En septiembre de 2021, recibimos una consulta del Sr. Abdullah en Arabia Saudita sobre una máquina de espuma continua. El cliente planeaba establecer una fábrica de espuma de PU para producir productos para los mercados local y yemení. Tenía algunos conocimientos básicos sobre el uso y la selección de máquinas.



El cliente no tenía experiencia previa en la producción de espuma, por lo que estaba especialmente preocupado por el soporte postventa y la asistencia técnica.



Comenzamos analizando el mercado objetivo del cliente (industria específica) y entendiendo los requisitos locales del producto (como la densidad de la espuma, la dureza, etc.) para confirmar las necesidades de producción del cliente.



A través de videoconferencias, guiamos al cliente a través de nuestro proceso de producción de espuma de PU, brindándole una comprensión concreta de la producción de espuma y resaltando las ventajas de conveniencia y eficiencia de nuestras máquinas en comparación con las de otros fabricantes.



Basándonos en nuestros más de 20 años de experiencia en la formación de espuma, compartimos conocimientos con el cliente sobre el uso de la máquina y los desafíos comunes en el proceso de formación de espuma, abordando cualquier inquietud técnica que el cliente pudiera haber tenido.



También proporcionamos al cliente planos de distribución de la fábrica para acelerar la instalación de toda la línea de producción de espuma y al mismo tiempo maximizar la eficiencia de la producción.


Debido al alto nivel de confianza del cliente en nuestro servicio profesional, finalmente nos eligió como su proveedor de maquinaria para espuma y luego repitió compras para una línea de producción de espuma readherida y máquinas cortadoras de espuma.

El material de poliuretano es un polímero en bloque que contiene grupos característicos carbamato producidos por la reacción de poliisocianato y donante de hidrógeno. Debido a las diversas formas de apariencia de los productos generados, su aplicación ha ingresado a diversos campos de la economía mundial. La siguiente es una descripción general de la línea de producción continua horizontal de espuma de bloque flexible de poliuretano.


1. Método Hennecke de superficie plana


El equipo de la línea de producción continua para bloques de espuma de poliuretano flexibles a gran escala fue diseñado y puesto en producción por Hennecke Company en Alemania en 1952, que es la base para la producción continua de bloques de espuma de poliuretano. Muchas empresas han diseñado y fabricado sucesivamente líneas de producción continua para diversas formas de burbujas en bloque, pero hasta el día de hoy sólo se utilizan los principios básicos diseñados por Hennecke. El equipo de producción se muestra en la Imagen 1.



Imagen 1 Diagrama esquemático de la línea de producción de espuma continua de parte superior plana de espuma blanda de poliuretano Hennecke


La línea de producción continua de espuma flexible de poliuretano producida por Hennecke consta de varias partes principales: sección de suministro de materia prima, sección de mezclado y vertido, sección de espumado y curado, sección de corte, sección de poscurado y posprocesamiento del producto. Esta línea de producción tiene una alta eficiencia de producción y requiere un gran suministro de materias primas. Por lo tanto, además de equipar tanques para polioles e isocianatos, son necesarios sistemas separados para el almacenamiento de materias primas, parámetros de proceso, control de condiciones y preparación para garantizar un suministro continuo de materias primas preparadas a la línea de producción durante la operación continua (Imagen 2).




Imagen 2: Sistemas de suministro de medición y sistemas de entrada del cabezal mezclador para 22 componentes


La temperatura tiene un impacto significativo en la reacción de formación de espuma y es necesario un control estricto de la temperatura de la materia prima durante la formación de espuma. Normalmente, la temperatura se controla dentro del rango de 18 a 25°C, con un rango de fluctuación de temperatura de alrededor 1°C. Para la dosificación y suministro de componentes de materia prima se utilizan bombas dosificadoras de alta precisión, con un rango de viscosidad general inferior a 2000 mPas. Para componentes de alta viscosidad como colorantes y retardantes de llama, se pueden utilizar bombas de engranajes. Para evitar fugas de componentes de isocianato, se recomienda el uso de acoplamientos magnéticos. Para facilitar la operación y mejorar la precisión de la dosificación, ahora se combinan algunos aditivos para reducir la cantidad de bombas dosificadoras. Sin embargo, es importante tener en cuenta que ciertos aditivos, como los catalizadores orgánicos de estaño, son sensibles a otros componentes y propensos a degradarse.


El dispositivo mezclador utilizado en esta línea de producción normalmente emplea un cabezal mezclador de baja presión, con el agitador impulsado por un motor de velocidad variable a una velocidad de rotación de 3000 a 6000 r/min. En las empresas modernas de producción continua de espuma en bloque, también se han adoptado equipos de medición, mezcla y formación de espuma de alta presión, lo que permite realizar ajustes en la forma de agitación del cabezal mezclador, el caudal y el tamaño de la boquilla para mejorar la calidad del producto. También se puede configurar un dispositivo de entrada de aire en el cabezal mezclador para crear núcleos de gas y generar una estructura celular fina y densa.


