دليل تسوق آلة قطع الرغوة العمودية في ألفورو

في سبتمبر 2021، تلقينا استفسارًا من السيد. عبد الله في المملكة العربية السعودية فيما يتعلق بآلة الرغوة المستمرة. كان العميل يخطط لإنشاء مصنع لرغوة البولي يوريثان لإنتاج منتجات للأسواق المحلية واليمنية. كان لديه بعض المعرفة الأساسية حول استخدام الآلة واختيارها.

لم يكن لدى العميل خبرة سابقة في إنتاج الرغوة من قبل، لذلك كان مهتمًا بشكل خاص بدعم ما بعد البيع والمساعدة الفنية.

بدأنا بتحليل السوق المستهدف للعميل (صناعة محددة) وفهم متطلبات المنتج المحلي (مثل كثافة الرغوة والصلابة وما إلى ذلك) لتأكيد احتياجات الإنتاج للعميل.

من خلال مؤتمرات الفيديو، قمنا بتوجيه العميل خلال عملية إنتاج رغوة البولي يوريثان، مما يوفر للعميل فهمًا ملموسًا لإنتاج الرغوة وتسليط الضوء على مزايا الراحة والكفاءة التي تتميز بها أجهزتنا مقارنة بتلك الخاصة بالمصنعين الآخرين.

استنادًا إلى خبرتنا التي تزيد عن 20 عامًا في مجال رغوة الرغوة، قمنا بمشاركة الأفكار مع العميل حول استخدام الماكينة والتحديات الشائعة في عملية رغوة الرغوة، ومعالجة أي مخاوف فنية قد تكون لدى العميل.

لقد قمنا أيضًا بتزويد العميل بخطط تخطيط المصنع لتسريع إعداد خط إنتاج الرغوة بالكامل مع زيادة كفاءة الإنتاج إلى الحد الأقصى.

نظرًا لمستوى ثقة العميل العالي في خدماتنا الاحترافية، فقد اختارنا في النهاية كمورد له لآلات الرغوة وقام بعد ذلك بعمليات شراء متكررة لخط إنتاج الرغوة المعاد تجميعها وآلات قطع الرغوة.

بالنسبة للعديد من المؤسسات الصغيرة، على الرغم من أن خط الإنتاج المستمر لرغوة البولي يوريثان المرنة يوفر إنتاجًا عاليًا، إلا أن التكاليف مرتفعة جدًا أيضًا، وقد لا يتطلب السوق المستهدف مثل هذه الكميات الكبيرة. ونتيجة لذلك، أصبحت خطوط الإنتاج غير المستمرة لرغوة البولي يوريثان المرنة هي الخيار المفضل لديهم. فيما يلي مقدمة لخط الإنتاج غير المستمر لرغوة البولي يوريثان المرنة:

1. معدات عملية رغوة الصندوق

لقد تم تطوير عملية ومعدات رغوة الصناديق كتقنية جديدة لتلبية احتياجات منشآت إنتاج رغوة البولي يوريثان صغيرة الحجم. وهو يعتمد على تقنيات إنتاج الرغوة المخبرية واليدوية، وهي في الأساس نسخة مطورة من أساليب الرغوة المختبرية. لقد مرت هذه العملية بثلاث مراحل تطوير. في البداية، تم وزن جميع المواد المكونة بالتسلسل وإضافتها إلى حاوية أكبر، تليها إضافة TDI. بعد الخلط السريع، يُسكب الخليط على الفور في قالب صندوقي كبير. كانت هذه الطريقة ذات كثافة عمالية عالية، وتنبعث منها تركيزات عالية من الغازات السامة، وتشكل مخاطر صحية كبيرة على المشغلين. بالإضافة إلى ذلك، فإن تناثر المواد أثناء الصب من شأنه أن يجذب كمية كبيرة من الهواء، مما يؤدي إلى تكوين فقاعات هواء كبيرة داخل هيكل الرغوة وحتى التسبب في تشقق الرغوة. علاوة على ذلك، كانت هناك كمية كبيرة من النفايات المتبقية، مما أدى إلى نفايات مادية كبيرة وارتفاع تكاليف الإنتاج 

