Al establecer una fábrica de espuma de poliuretano, una cuidadosa consideración de la selección del sitio y las condiciones de construcción es crucial para su éxito. Varios principios guían la selección del sitio de la fábrica.:


En primer lugar, el principio de optimizar y reorganizar los recursos existentes de las unidades del proyecto es esencial. Esto garantiza que la fábrica pueda hacer el mejor uso de los recursos disponibles sin duplicaciones innecesarias.


En segundo lugar, el principio de ahorrar tierra y reducir la inversión es vital. Al seleccionar un sitio que sea eficiente en el uso del suelo, la fábrica puede minimizar los costos y maximizar la eficiencia.


En tercer lugar, es importante el principio de facilitar el transporte y reducir los costos de producción de los productos. Una ubicación que permita un fácil transporte de materias primas y productos terminados ayuda a reducir los costos generales de producción.


Por último, el principio de prevenir la contaminación urbana y proteger el medio ambiente es primordial. Elegir un sitio alejado de áreas densamente pobladas ayuda a reducir el impacto de las operaciones de la fábrica en el medio ambiente de la ciudad.



Además de estos principios de selección del sitio, también se deben considerar varios factores relacionados con las condiciones de construcción.:


La ubicación geográfica y las condiciones de transporte juegan un papel crucial. Una ubicación ideal tendría buen acceso a redes de transporte, como carreteras o ferrocarriles, facilitando el movimiento de mercancías.


El estado de los recursos y las condiciones sociales son factores importantes. Esto incluye la evaluación de las instalaciones locales de apoyo al servicio, la disponibilidad de recursos laborales y las políticas gubernamentales que podrían afectar las operaciones de la fábrica.


No deben pasarse por alto las condiciones naturales, como el clima, los factores geológicos y las consideraciones sísmicas. Comprender estos factores ayuda a planificar cualquier riesgo o desafío potencial durante la construcción y operación.


Las condiciones de construcción de la fábrica, como el suministro de agua, el drenaje, el suministro de energía y la calefacción, son esenciales para el buen funcionamiento de la instalación. Durante las etapas de planificación deben garantizarse provisiones adecuadas para estos servicios públicos.


En conclusión, el establecimiento exitoso de una fábrica de espuma de poliuretano depende de un análisis cuidadoso tanto de los principios de selección del sitio como de las condiciones de construcción. Si se cumplen estas consideraciones, la fábrica se puede instalar en una ubicación óptima con la infraestructura necesaria para operaciones eficientes y sostenibles.

La espuma plástica blanda de poliuretano es uno de los productos importantes en la industria del poliuretano. Su producción implica necesariamente el uso de catalizadores de aminas orgánicas, especialmente catalizadores de aminas terciarias orgánicas. Esto se debe a que los catalizadores de amina terciaria orgánica desempeñan un papel importante en las principales reacciones de formación de espuma de poliuretano: las reacciones de dióxido de carbono y polimerización molecular, lo que promueve la rápida expansión de las mezclas de reacción, el aumento de la viscosidad y un fuerte aumento del peso molecular del polímero. Estas condiciones son esenciales para la formación de cuerpos de espuma, asegurando que los plásticos de espuma blanda tengan ventajas como baja densidad, alta relación resistencia-peso, alta resiliencia y comodidad para sentarse y acostarse. Existen muchos tipos de catalizadores de aminas orgánicas que se pueden utilizar para plásticos de espuma blanda de poliuretano. Entre ellos, los catalizadores altamente eficientes reconocidos por varios fabricantes son: trietilendiamina (TDEA) y éter bis(dimetilaminoetil) (denominado A1). Estos son también los catalizadores de aminas orgánicas más utilizados en el mundo en la actualidad, con el mayor consumo entre varios catalizadores.