El material bien mezclado se descarga continuamente desde el cabezal mezclador bajo cierta presión. Para evitar que el material salpique y que quede atrapado una gran cantidad de aire provocando grandes huecos dentro del cuerpo de espuma, se toman varias medidas durante el proceso de formación de espuma. Además de reducir la distancia entre el cabezal mezclador y la placa inferior y minimizar la fuerza del impacto, se instalan deflectores de diseño especial, tubos de desviación en forma de cuerno o pico de pato y mallas metálicas en la parte frontal de la salida del cabezal mezclador para reducir el impacto. energía del material

Mientras tanto, la distancia desde el tubo de salida de material hasta la placa inferior debe reducirse a unos 10 mm. Para garantizar la distribución uniforme del material en la placa inferior, se instalan vigas transversales en la línea de producción. El cabezal mezclador se puede ajustar para moverse hacia la izquierda y hacia la derecha en coordinación con la velocidad de movimiento de la cinta transportadora de la placa inferior. Alternativamente, el material se puede dividir en múltiples conductos para ingresar a las ranuras de distribución dispuestas lateralmente en la dirección del movimiento de la placa inferior, asegurando que el material se distribuya uniformemente en la cinta transportadora, como se muestra en la Imagen 3.



Imagen 3 Para evitar que el material escupido salpique, el cabezal mezclador está equipado con unos deflectores.


El material expulsado del cabezal mezclador presenta buena fluidez antes del tiempo de emulsificación. A medida que avanza la reacción, el material mezclado se inicia y expande gradualmente. En el extremo delantero de la cinta transportadora en la sección de expulsión, la cinta transportadora debe estar inclinada en un ángulo de 3° A 9° y equipados con dispositivos de ajuste hidráulico o manual. Esto permite ajustes apropiados del ángulo de inclinación según los requisitos del proceso, asegurando que el material fluya y se inicie uniformemente en una dirección. Si el ángulo de inclinación es demasiado pequeño o la velocidad de movimiento de la cinta transportadora es demasiado lenta, el espesor de la espuma aumenta y el inicio de la espuma se vuelve difícil. Si el ángulo de inclinación es demasiado grande, el material expulsado fluirá demasiado rápido, alcanzando la parte inferior de la capa de espuma que ya ha comenzado a subir, provocando grietas en el cuerpo de espuma.


Normalmente, para unidades de alto caudal, la velocidad de movimiento de la cinta transportadora se controla de 3 a 10 m/min, mientras que para unidades de tamaño mediano, se controla de 1,5 a 3 m/min. Durante la operación, es crucial ajustar cuidadosamente los parámetros del proceso, como la tasa de expulsión, el ángulo de la cinta transportadora y la velocidad de movimiento para mantener una distancia adecuada de 300 a 600 mm entre la línea de distribución expulsada y la línea lechosa formada durante el inicio de la espuma.


El material mezclado expulsado del cabezal mezclador se distribuye directamente sobre el papel de revestimiento preestablecido en la cinta transportadora. En la sección de espumado se monta un dispositivo de transporte y recuperación que incluye cintas transportadoras, un túnel de secado, protecciones laterales y revestimientos de espuma. En el pasado, se usaba comúnmente un sistema de tres revestimientos, con el papel de revestimiento en los lados izquierdo y derecho moviéndose sincrónicamente con el cuerpo de espuma a lo largo del conducto de escape, mientras que el papel de revestimiento inferior avanzaba en sincronía con la cinta transportadora. En el pasado, la parte superior del cuerpo de espuma no estaba restringida, lo que daba como resultado una forma arqueada derrochadora. Posteriormente, se inventaron el método Hennecke-Planidiock (ver Imagen 4) y el método de formación de espuma con superficie plana de Hennecke (ver Imagen 8-5). El método mejorado de Hennecke de superficie plana se utiliza ahora ampliamente.



Imagen 4 Método Hennecke-Planidiock




Imagen 5 Diagrama esquemático del proceso de formación de espuma con superficie plana de Hennecke


Ambos métodos de producción antes mencionados están equipados con placas de presión de equilibrio mecánico en la parte superior del cuerpo de espuma ascendente para reducir el volumen de residuos arqueados generados en la parte superior del cuerpo de espuma. Actualmente, el equipo para la formación de espuma de superficie plana de Hennecke a menudo emplea cuatro papeles de revestimiento sincronizados para moverse hacia arriba, hacia abajo, hacia la izquierda y hacia la derecha junto con la cinta transportadora.


