ما هي عملية رغوة البلوك المسطح؟

تعتبر رغوة الكتل المسطحة طريقة شائعة الاستخدام في عمليات رغوة الكتل. عادةً ما تكون منتجات الرغوة التي يتم إنتاجها من خلال رغوة الكتل اليدوية أو الميكانيكية ذات قمة مستديرة على شكل قبة. ويرجع ذلك في المقام الأول إلى التوتر السطحي للملاط الرغوي نفسه والمقاومة عند حواف المادة الرغوية الناتجة عن ملامسة ورق البطانة.

يزيد الشكل المقبب من هدر الحواف أثناء قطع منتجات الرغوة. في آلات رغوة البلوك التقليدية واسعة النطاق، يمكن أن يصل معدل حافة النفايات في بعض الأحيان إلى 15% (بالنسبة للمنتج النهائي)، مما يؤدي إلى خسارة كبيرة في المواد.

لتقليل هدر الحواف وتحسين الإنتاجية، تم إجراء أبحاث مكثفة، مع التركيز على تقليل الجزء العلوي المنتفخ من الرغوة لإنتاج منتجات رغوية ذات مقطع عرضي مستطيل منتظم. حاليًا، هناك العديد من عمليات الرغوة المسطحة، بما في ذلك:

① طريقة رغوة انزلاق الحافة (طريقة دراكا/ديتزيتاكيس)

② طريقة التحكم العلوي في الرغوة (طريقة هينيكي)

③ طريقة الرغوة ذات الحركة الهبوطية (طريقة Maxfoam)

من بين هذه الطرق، تعتبر طريقة الرغوة بالحركة الهبوطية هي الأكثر مثالية، مما يقلل من معدل هدر الحافة إلى 8%. وقد تبنت دول مثل الولايات المتحدة واليابان التكنولوجيا الأوروبية وبدأت في الإنتاج. فيما يلي نظرة عامة مختصرة على هذه الطرق الثلاثة:

1. طريقة رغوة انزلاق الحافة (طريقة دراكا)

في هذه الطريقة، تتم إضافة طبقة من ورق البطانة التي يمكن أن تنزلق لأعلى إلى الجوانب الداخلية لتجويف القالب أثناء الرغوة. تتحرك ورقة البطانة لأعلى مع ارتفاع الرغوة، مما يقلل أو يزيل المقاومة على جانبي الملاط الرغوي. وهذا يضمن أن ارتفاع الرغوة عند الحواف يتطابق مع المركز، مما ينتج عنه منتجات رغوية ذات مقطع عرضي مستطيل.

2. طريقة التحكم في الرغوة من أعلى (طريقة هينيكي)

تتضمن هذه الطريقة وضع صفيحة رفيعة فوق الرغوة أثناء عملية الرغوة. ومع ارتفاع الرغوة، تتحرك اللوحة معها للأعلى وتتوقف عند ارتفاع معين، مما يجبر المادة على التدفق نحو حواف الكتلة. وينتج عن ذلك سطح رغوي مسطح.

3. طريقة الرغوة ذات الحركة الهبوطية (طريقة Maxfoam أو طريقة Foamax)

هذه هي عملية الرغوة المسطحة الأكثر شيوعًا في السنوات الأخيرة. تتضمن العملية صب الملاط الرغوي في تجويف القالب المستطيل. عندما تصل الرغوة إلى حوالي 30% (0.3H) من الارتفاع الإجمالي، يتم خفض اللوحة السفلية للقالب، مما يسمح لـ 70% المتبقية (0.7H) من ارتفاع الرغوة بالتوسع نحو الأسفل. يؤدي هذا في النهاية إلى إنتاج كتلة من الرغوة ذات مقطع عرضي مستطيل.

تم تصميم معدات الإنتاج الصناعي لهذه الطريقة على أساس المبدأ المذكور أعلاه. بالمقارنة مع آلات رغوة البلوك التقليدية، فإن آلة رغوة الحركة الهبوطية لديها المزايا التالية:

① مقطع عرضي مستطيل : يزيل مخلفات الحواف الناتجة عن الجزء العلوي من الرغوة المقببة، مما يزيد من الإنتاج بشكل كبير. على سبيل المثال، تبلغ نسبة مخلفات رغوة الكتل التقليدية حوالي 13.5%، ورغوة انزلاق الحافة 12%، في حين أن طريقة Foamax تبلغ 8% فقط.

② تقليل نفايات الركيزة : نظرًا لأن التمدد يبدأ داخل الحوض الصغير، فإن ورق البطانة يمتص عددًا أقل من المواد الكيميائية، وتتعرض الرغوة الموجودة في الأسفل لانهيار أقل. يحتوي الجزء السفلي على طبقة جلدية رقيقة فقط، مما يوفر المواد الخام ويقلل النفايات.

③ كثافة موحدة وصلابة : يكون تدرج الكثافة وتباين الصلابة عبر المقطع العرضي للمنتج في حده الأدنى.

④ انخفاض ارتفاع الماكينة : مع توسع 70% من ارتفاع الرغوة للأسفل، يبلغ ارتفاع ماكينة Foamax 4 أمتار فقط، مقارنة بـ 6–8 أمتار للآلات التقليدية، مما يقلل بشكل كبير من متطلبات ارتفاع النبات.

⑤ ارتفاع كتلة الرغوة أعلى : بمعدل تحميل منخفض نسبيًا للمواد، يمكن لآلة Foamax إنتاج كتل رغوية يصل ارتفاعها إلى 1.2 متر، بينما تحقق الآلات التقليدية ارتفاعًا يبلغ مترًا واحدًا فقط.

⑥ تقليل فقدان ثاني أكسيد الكربون والعامل : تقلل هذه العملية من خسائر ثاني أكسيد الكربون وعوامل الرغوة، مما يتيح استخدامًا أقل لـ TDI وعوامل الرغوة والمحفزات ومثبتات رغوة السيليكون، مما يقلل التكاليف.

⑦ معدات مبسطة : لا تحتاج ماكينة Foamax إلى رأس خلط متحرك، مما يلغي الحاجة إلى خراطيم مرنة ويقلل من الأعطال الميكانيكية ونظام التحكم.

⑧ تحسين سلامة العمال : يسمح الارتفاع المنخفض للماكينة بتغطية أفضل، وتسهيل التهوية وتحسين سلامة العمال.

العيب: عرض المنتج أقل قابلية للتعديل في ماكينة Foamax. ومع ذلك، فإن التعديلات على آلات الرغوة التقليدية يمكن أن تسمح بعرض قابل للتعديل على حساب معدل هدر حافة أعلى مقارنة بطريقة Foamax.