في ديسمبر 2021، تلقينا استفسارًا من السيد. هايرون في ماليزيا. السيد. شركة Hairun هي شركة تصنيع مراتب تحتاج إلى إنتاج رغوة مُعاد ربطها. كانت لديه معرفة محدودة حول استخدام الماكينة واختيارها، ولم تكن لديه خبرة سابقة في عملية الإنتاج. لذلك، كان بحاجة إلى التوجيه من الخبراء الذين يمكنهم مساعدته من الألف إلى الياء.



لقد شرحنا بشكل منهجي مبادئ إنتاج الرغوة للسيد. Hairun مع المواد والمعدات اللازمة. لقد أخذناه أيضًا في جولة في مصنعنا لتقديم فهم واضح لعملية الإنتاج بأكملها.



بعد فهم السيد. حسب تفضيلات شركة Hairun للرغوة المعاد ربطها، بما في ذلك الكثافة والنعومة وأسعار السوق، فقد قدمنا ​​له الحل الأنسب لإنتاج الرغوة. وقمنا أيضًا بتزويده بمعلومات حول تكاليف إنتاج الرغوة ومقارنة أسعار المواد الخام لتكون مرجعًا له.



بناءً على احتياجات العميل، والميزانية، وتخطيط المصنع الحالي، قمنا بتصميم خطة فعالة من حيث التكلفة لتكوين الماكينة وتخطيطها لمنشأته، بما في ذلك تقييم تكاليف بدء التشغيل.



بمجرد تركيب الآلات بنجاح، قدم فريق المهندسين لدينا السيد. Hairun مع تدريب فردي على إنتاج الرغوة. وعندما نجح في إنتاج الرغوة التي أرادها لأول مرة، اتصل بنا وقال: "أنا سعيد بالبكاء، شكرًا جزيلاً لكم!" بعد ذلك، قام بشراء آلة الرغوة منا واستمر في إعادة طلب المواد الكيميائية الرغوية من شركتنا.

تؤثر العديد من العوامل على عملية الرغوة وجودة المنتج النهائي عند تصنيع رغوة البولي يوريثان المرنة. ومن بين هذه العوامل، تلعب العوامل البيئية الطبيعية مثل درجة الحرارة ورطوبة الهواء والضغط الجوي أدوارًا حاسمة. تؤثر هذه العوامل بشكل كبير على كثافة الرغوة والصلابة ومعدل الاستطالة والقوة الميكانيكية.


1. درجة الحرارة:


تفاعل رغوة البولي يوريثان حساس للغاية، حيث تعتبر درجة الحرارة عامل تحكم رئيسي. ومع ارتفاع درجة حرارة المادة، يتسارع تفاعل الرغوة. في التركيبات الحساسة، يمكن أن تشكل درجات الحرارة المرتفعة بشكل مفرط مخاطر مثل حرق القلب والاشتعال. بشكل عام، من الضروري الحفاظ على درجات حرارة ثابتة لمكونات البوليول والإيزوسيانات. تؤدي زيادة درجة الحرارة إلى انخفاض مماثل في كثافة الرغوة أثناء الرغوة.


تزيد درجات الحرارة المرتفعة، خاصة في الصيف، من سرعة التفاعل، مما يؤدي إلى انخفاض كثافة الرغوة وصلابتها، وزيادة معدل الاستطالة، مع تعزيز القوة الميكانيكية. ولمواجهة انخفاض الصلابة، يُنصح بضبط مؤشر TDI. يجب على الشركات المصنعة ضبط معلمات العملية وفقًا لتغيرات درجات الحرارة الموسمية والإقليمية لضمان استقرار جودة المنتج.


2. رطوبة الجو:


تؤثر رطوبة الهواء أيضًا على عملية رغوة رغوة البولي يوريثان المرنة. تؤدي الرطوبة العالية إلى حدوث تفاعلات بين مجموعات الأيزوسيانات الموجودة في الرغوة والرطوبة المحمولة جواً، مما يؤدي إلى انخفاض صلابة المنتج. زيادة جرعة TDI أثناء الرغوة يمكن أن تعوض هذا التأثير. ومع ذلك، يمكن أن تؤدي الرطوبة الزائدة إلى رفع درجات حرارة المعالجة، مما قد يؤدي إلى حرق القلب. يحتاج المصنعون إلى ضبط تركيبات ومعايير عملية الرغوة بعناية في البيئات الرطبة لضمان جودة المنتج واستقراره.