وفي وقت لاحق، تم دمج مضخات القياس لنقل المواد إلى برميل الخلط بقاع يفتح تلقائيًا. بعد الخلط بسرعة عالية، سيتم فتح اللوحة السفلية لبرميل الخلط، وسيقوم الهواء المضغوط بطرد المواد بسرعة إلى القالب لتوسيع الرغوة. ومع ذلك، عانى هذا النهج من هياكل مسام الرغوة غير المستوية بسبب التدفق السريع للمواد، مما أدى إلى هياكل الرغوة الدوامة ومشاكل في الجودة مثل الشقوق على شكل هلال. المرحلة الثالثة من تحسين العملية هي جهاز رغوة الصندوق الذي يتم اعتماده في الغالب اليوم. مبدأ الرغوة الأساسي موضح في الصورة

(أ)  قياس المواد الخام وخلطها      (ب) الرغوة     (ج) ترتفع الرغوة إلى الحد الأقصى للارتفاع

1 - برميل خلط المواد القابل للرفع؛ 2 - قالب صندوق قابل للتجميع؛ 3 - اللوحة العلوية للصندوق العائم؛ 4- جسم فوم

الصورة 1: رسم تخطيطي لمبدأ رغوة الصندوق

تتكون معدات الإنتاج الصناعي لرغوة الصناديق بشكل أساسي من خزانات المواد الخام، ووحدات مضخة القياس، وبراميل الخلط القابلة للرفع، وقوالب الصناديق الخشبية القابلة للتجميع. كما هو موضح في الرسم التخطيطي لمعدات رغوة الصندوق المصنعة بواسطة Hennecke (الصورة 2)، يتم تخزين المواد الخام الرغوية في خزانات ويتم تنظيمها بواسطة أجهزة التحكم للوصول إلى نطاق درجة حرارة المعالجة المطلوبة، وعادة ما يتم الاحتفاظ بها عند درجة حرارة 23°C ± 3°C. بالتتابع، تقوم مضخة القياس بحقن البولي إيثر بوليول، المحفز، المواد الخافضة للتوتر السطحي، عوامل الرغوة، إلخ، في أسطوانة الخلط لمدة التحريك من 30 إلى 60 دقيقة. بعد ذلك، وفقًا للصيغة، يتم إدخال TDI، إما مباشرة أو من خلال حاوية وسيطة بمفتاح سفلي. الخلط الفوري يتبع إضافة TDI. اعتمادًا على المواد والتركيبة، يتم التحكم في سرعة التحريك عادةً عند 900 إلى 1000 دورة في الدقيقة (r/min)، مع وقت تحريك يتراوح من 3 إلى 8 ثوانٍ. بعد التحريك، يتم رفع برميل الخلط بسرعة. الجزء السفلي من البرميل يفتقر إلى قاع ويتم وضعه على اللوحة السفلية لصندوق القالب عند خفضه، باستخدام حلقة إغلاق عند الحافة السفلية للبرميل لمنع تسرب المواد.

عند الرفع، يمكن نشر الملاط الممزوج جيدًا مباشرة وتفريقه على اللوحة السفلية لقالب الصندوق، مما يسمح بارتفاع الرغوة الطبيعية. لمنع تكوين سطح مقبب على الجزء العلوي أثناء الرغوة، تم تجهيز لوحة القالب العلوية التي تتوافق مع مساحة القالب وتسمح بحركة الحد الأعلى. يتكون صندوق القالب بشكل أساسي من ألواح خشبية صلبة، مع اللوحة السفلية المثبتة على عربة نقل القالب المتحركة. جميع الألواح الجانبية الأربعة قابلة للتجميع، وتتميز بآليات قفل سريعة الفتح والإغلاق. الجوانب الداخلية للألواح مطلية بعوامل تحرير قائمة على السيليكون أو مبطنة بمادة فيلم البولي إيثيلين لمنع الالتصاق. بعد 8 إلى 10 دقائق من النضج القسري داخل الصندوق، يتم فتح الألواح الجانبية لصندوق القالب، مما يسمح بإزالة الرغوة المرنة على شكل كتلة. وبعد 24 ساعة إضافية من النضج، يمكن أن تخضع كتل الرغوة هذه للقطع وإجراءات ما بعد المعالجة الأخرى.

1 - خزان المواد الخام. 2 - وحدة مضخة القياس. 3 - خزانة التحكم. 4 - خلط البرميل مع جهاز الرفع. 5 - صندوق الرغوة. 6 - المنتج النهائي الرغوي؛ 7- اللوحة العائمة

الصورة 2: معدات رغوة الصناديق المصنعة بواسطة Hennecke (BFM100/BFM150)

تتميز عملية ومعدات رغوة الصندوق بخصائص مثل التشغيل البسيط، وهيكل المعدات المدمج والمباشر، والاستثمار المنخفض، والبصمة الصغيرة، والصيانة المريحة. هذه الميزات تجعلها مناسبة بشكل خاص للمؤسسات الصغيرة العاملة في الإنتاج المتقطع لرغوة الكتل منخفضة الكثافة. ومع ذلك، فإن عيوبها واضحة أيضًا: انخفاض كفاءة الإنتاج، وبيئة إنتاج أقل ملاءمة، والتركيز العالي للغازات السامة المنبعثة في الموقع، مما يستلزم استخدام أنظمة تنقية الغازات السامة والعوادم عالية الفعالية.

