¿Qué son los fabricantes de máquinas cortadoras de espuma?

Proyecto de espuma continua en Arabia Saudita: Caso práctico de adquisición integral para una nueva fábrica de espuma de poliuretano.

Antecedentes del proyecto

En septiembre de 2021, recibimos una consulta de 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 sobre una máquina de espuma continua. A medida que avanzaba la comunicación, la conversación se fue desarrollando paso a paso hacia la configuración completa de la línea y la puesta en marcha de la fábrica. Su decisión final de continuar el proyecto con nosotros se basó principalmente en los siguientes puntos.

1. Las respuestas oportunas permitieron que la comunicación avanzara.
En la fase inicial de un nuevo proyecto de fábrica de espuma de poliuretano, las preguntas no dejan de aumentar. Durante el proceso, el cliente siguió añadiendo detalles relacionados con la dirección del producto, la conexión de los equipos, la organización de la fábrica y la coordinación del personal.

En este proyecto, las preguntas del cliente fueron respondidas continuamente y la comunicación no se interrumpió en ningún momento. Una vez aclarado un punto, la siguiente conversación podía continuar sin problemas.

2. Las respuestas abordaron directamente las preguntas reales del cliente.
En la fase inicial, el cliente no carecía de folletos informativos sobre los equipos. Lo que influyó en su decisión fue si sus preguntas podían explicarse con claridad.

Durante la comunicación, sus inquietudes no se limitaron a la máquina de espuma continua en sí. También se centró en la dirección del producto para el mercado objetivo, las necesidades básicas de producción de espuma de poliuretano flexible para muebles y colchones, la conexión entre el espumado y el procesamiento posterior, y cómo debería organizarse la nueva fábrica en las condiciones existentes.

Las respuestas se ajustaron sistemáticamente a estas preguntas concretas y no se limitaron a una introducción general al equipo.

3. La solución se desarrolló en torno a 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 las condiciones de la fábrica ya estaban definidas. A medida que avanzaba la comunicación, el debate sobre la solución se centró en estas condiciones reales, incluyendo cómo organizar el espacio de la fábrica, cómo implementar la línea completa con la mano de obra existente, cómo conectar la zona de espumado con la zona de procesamiento posterior y qué configuraciones eran más adecuadas para el cronograma del proyecto.

Lo que el cliente vio no fue una configuración estándar fija, sino un enfoque de solución desarrollado en función de las condiciones específicas de su proyecto.

4. La discusión abarcó el uso práctico en la producción, no solo el equipo en sí.

En lo que respecta a la comunicación de los equipos, al cliente le preocupaba no solo el equipo en sí, sino también cómo se utilizaría en la producción real, como la facilidad de uso diaria, si el ajuste de parámetros era claro, qué enlaces tenían más probabilidades de causar problemas y cómo se podían conectar de forma más fluida el espumado y el corte y procesamiento posteriores.

Esta parte de la discusión continuó a lo largo de las primeras comunicaciones y no se limitó a las especificaciones del documento.

5. Los temas tratados al principio podrían continuar en la solución posterior.

La dirección del producto, la relación de diseño, la conexión de los equipos y la disposición del procesamiento, temas que se abordaron en la etapa inicial, se mantuvieron posteriormente en la discusión detallada de la configuración. Los temas planteados anteriormente pudieron integrarse en la solución sin desconexión alguna.

Contenido final de la adquisición

• 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

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.

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.

Cura en frío

Un proceso para la producción de espuma para asientos, que produce espuma de alta resiliencia (denominada espuma HR).

Durante este proceso, la temperatura del molde generalmente está entre 50 y 70 grados Celsius; el peso molecular del poliéter suele estar entre 2500 y 6500 y el ISO puede ser TDI/TM/MDI.

Este proceso tiene una alta eficiencia de producción, un bajo consumo de energía y actualmente se utiliza ampliamente.

Capacidad de la bomba

Se utiliza para comprobar la estabilidad de la salida de flujo de la bomba dosificadora.

El método actual para verificar la capacidad de la bomba es el siguiente: al caudal establecido, disparar continuamente 35 veces, pesar cada disparo y luego calcular la capacidad. Según la capacidad de la bomba, determine si la bomba dosificadora necesita reparación o reemplazo. Generalmente, la capacidad de la bomba se verifica cada tres meses.

