Control del proceso de formación de espuma con esponja de rebote lento

Tener la fórmula correcta es esencial, pero igualmente importantes son un buen equipo y un control estricto de las condiciones del proceso para completar la producción.

1. Tipo de cabezal mezclador

Para las máquinas de espumación con cinta transportadora, los cabezales mezcladores son en su mayoría del tipo varilla con dientes de lobo, lo que genera suficiente fuerza de corte para cumplir con los requisitos de mezclado, por lo que no daremos más detalles al respecto. Para máquinas de espuma manuales, recomiendo usar un cabezal mezclador tipo ventosa. Esto implica perforar de 4 a 5 orificios circulares simétricos (de 3 a 5 cm de diámetro) en una placa de acero circular que se adapta al barril de mezcla. Es menos probable que este tipo de cabezal mezclador incorpore aire durante la rotación y es menos probable que el TDI se salga (lo que puede suceder con los mezcladores de tipo hélice).

2. Velocidad de mezcla

Para las máquinas de espuma manuales, la velocidad de mezcla debe controlarse en aproximadamente 300 rpm antes de agregar TDI. Después de agregar el TDI, aumente la velocidad a aproximadamente 900 rpm en 0,5 segundos y evite desviarse demasiado de esta velocidad. Si la velocidad es demasiado baja o demasiado alta, el tamaño de los poros de la esponja resultante será grueso. Para las máquinas de espumación con cinta transportadora, la velocidad del cabezal mezclador debe controlarse a 4500-5000 rpm. Algunos operadores insisten en utilizar velocidades de 6000-7000 rpm, pero esto no es necesariamente mejor. El poliéter de rebote lento de la fórmula tiene un peso molecular relativamente bajo y una viscosidad baja, por lo que son innecesarias fuerzas de cizallamiento elevadas. Una velocidad excesiva conduce a una mezcla excesiva, lo que es perjudicial para la estructura celular.

3. Temperatura del material

Para espumar manualmente, controle la temperatura del material a 25±1°C. Para la formación de espuma en la cinta transportadora, contrólela en 22±1°C. En el sur, la temperatura del material debería ser relativamente más baja debido a las temperaturas ambiente más altas durante períodos prolongados. En el norte debería ser ligeramente superior debido a las temperaturas ambiente más bajas. El control de la temperatura del material es particularmente crucial para la espumación manual debido a numerosos factores incontrolables durante el proceso. Si los operadores no se coordinan bien y extienden el ciclo de operación, la temperatura del material en el cilindro mezclador aumentará debido al calor por fricción cuando la temperatura del material sea igual a la temperatura ambiente. Si la temperatura ambiente es inferior a la temperatura del material y el calor por fricción es insuficiente para compensar la pérdida de calor, la temperatura del material disminuirá. Por el contrario, si la temperatura ambiente es superior a la temperatura del material, aumentará significativamente. Las desviaciones de la temperatura establecida pueden afectar la formación de espuma, ya que la fórmula está diseñada para una temperatura específica.

Generalmente, cuanto menor sea la temperatura del material, mejor será el tamaño de los poros y el rendimiento general de la esponja. Las temperaturas más altas del material dan como resultado tamaños de poro más gruesos y dispersos y un rendimiento del producto más deficiente. Algunos operadores afirman que pueden hacer espuma a temperaturas superiores 30°C, pero esto aumenta la velocidad de la reacción química al doble por cada 10°C aumenta, lo que hace que el proceso sea más difícil de controlar.

Supervisamos la temperatura del material en la boquilla de espuma de una cinta transportadora. El material ingresado en 22°C, permaneció en el cabezal mezclador durante un segundo a una velocidad de 5000 rpm y alcanzó 32°C cuando salió de la boquilla, aunque la temperatura ambiente era solo 25°C. Esto demuestra el impacto significativo de la mezcla en la temperatura del material.

4. Preparación de aditivos

La formación de espuma manual no requiere preparación de aditivos; simplemente mídalos y agréguelos con precisión de acuerdo con el coeficiente de alimentación. Para la formación de espuma en la cinta transportadora, es necesario diluir algunos aditivos con poliéter para que coincidan con las características operativas de la bomba. La concentración de aditivos debe ser adecuada. Las aminas deben diluirse a una concentración del 30 % con poliéter y el D22 debe diluirse a una concentración del 1 %. La concentración del abridor de celdas debe ser del 50%.

Si es necesario ajustar las cantidades de aditivo durante la formación de espuma, una concentración demasiado alta da como resultado rangos de ajuste excesivos, lo que lleva a una compensación excesiva. Una concentración demasiado baja provoca graves retrasos en el ajuste, ambos perjudiciales para la producción. Algunos operadores diluyen el estaño a una concentración de 1/400 y les resulta difícil lograr el efecto de ajuste deseado de inmediato.

5. Velocidad de la cadena

La velocidad de la cadena no es un problema para el espumado manual. Para la formación de espuma en la cinta transportadora, controlar la velocidad de la cadena es crucial. En general, la velocidad de la cadena para la espumación de rebote lento debe ser menor que para la espumación normal. Si es demasiado rápido, la espuma colapsará. La espuma de rebote lento utiliza menos agua, se eleva lentamente, genera menos calor y se gelifica mucho más lentamente que la espuma normal. Por tanto, la velocidad de la cadena debería rondar los 3,8 metros por minuto. Los operadores experimentados pueden ajustar la velocidad de la cadena según su experiencia.

6. Inyección de gases

Para garantizar celdas abiertas en la espuma de rebote lento, puede ser necesaria la inyección de gas en el cabezal mezclador. La formación de espuma manual no requiere inyección de gas, pero debe considerarse para la formación de espuma con cinta transportadora. El volumen de inyección de gas debe correlacionarse con la densidad de la espuma; una densidad más alta requiere más gas y una densidad más baja requiere menos. En ocasiones, el rango del medidor de flujo de gas del equipo puede limitar el volumen de inyección de gas. Esto debe abordarse en el diseño de la fórmula y la determinación del proceso aumentando la cantidad de abridor de celda, reduciendo la cantidad de estaño, disminuyendo la cantidad de aceite de silicona o aumentando la temperatura del material.