Los materiales de revestimiento para el cuerpo de espuma incluyen papel de revestimiento especializado y película plástica. El material base del papel de revestimiento es papel kraft resistente y duradero, tratado con agentes desmoldantes como polidimetilsiloxano o parafina, o recubierto con productos químicos no adhesivos como el polietileno. En los últimos años, algunas instalaciones de producción han comenzado a utilizar películas plásticas rentables como el polietileno, pero es importante asegurarse de que la película no se arrugue durante el funcionamiento. Independientemente del material del revestimiento, éste debe permanecer plano y sin pliegues durante el funcionamiento.


En el túnel de secado de la sección de espuma, el cuerpo de espuma se expande y forma espuma sobre el papel de revestimiento de la cinta transportadora. Dependiendo de la formulación de producción específica, el calor generado por la reacción del material o fuentes de calor externas se utilizan para acelerar la reacción, el curado y la solidificación del cuerpo de espuma, logrando la resistencia y el rendimiento deseados para el proceso posterior. El túnel de secado está equipado con múltiples dispositivos de escape para eliminar diversos gases nocivos producidos por el cuerpo de espuma. Después de la purificación, estos gases se liberan a la atmósfera.


El sistema de cinta transportadora para el cuerpo de espuma requiere una superficie extremadamente lisa y funciona de manera muy constante y sin vibraciones. La separación entre las protecciones laterales se puede ajustar dentro de un cierto rango según sea necesario, lo que permite la producción de cuerpos de espuma rectangulares de diferentes anchos. La anchura puede alcanzar hasta 2,2 metros y la altura de los cuerpos de espuma producidos suele superar 1 metro.


Tras pasar por el túnel de secado, aunque el cuerpo de espuma aún no ha alcanzado su máximo rendimiento, sí que ha ido tomando forma. Para facilitar las etapas posteriores del trabajo, se utiliza una máquina cortadora de ensamblaje en línea para cortar el cuerpo de espuma en las longitudes deseadas. Después de esto, se realiza un poscurado para garantizar una reacción completa antes del procesamiento posterior.


2. Método de espuma con movimiento descendente Maxfoam


El método Maxfoam, también conocido como método de espuma descendente, fue inventado por el científico noruego Leader Berg en 1959. Emplea un enfoque distintivo, donde la placa inferior de espuma se mueve hacia abajo. El principio fundamental implica elevar el extremo frontal de una placa inferior móvil a una posición de aproximadamente el 70% de la altura final prevista de la espuma. Esto permite inclinar toda la placa inferior hacia abajo. A medida que el material vertido se eleva hasta aproximadamente el 30% de la altura de su espuma, la placa inferior inferior se mueve hacia abajo a la velocidad de expansión de la espuma. Esto hace que el 70% restante de la altura de la espuma se expanda hacia abajo, dando como resultado un cuerpo de espuma con una sección transversal rectangular. El principio y el equipamiento se pueden ver en la Imagen 6. Leader Berg utilizó este principio para diseñar y desarrollar el renombrado proceso de espumado descendente Maxfoam, que se muestra en la Imagen 7.



Imagen 6 Diagrama esquemático del principio del método de movimiento descendente de la placa inferior.




Imagen 7 Diagrama esquemático del proceso de formación de espuma con movimiento descendente de Maxfoam


Durante el desarrollo del aparato de producción Maxfoam, Leader Berg inicialmente colocó un deflector en el punto de descarga del material mezclado. Esto evolucionó gradualmente hasta convertirse en un canal de espuma alargado hacia abajo, y la placa plana por donde fluía el material se transformó en una placa inferior inclinada hacia abajo. Esta alteración cambió la expansión hacia arriba del cuerpo de espuma durante el inicio a una expansión hacia abajo, lo que llevó a la creación del renombrado proceso de formación de espuma Maxfoam. La empresa de Leader Berg se ha dedicado a la investigación, desarrollo, producción y venta de procesos y equipos de producción de espuma en bloques de poliuretano flexible, convirtiéndose en una de las empresas más destacadas en este campo. El flujo del proceso básico se puede ver en la Imagen 8.



Foto 8 Equipo Maxfoam producido por Hennecke


(1) La sección transversal del cuerpo de espuma producido tiene una forma rectangular regular, lo que produce una reducción significativa en la tasa de desperdicio y un alto rendimiento de productos terminados. En los procesos tradicionales, el desperdicio de cortes de bordes y esquinas es aproximadamente del 15%. En el método de deslizamiento del borde Draka, es alrededor del 12%. Sin embargo, los residuos generados por el proceso Maxfoam son inferiores al 8%. Con mejoras adicionales, como el uso de horquillas giratorias, dispositivos de tracción y aplanamiento cubiertos con una película de polietileno para envolver completamente el cuerpo de espuma (ver Imagen 9) y la utilización del calor generado por los reactivos para calentar la placa inferior y hacer la piel inferior de Con el diluyente de espuma, el desperdicio se puede reducir del 1% al 2%.