لتعزيز كفاءة الخلط، أضافت بعض الشركات عدة حواجز رأسية ومتساوية البعد إلى الجدران الداخلية لبرميل الخلط. هذه الحواجز، جنبا إلى جنب مع المحرضات الحلزونية عالية السرعة، تسهل الخلط عالي السرعة. يمكن لهذا النهج أن يقلل إلى حد ما من تأثيرات التدفق الصفحي في سائل الخلط ويحسن كفاءة الخلط. مثال على ذلك هو منتجنا SAB-BF3302. لمعرفة مظهر المنتج ومواصفاته الفنية، يرجى الرجوع إلى الصورة 3.

الصورة 3: آلة تعبئة العلب الأوتوماتيكية بالكامل (Sabtech Technology Limited)

يأتي خط الإنتاج هذا مزودًا بكل من التحكم الآلي الكامل بالكمبيوتر وأوضاع التحكم اليدوي. إنها مناسبة لإنتاج رغوة البولي يوريثان المرنة بكثافات تتراوح من 10 إلى 60 كجم/سم. الحد الأقصى لإخراج الرغوة: 180 لتر. ارتفاع الرغوة: 1200 مم. قوة الخلط: 7.5 كيلو واط. الطاقة الإجمالية: 35 كيلو واط.

2. معدات تحضير الرغوة ذات الخلية المفتوحة

رغوة البولي يوريثان ذات الخلية المفتوحة هي منتج رغوي وظيفي تم تطويره في الثمانينيات. إنها تمتلك مسامية عالية، بنية شبكية متميزة، ليونة، تهوية، وقوة ميكانيكية جيدة. إنه يجد تطبيقًا واسعًا كمواد ترشيح ممتازة وامتصاص الصدمات في وسائل النقل، والأجهزة، وأغشية ترشيح المواد الطبية، وكحاملات محفزة في الصناعة الكيميائية. إن ملئه في خزانات وقود الطائرات يمكن أن يمنع تقليب الزيت ويقلل من خطر الانفجارات. يؤدي تشريبه بملاط السيراميك والتلبيد بدرجة حرارة عالية إلى إنتاج مادة مرشح سيراميكية مفتوحة الخلية جديدة تستخدم في الصناعة المعدنية.

يتضمن تحضير رغوة البولي يوريثان ذات الخلية المفتوحة طرقًا مثل التحلل المائي بالبخار والنقع القلوي والانفجار. في الإنتاج الصناعي، يتم استخدام طريقة الانفجار في الغالب. في البداية، يتم تحضير رغوة البولي يوريثان ذات حجم مسام محدد باستخدام عملية الرغوة الصندوقية. وبعد ذلك، يتم وضعها في معدات شبكة الانفجار المخصصة، ويتم ملؤها بالغاز المتفجر، ويتم إشعالها بعد ملء الجسم الرغوي بالكامل. من خلال الاستفادة من طاقة الصدم والحرارة المرتفعة الناتجة عن معاملات الانفجار، تتمزق جدران خلايا رغوة البولي يوريثان وتندمج على جدران الخلايا، لتشكل بنية شبكية متميزة، كما هو موضح في الصورة 4.

الصورة 4: رغوة الخلية المفتوحة المتصلة بالشبكة بشكل واضح

تُستخدم طرق مثل التحلل المائي بالبخار أو النقع القلوي لتحضير رغوة الخلية المفتوحة. ومع ذلك، هناك قضايا انخفاض الكفاءة، وسوء الجودة، والتلوث البيئي مع هذه الأساليب. يتم استخدامها بشكل رئيسي في الإنتاج على نطاق صغير مثل اختبار العينات المعملية. يستخدم الإنتاج على نطاق واسع في المقام الأول طريقة الانفجار.