Linealidad de la bomba

Una caracterización de la correlación entre la velocidad y el rendimiento de la bomba dosificadora.

Generalmente, se seleccionan cinco velocidades diferentes para las pruebas de flujo. Se obtiene entonces el rendimiento de la bomba dosificadora en cada velocidad. Si estos cinco puntos se alinean en línea recta, indica una buena linealidad entre la velocidad y el rendimiento de la bomba dosificadora.

NBT (Nueva tecnología de mezcla)

NBT significa Nueva Tecnología de Mezcla.

La tecnología de mezcla anterior implicaba rociar y mezclar un ISO con un POL para reaccionar y producir espuma de poliuretano. Al ajustar los parámetros del proceso con este método, solo se podía ajustar la relación de mezcla POL/ISO y el peso de la pieza fundida, sin que fuera posible realizar otros ajustes.

NBT implica rociar y mezclar un ISO con 2 o 3 grupos de materiales POLY para reaccionar y producir espuma de poliuretano. (El equipo requiere un convertidor de frecuencia)

NBT puede ajustar las siguientes variables: humedad de la fórmula, contenido de sólidos de la fórmula, índice de la fórmula, peso de fundición y otras variables. Esto permite una mayor tolerancia del proceso al fabricar espumas de diferentes densidades y durezas.

TPR (liberación de presión temporizada)

TPR significa Liberación de presión programada, también conocida como ventilación o prevención.

Los parámetros típicos de TPR son: la ventilación comienza alrededor de 90 a 120 segundos después del cierre del molde, con la bolsa cayendo, ventilándose durante aproximadamente 2 segundos y luego la bolsa vuelve a subir.

Fenómenos comunes: La ventilación demasiado temprana puede provocar productos tiernos y propensos a romperse. Ventilar demasiado tarde puede provocar productos rígidos y propensos a encogerse después del desmolde.

Pulverización inicial

Al comienzo del vertido normal, las boquillas ISO y POLY se abren simultáneamente, lo que permite que los materiales se mezclen en la cámara de mezcla y reaccionen para producir espuma de poliuretano.

Si durante el vertido las boquillas ISO y POLY no se abren simultáneamente, la que se abra primero hará que el material fluya fuera de la cámara de mezcla sin reaccionar, lo que dará como resultado material sin reaccionar al comienzo de la espuma. Si el poliéter sale primero, la espuma estará pegajosa y húmeda en la parte superior (pulverización inicial suave), mientras que si sale primero el ISO, la espuma será crujiente, localmente delgada (pulverización inicial suave) o tendrá manchas ISO (pulverización inicial severa). pulverización).

Fenómenos comunes: Otro caso especial es cuando hay suavidad en la zona inicialmente vertida, lo que también podría ser una forma de pulverización inicial. Esto podría deberse a que el componente sale primero, lo que hace que la espuma en el punto de fluidez inicial sea blanda.

Índice de espuma

Cuando ISO y POL reaccionan, si reaccionan en las cantidades teóricas exactas, se llama reacción estequiométrica y el índice de formación de espuma se define como 100.

Índice de formación de espuma = Uso real de ISO/Uso teórico de ISO * 100. Actualmente, el índice de formación de espuma para los asientos está generalmente entre 90 y 105.

A medida que aumenta el índice de formación de espuma, la espuma se vuelve gradualmente más dura.

Índice > 105, el producto es propenso a ser quebradizo; Índice < 85, el producto es propenso a contraerse en células cerradas.

La cantidad de estabilizador de espuma determina el tamaño de las celdas de la estructura de espuma. Una mayor cantidad de estabilizador produce células más finas, pero demasiado puede provocar que se encoja. Encontrar el equilibrio adecuado es crucial; Si hay muy poco estabilizador, las células no se apoyarán entre sí, lo que provocará un colapso durante el proceso de formación. Ambos son catalizadores en acción.

El poliuretano (espuma blanda) se refiere a un tipo de plástico de espuma de poliuretano flexible con cierta elasticidad, que en su mayoría tiene estructuras de células abiertas.

