Guía de compra de máquinas para fabricar espuma de poliuretano

Antecedentes del proyecto y necesidades del cliente


Este proyecto surgió de una fábrica de colchones en Malasia. El cliente planeaba iniciar la producción de espuma reciclada, pero al comienzo del proyecto, aún no estaba familiarizado con la configuración de los equipos, la preparación de la materia prima ni el proceso de producción general para este tipo de producto.


Durante la fase inicial de comunicación, organizamos el equipo básico, las materias primas y el flujo de producción involucrados en la fabricación de espuma reciclada en función del objetivo del proyecto del cliente, para que la posterior discusión sobre la selección de la maquinaria y la planificación de la puesta en marcha pudiera avanzar con mayor claridad.




Comunicación temprana y confirmación de la solución


A medida que avanzaba la conversación, primero confirmamos los requisitos básicos del producto del cliente, incluyendo la densidad y suavidad deseadas, así como las condiciones del mercado local. Con base en esta información, explicamos la orientación del equipo, la preparación de la materia prima y el proceso de producción básico para el proyecto.


Posteriormente, el cliente visitó nuestra fábrica para una evaluación in situ. Durante la visita, coordinamos una revisión del proceso real de producción de espuma reciclada, las condiciones de funcionamiento de los equipos y diferentes enfoques de diseño en condiciones de fábrica. Además de revisar la máquina, el cliente también analizó varios aspectos prácticos relacionados con la puesta en marcha del proyecto, entre ellos:
Disposición del espacio de la fábrica diferencias de inversión inicial conexión del flujo de trabajo expansión futura de la producción


Durante la fase de comparación de soluciones, analizamos las diferencias entre varias opciones de configuración de forma más práctica. Algunas opciones tenían un coste inicial menor, pero requerirían más ajustes por parte del cliente durante la posterior coordinación de la producción y la configuración del proceso. Otras opciones eran más completas, pero no se ajustaban del todo al presupuesto y las condiciones de la fábrica del cliente.



Tras combinar las condiciones del emplazamiento, el cronograma del proyecto y las necesidades de puesta en marcha, el cliente confirmó una solución inicial centrada en una máquina de espuma reciclada. Esta configuración tenía como objetivo facilitar la puesta en marcha y la introducción de la producción, logrando un equilibrio más adecuado entre inversión e implementación.




Instalación, capacitación y puesta en marcha del proyecto.


Una vez instalada la máquina, nuestros ingenieros impartieron formación personalizada al equipo del cliente. La formación abarcó no solo el funcionamiento básico de la máquina, sino también aspectos prácticos directamente relacionados con la producción inicial, tales como:
coordinación de materias primas conexión del flujo de producción secuencia operativa Puntos clave durante el uso real

Durante esta etapa, nos centramos en ayudar al cliente a definir los pasos básicos de producción que afectarían a la producción de prueba y a la operación diaria. Esto facilitó que el equipo pasara a la producción tras la instalación y estabilizara gradualmente el trabajo rutinario en las instalaciones.
Una vez finalizadas la instalación y la formación, el cliente inició con éxito la producción de prueba y fabricó el producto de espuma regenerada necesario para el proyecto.




Cooperación de seguimiento


Tras la puesta en marcha del proyecto de espuma reciclada, la colaboración continuó. Posteriormente, el cliente nos compró una máquina de espuma semiautomática por lotes y siguió realizando pedidos de productos químicos para la espuma.






Si está evaluando un proyecto de espuma reciclada, le invitamos a conversar con nosotros sobre la configuración de la maquinaria, la distribución de la fábrica y la planificación de la puesta en marcha.

Fase uno: proceso de nucleación de gases


Las materias primas reaccionan en fase líquida o dependen de la generación de sustancias gaseosas y de la volatilización del gas durante la reacción. A medida que avanza la reacción y se genera una gran cantidad de calor, la cantidad de sustancia gaseosa generada y volatilizada aumenta continuamente. Cuando la concentración de gas excede la concentración de saturación, comienzan a formarse finas burbujas de gas en la fase de solución y aumentan. A medida que la reacción se acerca a su fin, aparece un fenómeno lechoso en el material de poliuretano líquido, conocido como "tiempo lechoso".