شركة ATL Schubs GmbH، وهي شركة ألمانية، متخصصة في البحث والتطوير للرغاوي الشبكية من مادة البولي يوريثان وتقوم بتصنيع آلات تفجير الرغوة ReticulatusTM. غرفة الانفجار لمعدات تفجير الرغوة الشبكية تأتي في شكلين: أسطواني ومستطيل. الأول مناسب للرغوة الأسطوانية، بينما الأخير أكثر تنوعًا. يمكن استخدامه ليس فقط للرغوة المربعة ولكن أيضًا لمعالجة الرغوة الشبكية من الرغوة الأسطوانية، كما هو موضح في الصورة 5. غرفة الانفجار مصنوعة من صفائح فولاذية عالية الجودة بسمك 100 ملم. يتم التحكم في التشغيل عن طريق مودم الكمبيوتر، مما يوفر ميزات مثل الفتح والإغلاق التلقائي، والقفل التلقائي، والتشغيل التلقائي، والتنبيهات التلقائية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تسهيل تصميم البرنامج وتعديله عن بعد من خلال أجهزة استشعار نقل البيانات.

الصورة 5: معدات معالجة شبكية رغوة البولي يوريثان (ATL Schubs)

أثناء الإنتاج، يتم دفع الأجسام الرغوية التي يتراوح طولها من 3 إلى 6 أمتار والمخصصة للشبكات إلى غرفة الانفجار. يتم إغلاق باب الغرفة هيدروليكيًا، ويتم إخلاء الهواء داخل الغرفة باستخدام مضخة التفريغ. تحت التحكم بالكمبيوتر، يتم إدخال نسبة دقيقة من غازي الأكسجين والهيدروجين، ويتم ضبط نسبة خليط الغاز ميكانيكيًا بناءً على عوامل مثل نوع عينة الرغوة ومتطلبات حجم الشبكة 

تقوم أجهزة الاستشعار بمراقبة العملية بشكل مستمر، مما يضمن أن تكون جميع معلمات العملية ضمن الظروف المحددة قبل بدء التفجير المتحكم فيه. القوة المتفجرة وشدة اللهب الناتجة عن الانفجار تخترق الجسم الرغوي بأكمله، مما يخلق بنية شبكية متميزة. بعد التشكيل، يتم تبريد جسم الرغوة، ويتم تطهير المواد المتبقية وغازات النفايات باستخدام النيتروجين، ويمكن بعد ذلك فتح غرفة الضغط لاسترداد الرغوة الشبكية. تستغرق العملية برمتها حوالي 8 إلى 10 دقائق. يقع قطر مسام الرغوة الشبكية ضمن نطاق 10 إلى 100 مسام في البوصة (ppi) (ملاحظة: تشير ppi إلى عدد المسام في بوصة واحدة).

ما ورد أعلاه يوفر نظرة ثاقبة لعملية الإنتاج غير المستمر لرغوة البولي يوريثان المرنة. آمل أن تكون هذه المعلومات مفيدة لك.

تتكون رغوة البولي يوريثان (PU Foam) في المقام الأول من البولي يوريثان كمكون رئيسي. تشمل المواد الخام في المقام الأول بوليزوسيانات و polyols ، مع إضافة إضافات مختلفة ، وأهمها سلسلة من عوامل الرغوة المتعلقة بعملية الرغوة. تؤدي هذه الإضافات إلى إنتاج كمية كبيرة من الرغوة داخل منتج التفاعل ، مما يؤدي إلى منتجات رغوة البولي يوريثان. توفر هذه المقالة نظرة عامة موجزة على المواد الخام المستخدمة في إنتاج رغوة PU وعوامل الرغوة.

1.polyisocyanates

وتشمل البولي إيزوسيانات الأكثر شيوعا في الإنتاج الصناعي لرغاوي البولي يوريثان التولوين ديزوسيانات (TDI) ، البوليميثيلين بوليفينيل إيزوسيانات (PAPI) ، ديفينيل ميثان ديزوسيانات (MDI) ، وسائل MDI (L-MDI).

TDI

يستخدم TDI بشكل رئيسي في إنتاج رغاوي البولي يوريثان المرنة. لدى MDI تفاعل أعلى من TDI ، وتذبذب أقل ، ويمكن استخدام بعض أشكال MDI المعدلة كبديل لـ TDI في إنتاج رغاوي البولي يوريثان المرنة ، بما في ذلك رغوة البولي يوريثان عالية الكثافة وتصنيع المرات البولي يوريثان شبه الدقيقة أو الدقيقة.

