Maquinaria de producción de colchones de ALFORU

Adquisición integral de equipos para espumado continuo, espuma regenerada y corte de espuma.


Antecedentes del proyecto


En septiembre de 2021, recibimos una consulta del Sr. Abdullah, un cliente de Arabia Saudita. Su plan era construir una nueva fábrica de espuma de poliuretano (PU) para abastecer el mercado local saudí y el mercado yemení, principalmente para productos de espuma de poliuretano flexible para muebles y colchones. También tenía previsto incluir el procesamiento posterior.


El cliente contaba con operarios locales especializados en espumado y con algunas condiciones básicas de producción. A medida que el proyecto avanzaba, se requirió una planificación coordinada de los productos objetivo, la configuración de los equipos, la distribución de la fábrica y la conexión entre el espumado y el procesamiento posterior.




Comunicación temprana y apoyo al proyecto


Para este proyecto, primero hablamos con el cliente sobre el mercado objetivo y la dirección del producto, y luego le comunicamos los requisitos básicos para la producción de espuma de poliuretano flexible para muebles y colchones, incluyendo la densidad, la dureza y la conexión con el corte y el procesamiento posteriores.


En función de las condiciones de la fábrica del cliente, proporcionamos un plano de distribución para organizar la ubicación de los equipos, el flujo de producción, la conexión entre la zona de espumado y la zona de procesamiento posterior, y el espacio de trabajo de los operarios.


Durante el proceso de comunicación, realizamos varias videoconferencias con el cliente y le mostramos nuestro proceso real de producción de espuma de poliuretano flexible. Esto le permitió comprender directamente el funcionamiento de la máquina de espumado continuo, la conexión del proceso durante el espumado y cómo el corte y el procesamiento posteriores se integrarían en la producción real.


En lo que respecta al análisis del equipo, la comunicación se centró en las preguntas específicas del cliente, incluyendo la facilidad de operación diaria, las diferencias prácticas entre los distintos diseños de equipos y qué configuraciones eran más adecuadas para las condiciones actuales del proyecto.



La máquina de espuma reciclada comprada por este cliente




Por qué el cliente finalmente nos eligió.


El cliente inicialmente preguntó por una máquina de espuma continua. A medida que avanzaba la comunicación, la conversación se fue ampliando gradualmente, pasando de una sola máquina a la línea de producción completa y la configuración de la fábrica. Su decisión de continuar el proyecto con nosotros se debió principalmente a los siguientes puntos.


1. La comunicación se mantuvo centrada en las necesidades reales del proyecto del cliente.
Durante la comunicación, las inquietudes del cliente no se limitaron a la máquina de espuma continua en sí. También se centró en las necesidades del mercado objetivo, la dirección del producto, los requisitos de producción de espuma de poliuretano flexible para muebles y colchones, la relación entre el espumado y el procesamiento posterior, y cómo organizar la nueva fábrica en las condiciones existentes. La conversación se mantuvo centrada en estas cuestiones concretas del proyecto.


2. La solución se desarrolló en función de las condiciones reales del proyecto.
Se trataba de un nuevo proyecto de fábrica, pero el cliente ya contaba con operarios locales especializados en espumado y algunas condiciones básicas de producción. A medida que avanzaba la comunicación, se desarrolló la solución en función de estas condiciones reales de la fábrica, incluyendo la planificación de la distribución, la configuración de los equipos y la conexión entre el espumado y el procesamiento posterior.


3. La discusión abarcó no solo la selección de equipos, sino también su uso real en la producción.
La comunicación no se limitó a la selección de equipos. También abarcó el funcionamiento diario, las diferencias prácticas entre los diseños de equipos y qué configuraciones eran más adecuadas para el proyecto en cuestión. Los temas tratados en la fase inicial continuaron durante la posterior discusión sobre la solución.