Fase dos: proceso de autonucleación


En esta etapa, la concentración de gas continúa aumentando y alcanza un cierto nivel. Después de eso, la concentración de gas disminuye gradualmente y ya no se forman nuevas burbujas. El gas en la solución alcanza gradualmente una concentración de saturación de equilibrio. Durante esta etapa, la viscosidad del material líquido aumenta gradualmente y el gas se fusiona y expande continuamente en la fase líquida gradualmente viscosa. El volumen de las burbujas continúa expandiéndose. La fase líquida viscosa que forma la pared exterior de las burbujas se adelgaza gradualmente. Debido a la relación de tensión superficial entre las interfaces de gas y líquido, el volumen de la burbuja aumenta de pequeño a grande, transformándose gradualmente de una forma esférica a una forma geométrica tridimensional compuesta de películas delgadas de polímero, formando finalmente una estructura de red abierta de tres- microporos dimensionales. En el proceso de síntesis de espuma de poliuretano, esta etapa presenta expansión del volumen del polímero y aumento de la espuma.



Fase tres:


Una vez que la concentración de gas cae a un cierto nivel, ya no se forman burbujas. Con la permeación del gas, la concentración continúa disminuyendo, alcanzando el equilibrio saturado final en el proceso de transición de la pared de espuma polimérica de un estado líquido viscoso a un estado sólido que no fluye.

El chamuscado de la espuma es un fenómeno común que se encuentra en la producción real de espuma. A continuación se detallan las razones detrás de este problema junto con posibles soluciones.:



(1) Problemas con la calidad de los poliéter polioles:
Durante la producción y el transporte, el contenido de agua del producto excede el estándar, hay un exceso de peróxidos e impurezas de bajo punto de ebullición, la concentración de iones metálicos es demasiado alta y hay una selección y concentración inadecuadas de antioxidantes.



(2) Formulación:
En formulaciones de baja densidad, el índice TDI es demasiado alto, la proporción de agua a agentes de soplado físicos en el agente espumante es inadecuada, la cantidad de agente de soplado físico es insuficiente y hay un contenido de agua excesivo.



(3) Impacto climático:
En verano, las altas temperaturas provocan una lenta disipación del calor, altas temperaturas del material, alta humedad del aire y la temperatura en el centro de reacción supera la temperatura del antioxidante.



(4)

Almacenamiento inadecuado:
Cuando el índice TDI aumenta, la energía térmica acumulada durante la posmaduración provoca un aumento de la temperatura interna, provocando quemaduras.

I. Ventajas de la tecnología de espuma de poliuretano in situ:



El método de espumado in situ, rociando (o vertido) una capa aislante de espuma de poliuretano, tiene la superficie en su conjunto sin costuras, reduciendo la pérdida de calor, con una alta eficiencia de construcción, fácil de cumplir con los requisitos de calidad, reduciendo los procedimientos de construcción y eliminando la necesidad. para recubrimientos anticorrosivos en superficies de tuberías.



II. Principio del proceso de construcción de espuma de poliuretano en el sitio:



El principio del proceso de vertido, pulverización y espuma de plástico de espuma de poliuretano es que el isocianato de poliéter puede sufrir una reacción de policondensación para formar metacrilato de amina, que puede generar el poliaminometiletilo requerido, comúnmente conocido como plástico de espuma de poliuretano. Durante la reacción se añaden simultáneamente catalizadores, agentes reticulantes, agentes espumantes, estabilizadores de espuma, etc. para promover y perfeccionar la reacción química.



Estas materias primas se dividen en dos grupos, se mezclan completamente y luego se bombean proporcionalmente a una pistola pulverizadora especial mediante bombas dosificadoras. Se mezclan completamente y se rocían sobre la superficie de tuberías o equipos con una pistola rociadora o un mezclador de vertido, reaccionan, hacen espuma y forman espuma plástica en 5 a 10 segundos, que luego cura y solidifica.



III. Métodos de construcción con espuma de poliuretano en el sitio:



Método de pulverización: Según esta fórmula, se almacenan dos grupos de soluciones en dos barriles respectivamente. Los materiales se filtran a la bomba dosificadora, impulsada por un motor neumático, y se ingresan al cuerpo de la pistola a través del tubo de material. El aire comprimido regula el material en la cámara de mezcla, lo mezcla y luego lo rocía sobre la tubería o el equipo para formar espuma y formar.



Método de vertido: Los dos grupos de soluciones preparados se almacenan en barriles, se filtran a la bomba dosificadora, son accionadas por un motor neumático y se introducen en el mezclador de vertido a través del tubo de material. Se introduce aire comprimido en el motor de vertido, lo que impulsa el eje agitador para mezclar los dos grupos de materiales, que luego se inyectan en el molde para formar espuma y formar.