عادةً ما يكون لدى PAPI ، المعروف أيضًا باسم MDI الخام أو MDI البلمرة ، وزنًا جزيئيًا متوسط ​​يتراوح بين 30 إلى 400 ، مع محتوى NCO من 31 ٪ إلى 32 ٪. في مجال البلاستيك الرغوي ، تستخدم PAPI و PAPI المعدلة في المقام الأول لإنتاج العديد من الرغاوي الصلبة للبولي يوريثان ، مع استخدام البعض أيضًا في إنتاج رغاوي مرنة عالية الجودة ورغاوي جلدية متكاملة ورغاوي شبه متقطعة. يمكن خلط PAPI مع TDI لتصنيع المواد البلاستيكية الرغوية ذات الرغوة الباردة.

2. Polyether و Polyester Polyols

2.1 polyolls polyols

Polyolles polyols المستخدمة لإنتاج الرغاوي المرنة من البولي يوريثان هي عمومًا من بين الأخلاقيات الطويلة ، المنخفضة الوظائف. في صياغة الرغاوي المرنة ، تكون وظائف بوليول بوليول تتراوح بين 2 و 3 ، مع متوسط ​​وزن جزيئي يتراوح من 2000 إلى 6500. تُستخدم ثلاثية polyether بشكل شائع في الرغاوي المرنة ، والتي تبدأ عادةً مع الجلسرين (البروبان -1،2،3-تريول) ويتم الحصول عليها من خلال البلمرة فتح الحلقة مع بروبان 1،2-Epoxy أو البلمرة الكوبوليمر مع كمية صغيرة من أكسيد الإيثيلين ، مع وزن جزيئي عادة ما يكونون عمومًا من 3000 إلى 7000.

polyolls polyols

يتم استخدام بوليول بوليول عالي النشاط بشكل أساسي للرغوي المرن عالي الجودة ويمكن استخدامه في إنتاج الرغاوي شبه الصخرية ومنتجات الرغوة الأخرى. يمكن استخدام بعض diols polyether كمواد مساعدة ، مختلطة مع Triols polyether في تركيبات الرغوة المرنة. يتم استخدام انخفاض التشبع والبوليول الجزيئي العالي للوزن الجزيئي يستخدم لإنتاج الرغاوي الناعمة ، مما يقلل من كمية TDI المطلوبة.

بوليول بوليول المستخدمة في تركيبات الرغوة الصلبة هي عمومًا عالية الوظيفة ، وعالية البوليول ذات القيمة العالية هيدروكسيل لتحقيق ما يكفي من الارتباط عبر الارتباط والصلابة. عادة ما تكون قيمة الهيدروكسيل من بوليول بوليول لتركيبات الرغوة الصلبة في حدود 350 إلى 650 ملغ من كوه/غرام ، مع متوسط ​​وظيفة 3 أو أعلى. غالبًا ما تستخدم تركيبات الرغوة الصلبة مزيجًا من نوعين من بوليول بوليول ، حيث يبلغ متوسط ​​قيمة الهيدروكسيل حوالي 4000 ملغ من كوه/غرام.

غالبًا ما تستخدم تركيبات الرغوة شبه الصبغات بعض البولي إيثيثان عالية الوزن الجزيئي ، وخاصة ثلاثية بولي إيثر عالية النشاط ، وبعض البوليولات ذات الوزن الجزيئي المنخفض ، منخفضة الوزن الجزيئي من تركيبات رغوة صلبة.

 2.2polyester polyols

يمكن استخدام بوليول البوليستر الأليفاتية المنخفضة ، مثل ديولز الدهنية الهكسانيديول مع قيمة هيدروكسيل حوالي 56 ملغ من كوه/غرام ، أو بوليول بوليستر متفرعة قليلاً ، لإنتاج رغبات مرنة البولي يوريثين القائمة على البوليستر. البوليستر بوليول لديها تفاعل عالية. حاليًا ، يتم استخدام رغوة البولي يوريثان المصنوعة من البوليستر فقط في عدد قليل من الحقول مثل المواد المساعدة للملابس.

البوليستر بوليول

يتم استخدام بوليولات البوليستر العطرية ، التي تم تصنيعها من الأحماض الديكربوكسيلية (مثل أنهيدريد فثاليك ، حمض تيريفثاليك ، وما إلى ذلك) و diols الجزيئات الصغيرة (مثل غليكول الإيثيلين ، إلخ) أو البوليول ، لإنتاج رغبات صلبة بولي يوريثين. يمكن أيضًا استخدام بوليولات البوليستر ذات قيمة الهيدروكسيل المنخفضة المستمدة من أنهيدريد فثاليك لرغاوي مرنة عالية الجودة ورغاوي جلدية متكاملة ورغاوي شبه متقطعة ومواد البولي يوريثان غير الفوقية.