Contenido final de la adquisición
Tras confirmar el plan, el cliente completó la compra en mayo de 2022. La adquisición incluyó: una completa línea de producción de espumado continuo una línea de producción de espuma reciclada, que incluye: máquina de espuma reciclada , caldera de vapor, máquina trituradora de espuma uno Máquina de corte de espuma CNC dos máquinas de corte de espuma circulares uno máquina de corte de espuma vertical


Carga de la línea de espuma reconstituida



Máquina de carga continua de espuma y máquina de corte de espuma




Debido a la pandemia que se vivía en aquel momento, nuestro ingeniero no pudo desplazarse a la fábrica del cliente para realizar la instalación in situ, por lo que proporcionamos asistencia remota al equipo del cliente durante el proceso de instalación.


Si también está planificando una nueva fábrica de espuma de poliuretano o evaluando líneas de producción de espuma continua, líneas de espuma regenerada y configuraciones de máquinas de corte, puede enviarnos la descripción de su producto, las condiciones de su fábrica y su plan de proyecto. Podemos analizar con usted una solución adecuada según su situación particular.

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 (temperatura central que excede la temperatura de oxidación del material)


A
Poliétoles poliéter de baja calidad: humedad excesiva, alto contenido de peróxido, altas impurezas de punto de ebullición, concentración elevada de iones metálicos, uso inadecuado de antioxidantes.


B
Problemas de formulación: índice de TDI alto en fórmulas de baja densidad, relación inadecuada de agua a agentes de soplado físico, agente de soplado físico insuficiente, agua excesiva.


C
Impacto climático: altas temperaturas de verano, disipación de calor lento, altas temperaturas de materiales, alta humedad que conduce a la temperatura central que supera la temperatura de oxidación.


D
Almacenamiento inadecuado: un aumento del índice de TDI que conduce a la acumulación de calor durante el curado posterior, lo que resulta en una temperatura interna elevada y un quemador del núcleo.



2 Deformación de compresión grande


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, pobre después de curación, reacción incompleta o quemaduras parciales.


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



3
Espuma blando (disminución de la dureza a la misma densidad)


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


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



4
Tamaño de celda grande


A
Pobre mezcla: mezcla desigual, tiempo de crema corto; Aumente la velocidad de mezcla de la cabeza, reduzca la presión de mezcla de la cabeza, aumente la inyección de gas.


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



5
Densidad mayor que el valor establecido


A
Poliéter poliols: baja actividad, alto peso molecular.


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


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



6
Células colapsadas y huecos (tasa de evolución del gas mayor que la tasa de gelificación)


A
Poliéter poliolos: valor ácido excesivo (afecta la velocidad de reacción), altas impurezas, baja actividad, alto peso molecular.


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


C
Máquina de espuma de baja presión: reduzca la inyección de gas y la velocidad de mezcla de la cabeza.



7
Alta relación de células cerradas


A
Poliéter poliols: alta relación epoxi etano, alta actividad, a menudo ocurre al cambiar a poliéter poliols con diferentes niveles de actividad.


B
Formulación del proceso: estaño de octoato excesivo, alta actividad de isocianato, alto grado de reticulación, alta velocidad de reticulación, amina excesiva y agentes de soplado físico que conducen a una presión de espuma baja, alta elasticidad de espuma que resulta en una apertura de células deficiente, un índice de TDI excesivamente alto que conducen a una alta relación de células cerradas.



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


A
Alta relación de células cerradas, contracción durante el enfriamiento.


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


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


D
Máquina de espuma de baja presión: aumente la velocidad de mezcla de la cabeza, aumente la inyección de gas.



9
Agrietamiento


A
Las grietas en forma de "八" indican el exceso de amina, las grietas de una sola línea indican el exceso de agua.


B
Grietas media e inferior: amina excesiva, velocidad de espuma rápida (agente de soplado físico excesivo, poca aceite de silicona y calidad de catalizador).


C
Grietas superiores: tasa de gelificación de evolución gases 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 de TDI, estaño excesivo, resistencia a la espuma temprana alta, aceite de silicona altamente activo en pequeñas cantidades.


E
Grietas intermedias laterales: aumentar la dosis de estaño.