El poliuretano (espuma dura) se refiere a plásticos de espuma que no sufren deformaciones significativas bajo ciertas cargas y no pueden recuperarse a su estado inicial después de cargas excesivas. En su mayoría de celda cerrada.

Aceite de silicona de espuma dura

El aceite de silicona de espuma dura es un tipo de estabilizador de espuma no hidrolizable altamente activo con un enlace silicio-carbono, que pertenece a una categoría de aceites de silicona de amplio espectro. Tiene un excelente rendimiento integral y es adecuado para HCFC-141b y sistemas de espumación de agua, utilizados en aplicaciones como tableros, energía solar, tuberías, etc.

Características del producto:

1. Buen rendimiento de emulsificación: el excelente rendimiento de emulsificación permite una buena dispersión y mezcla de los materiales compuestos durante la reacción con isocianato, lo que da como resultado una buena fluidez. El producto obtenido tiene células uniformes y una tasa de células cerradas muy alta.

2. Buena estabilidad: La estructura molecular especial controla eficazmente la tensión superficial de las células, estabilizando la estructura celular y proporcionando al producto excelentes propiedades mecánicas.

Aceite de silicona de espuma suave:

Un tensioactivo de siloxano de uso general para plásticos de espuma de poliuretano flexible de tipo poliéter, es un copolímero de polidimetilsiloxano-polietileno no hidrolizable, un estabilizador de alta actividad. Se utiliza como estabilizador de espuma en la producción de espuma blanda de poliuretano (esponja). Puede proporcionar una piel fina. En espuma de muy baja densidad, proporciona una fuerte estabilidad con células finas y uniformes. En espuma de profundidad media, en comparación con aceites de silicona similares, tiene mejores propiedades de apertura de espuma y transpirabilidad.

En las espumas flexibles de poliuretano, a menudo se utiliza diclorometano (MC) para ajustar la densidad y dureza de la espuma. Con un punto de ebullición de sólo 40.4 ° C, durante la formación de espuma, la reacción del agua y el TDI genera una gran cantidad de calor, lo que hace que el MC se evapore en gas, expandiendo así el cuerpo de la espuma y reduciendo la densidad de la espuma.

La vaporización de MC consume mucho calor, lo que puede afectar el proceso de formación de espuma en algunos casos. Las dos figuras siguientes muestran los cambios en la temperatura máxima de la espuma y el tiempo para alcanzarla después de agregar diferentes cantidades de MC a una fórmula específica.

De los gráficos se puede observar que después de agregar MC, la temperatura máxima de la espuma disminuye significativamente y el tiempo para alcanzar la temperatura máxima también aumenta.

Estos son sólo cambios en los datos, pero ¿cómo se manifiestan durante el proceso de formación de espuma real? Para entender esto, veamos brevemente el proceso de reacción del poliuretano.

La reacción principal en la espumación de poliuretano es la reacción del agua y el isocianato para producir dióxido de carbono y amina, y la reacción del poliéter poliol y el isocianato para producir poliuretano. Sin embargo, hay muchas reacciones secundarias, resumidas en reacciones que generan uretano y reacciones que generan urea.

Las reacciones secundarias cambian la estructura molecular del polímero de lineal a reticulada. Debido a las diferentes condiciones de reacción y materias primas, la estructura del poliuretano puede variar mucho. En general, cuantas más reacciones secundarias, más compleja es la estructura reticulada, lo que da como resultado una mayor dureza y una mejor resistencia al desgarro. Por supuesto, también mejora la resistencia al amarillamiento, pero ese es otro tema. Aumentar el índice de formación de espuma fortalecerá las reacciones secundarias.

Dicho todo esto, ¿qué tiene esto que ver con MC? Todas las reacciones secundarias son reacciones endotérmicas que requieren absorción de calor. Sin embargo, la vaporización de MC también requiere una gran cantidad de calor, creando así una relación competitiva. Agregar una gran cantidad de MC debilitará significativamente las reacciones secundarias, aumentando la proporción de estructuras lineales en la espuma, haciéndola más suave y disminuyendo la plasticidad térmica.

Incluso en temperaturas más frías durante el invierno, se debe prestar atención a este problema. Aumentar adecuadamente el contenido de agua en la fórmula para generar más calor ayuda a mantener las propiedades físicas de la espuma sin cambios significativos.