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.

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.

هناك العديد من الأسباب التي تؤدي إلى تشقق رغوة البولي يوريثان، بما في ذلك العوامل الكيميائية والميكانيكية. أثناء الإنتاج، من المهم التوقف والتفتيش، والتأكد من القضاء على ظاهرة التشقق. فيما يلي بعض الأفكار التي قمنا بتلخيصها استنادًا إلى سنوات من الخبرة الإنتاجية، على أمل أن تلهم الجميع.


1.
التغييرات المفاجئة


يمكن أن تؤدي التغييرات المفاجئة في سرعة الناقل، أو الاختلافات في استخدام المحفز، أو التشغيل غير المنتظم للناقل إلى تشقق الرغوة. قم بتعديل الأوضاع المذكورة أعلاه بعناية وتدريجياً. يمكن أن يؤدي التغيير الكبير في سرعة الناقل إلى حدوث شقوق كبيرة في كتل الرغوة.


2
فيلم البولي ايثيلين


إذا توقف الفيلم عن الحركة لأي سبب من الأسباب، فسوف تتلامس الرغوة مع السطح الثابت، مما يؤدي إلى التشقق. في حالة حدوث هذا الموقف، قم بفحص بكرة لف الآلة وافحص فصل الفيلم في منطقة المعالجة.


3
تشكل الرغوة حول مواد معينة


تميل الرغوة إلى التكون حول بعض المواد، وخاصة في مجرى التغذية، مما قد يتسبب بسهولة في حدوث تشققات.


قبل الإنتاج، تأكد من عدم وجود أي بقايا أو حطام متبقي في مجموعة رأس الخلط وخرطوم التغذية وأنبوب التفريغ.


4
أمين مفرط


عندما لا يكون هناك ما يكفي من أوكتوات القصدير، فإن الأمين الزائد يمكن أن يؤدي إلى نفس التأثير ويسرع من وقت الارتفاع. ولذلك يجب تخفيض جرعة الأمين.


5
أوكتوات القصدير غير كافية


بسبب تفاعل الرغوة الأسرع مقارنة بتفاعل البلمرة، قد يتدفق جزء من الرغوة، مما يؤدي إلى حدوث شقوق. لذلك، يجب زيادة كمية الأوكتوات القصديرية.


6
زيت السيليكون


تصبح الرغوة غير مستقرة وعرضة للتمزق، مما قد يؤدي إلى تكوين "انخفاضات" على الرغوة، لذلك من الضروري زيادة جرعة زيت السيليكون.


7
بنية فقاعات الهواء الصغيرة


يمكن أن تتسبب جدران الرغوة الرقيقة الناتجة عن الرغوة في حدوث تشققات. لمعالجة هذه المشكلة بشكل شامل: قم بتقليل محتوى الهواء، أو تقليل سرعة رأس الخلط، أو زيادة ضغط رأس الخلط. ومن الضروري أيضًا تغيير جرعة محفز الأوكتات القصديرية.

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.

في رغاوي البولي يوريثان المرنة، غالبًا ما يستخدم ثنائي كلورو ميثان (MC) لضبط كثافة الرغوة وصلابتها. مع درجة غليان 40 فقط.4
°
C، أثناء الرغوة، يؤدي تفاعل الماء وTDI إلى توليد كمية كبيرة من الحرارة، مما يتسبب في تبخر MC إلى غاز، وبالتالي توسيع جسم الرغوة وتقليل كثافة الرغوة.



يستهلك تبخير MC الكثير من الحرارة، مما قد يؤثر على عملية تكوين الرغوة في بعض الحالات. يوضح الشكلان التاليان التغيرات في درجة حرارة الرغوة القصوى ووقت الوصول إليها بعد إضافة كميات مختلفة من MC إلى صيغة معينة.



من خلال المخططات، يمكن ملاحظة أنه بعد إضافة MC، تنخفض درجة الحرارة القصوى للرغوة بشكل ملحوظ، كما يزداد الوقت اللازم للوصول إلى درجة الحرارة القصوى.



هذه مجرد تغييرات في البيانات، ولكن كيف تظهر أثناء عملية الرغوة الفعلية؟ لفهم هذا، دعونا نلقي نظرة سريعة على عملية تفاعل البولي يوريثين.



التفاعل الرئيسي في رغوة البولي يوريثان هو تفاعل الماء والإيزوسيانات لإنتاج ثاني أكسيد الكربون والأمين، وتفاعل البولي إيثر بوليول والإيزوسيانات لإنتاج البولي يوريثان. ومع ذلك، هناك العديد من التفاعلات الثانوية، والتي تتلخص في تفاعلات مولدة لليوريتان وتفاعلات مولدة لليوريا.



تغير التفاعلات الثانوية التركيب الجزيئي للبوليمر من الخطي إلى الارتباط المتقاطع. بسبب ظروف التفاعل المختلفة والمواد الخام، يمكن أن يختلف هيكل البولي يوريثين بشكل كبير. بشكل عام، كلما كانت التفاعلات ثانوية، كلما كان الهيكل المتشابك أكثر تعقيدًا، مما يؤدي إلى زيادة الصلابة وتحسين قوة التمزق. وبطبيعة الحال، تتحسن أيضا مقاومة الاصفرار، ولكن هذا موضوع آخر. زيادة مؤشر الرغوة سوف يقوي التفاعلات الثانوية.



بعد أن قلت الكثير، ما علاقة هذا بـ MC؟ التفاعلات الثانوية كلها تفاعلات ماصة للحرارة، وتتطلب امتصاص الحرارة. ومع ذلك، فإن تبخير MC يتطلب أيضًا كمية كبيرة من الحرارة، وبالتالي خلق علاقة تنافسية. ستؤدي إضافة كمية كبيرة من MC إلى إضعاف التفاعلات الثانوية بشكل كبير، مما يزيد من نسبة الهياكل الخطية في الرغوة، مما يجعلها أكثر ليونة، وتقليل اللدونة الحرارية.



حتى في درجات الحرارة الباردة خلال فصل الشتاء، ينبغي إيلاء الاهتمام لهذه المسألة. تساعد زيادة محتوى الماء في التركيبة بشكل صحيح لتوليد المزيد من الحرارة في الحفاظ على الخصائص الفيزيائية للرغوة دون تغييرات كبيرة.