Imagen 9 Colocación del dispositivo (b) de la horquilla giratoria delgada de polietileno (a) y del dispositivo aplanador (c)


(2) El equipo está bien diseñado, fabricado con precisión, controlado con precisión, con una larga vida útil, bajos costos de producción y, por lo general, requiere solo de 3 a 4 personas para su operación, con bajos costos de mantenimiento.


(3) El exclusivo proceso de formación de espuma garantiza que el cuerpo de espuma producido tenga una densidad uniforme y constante, una estructura celular fina y una calidad excelente.


(4) Un panel de control típico o un sistema informático mejorado monitorea todo el proceso de producción con precisión.


(5) La gama de materias primas aplicables es amplia e incluye tanto tipos de poliéter como de poliéster. Se pueden producir varios tipos de cuerpos de espuma, incluida la espuma flexible estándar, así como la espuma de alta resiliencia, la espuma ignífuga, la espuma rellena, la espuma viscoelástica y la espuma producida con espuma de dióxido de carbono.

En 1960, Leader Berg fundó su propia empresa, Laader Berg AS, dedicada a la investigación y producción de equipos de producción continua de espuma de poliuretano. Los componentes clave de la máquina de espuma MaxformTM básica son el Multi Trough (Imagen 10) y la placa de caída. Como se muestra en el esquema del equipo en la Imagen 11, los materiales mezclados se transportan a través de múltiples tuberías hasta la entrada inferior del canal múltiple. El material comienza a reaccionar en el canal múltiple y fluye hacia el papel de revestimiento inferior deslizándose sobre la placa de caída inclinada justo antes de la emulsificación del líquido mezclado. La espuma del canal múltiple se desborda uniformemente y se extiende entre las dos paredes laterales de la placa de caída. El volumen de desbordamiento del canal múltiple se puede ajustar según la fórmula de espuma y el volumen de producción, y su altura de salida se establece en el 70 % de la altura final de la espuma.

Al mismo tiempo, el ángulo, la cantidad, la longitud y el ancho de la placa de caída inclinada se pueden ajustar de acuerdo con la fórmula y el volumen de producción, asegurando que el cuerpo de espuma complete su proceso de expansión total cuando llegue a la cinta transportadora horizontal. Durante el flujo descendente del cuerpo de espuma en el canal de espuma de la placa de caída, la fricción entre el cuerpo de espuma y las paredes laterales se elimina por gravedad descendente, dando como resultado una estructura de espuma más uniforme y suave en ambos lados del cuerpo de espuma. El cuerpo de espuma descarga los gases residuales producidos durante la producción en el canal de espuma, completa la maduración del cuerpo de espuma y luego puede proceder al proceso de corte.



Imagen 10 Múltiples ranuras para la máquina de espuma Maxfoam con múltiples canales



Imagen 11 Esquema básico de MaxfoamTM


Nuestra empresa también produce este tipo de línea de producción basándose en este método de formación de espuma. La referencia de introducción es la siguiente (ver Imagen 12)


Parámetros técnicos de la línea de producción automática de espuma continua horizontal SAB-CF02 producida por Sabtech Technology


1. Especificación principal de la máquina: longitud total 42m × ancho 6m × 4metro


2. Ancho de la esponja de espuma: 915 mm ~ 2350 mm


3. Altura de espuma: por debajo de 1300 mm


4. Velocidad de formación de espuma: 1500 rpm ~ 7000 rpm


5. Salida máxima: 350kg/min


6. Modo de pulverización: dispositivo a través del canal, con control inversor


7. Especificación de la caja de espuma: L21m * W4.5m * H3m


8. Línea transportadora interior del horno (estándar): L27m * W2.6m * H0.8m


9. Enlaces laterales del horno (estándar) L21m * H1.3m


10. Marco de caída: 7 secciones de ajuste eléctrico de altura/cadena de motor de desaceleración de 0,2 KW se utilizan para impulsar el ajuste de la cremallera entre cada sección de la placa.


11. Dispositivo de elevación de papel lateral: movimiento eléctrico delantero y trasero, ajuste eléctrico de altura de la palanca de elevación, control independiente del lado izquierdo y derecho.


12. Sistema de recogida y liberación de película lateral: la película lateral y el dispositivo de liberación de película de elevación están equipados con un motor, la película lateral adopta un dispositivo de embrague de polvo magnético para enrollarse automáticamente.


13. Sistema de almacenamiento de papel inferior.


14. Extractor de aire: 3kw * 2 juegos (excluyendo el tubo de escape)

15. Sistema de temperatura constante: Termostato frío y caliente refrigerado por aire de 20HP. La válvula proporcional está instalada en la entrada frontal del serpentín del tanque y la temperatura de la materia prima se controla y configura.