 2.3 بوليمر بوليول

تعمل البوليمرات البوليمرات ، بما في ذلك الستايرين الصارمة ، وتجانس الأكريلونيتريل ، والبوليمرات المشتركة ، والبوليمرات المطعمة ، كـ "مواد حشو" عضوية لتعزيز أداء الحمل. تستخدم البوليمرات البوليمر في إنتاج رغاوي بلوك مرنة عالية الصلابة ، ورغاوي عالية الارتفاع ، ورغاوي مرنة بالحرارة ، ورغاوي شبه متفرقة ، ورغاوي البربط الذاتي ، ومنتجات مصبوب حقن التفاعل (حافة). يمكنهم تقليل سمك المنتج ، وانخفاض كثافة الرغوة لتقليل التكاليف ، وزيادة فتح الخلايا البلاستيكية الرغوية ، ونقل خصائص مثبطات اللهب إلى المنتجات.

بوليمر بوليول

Polyurea polyols (تشتت الدكتوراه) هي فئة خاصة من البوليول المعدلة البوليمرية المستخدمة في رغاوي مرنة عالية الجودة ، ورغاوي شبه صاخبة ، ورغاوي ناعمة ، ولكن وجودها في السوق محدود.

هناك أيضًا بعض البوليولات الخاصة المستخدمة في إنتاج رغاوي البولي يوريثان ، مثل البوليول المستندة إلى الزيت النباتي ، بوليستر البوليستر المستندة إلى الورد ، وأجهزة البوليمر. لا يتم وصف هذه بالتفصيل في هذه المقالة.

إذا كنت غير متأكد من اختيار المواد أو تصميم الصيغة عند الرغوة ، فنحن نقدم توصيات مصممة وتحسين الصيغة والدعم الفني لتعزيز أداء الرغوة واتساق الإنتاج.

اتصل بنا للحصول على الخدمات الفنية الفردية وتحسين جودة وقدرة التنافسية لمنتجات رغوة البولي يوريثان!

1. ردود الفعل الأساسية

يتضمن تكوين رغوة البولي يوريثان تفاعلين أساسيين: تفاعل الرغوة وتفاعل البلمرة (يُسمى أيضًا تفاعل الهلام).

تفاعل الرغوة: يتفاعل الإيزوسيانات مع الماء لينتج تفاعل اليوريا المستبدلة وثاني أكسيد الكربون. معادلة التفاعل هي كما يلي:

2R-N=C=O + HOH → R-NH-CO-NH-R + CO2 &وار;

يعمل ثاني أكسيد الكربون المنطلق بمثابة قلب الفقاعة، مما يتسبب في تمدد خليط التفاعل، مما يؤدي إلى تكوين رغوة ذات بنية خلية مفتوحة.

تفاعل البلمرة: تخضع مجموعة الهيدروكسيل في البولي إيثر لتفاعل بلمرة تدريجي مع الأيزوسيانات لتكوين أمينوفورمات. معادلة التفاعل هي كما يلي:

R=N=C=O + R &رئيسي; -OH → R-NH-COO — R &رئيسي;

2. البوليولات

يستخدم إنتاج كتل الرغوة المحلية 3 وظائف، وزن جزيئي 3000 (قيمة الهيدروكسيل 56) أو 3500 (قيمة الهيدروكسيل 48، الأقل استخدامًا) من بولي إيثرات الرغوة الناعمة.

3. بولي ايزوسيانات

والبولي إيزوسيانات الرئيسي المستخدم هو ثنائي إيزوسيانات التولوين (TDI). هناك ثلاثة أنواع رئيسية من المنتجات الصناعية TDI: 2,4-TDI النقي (أو TDI100)، TDI80/20، وTDI65/35. يتميز TDI80/20 بأقل تكلفة إنتاج وهو النوع الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في التطبيقات الصناعية.

الوزن الجزيئي لـ TDI هو 174، مع مجموعتي إيزوسيانات (-N=C=O) لها وزن جزيئي قدره 84. ولذلك، فإن محتوى الإيزوسيانات في TDI هو 48.28%.