Debido a las diferencias estructurales moleculares entre los catalizadores TDEA y A1, existen diferencias significativas en su rendimiento catalítico, particularmente en sus reacciones al gas dióxido de carbono y la polimerización molecular. Si el usuario no presta atención a estas diferencias en la producción, no sólo no podrá producir productos de espuma calificados, sino que también será difícil que se formen cuerpos de espuma. Por lo tanto, comprender y dominar las diferencias de rendimiento entre estos dos catalizadores en la producción de espuma de poliuretano es de gran importancia. TDEA existe en estado sólido en condiciones normales, lo que hace que su aplicación sea menos conveniente. En la producción real, los compuestos de alcohol de bajo peso molecular se usan comúnmente como solventes, formulados en soluciones al 33% para facilitar su uso, comúnmente denominados A33. Por otro lado, el A1 es un líquido de baja viscosidad que se puede aplicar directamente. A continuación se muestra una comparación de las diferencias de rendimiento catalítico entre A1 y A33 en la producción de plásticos de espuma blanda de poliuretano.



A33 tiene una función catalítica del 60% para la reacción con gas dióxido de carbono y una función catalítica del 40% para la polimerización molecular. Tiene una baja tasa de utilización efectiva del gas dióxido de carbono, lo que resulta en una menor altura de espuma y una mayor densidad de la espuma. Dado que la mayor parte de la función catalítica se utiliza para reacciones de polimerización molecular, es fácil producir cuerpos de espuma de células cerradas, que son rígidos con bajo rebote, y el rango ajustable de catalizadores de estaño se vuelve más estrecho. Para conseguir la misma función catalítica, la cantidad utilizada es un 33% más que A1. Tanto la piel inferior como la piel exterior del cuerpo de espuma son más gruesas. Aumentar la cantidad puede aumentar la velocidad de reacción, pero la cantidad de catalizador de estaño debe reducirse correspondientemente, de lo contrario se producirán cuerpos de espuma de células cerradas.



A1 tiene una función catalítica del 80% para la reacción con gas dióxido de carbono y una función catalítica del 20% para la polimerización molecular. Tiene una alta tasa de utilización efectiva del gas dióxido de carbono, lo que resulta en una mayor altura de espuma y una menor densidad de la espuma. Dado que la mayor parte de la función catalítica se utiliza para reacciones de generación de gas, es fácil producir cuerpos de espuma de celdas abiertas, que son blandos con un alto rebote, y la gama ajustable de catalizadores de estaño se vuelve más amplia. Para lograr la misma función catalítica, la cantidad utilizada es inferior a A33. Tanto la piel inferior como la piel exterior del cuerpo de espuma son más delgadas. Aumentar la cantidad puede aumentar la velocidad de reacción, pero la cantidad de catalizador de estaño debe aumentarse en consecuencia, de lo contrario puede producirse exceso de espuma y craqueo.



En términos de rendimiento general entre TDEA y A1, A1 tiene un rendimiento catalítico integral más alto que la trietilendiamina. Sus efectos reales de aplicación también son mejores, aunque no tan convenientes como la trietilendiamina en términos de transporte y almacenamiento. Actualmente, la gran mayoría de las instalaciones de producción de espuma continua mecánica utilizan casi exclusivamente A1, mientras que todas las instalaciones de producción de espuma tipo caja utilizan TDEA. Sin embargo, esto no es absoluto. Con una comprensión clara de las diferencias entre los dos y los ajustes de formulación adecuados, pueden ser intercambiables y ambos pueden producir excelentes productos de espuma.

En los incendios anuales, una proporción importante de los incendios son causados ​​por la espuma, incluidos los incendios de sofás y diversos incendios provocados por embalajes blandos. Estos incidentes ocurren con demasiada frecuencia. ¿Cómo podemos eliminar o reducir fundamentalmente tales eventos?



Un enfoque eficaz es empezar desde los materiales originales, de forma muy parecida a tratar la causa raíz de una enfermedad. Agregar retardantes de llama a la espuma de poliuretano puede prevenir eficazmente la ignición.