16. Fuente de alimentación: trifásica 380V 50HZ



Figura 12 Unidad de formación de espuma continua horizontal Sabtech Technology Limited3


3. Método de espuma vertical


En 1971, la empresa Hyman Development Corporation, con sede en el Reino Unido, desarrolló una tecnología y un equipo únicos para el proceso de espuma vertical. El aparato consta principalmente de un sistema de tanque de almacenamiento de material, un sistema de transporte dosificador, un sistema de inyección de mezcla, un dispositivo de formación de espuma en forma de barril, un dispositivo de calentamiento y elevación de espuma, así como un mecanismo de corte (ver Imagen 13).



Foto 13 Diagrama esquemático del equipo de espumado vertical.


El sistema de tanques de almacenamiento de material consta de cinco componentes principales: tanques de materia prima (equipados con control de temperatura y dispositivos de agitación) para PPG, con TDI como materia prima principal, mezclado con agua, aceite, catalizador de amina, aditivos, agente espumante MC y Catalizador orgánico de estaño. Sus sistemas de medición y transporte generalmente utilizan bombas de engranajes impulsadas por motores de velocidad continua y también se pueden agregar medidores de flujo para mejorar la precisión de la medición. Generalmente se eligen cabezales mezcladores de baja presión y de tipo agitador. Una vez mezclados los materiales, se inyectan a través de tuberías desde el fondo al cubo cónico de espuma. El cubo de espuma está preequipado con láminas continuas de película de polietileno. A medida que los materiales mezclados reaccionan y forman espuma, inicialmente se mueven horizontalmente, llenando la sección transversal cónica y subiendo gradualmente a medida que la sección transversal se expande, llenando finalmente el cubo revestido con película de polietileno y moviéndose hacia arriba hacia la sección de calentamiento. Un sistema de calentamiento eléctrico rodea la sección de calentamiento para acelerar el proceso de maduración de la espuma.


El ascenso de la espuma se facilita mediante transportadores verticales equipados con finas agujas (de 10 a 15 mm de longitud). Alrededor de todo el cuerpo de espuma están dispuestos varios transportadores de este tipo, con sus finas agujas incrustadas en la espuma de cierta resistencia. A medida que gira la cinta transportadora, la espuma se levanta gradualmente. La parte superior del equipo está equipada con una máquina cortadora y un mecanismo de embrague vinculado que activa la máquina cortadora cuando el cuerpo de espuma alcanza la altura designada. Los trozos de espuma cortados se transportan a lo largo de un carro inclinado hasta la cámara de posmaduración.

Este proceso puede producir cuerpos de espuma con secciones transversales cuadradas o circulares, simplemente cambiando la forma del cubo de espuma. Durante la producción continua, el color de la espuma se puede cambiar en línea, con una zona de transición de sólo 150 mm. Esto no sólo facilita los cambios de color sino que también mantiene un alto rendimiento de productos de espuma terminados. El rendimiento de densidad y dureza en la sección transversal de la espuma es consistente y el espesor de la piel de la espuma en los bordes es delgado, lo que resulta en bajas tasas de desperdicio. Es importante destacar que los equipos de espuma vertical ocupan un espacio más pequeño, solo una cuarta parte del de los equipos de espuma horizontal tradicionales, lo que los hace adecuados para pequeñas y medianas empresas. Los productos no sólo son adecuados para productos de espuma blanda en general, sino que también los cuerpos de espuma circulares cortados son particularmente adecuados para su uso como materiales de revestimiento de ropa.


El proceso de formación de espuma vertical impone requisitos más estrictos en aspectos como materias primas, formulaciones y ajuste y control del proceso de producción, en comparación con el proceso de producción de espumas en bloque horizontal. Para producir espuma de alta calidad es necesario un control preciso de diversos parámetros del proceso, como la temperatura de la materia prima, las proporciones de formulación, la velocidad de descarga de la espuma, la velocidad de inyección de aire, la velocidad de mezcla, la temperatura de la sección de maduración y la velocidad de tracción. En la producción real, es probable que ocurran los siguientes problemas y deben abordarse:


1. Tasa de contracción o celda cerrada de espuma alta:


Esto puede resultar del uso excesivo de catalizador orgánico de estaño, lo que lleva a una gelificación rápida durante la formación de espuma y un crecimiento excesivo de la resistencia de la pared de los poros. Además, un exceso de estabilizador de espuma puede dificultar la formación de una estructura de espuma de células abiertas debido a su excesiva estabilidad.