كمية TDI المستخدمة لها تأثير كبير على خصائص الرغوة. وفي تركيبات الرغوة، يتم التعبير عن فائض TDI كمؤشر الأيزوسيانات، وهو نسبة الاستخدام الفعلي إلى الكمية المحسوبة نظريًا. عند إنتاج الرغوة الناعمة، يكون المؤشر بشكل عام 105-115 (100 يساوي الكمية المحسوبة نظريًا). ضمن هذا النطاق، مع زيادة مؤشر TDI، تزداد صلابة الرغوة، وتقل قوة التمزق، وتقل قوة الشد، وتقل الاستطالة عند الكسر. إذا كان مؤشر TDI مرتفعًا جدًا، فقد يؤدي ذلك إلى خلايا كبيرة ومغلقة، وأوقات نضج طويلة، وحرق الرغوة؛ إذا كان مؤشر TDI منخفضًا جدًا، فقد يؤدي ذلك إلى التشقق والارتداد الضعيف والقوة المنخفضة والتشوه الدائم للضغط الكبير.

4. وكلاء النفخ

تفاعل الماء مع TDI لإنتاج ثاني أكسيد الكربون هو عامل النفخ الرئيسي المستخدم في رغوة الرغوة الناعمة. ستؤدي زيادة كمية الماء في التركيبة إلى زيادة محتوى اليوريا، وزيادة صلابة الرغوة، وتقليل كثافة الرغوة، وتقليل قدرة الرغوة على التحمل. ومع ذلك، يتفاعل TDI مع الماء لإنتاج كمية كبيرة من الحرارة. إذا كان محتوى الماء مرتفعًا جدًا، فقد يتسبب ذلك في حرق الرغوة أو اشتعالها.

كلوريد الميثيلين هو عامل نفخ فيزيائي بدرجة غليان تبلغ 39.8 ° C. وهو غاز غير قابل للاشتعال ويمكن أن يتبخر أثناء الرغوة، مما يقلل من كثافة الرغوة وصلابتها. يجب أن تمنع كمية كلوريد الميثيلين المضافة الرغوة من الاحتراق مع التأكد من أن الكمية الزائدة لا تؤدي إلى إزالة الكثير من الحرارة، مما يؤثر على معالجة الرغوة. كمية كلوريد الميثيلين المستخدمة محدودة.

5. المحفزات

يتمثل الدور الرئيسي للمحفزات في ضبط سرعة تفاعلات الرغوة والهلام لتحقيق توازن جيد.

يعد ثلاثي إيثيلين ثنائي أمين (A33، محلول 33% من إيثر ثنائي الأيزوبروبيل أو ثنائي بروبيلين جليكول) من أهم محفزات الأمين الثلاثي في ​​إنتاج الرغوة الناعمة. وهو فعال بنسبة 60% في تعزيز التفاعل بين الإيزوسيانات والماء، أي تفاعل الرغوة، وفعال بنسبة 40% في تعزيز التفاعل بين الهيدروكسيل والإيزوسيانات، أي تفاعل الهلام.

يعتبر ثنائي بوتيل القصدير (A-1) محفز أمين ثلاثي للأغراض العامة للرغوة الناعمة. فعال بنسبة 80% في تعزيز التفاعل الرغوي وفعال بنسبة 20% في تعزيز تفاعل الجل. وغالبا ما يستخدم في تركيبة مع ثلاثي إيثيلينديامين.

الاستخدام غير السليم للمحفزات الأمينية يمكن أن يكون له تأثير كبير على المنتج. الكثير من الأمين يمكن أن يسبب:

(1) قصر زمن التفاعل، وزيادة سريعة في اللزوجة الأولية، والإفراط في التدخين أثناء الرغوة.

(2) تكسير الرغوة. سيؤدي وجود كمية قليلة جدًا من الأمين إلى بطء سرعة البدء، مما يؤثر على ارتفاع الرغوة.

يعتبر ثنائي بيوتيل القصدير محفز القصدير العضوي الأكثر استخدامًا، والذي من السهل جدًا تحلله وتأكسده في وجود الماء ومحفزات الأمين الثلاثي في ​​مخاليط البولي إيثر.

كلما انخفضت كثافة الرغوة، كلما كان النطاق القابل للتعديل للديبوتيلتين الموسع أضيق. تأثير جرعة القصدير على الرغوة هو كما يلي:

جرعة قليلة جدًا: تكسير الرغوة.

جرعة زائدة: زيادة سريعة في اللزوجة، وتشكل الرغوة خلايا مغلقة وتتقلص، وتشكل جلودًا في الأعلى والجوانب.

6. مثبتات الرغوة (وتسمى أيضًا زيوت السيليكون)

تعمل مثبتات الرغوة على تقليل التوتر السطحي لخليط نظام الرغوة، وبالتالي تثبيت الفقاعات، ومنع انهيار الرغوة، والتحكم في حجم وتجانس الفراغات.