Ahora entendamos la espuma ignífuga.:



La espuma ignífuga, también conocida como espuma resistente al fuego, tiene el nombre químico de material de espuma de poliuretano, que se divide en espuma blanda (utilizada principalmente para muebles) y espuma rígida (utilizada principalmente para aislamiento). Generalmente, es un material ignífugo que se sintetiza añadiendo diversos retardantes de llama al poliuretano.



El efecto ignífugo del producto cumple con los requisitos de la norma ASTM 117 y las normas nacionales. El método de uso es el mismo que el de la espuma normal.



La combustión de polímeros es una reacción de oxidación muy compleja e intensa. El proceso ocurre cuando el polímero se calienta continuamente mediante una fuente de calor externa, iniciando una reacción en cadena de radicales libres con el oxígeno del aire. Esto libera algo de calor, intensificando aún más la degradación del polímero, generando más gases inflamables y haciendo que la combustión sea más severa.



Existen dos métodos para retardar la llama de la espuma resistente al fuego.:



Una es introducir químicamente elementos retardantes de llama o grupos que contienen nuevos elementos retardantes de llama en la estructura molecular de la espuma. El otro método consiste en añadir a la espuma compuestos que contengan elementos retardantes de llama. El primer método utiliza sustancias retardantes de llama llamadas retardantes de llama reactivos, mientras que el último método utiliza sustancias llamadas retardantes de llama aditivos.



Actualmente, la gran mayoría de los retardantes de llama utilizados en espumas son retardantes de llama aditivos, mientras que los retardantes de llama reactivos se utilizan principalmente en resinas termoendurecibles como las resinas epoxi y los poliuretanos. La función principal de los retardantes de llama es interferir con los tres elementos básicos necesarios para la combustión: oxígeno, calor y combustible. Esto generalmente se puede lograr a través de los siguientes medios:



Los retardantes de llama pueden producir gases no inflamables más pesados ​​o líquidos hirviendo que cubren la superficie de la espuma, interrumpiendo la conexión entre la oxidación y el combustible.



Al absorber calor mediante descomposición o sublimación, los retardantes de llama reducen la temperatura de la superficie del polímero.



Los retardantes de llama generan una gran cantidad de gases no inflamables, diluyendo la concentración de gases inflamables y oxígeno en el área de combustión.



Los retardantes de llama capturan radicales libres, interrumpiendo la reacción en cadena de oxidación.

Cálculo de la distancia de formación de espuma para c

máquina de espuma continua



Dado: El tiempo de liberación de burbujas para la fórmula es de 108 segundos, la velocidad de la cinta transportadora durante la formación de espuma es de 4,6 metros por minuto. Calcule las distancias de oscilación y formación de espuma.


Distancia de espuma al balancearse: (108/60) x 4,6 = 8,28 metros


Distancia de formación de espuma en canal: [((108-18)/60)] x 4,6 = 6,9 metros



Explicación: Para la misma fórmula, la máquina de espuma continua tiene un tiempo de liberación de burbujas más corto que las burbujas pequeñas. La distancia de formación de espuma calculada es más corta que la distancia de formación de espuma real. Este método sólo proporciona una confirmación aproximada de la distancia de formación de espuma, lo que permite ajustar la placa de sedimentación. canalización

:
18" indica el tiempo en segundos que la materia prima permanece en el recipiente de desbordamiento.



Cálculo de la altura de formación de espuma para
C

máquina de espuma continua



Dado: Caudal de fórmula: 80 kilogramos por minuto para poliéter, 20 para poliéter blanco, 60 para TDI, 20 para polvo de piedra, velocidad de la cinta transportadora 4,5 metros por minuto, ancho del molde 1,65 metros, produciendo espuma con una densidad de 25 kilogramos por metro cúbico. metro. ¿Cuál es la altura de la espuma en metros?