2.Grietas del cuerpo de espuma:


El agrietamiento del cuerpo de espuma a menudo se debe a errores en la formulación o dosificación. Cantidades insuficientes de catalizador orgánico de estaño y estabilizador de espuma pueden provocar una disminución de la reactividad. Los factores mecánicos, como la presencia de impurezas, la contaminación por aceite dentro del cuerpo de espuma y las fluctuaciones en la velocidad de tracción, también pueden contribuir al agrietamiento extenso del cuerpo de espuma.


3. Grandes cavidades de burbujas en cuerpo de espuma.:


Cuando aparecen grandes cavidades de burbujas en el cuerpo de espuma, es importante inspeccionar minuciosamente los siguientes aspectos: Cuando hay una distribución regular de burbujas de aire, verifique si hay problemas de fugas de aire en la cámara de mezcla, tuberías de alimentación y otros equipos. Si hay algunas burbujas cónicas grandes, podría deberse a una temperatura excesivamente alta de la materia prima, lo que hace que el agente espumante se vaporice más fácilmente. Cuando el cuerpo de espuma presenta grandes burbujas de aire distribuidas irregularmente, la causa principal podría ser una velocidad de mezcla excesiva, lo que resulta en una mayor cantidad de aire atrapado. Normalmente, con un cabezal mezclador bien sellado, la velocidad de mezclado debe controlarse dentro del rango de 2500 a 3000 rpm. Si aparecen grandes perforaciones o burbujas interconectadas en la lámina de espuma sin una estructura de red clara, podría deberse a una entrada excesiva de aire en el cabezal mezclador.


4.El cuerpo de espuma se desliza hacia abajo:


Este problema debe considerarse desde varios aspectos, incluidos errores de formulación, tiempo excesivo de formación de espuma, formación de espuma insuficiente, temperatura de maduración excesivamente baja y coordinación inadecuada del transportador de tracción. Es un problema que puede ocurrir fácilmente en las etapas iniciales del equipo.



Imagen 14 Diagrama esquemático del proceso de producción del dispositivo de línea de producción continua de espuma flexible de poliuretano con oscilación de presión.


(1) Abra la puerta de la cámara intermedia 3a y cierre la puerta de la cámara de salida 3b. Active el sistema de control de presión 4a4b para llevar la presión en todo el canal al valor de presión establecido. El rango de presión típico es de 50 a 150 kPa (0,5 a 1,5 atm).


(2) Encienda la máquina de espuma y el material mezclado ingresa al canal de desbordamiento en el canal cerrado y fluye hacia la placa de caída para formar espuma bajo el entorno de presión establecido.


(3) Después de que el cuerpo de espuma se haya curado preliminarmente y se le haya dado forma a una longitud determinada, la máquina cortadora funciona para cortarlo.


(4) El cuerpo de espuma cortado ingresa al área posterior del canal. Cierre la puerta de la cámara intermedia, ajuste la presión en el área trasera para que sea igual a la presión ambiental, abra la puerta de la cámara de salida y transporte el cuerpo de espuma al área de curado para completar el curado. Al mismo tiempo, la puerta de la cámara de salida debe cerrarse inmediatamente y el dispositivo de regulación de presión debe activarse inmediatamente para igualar su presión con la presión en todo el canal. Luego, abra la puerta de la cámara intermedia para acomodar el siguiente cuerpo de espuma cortado.


Esta línea de producción es monitoreada por computadoras altamente automatizadas, con control de segmentos del canal, conmutación de ciclos y sistema de ajuste de presión. Dependiendo del canal sellado, ya sea un recipiente al vacío o a presión, se pueden producir cuerpos de espuma con secciones transversales rectangulares o circulares. A partir de esta línea de producción continua también se han desarrollado líneas de producción intermitente con espumado a presión variable tipo caja. Aunque la eficiencia de producción es alta, el sistema de control es complejo y el equipo es voluminoso, con longitudes de canales sellados que a menudo superan los cientos de metros, lo que resulta en una inversión significativa.

Lo anterior proporciona una introducción a la línea de producción continua horizontal de bloques flexibles de espuma de poliuretano. Espero que pueda ayudarle a elegir una línea de producción continua de espuma flexible de poliuretano. Bienvenido a dejar un comentario y discutir conmigo más sobre la espuma de poliuretano.

1
Abrasador del núcleo (la temperatura del centro excede la temperatura de oxidación del material)


A
Poliéter polioles de mala calidad: humedad excesiva, alto contenido de peróxido, impurezas de alto punto de ebullición, concentración elevada de iones metálicos, uso inadecuado de antioxidantes.


B
Problemas de formulación: alto índice TDI en fórmulas de baja densidad, proporción inadecuada de agua a agentes espumantes físicos, agente espumante físico insuficiente, agua excesiva.


C
Impacto climático: altas temperaturas en verano, lenta disipación del calor, altas temperaturas de los materiales, alta humedad que hace que la temperatura central supere la temperatura de oxidación.