3. الضغط الجوي:


ويعد الضغط الجوي عاملاً مؤثراً آخر، خاصة في المناطق ذات الارتفاعات المختلفة. يؤدي استخدام نفس التركيبة على ارتفاعات أعلى إلى انخفاض كثافة منتج الرغوة نسبيًا. ويرجع ذلك إلى تغيرات الضغط الجوي التي تؤثر على انتشار الغاز وتمدده أثناء الرغوة. يجب على الشركات المصنعة العاملة في المناطق المرتفعة أن تأخذ في الاعتبار ذلك وقد تحتاج إلى تعديل التركيبات أو معلمات المعالجة لتلبية متطلبات الجودة.



في الختام، تؤثر العوامل البيئية الطبيعية بشكل كبير على عملية الرغوة وجودة المنتج النهائي لرغوة البولي يوريثان المرنة. يجب على الشركات المصنعة تعديل معلمات العملية بناءً على الظروف الموسمية والإقليمية والبيئية لضمان كثافة الرغوة المستقرة والصلابة والقوة الميكانيكية، وتلبية متطلبات ومعايير العملاء.

14.

انتعاش ضعيف


A
المواد الخام: بولي إيثر بوليول عالي النشاط، وزن جزيئي منخفض، زيت السيليكون عالي النشاط.


B
صياغة العملية: محتوى زيت السيليكون العالي، القصدير الزائد، محتوى الماء العالي مع نفس استخدام القصدير، مؤشر TDI العالي، كمية كبيرة من الزيت الأبيض والمسحوق.



15
ضعف قوة الشد


A
المواد الخام: بولي إيثر بوليول ذو وزن جزيئي منخفض للغاية، وقيمة هيدروكسيل وظيفية منخفضة.


B
صياغة العملية: قصدير غير كافي، تفاعل هلامي ضعيف، مؤشر TDI مرتفع مع نفس استخدام القصدير، محتوى منخفض من الماء، تشابك منخفض.



16
الدخان أثناء الرغوة


يطلق الأمين الزائد كمية كبيرة من الحرارة أثناء تفاعل الماء وTDI، مما يتسبب في تبخر المواد منخفضة الغليان والدخان. إن لم يكن حارقًا في القلب، يتكون الدخان في الغالب من TDI، ومواد منخفضة الغليان، وألكانات حلقية مونومر في بوليولات بولي إيثر.



17
رغوة مع خطوط بيضاء


رد فعل سريع للرغوة والجيل ولكن انتقال بطيء في الرغوة المستمرة، مما يؤدي إلى طبقة كثيفة بسبب الضغط الموضعي، مما يسبب خطوطًا بيضاء. زيادة سرعة النقل أو خفض درجة حرارة المادة، وتقليل استخدام المحفز.



18
رغوة هشة


يؤدي الماء الزائد في التركيبة إلى تكوين البيوريت الزائد، الذي لا يذوب في زيت السيليكون. الاستخدام السيئ لمحفز القصدير، تفاعل الارتباط المتبادل غير الكافي، المحتوى العالي من البولي إيثر بوليول منخفض الوزن الجزيئي، ارتفاع درجة حرارة التفاعل مما يتسبب في كسر رابطة الأثير وانخفاض قوة الرغوة.



19
كثافة الرغوة أقل من القيمة المحددة


مؤشر الرغوة مرتفع جدًا بسبب القياس غير الدقيق وارتفاع درجة الحرارة والضغط المنخفض.



20
رغوة بالجلد، وبشرة الحواف، والهواء السفلي


قصدير زائد، أمين غير كافي، معدل رغوة بطيء، معدل هلام سريع، درجة حرارة منخفضة أثناء الرغوة المستمرة.



21
معدل الاستطالة مرتفع جدًا


A
المواد الخام: بولي إيثر بوليول عالي النشاط، ووظيفة منخفضة.


B
صياغة العملية: انخفاض مؤشر TDI، عدم كفاية الارتباط المتقاطع، ارتفاع القصدير




22
رغوة غير منضبطة (فقاعات صغيرة تتحرك بسرعة تحت السطح

)

A
آلة الرغوة ذات الضغط المنخفض: تزيد من سرعة رأس الخلط، وتقلل من حقن الغاز.


B
ماكينة رغوة عالية الضغط: زيادة ضغط رأس الخلط.



23. خطوط حليبية متحركة


A
زيادة سرعة الناقل


B
ضبط ميل لوحة الوسادة.