Peso total de la fórmula: 80 + 20 + 60 + 20 = 180 kilogramos


Volumen de la fórmula: 180/25 = 7,2 metros cúbicos


Área base del transportador funcionando por minuto:


4,5 x 1,65 = 7,425 metros cúbicos


Altura de espumado: 7,2/7,425 = 0,97 metros



Explicación: El aceite de silicona, las aminas y el estaño no se consideran aquí ya que compensan la cantidad de dióxido de carbono utilizado durante el proceso de formación de espuma. El contenido de humedad (MC) no se considera porque el MC no aumenta el peso de la espuma cuando se vaporiza.



Operación diaria de espuma


A los principiantes les preocupa que un ajuste inadecuado de la placa de sedimentación haga que el líquido rociado desde la boquilla se mueva hacia adelante o hacia atrás, afectando la formación de espuma. La velocidad de reacción aumenta gradualmente dentro de los primeros dos minutos después de poner en marcha la máquina, lo que a veces requiere ajustes correspondientes en la placa de sedimentación. Los ajustes al plato de sedimentación son más críticos en fórmulas con baja densidad y alto CM.


El caudal de TDI se puede calcular determinando el valor de escala correspondiente para el caudal, pero se recomienda medir el caudal de TDI durante la primera producción de espuma. El caudal es demasiado importante; Si el caudal es incorrecto, todo lo demás será un desastre. Lo mejor es confiar en el método más sencillo e intuitivo para medir el caudal.


Cuando se mezcla el polvo, el polvo de piedra mezclado se debe dejar durante la noche y la producción debe comenzar al día siguiente. Para formulaciones que contienen melamina y polvo de piedra, se recomienda mezclar primero la melamina con el poliéter durante un período de tiempo antes de agregar el polvo de piedra.


Las fórmulas para máquinas de espuma con una cámara de mezcla más larga o más dientes en el eje de mezcla suelen tener menos amina y una temperatura del material más baja. Por el contrario, las fórmulas para máquinas de espuma con cámara de mezcla más corta o menos dientes en el eje de mezcla suelen tener más amina y una temperatura del material más alta.


Para la misma fórmula, al cambiar entre cabezales oscilantes de aspersión dual y cabezales oscilantes de aspersión simple, si el área de la sección transversal de las dos boquillas es similar, los requisitos para la finura y el número de capas de la malla son similares.


La corrección del caudal de material pequeño se puede realizar midiendo el caudal de retorno del material pequeño o dividiendo el uso total por el tiempo de formación de espuma para la corrección. Cuando los valores obtenidos de los dos métodos de corrección difieren significativamente, se deben utilizar los datos del segundo método de corrección.


Las fórmulas de espuma blanda con mejores propiedades suelen estar en un rango inestable, como un índice TDI más bajo, una proporción más baja de agua a MC, una dosis más baja de T-9 y una dosis más baja de aceite de silicona. Al igual que en nuestros trabajos, debe anteponerse el esfuerzo a la recompensa.

La espuma flexible de poliuretano, también conocida como esponja, suele sufrir un proceso de transformación de líquido a sólido en dos minutos. En comparación con otros campos del poliuretano, el corto e intenso tiempo de reacción de la espuma flexible aumenta la dificultad para lograr una estructura celular fina y ordenada, así como una disposición molecular.



Investigación y desarrollo (R&D) implican la introducción de nuevos materiales para dar a los productos nuevas propiedades. Los nuevos materiales se pueden clasificar en dos tipos según sus características de reacción: un tipo consta de materias primas que se ajustan a las reacciones químicas del poliuretano, como poliéter, isocianato, aceite de silicona y catalizadores con diferentes propiedades y actividades. Estos materiales no alteran fundamentalmente el proceso de reacción química. El otro tipo incluye materias primas (rellenos) que no se ajustan a las reacciones químicas del poliuretano, como la adición de sustancias no espumantes como polvos metálicos especiales, polvos inorgánicos u orgánicos especialmente formulados con propiedades únicas, polvos inorgánicos ultrafinos (con una finura de más de 5000 mallas), agentes antibacterianos especiales, etc. En ocasiones, estos materiales interrumpen por completo el proceso de reacción, dando lugar a nuevos patrones de reacción. Algunos rellenos hacen que la fórmula original colapse por completo, mientras que otros provocan un cambio significativo en la densidad del producto terminado entre un 30% y un 50%. Algunos rellenos alteran drásticamente el tiempo de subida de la reacción en la fórmula y algunos rellenos causan daños graves a la estructura de la espuma después de agregarse.