D
Almacenamiento inadecuado: aumento del índice TDI que conduce a la acumulación de calor durante el poscurado, lo que provoca una temperatura interna elevada y quemaduras en el núcleo.



2
Gran deformación por compresión



A
Poliéter Poliol: Funcionalidad inferior a 2,5, relación de óxido de propileno superior al 8%, alta proporción de componentes de bajo peso molecular, insaturación superior a 0,05 mol/kg.


B
Condiciones del proceso: La temperatura del centro de reacción es demasiado baja o demasiado alta, postcurado deficiente, reacción incompleta o quemado parcial.


C
Fórmula del proceso: índice TDI demasiado bajo (controlado entre 105 y 108), exceso de octoato estannoso y aceite de silicona en aceite de silicona, bajo contenido de aire en espuma, alto contenido de células cerradas.



3
Espuma suave (dureza disminuida a la misma densidad)


A
Poliéter polioles: baja funcionalidad, bajo valor de hidroxilo, alto peso molecular.


B
Formulación del proceso: octoato T9 insuficiente, reacción de gelificación lenta, menor contenido de agua con la misma cantidad de catalizador de estaño, mayor cantidad de agentes espumantes físicos, dosis alta de aceite de silicona altamente activo, bajo índice TDI.



4
Tamaño de celda grande


A
Mezcla deficiente: mezcla desigual, tiempo de crema corto; aumente la velocidad del cabezal mezclador, reduzca la presión del cabezal mezclador, aumente la inyección de gas.


B
Formulación del proceso: aceite de silicona por debajo del límite inferior, octoato de estaño de calidad insuficiente o deficiente, velocidad de gelificación lenta.



5
Densidad superior al valor establecido


A
Poliéter polioles: baja actividad, alto peso molecular.


B
Formulación del proceso: aceite de silicona por debajo del límite inferior, índice TDI bajo, índice de espuma bajo.


C
Condiciones climáticas: baja temperatura, alta presión. Un aumento del 30% en la presión atmosférica aumenta la densidad entre un 10% y un 15%.



6
Células y huecos colapsados ​​(tasa de evolución de gas mayor que la tasa de gelificación)


A
Poliéter polioles: índice de acidez excesivo (afecta la velocidad de reacción), altas impurezas, baja actividad, alto peso molecular.


B
Formulación del proceso: exceso de amina, catalizador bajo en estaño (espuma rápida y gelificación lenta), índice TDI bajo, aceite de silicona insuficiente o ineficaz.


C
Máquina de espuma de baja presión: reduce la inyección de gas y la velocidad del cabezal mezclador.



7
Alta proporción de celdas cerradas


A
Poliéter polioles: alta proporción de epoxi etano, alta actividad, a menudo ocurre cuando se cambia a poliéter polioles con diferentes niveles de actividad.


B
Formulación del proceso: exceso de octoato de estaño, alta actividad de isocianato, alto grado de reticulación, alta velocidad de reticulación, exceso de aminas y agentes espumantes físicos que conducen a una baja presión de la espuma, alta elasticidad de la espuma que resulta en una mala apertura de las celdas, índice TDI excesivamente alto que conduce a una alta celda cerrada relación.



8
Contracción (tasa de gelificación mayor que la tasa de formación de espuma)


A
Alta proporción de celdas cerradas, contracción durante el enfriamiento.


B
Condiciones de proceso: baja temperatura del aire y del material.


C
Formulación del proceso: exceso de aceite de silicona, menos amina, más estaño, bajo índice TDI.


D
Máquina de espuma de baja presión: aumente la velocidad del cabezal mezclador, aumente la inyección de gas.



9
Agrietamiento


A
"
八

Las grietas con forma de "indican exceso de amina, las grietas de una sola línea indican exceso de agua".


B
Grietas medias e inferiores: amina excesiva, velocidad de formación de espuma rápida (agente de soplado físico excesivo, aceite de silicona deficiente y calidad del catalizador).


C
Grietas superiores: tasa de gelificación de desprendimiento de gas desequilibrada (baja temperatura, baja temperatura del material, catalizador insuficiente, menos amina, mala calidad del aceite de silicona).


D
Grietas internas: baja temperatura del aire, alta temperatura central, bajo índice TDI, exceso de estaño, alta resistencia a la formación de espuma temprana, aceite de silicona altamente activo en pequeñas cantidades.


E
Grietas laterales medias: aumentar la dosis de estaño.


F
El agrietamiento a lo largo del proceso puede deberse a discrepancias en la caída de la placa y la reacción de formación de espuma, o a una formación de espuma prematura o a placas incorrectas. Además de la formulación, también se relaciona con la suavidad del papel base; si el papel base está arrugado, puede dividir el líquido en varias partes, provocando grietas.