F
El agrietamiento en todo el proceso puede deberse a discrepancias en la placa de caída y la reacción de espuma, o espuma prematura o 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, causando grietas.



10
Estructura celular borrosa


A
Velocidad de agitación excesiva.


B
Volumen de inyección de aire alto.


C
Flujo de bomba de medición inexacta.


D
Tuberías y filtros de material obstruido.



11
Grietas del borde inferior (amina excesiva, velocidad de espuma rápida)


Surface Grandes poros: agente excesivo de soplado físico, poca calidad de aceite de silicona y calidad del catalizador.



12
Mal rendimiento de baja temperatura


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



13
Pobre ventilación


A
Condiciones climáticas: baja temperatura.


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


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



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Problemas y soluciones comunes para la producción de producción de espuma de poliuretano 2

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Problemas y soluciones comunes para la producción de producción de espuma de poliuretano 1


14.
Mal rebote


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


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



15
Mala resistencia a la tracción


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


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



16
Humo durante la espuma


La amina excesiva libera una gran cantidad de calor durante el agua y la reacción de TDI, lo que provoca la evaporación de sustancias y humo de baja ebullición. Si no es un quemador central, el humo consiste principalmente en TDI, sustancias de bajo costo y cicloalcanos monómeros en poliéter poliols.



17
Espuma con rayas blancas


Reacción de espuma rápida y gelificación pero transferencia lenta en espuma continua, lo que resulta en una capa densa debido a la compresión localizada, causando rayas blancas. Aumente la velocidad de transferencia o la baja temperatura del material, reduzca el uso del catalizador.



18
Espuma frágil


El agua excesiva en la formulación conduce al exceso de formación de biuret, que no se disuelve en el aceite de silicona. Mal uso del catalizador de estaño, reacción insuficiente de reticulación, alto contenido de poliétlos de poliéter de bajo peso molecular, alta temperatura de reacción que causa la rotura del enlace de éter y disminución de la resistencia a la espuma.



19
Densidad de espuma inferior al valor establecido


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



20
Espuma con piel, piel de borde y aire inferior


Tina excesiva, amina insuficiente, velocidad de espuma lenta, velocidad de gelificación rápida, baja temperatura durante la espuma continua.



21
Tasa de alargamiento demasiado alta


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


B
Formulación del proceso: índice de TDI bajo, reticulación insuficiente, lata alta.



22
Espuma no controlada (pequeñas burbujas que se mueven rápidamente debajo de la superficie)


A
Máquina de espuma de baja presión: aumente la velocidad de mezcla de la cabeza, disminuya la inyección de gas.


B
Máquina de espuma de alta presión: aumente la presión de mezcla de la cabeza.



23. Líneas de movimiento de la vida


A
Aumentar la velocidad del transportador


B
Ajuste la inclinación de la placa de cojín.


C
Reducir el uso del catalizador de amina



24.FLAW DE MATERIAL INSERTADO


A
Aumentar la velocidad del transportador.


B
Ajuste la inclinación de la placa de cojín.


C
Aumente el uso del catalizador de amina.



25. Moon Pets


A
Máquina de espuma de baja presión: reduzca la velocidad de mezcla de la cabeza y la inyección de gas.


B
Máquina de espuma de alta presión: aumente la presión de mezcla de la cabeza.


C
Problema de calidad del aceite de silicona.


D
Aumente la cantidad de amina al tiempo que reduce la cantidad de estaño para garantizar la apertura de células adecuada.



26. Curado en la superficie pegajosa


La fuerza del polímero aumenta demasiado lentamente, lo que resulta en una espuma suave y pegajosa que es difícil de cortar.


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


Aumente el uso del catalizador, verifique la precisión de la medición de poliol, agua y TDL.



Este artículo describe defectos comunes de espuma de poliuretano y cómo resolverlos. Si su producción enfrenta problemas como colapsar, abarrotar o burbujas gruesas, podemos ayudar a diagnosticar y optimizar su proceso – Desde la configuración de la máquina y las relaciones de materia prima hasta los controles ambientales.



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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.