R&D suele tener a mano ciertas materias primas para hacer frente a los problemas comunes que se encuentran durante el proceso. Estas materias primas suelen requerir una amplia gama de propiedades físicas y químicas. Por ejemplo, aminas como A33, A-1, A-210, A-230, A-260, 33-LV, CS-90, 9717 y 9727 se usan comúnmente en la producción, pero es posible que no todas estén disponibles para su uso. R&D propósitos porque su reactividad no tiene una diferencia fundamental. En R extensa&D, las aminas mencionadas anteriormente se pueden clasificar como materiales en la misma categoría. Por ejemplo, si agregar una sustancia particular causa un colapso significativo cuando se usa A33 para hacer espuma, entonces los ocho tipos restantes de aminas podrían considerarse ineficaces.



Un problema común encontrado en R&D es el colapso de la espuma, que es el resultado menos eficiente. A menudo se dice que el análisis y el ajuste sólo se pueden realizar de forma eficaz una vez que la estructura de la espuma sea estable. Muchos casos de colapso de la espuma no se pueden resolver ajustando la fórmula únicamente; O las propiedades de la espuma cambian drásticamente, haciéndola poco práctica, o la espuma permanece inestable. Para solucionar esto, se introducen agentes reticulantes. Agentes reticulantes, comúnmente utilizados como aditivos en R&D, generalmente vienen en dos tipos: agentes estructurados lineales, donde el 1,4-butanodiol representa la materia prima y la formación de urea ocurre a través del crecimiento de la cadena lineal, y agentes estructurados en masa, como dietanolamina y glicerol, que se acercan más a los patrones de crecimiento de la cadena de poliéter. .



Por ejemplo, en una R&En el caso D, ajustar la fórmula no pudo evitar el colapso de la espuma. La experiencia reveló que la fuerte actividad de las aminas provocaba un desequilibrio. El contenido de amina se redujo de 0,2 partes por cien de poliéter a 0,05 partes, y el alto contenido de cianato en la fórmula parecía extraño. La velocidad de reacción general también disminuyó significativamente con la reducción del contenido de aminas, pero el colapso persistió. Más tarde, cambiar a una amina más débil resolvió el problema. Por tanto, a veces la actividad de una amina no puede compensarse únicamente con su concentración. Cabe señalar que la adición de determinadas sustancias puede dar lugar a diferencias significativas en el rendimiento entre la producción de espuma a pequeña y gran escala. En tales casos, el rendimiento de la última espuma producida a gran escala debería ser el principal punto de referencia para el ajuste.



Luz solar, aire y agua.
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Las cosas más comunes y a menudo pasadas por alto.
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son los más preciados. Dominar la producción de espuma, que a primera vista parece sencilla y carente de contenido, en realidad es todo un desafío. Como colega en R&D suele decir: "Tengo muy poco conocimiento (uno se arrepiente de tener muy poco conocimiento cuando es necesario)" y "¿Cuánto tiempo seguiremos haciendo esto? (Hay presión)". R&La producción y el aprendizaje de la producción de espuma implican el uso de puntos conocidos para comprender áreas desconocidas, mientras que la producción y la enseñanza de la producción de espuma implican el uso de áreas conocidas para operar puntos desconocidos. Aunque estos dos aspectos parecen similares, salvar la distancia entre ellos es bastante difícil.