Precauciones para la construcción con espuma de poliuretano en el sitio:



Revuelva el material a temperatura ambiente para que se mezcle y reaccione, luego viértalo rápidamente en el espacio que necesita formarse. Durante la construcción, controle el tiempo de reacción de formación de espuma para que el material mezclado después de agitar esté en estado líquido cuando se vierta en el espacio. Durante el proceso de formación de espuma, se generarán fuerzas de expansión significativas, por lo que se debe reforzar adecuadamente la capa intermedia o el molde de vertido.

1. Ajustar la formulación:


Controle la cantidad de agua para que no exceda las 4,5 partes y, si es necesario, utilice compuestos líquidos de bajo punto de ebullición como agentes espumantes auxiliares para reemplazar un poco de agua. Preste atención a la cantidad de agua en la formulación, que no debe exceder las 5 partes. El punto más alto de aumento de temperatura seguro para la espuma de baja densidad es 160
°
C, y no debe exceder 170
°
C.



2. Controle estrictamente la precisión de la medición de los componentes:


Durante la producción continua de espuma en bloque, ajuste la velocidad de descarga del material del cabezal mezclador y la velocidad de la cinta transportadora para coordinarlas. Evite fenómenos como materiales con poca espuma que fluyen hacia el fondo de materiales que ya están formando espuma debido a la baja velocidad de la cinta transportadora o una descarga excesiva, lo que puede impedir la formación de espuma normal y provocar el colapso. Los materiales colapsados ​​no pueden producir fácilmente "especies de gas" localizadas, lo que lleva a una acumulación de calor localizada y a un mayor riesgo de quemaduras. En la producción real, los parámetros deficientes del proceso pueden provocar la aparición de pequeñas líneas amarillas y abrasadoras en la parte inferior de los bloques de espuma.



3. Evite comprimir la espuma recién producida:


Esto se debe a que comprimir la espuma antes de que esté completamente curada afecta la red y la estructura de la espuma. También evita la acumulación de calor debido a la compresión, aumentando el riesgo de autoignición de la espuma nueva. Especialmente durante la etapa más sensible del ascenso de la espuma, cualquier error operativo y vibración, como movimientos repentinos causados ​​por cadenas de cintas transportadoras apretadas o plegado excesivo del papel aislante y sacudidas de la cinta, pueden causar la compresión de la espuma inmadura, provocando quemaduras.



4. Observe estrictamente el proceso de curado y almacenamiento de la espuma.:


Para la producción de espuma blanda de poliuretano, el proceso de curado de la espuma nueva es un período de alto riesgo de accidentes de incendio. Debido a la alta temperatura interna y la larga duración de la disipación de calor en las espumas de bloques grandes, el tiempo para alcanzar la temperatura interna más alta suele ser de 30 a 60 minutos, y tarda de 3 a 4 horas o más para que disminuya lentamente. Durante este tiempo, las nuevas espumas salieron de la línea de producción y entraron en la fase de curado y almacenamiento, que fácilmente se pasa por alto. Sin medidas de seguimiento adecuadas, puede provocar fácilmente incendios. Ha habido informes de que al producir bloques de espuma blanda con una densidad de 22 kg/? Usando un poliol con un peso molecular superior a 5000, 4,7 partes de agua y 8 partes de F-11 con un índice TDI de 1,07, se observó una pequeña cantidad de humo amarillo claro 2 horas después. Aunque la temperatura exterior de la espuma no era elevada, el interior se encontraba en una etapa inicial de descomposición muy peligrosa, con una temperatura de alrededor de 200-250
°
C, ya comienza a autoencenderse.



5. Para evitar la autoignición de la espuma:


La espuma recién producida debe curarse y almacenarse, sin exceder las 3 capas cuando se apilan, con un espacio de más de 100 mm entre capas, preferiblemente colocadas por separado. La fase de curado y almacenamiento debe contar con personal dedicado para un mejor monitoreo, como medir la temperatura interna de la espuma cada 15 minutos durante al menos 12 horas, o incluso más, antes del almacenamiento normal. Para espumas que puedan generar altas temperaturas, se deben cortar bloques grandes de espuma horizontalmente (por ejemplo, con un espesor de 200 mm) para facilitar la disipación del calor. Cuando se detecte humo o autoignición, utilice agua pulverizada o extintores, y no mueva la espuma ni abra puertas y ventanas indiscriminadamente para evitar que aumente el flujo de aire y agrave el incendio.