد بينهما على مادة الرغوة والخصائص الهيكلية المطلوبة.

إن رغوة PU المرنة المقاومة للهب، والمعروفة أيضًا باسم رغوة PU المرنة المقاومة للحريق، هي بشكل عام مادة مقاومة للحريق يتم تصنيعها عن طريق إضافة مثبطات اللهب إلى مواد البولي يوريثان المختلفة.

وظيفة مثبطات اللهب: يمكنها امتصاص الحرارة والتحلل إلى مواد غير قابلة للاحتراق عند درجة حرارة الاشتعال أو بالقرب منها؛ يمكن أن تتفاعل مع منتجات الاحتراق الخاصة برغوة البولي يوريثان المرنة لإنتاج مواد يصعب حرقها، وبالتالي تأخير الاحتراق والسماح لنقطة الإشعال بالإطفاء الذاتي.

مثبطات اللهب الشائعة: مثبطات اللهب القائمة على البروم، ومثبطات اللهب القائمة على الكلور، ومثبطات اللهب القائمة على الفوسفور، ومثبطات اللهب غير العضوية.

درجة مثبطات اللهب واختبار رغوة البولي يوريثان المرنة

تشير درجة مثبطات اللهب إلى الخاصية الواضحة التي تمتلكها المادة أو المادة التي تظهر بعد معالجتها، مما يؤخر انتشار اللهب بشكل كبير.

اختبار مثبطات اللهب:

HB: أقل درجة مثبطات للهب في معيار UL94. ويتطلب ذلك بالنسبة للعينات التي يتراوح سمكها من 3 إلى 13 ملم، أن يكون معدل الاحتراق أقل من 40 ملم في الدقيقة؛ بالنسبة للعينات التي يقل سمكها عن 3 ملم، يكون معدل الاحتراق أقل من 70 ملم في الدقيقة؛ أو تنطفئ قبل الوصول إلى علامة 100 ملم.

V-2: بعد إجراء اختباري احتراق على العينة لمدة 10 ثوانٍ، يتم إطفاء اللهب خلال 60 ثانية. قد تسقط المواد القابلة للاشتعال.

V-1: بعد إجراء اختباري احتراق على العينة لمدة 10 ثوانٍ، يتم إطفاء اللهب خلال 60 ثانية. لا ينبغي أن يكون هناك سقوط المواد القابلة للاشتعال.

V-0: بعد اختباري احتراق لمدة 10 ثوانٍ على العينة، يتم إطفاء اللهب خلال 30 ثانية. لا ينبغي أن يكون هناك سقوط المواد القابلة للاشتعال.

يعد البلاستيك الرغوي الناعم من البولي يوريثان أحد المنتجات المهمة في صناعة البولي يوريثان. وينطوي إنتاجه بالضرورة على استخدام محفزات الأمينات العضوية، وخاصة محفزات الأمينات الثلاثية العضوية. وذلك لأن المحفزات الأمينية الثلاثية العضوية تلعب دورًا مهمًا في التفاعلات الرئيسية لتكوين رغوة البولي يوريثان: تفاعلات ثاني أكسيد الكربون والبلمرة الجزيئية، مما يعزز التوسع السريع لمخاليط التفاعل، وزيادة اللزوجة، والزيادة الحادة في الوزن الجزيئي للبوليمر. تعتبر هذه الظروف ضرورية لتشكيل الأجسام الرغوية، مما يضمن أن تتمتع المواد البلاستيكية الرغوية الناعمة بمزايا مثل الكثافة المنخفضة، وارتفاع نسبة القوة إلى الوزن، والمرونة العالية، والراحة عند الجلوس والاستلقاء. هناك العديد من أنواع المحفزات الأمينية العضوية التي يمكن استخدامها في صناعة البلاستيك الرغوي الناعم من مادة البولي يوريثان. من بينها، المحفزات عالية الكفاءة المعترف بها من قبل العديد من الشركات المصنعة هي: ثلاثي إيثيلين ديامين (TDEA) وإيثر ثنائي (ثنائي ميثيل أمينو إيثيل) (يشار إليه باسم A1). وهي أيضًا المحفزات الأمينية العضوية الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في العالم اليوم، مع أعلى استهلاك بين المحفزات المختلفة.

