لماذا تختلف نسب الوقت بين الجل والكريم في رغوة معدل ضربات القلب ورغوة الذاكرة؟

في إنتاج رغوة البولي يوريثان المرنة، تُعدّ نسبة زمن التجلط إلى زمن التبلور مؤشرًا رئيسيًا لخصائص الرغوة. تُظهر أنواع الرغوة المختلفة، وخاصةً الرغوة عالية المرونة (HR) والرغوة بطيئة المرونة (الذاكرة)، اختلافات كبيرة في هذه النسبة. عادةً، تتمتع رغوة الذاكرة بقيمة أعلى بكثير مقارنةً برغوة HR، والتي تُحددها بنيتها الجزيئية ومتطلبات أدائها وعمليات إنتاجها.

مقارنة المعلمات الأساسية

ولتوضيح هذا الاختلاف بشكل أفضل، دعونا نقارن أوقات الرغوة لهاتين الرغوتين:

رغوة البولي يوريثان عالية المرونة : يستغرق التبلور الكريمي (لون الحليب) عادةً من ١٥ إلى ١٨ ثانية، بينما يستغرق التبلور الهلامي (تصلب الرغوة) من ١٠٠ إلى ١٣٠ ثانية. النسبة بين ٦٫٠ و٧٫٢ ثانية تقريبًا.

رغوة البولي يوريثان بطيئة المرونة : مدة التبلور أقصر، ٩-١٥ ثانية، بينما مدة التبلور أطول، ٨٠-١٠٠ ثانية. يمكن أن تصل النسبة إلى ٨.٠-١١.٠ ثانية.

تسلط هذه الفجوة الواضحة في البيانات الضوء على الاختلافات الأساسية في معدلات التفاعل الكيميائي، والتي تتأثر بالعوامل التالية:

1. الاختلافات الأساسية في البنية الجزيئية

رغوة مقاومة للحرارة : مصنوعة أساسًا من سلاسل مرنة منخفضة الكثافة المتشابكة (مثل بولي إيثر أكسيد الإيثيلين/بولي بروبيلين). تتشابك هذه السلاسل التفاعلية بسرعة بمجرد بدء الرغوة، مُشكّلةً شبكة متينة. وبالتالي، فإن زمن التبلور يتبع زمن التبلور بسرعة، مما يُنتج نسبة أقل.

رغوة الذاكرة : مصممة لتحقيق مرونة اللزوجة، وتتضمن هياكل ذات كثافة تشابك عالية أو مكونات بولي يوريا معدلة، تجمع بين نقاط تشابك صلبة وسلاسل مرنة. هذا يقلل من التفاعلية، ويطيل الفترة من التمدد إلى التصلب النهائي، مما ينتج عنه نسبة أعلى.

2. سلوك الرغوة الموجه نحو الأداء

رغوة مقاومة للحرارة : وظيفتها الرئيسية هي المرونة السريعة. يجب أن تُكوّن الرغوة فقاعات وتتصلب بسرعة، مما يضمن ثباتًا هيكليًا وارتدادًا فوريًا تحت الضغط. هذا المتطلب الوظيفي يُؤدي إلى انخفاض نسبة الجل إلى الكريم.

رغوة الذاكرة : تشتهر ببطء تعافيها وتوزيع الضغط فيها، وتتطلب تشكيلًا مطولًا لحفظ أنماط الضغط. يتيح وقت الجل الأطول تثبيتًا تدريجيًا للفقاعات وتشتيتًا للضغط، ويتحقق ذلك من خلال نسبة جل إلى كريم أكبر.

3. تعديلات عملية الإنتاج

رغوة عالية الأداء : يُعزز الإنتاج السرعة والكفاءة. تُقلل تعديلات المحفزات من زمن إنتاج الكريم والجل لتتناسب مع خطوط التصنيع عالية السرعة.

رغوة الذاكرة : نظرًا لبطء تفاعلاتها وانخفاض درجة حرارتها، يجب أن تعمل خطوط الإنتاج ببطء أكبر لتحقيق الرغوة الكاملة والتصلب. هذا التكيف يعزز الحاجة إلى نسبة أعلى لتحقيق الخصائص المطلوبة.