10
Estructura celular borrosa


A
Velocidad de agitación excesiva.


B
Alto volumen de inyección de aire.


C
Flujo inexacto de la bomba dosificadora.


D
Tuberías y filtros de material obstruidos.



11
Grietas en el borde inferior (exceso de amina, velocidad de formación de espuma rápida)


Poros grandes en la superficie: agente de soplado físico excesivo, aceite de silicona deficiente y calidad del catalizador.



12
Mal rendimiento a baja temperatura


Mala calidad inherente de los poliéter polioles: bajo valor de hidroxilo, baja funcionalidad, alta insaturación, bajo índice TDI con el mismo uso de estaño.



13
Ventilación deficiente


A
Condiciones climáticas: baja temperatura.


B
Materias primas: alto contenido de poliéter poliol, aceite de silicona altamente activo.


C
Formulación del proceso: exceso de estaño, o bajo contenido de estaño y aminas con el mismo uso de estaño, alto índice TDI.

14.

Mal rebote


A
Materias primas: poliéter polioles de alta actividad, bajo peso molecular, aceite de silicona altamente activo.


B
Formulación del proceso: alto contenido de aceite de silicona, exceso de estaño, alto contenido de agua con el mismo uso de estaño, alto índice TDI, gran cantidad de aceite y polvo blanco.



15
Mala resistencia a la tracción


A
Materias primas: polioles de poliéter de bajo peso molecular excesivo, valor de hidroxilo de baja funcionalidad.


B
Formulación del proceso: estaño insuficiente, mala reacción de gelificación, alto índice TDI con el mismo uso de estaño, bajo contenido de agua, baja reticulación.



16
Humo durante la formación de espuma


El exceso de amina libera una gran cantidad de calor durante la reacción del agua y del TDI, lo que provoca la evaporación de sustancias de bajo punto de ebullición y humo. Si no es un humo abrasador, el humo se compone principalmente de TDI, sustancias de bajo punto de ebullición y cicloalcanos monómeros en poliéter polioles.



17
Espuma con vetas blancas


Rápida reacción de formación de espuma y gelificación, pero transferencia lenta en la formación de espuma continua, lo que da como resultado una capa densa debido a la compresión localizada, provocando vetas blancas. Aumente la velocidad de transferencia o reduzca la temperatura del material, reduzca el uso de catalizador.



18
Espuma quebradiza


El exceso de agua en la formulación provoca la formación excesiva de biuret, que no se disuelve en aceite de silicona. Mal uso de catalizador de estaño, reacción de reticulación insuficiente, alto contenido de poliéter polioles de bajo peso molecular, alta temperatura de reacción que provoca rotura de enlaces éter y disminución de la resistencia de la espuma.



19
Densidad de la espuma inferior al valor establecido


El índice de espuma es demasiado alto debido a una medición inexacta, alta temperatura y baja presión.



20
Hacer espuma con piel, piel de borde y aire inferior


Exceso de estaño, amina insuficiente, velocidad de formación de espuma lenta, velocidad de gelificación rápida, baja temperatura durante la formación de espuma continua.



21
Tasa de alargamiento demasiado alta


A
Materias primas: poliéter polioles de alta actividad, baja funcionalidad.


B
Formulación del proceso: bajo índice TDI, reticulación insuficiente, alto contenido de estaño




22
Espuma incontrolada (pequeñas burbujas que se mueven rápidamente debajo de la superficie)

)

A
Máquina de espuma de baja presión: aumente la velocidad del cabezal mezclador, disminuya la inyección de gas.


B
Máquina de espuma de alta presión: aumente la presión del cabezal mezclador.



23. Líneas lechosas en movimiento


A
Aumentar la velocidad del transportador


B
Ajuste la inclinación de la placa de amortiguación.


C
Reducir el uso de catalizadores de amina



24.Reflujo del material insertado


A
Aumentar la velocidad del transportador



B
Ajuste la inclinación de la placa de amortiguación.


C
Incrementar el uso de catalizadores de amina.



25. Pozos lunares


A
Máquina de espuma de baja presión: reduce la velocidad del cabezal mezclador y la inyección de gas.


B
Máquina de espuma de alta presión: aumente la presión del cabezal mezclador.


C
Calidad del aceite de silicona

asunto.


D
Aumente la cantidad de amina mientras reduce la cantidad de estaño para garantizar una apertura celular adecuada.



26. Curado lento, pegajoso

Superficie


La resistencia del polímero aumenta demasiado lentamente, lo que da como resultado una espuma suave y pegajosa que es difícil de cortar.


Los bloques de espuma parecen inestables al salir de los canales.



Aumente el uso de catalizador, verifique la precisión de las mediciones de poliol, agua y TDl.

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.