Contrôle du processus de moussage d'éponge à rebond lent

Avoir la bonne formule est essentiel, mais un bon équipement et un contrôle strict des conditions de processus pour terminer la production sont tout aussi importants.

1. Type de tête de mélange

Pour les machines à mousser à bande transporteuse, les têtes de mélange sont pour la plupart du type à tige à dents de loup, ce qui génère une force de cisaillement suffisante pour répondre aux exigences de mélange, nous n'allons donc pas détailler ce point. Pour les machines à mousse manuelles, je recommande d'utiliser une tête de mélange de type ventouse. Cela implique de percer 4 à 5 trous circulaires symétriques (3 à 5 cm de diamètre) dans une plaque d'acier circulaire qui s'adapte au fût de mélange. Ce type de tête de mélange est moins susceptible d'incorporer de l'air pendant la rotation et le TDI est moins susceptible d'être rejeté (ce qui peut arriver avec les mélangeurs à hélice).

2. Vitesse de mélange

Pour les machines à mousse manuelles, la vitesse de mélange doit être contrôlée à environ 300 tr/min avant d'ajouter du TDI. Après avoir ajouté du TDI, augmentez la vitesse à environ 900 tr/min en 0,5 seconde et évitez de trop vous écarter de cette vitesse. Si la vitesse est trop faible ou trop élevée, la taille des pores de l'éponge résultante sera grossière. Pour les machines à mousse à bande transporteuse, la vitesse de la tête de mélange doit être contrôlée entre 4 500 et 5 000 tr/min. Certains opérateurs insistent pour utiliser des vitesses de 6 000 à 7 000 tr/min, mais ce n'est pas nécessairement mieux. Le polyéther à rebond lent dans la formule a un poids moléculaire relativement faible et une faible viscosité, de sorte que des forces de cisaillement élevées ne sont pas nécessaires. Une vitesse excessive entraîne un mélange excessif, préjudiciable à la structure cellulaire.

3. Température du matériau

Pour le moussage manuel, contrôlez la température du matériau à 25±1°C. Pour le moussage de la bande transporteuse, contrôlez-le à 22±1°C. Dans le sud, la température des matériaux devrait être relativement plus basse en raison de températures ambiantes plus élevées pendant de longues périodes. Au nord, elle devrait être légèrement plus élevée en raison de températures ambiantes plus basses. Le contrôle de la température des matériaux est particulièrement crucial pour le moussage manuel en raison de nombreux facteurs incontrôlables au cours du processus. Si les opérateurs ne se coordonnent pas bien et ne prolongent pas le cycle de fonctionnement, la température du matériau dans le baril de mélange augmentera en raison de la chaleur de friction lorsque la température du matériau est égale à la température ambiante. Si la température ambiante est inférieure à la température du matériau et que la chaleur de friction est insuffisante pour compenser la perte de chaleur, la température du matériau diminuera. A l’inverse, si la température ambiante est supérieure à la température du matériau, celle-ci augmentera significativement. Les écarts par rapport à la température réglée peuvent avoir un impact sur la formation de mousse, car la formule est conçue pour une température spécifique.

Généralement, plus la température du matériau est basse, meilleures sont la taille des pores et les performances globales de l'éponge. Des températures de matériau plus élevées entraînent des pores plus grossiers et plus dispersés et une moins bonne performance du produit. Certains opérateurs affirment qu'ils peuvent mousser à des températures supérieures 30°C, mais cela multiplie par deux la vitesse de réaction chimique pour chaque 10°C augmente, ce qui rend le processus plus difficile à contrôler.

Nous avons surveillé la température du matériau au niveau de la buse de mousse sur un tapis roulant. Le matériel saisi à 22°C, est resté dans la tête de mélange pendant une seconde à une vitesse de 5000 tr/min et a atteint 32°C à la sortie de la buse, même si la température ambiante n'était que 25°C. Cela démontre l’impact significatif du mélange sur la température du matériau.

4. Préparation additive

Le moussage manuel ne nécessite pas de préparation d’additifs ; mesurez-les simplement et ajoutez-les avec précision en fonction du coefficient d'alimentation. Pour le moussage de la bande transporteuse, certains additifs doivent être dilués avec du polyéther pour correspondre aux caractéristiques de fonctionnement de la pompe. La concentration des additifs doit être appropriée. Les amines doivent être diluées à une concentration de 30 % avec du polyéther et le D22 doit être dilué à une concentration de 1 %. La concentration de l'ouvreur de cellules doit être de 50 %.

Si des ajustements des quantités d'additifs sont nécessaires pendant le moussage, une concentration trop élevée entraîne des plages d'ajustement excessives, conduisant à une surcompensation. Une concentration trop faible entraîne des retards d’ajustement importants, tous deux préjudiciables à la production. Certains opérateurs diluent l’étain à une concentration de 1/400 et ont du mal à obtenir immédiatement l’effet d’ajustement souhaité.

5. Vitesse de la chaîne

La vitesse de la chaîne n’est pas un problème pour le moussage manuel. Pour le moussage sur bande transporteuse, le contrôle de la vitesse de la chaîne est crucial. En général, la vitesse de la chaîne pour un moussage à rebond lent doit être inférieure à celle pour un moussage régulier. Si c'est trop rapide, la mousse s'effondrera. La mousse à rebond lent utilise moins d’eau, monte lentement, génère moins de chaleur et gélifie beaucoup plus lentement que la mousse ordinaire. Ainsi, la vitesse de la chaîne devrait être d'environ 3,8 mètres par minute. Les opérateurs expérimentés peuvent ajuster la vitesse de la chaîne en fonction de leur expertise.

6. Injection de gaz

Pour garantir des cellules ouvertes dans la mousse à rebond lent, une injection de gaz dans la tête de mélange peut être nécessaire. Le moussage manuel ne nécessite pas d’injection de gaz, mais il doit être pris en compte pour le moussage sur tapis roulant. Le volume d'injection de gaz doit être en corrélation avec la densité de la mousse ; une densité plus élevée nécessite plus de gaz et une densité plus faible en nécessite moins. Parfois, la plage du débitmètre de gaz de l'équipement peut limiter le volume d'injection de gaz. Ce problème doit être résolu lors de la conception de la formule et de la détermination du processus en augmentant la quantité d'ouvreur de cellule, en réduisant la quantité d'étain, en diminuant la quantité d'huile de silicone ou en augmentant la température du matériau.