C
تقليل استخدام محفز أمين



24. التدفق العكسي للمواد المُدرجة


A
زيادة سرعة الناقل



B
ضبط ميل لوحة الوسادة.


C
زيادة استخدام المحفز الأميني.



25. حفر القمر


A
آلة الرغوة ذات الضغط المنخفض: تقلل من سرعة رأس الخلط وحقن الغاز.


B
ماكينة رغوة عالية الضغط: زيادة ضغط رأس الخلط.


C
جودة زيت السيليكون

مشكلة.


D
قم بزيادة كمية الأمين مع تقليل كمية القصدير لضمان فتح الخلايا بشكل كافٍ.



26. علاج بطيء، لزج

سطح


تزداد قوة البوليمر ببطء شديد، مما ينتج عنه رغوة ناعمة ولزجة يصعب قطعها.


تبدو كتل الرغوة غير مستقرة عند الخروج من القنوات



قم بزيادة استخدام المحفز، وتحقق من دقة قياس البوليول والماء وTDl.

الوظيفة:

يشير إلى عدد المجموعات الخاصة (والتفاعلية) في بنية المركب العضوي. بالنسبة للبولي إيثر أو بوليولات البوليستر، تشير الوظيفة إلى عدد الذرات التي تحتوي على الهيدروجين النشط.



قيمة الهيدروكسيل (OHV):

من منظور تحليلي، يتم تعريف قيمة الهيدروكسيل على أنها مليجرام من هيدروكسيد البوتاسيوم المكافئ لقيمة الهيدروكسيل في 1 جرام من العينة. يتم تمثيل النسبة المئوية لوزن قيمة الهيدروكسيل بـ OH%. OHV = نسبة الوزن لقيمة الهيدروكسيل * 33.



الوزن الجزيئي الغرامي:

يشير الوزن الجزيئي إلى الوزن النسبي لمادة واحدة أو جزيء مركب، يساوي مجموع الأوزان الذرية للذرات الموجودة في الجزيء.


الوزن الجزيئي = 56.1*الوظيفة*1000/قيمة الهيدروكسيل


56.1 هو الوزن الجزيئي لهيدروكسيد البوتاسيوم. بالنسبة للمركبات البسيطة، الوزن الجزيئي هو مجموع الأوزان الذرية للذرات الموجودة في الجزيء.



محتوى النسبة المئوية لمجموعة الإيزوسيانات:

عادةً ما يتم التعبير عن محتوى النسبة المئوية لمجموعة الأيزوسيانات بـ NCO٪. بالنسبة إلى TDI/MDI النقي، يمكن حسابه باستخدام الصيغة الجزيئية:


NCO% لـ TDI = 42 * 2 / 174 = 48%


NCO٪ لـ MDI = 42 * 2/250 = 33.6%


42 هو الوزن الجزيئي لـ NCO.


في بعض الأحيان يتم تمثيل NCO% أيضًا باستخدام مكافئات الأمين: عدد جرامات إستر الأيزوسيانات المستهلكة لكل جرام من جزيء الأمين لتكوين اليوريا المقابلة.


يرتبط مكافئ الأمين ونسبة NCO على النحو التالي:


مكافئ الأمين = 4200 / NCO%



القيمة المعادلة والرقم المعادل:

تشير القيمة المكافئة إلى الوزن الجزيئي المطابق لوظيفة وحدة واحدة في كل جزيء مركب.


القيمة المكافئة = عدد متوسط ​​الوزن الجزيئي / الوظيفة


بالنسبة لمنتجات البوليستر والبولي إيثر، يتم حساب القيمة المكافئة مباشرة من بيانات قيمة الهيدروكسيل.


القيمة المكافئة = 56100 / قيمة الهيدروكسيل


مكافئ TDI = عدد متوسط ​​الوزن الجزيئي / الوظيفة

= 174 / 2 = 87

= 42.02 * 100 / NCO%

التغير الكيميائي هو عملية إنتاج مواد جديدة بعد تفاعل المجموعات الجزيئية لمختلف المواد المتفاعلة مع بعضها البعض. يتم تحديد العديد من خصائص المواد من خلال بنيتها الجزيئية، ويعد فهم التركيبة الجزيئية والمجموعة في متفاعلات البولي يوريثان أمرًا مفيدًا للإنتاج.