بسبب الاختلافات الهيكلية الجزيئية بين محفزات TDEA وA1، هناك اختلافات كبيرة في أدائها التحفيزي، خاصة في تفاعلاتها مع غاز ثاني أكسيد الكربون والبلمرة الجزيئية. إذا لم ينتبه المستخدم لهذه الاختلافات في الإنتاج، فلن يفشل في إنتاج منتجات رغوية مؤهلة فحسب، بل سيكون من الصعب أيضًا تشكيل أجسام الرغوة. لذلك، فإن فهم وإتقان اختلافات الأداء بين هذين المحفزين في إنتاج رغوة البولي يوريثان له أهمية كبيرة. يوجد TDEA في حالة صلبة في الظروف العادية، مما يجعل تطبيقه أقل ملاءمة. في الإنتاج الفعلي، تُستخدم مركبات الكحول ذات الوزن الجزيئي المنخفض بشكل شائع كمذيبات، ويتم صياغتها في محاليل بنسبة 33٪ لسهولة الاستخدام، ويشار إليها عادةً باسم A33. من ناحية أخرى، A1 هو سائل منخفض اللزوجة يمكن تطبيقه مباشرة. فيما يلي مقارنة بين فروق الأداء التحفيزي بين A1 وA33 في إنتاج البلاستيك الرغوي الناعم من مادة البولي يوريثان.

يحتوي A33 على وظيفة تحفيزية بنسبة 60% للتفاعل مع غاز ثاني أكسيد الكربون ووظيفة تحفيزية بنسبة 40% للبلمرة الجزيئية. لديها معدل استخدام فعال منخفض لغاز ثاني أكسيد الكربون، مما يؤدي إلى انخفاض ارتفاع الرغوة وزيادة كثافة الرغوة. نظرًا لأن معظم الوظيفة التحفيزية تستخدم في تفاعلات البلمرة الجزيئية، فمن السهل إنتاج أجسام رغوية ذات خلايا مغلقة، والتي تكون صلبة مع ارتداد منخفض، ويصبح النطاق القابل للتعديل لمحفزات القصدير أضيق. لتحقيق نفس الوظيفة التحفيزية، فإن الكمية المستخدمة تزيد بنسبة 33% عن A1. يكون كل من الجلد السفلي والجلد الخارجي لجسم الرغوة أكثر سمكًا. يمكن أن تؤدي زيادة الكمية إلى زيادة سرعة التفاعل، ولكن يجب تقليل كمية محفز القصدير وفقًا لذلك، وإلا سيتم إنتاج أجسام رغوية ذات خلايا مغلقة.

يحتوي A1 على وظيفة تحفيزية بنسبة 80% للتفاعل مع غاز ثاني أكسيد الكربون ووظيفة تحفيزية بنسبة 20% للبلمرة الجزيئية. لديها معدل استخدام فعال عالي لغاز ثاني أكسيد الكربون، مما يؤدي إلى ارتفاع الرغوة وكثافة الرغوة المنخفضة. نظرًا لأن معظم الوظائف التحفيزية تستخدم في تفاعلات توليد الغاز، فمن السهل إنتاج أجسام رغوية ذات خلايا مفتوحة، والتي تكون ناعمة ذات ارتداد عالي، ويصبح النطاق القابل للتعديل لمحفزات القصدير أوسع. لتحقيق نفس الوظيفة التحفيزية، تكون الكمية المستخدمة أقل من A33. كل من الجلد السفلي والجلد الخارجي لجسم الرغوة أرق. يمكن أن تؤدي زيادة الكمية إلى زيادة سرعة التفاعل، ولكن يجب زيادة كمية محفز القصدير وفقًا لذلك، وإلا فقد يحدث فرط الرغوة والتشقق.

فيما يتعلق بالأداء الإجمالي بين TDEA وA1، يتمتع A1 بأداء حفاز شامل أعلى من ثنائي أمين ثلاثي إيثيلين. كما أن تأثيرات تطبيقه الفعلي أفضل أيضًا، على الرغم من أنها ليست مريحة مثل ثلاثي إيثيلين ديامين من حيث النقل والتخزين. في الوقت الحالي، تستخدم الغالبية العظمى من مرافق إنتاج الرغوة الميكانيكية المستمرة A1 بشكل حصري تقريبًا، في حين تستخدم جميع مرافق إنتاج الرغوة من النوع الصندوقي TDEA. ومع ذلك، هذا ليس مطلقا. ومع الفهم الواضح للاختلافات بين الاثنين وتعديلات الصياغة المناسبة، يمكن أن يكونا قابلين للتبديل ويمكن أن ينتج كلاهما منتجات رغوية ممتازة.