يمكن أن تؤدي زيادة كمية زيت السيليكون من الحد الأدنى إلى المستوى المناسب إلى إنتاج مواد بلاستيكية رغوية مفتوحة جيدًا. عندما تكون الكمية مرتفعة جدًا، يزداد معدل الخلايا المغلقة للرغوة.

7. العوامل المؤثرة الأخرى

بالإضافة إلى التركيبة، فإن معلمات العملية والبيئة لها أيضًا تأثير معين على خصائص الرغوة.

درجة حرارة المواد الخام: تحت درجات الحرارة المحيطة العادية نسبيا (20-28 ° ج)، يتم التحكم في درجة حرارة المواد الخام في 25 ± 3° ج، ويفضل أن يكون ضمن نطاق ± 1° C. كما يمكن التحكم بها ضمن نطاق 28-30 ° C.

يختلف تأثير زيادة أو نقصان درجة الحرارة على سرعة تفاعلات الرغوة والهلام. تؤدي الزيادة في درجة الحرارة إلى زيادة أكبر بكثير في تفاعل البلمرة مقارنة بتفاعل الرغوة. يجب تعديل المحفزات لتغيرات درجات الحرارة.

بالنسبة لنفس التركيبة، وباستخدام نفس الكمية من عامل النفخ، ترتبط كثافة الرغوة أيضًا بالارتفاع. وفي المناطق المرتفعة، تنخفض كثافة الرغوة بشكل ملحوظ.

تحدد كمية مثبت الرغوة حجم خلايا هيكل الرغوة. المزيد من المثبت يؤدي إلى خلايا أدق، ولكن الكثير منه يمكن أن يسبب الانكماش. إن إيجاد التوازن الصحيح أمر بالغ الأهمية؛ القليل جدًا من المثبت ولن تدعم الخلايا بعضها البعض، مما يؤدي إلى انهيارها أثناء التكوين. كلاهما محفزات في العمل.

يشير البولي يوريثان (الرغوة الناعمة) إلى نوع من بلاستيك رغوة البولي يوريثان المرن الذي يتمتع بمرونة معينة، ويحتوي في الغالب على هياكل ذات خلايا مفتوحة.

يشير البولي يوريثين (الرغوة الصلبة) إلى المواد البلاستيكية الرغوية التي لا تتعرض لتشوه كبير تحت أحمال معينة ولا يمكنها العودة إلى حالتها الأولية بعد الأحمال الزائدة. في الغالب خلية مغلقة.

زيت السيليكون الرغوي الصلب

زيت السيليكون ذو الرغوة الصلبة هو نوع من مثبتات الرغوة النشطة للغاية وغير القابلة للتحلل مع رابطة كربون السيليكون، التي تنتمي إلى فئة زيت السيليكون واسعة النطاق. يتمتع بأداء شامل ممتاز ومناسب لأنظمة رغوة الماء HCFC-141b، المستخدمة في تطبيقات مثل الألواح والطاقة الشمسية وخطوط الأنابيب وما إلى ذلك.

ميزات المنتج:

1. أداء الاستحلاب الجيد: أداء الاستحلاب الممتاز يسمح بالتشتت الجيد وخلط المواد المركبة أثناء التفاعل مع الإيزوسيانات، مما يؤدي إلى قابلية جيدة للتدفق. يحتوي المنتج المنتج على خلايا موحدة ومعدل خلايا مغلقة مرتفع جدًا.

2. ثبات جيد: يتحكم الهيكل الجزيئي الخاص بشكل فعال في التوتر السطحي للخلايا، مما يعمل على تثبيت بنية الخلية وتزويد المنتج بخصائص ميكانيكية ممتازة.

زيت السيليكون الرغوي الناعم:

مادة خافضة للتوتر السطحي من السيلوكسان للأغراض العامة للبلاستيك الرغوي من البولي يوريثان المرن من نوع البولي إيثر، وهي عبارة عن بوليمر كوبوليمر ثنائي ميثيل سيلوكسان-بولي إيثيلين غير قابل للتحلل المائي، وهو عامل استقرار عالي النشاط. يتم استخدامه كمثبت للرغوة في إنتاج رغوة البولي يوريثان الناعمة (الإسفنج). يمكن أن يوفر بشرة رقيقة. في الرغوة ذات الكثافة المنخفضة جدًا، توفر ثباتًا قويًا مع خلايا دقيقة وموحدة. في الرغوة متوسطة العمق، مقارنة بزيوت السيليكون المماثلة، تتمتع بخصائص فتح الرغوة وتهوية أفضل.