المؤشرات الرئيسية لمثبطات اللهب القياسية البريطانية هي بشكل عام ثلاثة أبعاد: فقدان الوزن الحراري (الكتلة المفقودة عندما يتم تسخين الحجم المحدد من الإسفنج عند درجة حرارة محددة لفترة محددة، مع قيم أصغر تشير إلى استقرار حراري أفضل)؛ كثافة الدخان (كمية الدخان المتولدة عندما تحترق الرغوة، مما يشير إلى سهولة مرور الضوء عبر الدخان، مع كون الكميات الأصغر من الدخان أفضل)؛ وسهولة الاحتراق (كلما زادت صعوبة الاشتعال، مع المزيد من التقسيمات الفرعية على أساس وقت الاشتعال ومعدل الاحتراق).



يحتوي TDI (ثنائي إيزوسيانات التولوين) على حلقة بنزين واحدة، ويحتوي MDI (ثنائي إيزوسيانات ثنائي فينيل ميثان) على حلقتين بنزين، ويحتوي MDI الخام على حلقات بنزين متعددة. حلقات البنزين هي مواد مستقرة للغاية، وتتطلب كمية كبيرة من الطاقة (طاقة تفكك الروابط) لكسرها. مع زيادة عدد حلقات البنزين، يزداد الثبات الحراري للرغوة (MDI الخام > MDI > TDI)، مما يجعلها أقل عرضة للتحلل عند تسخينها. مع وجود المزيد من حلقات البنزين، يوجد المزيد من ذرات الكربون في الجزيء، مما يؤدي إلى مزيد من الدخان عند حرقه بشكل غير كامل (MDI الخام > MDI > TDI). مما سبق، يمكن أن نستنتج أنه عندما تؤدي إحدى الصيغ إلى تقليل كمية TDI وزيادة كمية MDI، سيتم تعزيز الاستقرار الحراري للرغوة. ومن المرجح أن يجتاز مؤشر فقدان الوزن الحراري الاختبار القياسي البريطاني، لكن كثافة الدخان، التي ليس من السهل تجاوزها، ستزداد. عند هذه النقطة، فمن المستحسن زيادة كمية الميلامين سيانورات بشكل مناسب لتقليل كثافة الدخان.



كلما زاد الوزن الجزيئي للبولي إيثر، كان الاستقرار الحراري أسوأ، ولكن كانت مقاومة الحريق أفضل. في إنتاج رغاوي مثبطات اللهب عالية الارتداد، تبلغ كمية مثبطات اللهب المضافة ثلثي فقط كمية رغاوي مثبطات اللهب ذات الكثافة العادية، ومع ذلك تظل مثبطات اللهب جيدة جدًا ولا تشتعل. ومع ذلك، فإن الرغوة المقاومة للهب عالية الارتداد تكون أكثر صعوبة في اجتياز الاختبار القياسي البريطاني من الرغوة العادية (يصعب اجتياز فقدان الوزن الحراري).



مثبطات اللهب ليست مستقرة جدًا عند تسخينها. وبما أن الاختبار القياسي البريطاني يؤكد على فقدان الوزن الحراري، فإن كمية مثبطات اللهب في الصيغة هي الحد الأدنى المطلوب لاجتياز اختبار مثبطات اللهب.



عندما ينخفض ​​كل من TDI ومحتوى الماء في التركيبة بينما يزيد محتوى الميثان، تقل احتمالية اشتعال الرغوة. يؤدي انخفاض الخواص الجوهرية بسبب تقليل الأجزاء الصلبة إلى انخفاض الاستقرار الحراري، وبالتالي تقليل القدرة على اجتياز مؤشر فقدان الوزن الحراري.



عندما تنخفض كثافة الرغوة، يزداد محتوى TDI، وتزداد كثافة الدخان والثبات الحراري.



المواد غير العضوية مثل كربونات الكالسيوم وكبريتات الباريوم لا تتحلل عند تسخينها أثناء الاختبارات القياسية البريطانية، لكن إضافتها لا تؤدي إلى تحسين خصائص الرغوة، لذلك لا يتم استخدامها في الصيغة القياسية البريطانية.



B
إلى جانب اختيار المواد الخام، يعد تحقيق التوازن أمرًا بالغ الأهمية أيضًا عند تلبية المعايير البريطانية. على سبيل المثال، كل من TDI ومثبطات اللهب، إذا تم إعطاؤها أكثر من اللازم أو أقل من اللازم، تجعل من الصعب اجتياز الاختبار. الرغوة هي علم متوازن، وتعديل التركيبة يتعلق بالبحث عن التوازن، واختيار المواد الخام يتعلق أيضًا بالبحث عن التوازن.