Lorsque vous utilisez une machine à mousse discontinue pour le moussage de mousse souple de polyuréthane, avez-vous rencontré les situations suivantes ?

1. Pores de mousse inégaux et nombreux,

2. Texture mousse rugueuse.

3. Tailles de pores chaotiques sur toute la surface de la mousse, avec de légers signes de pores dilatés.

Des problèmes comme ceux-ci sont assez courants. La principale raison du premier problème est que la distance entre la turbine de mélange de la machine à mousse et le fond du fût de mélange est trop grande ; le deuxième problème est que les pales de mélange sont trop courtes et étroites : le troisième problème est que l'angle des pales de mélange est trop grand.

De nombreux fabricants qui conçoivent et produisent des machines à mousse ne comprennent les principes que lors du processus de conception, sans comprendre la relation significative entre une conception différente dans la production de mousse et la qualité du produit. Une conception mécanique raisonnable et parfaite ne peut être améliorée que progressivement dans le travail réel, et seuls les mousseurs expérimentés peuvent y parvenir.

Voici quelques expériences que nous avons eues avec des modifications et des mises à niveau de machines, en espérant qu'elles  sera utile:

Première , la position d'installation de la roue de mélange doit être aussi basse que possible, il est préférable de se rapprocher du fond du baril de mélange. En général, la distance entre le point le plus bas de la pale de mélange et le fond du fût de mélange doit être d'environ deux centimètres.

Deuxième , la forme de la pale de mélange doit être en forme d'éventail, avec un bord moyennement large. L'avantage d'être large est qu'il augmente la zone de contact avec le matériau liquide, fournissant une puissance suffisante et équilibrant également le matériau liquide.

Troisième , la longueur de la lame de mélange doit également être aussi longue que possible, en laissant environ trois à quatre centimètres du déflecteur à l'intérieur du fût de mélange.

Quatrième , les deux bords de la lame de mélange doivent être inclinés, l'angle d'inclinaison étant basé sur la largeur d'une extrémité et une différence de deux centimètres des deux côtés. Une fois la lame de mélange modifiée, son bon fonctionnement est également crucial, notamment la vitesse de mélange. De nos jours, la plupart des machines à mousse discontinue sont équipées de dispositifs de conversion de fréquence de synchronisation à grande vitesse. Cependant, dans la production réelle, ce dispositif est souvent inutile. La vitesse de fonctionnement dépend principalement de la quantité de matériau dans le fût de mélange. S’il y a beaucoup de matériau, la vitesse doit être plus rapide, et s’il y a moins de matériau, la vitesse doit être plus faible.

Cure par le froid

Un procédé de production de mousse de siège, qui produit une mousse à haute résilience (appelée mousse HR).

Au cours de ce processus, la température du moule se situe généralement entre 50 et 70 degrés Celsius ; le poids moléculaire du polyéther est généralement compris entre 2 500 et 6 500, et l'ISO peut être TDI/TM/MDI.

Ce procédé présente une efficacité de production élevée, une faible consommation d’énergie et est actuellement largement utilisé.

Capacité de la pompe

Utilisé pour vérifier la stabilité du débit de la pompe doseuse.

La méthode actuelle de vérification de la capacité de la pompe est la suivante : au débit réglé, tirez en continu 35 fois, pesez chaque tir, puis calculez la capacité. En fonction de la capacité de la pompe, déterminez si la pompe doseuse doit être réparée ou remplacée. Généralement, la capacité de la pompe est vérifiée tous les trois mois.

Linéarité de la pompe

Une caractérisation de la corrélation entre la vitesse et le débit de la pompe doseuse.

Habituellement, cinq vitesses différentes sont sélectionnées pour les tests de débit. Le débit de la pompe doseuse à chaque vitesse est alors obtenu. Si ces cinq points s'alignent sur une ligne droite, cela indique une bonne linéarité entre la vitesse et le débit de la pompe doseuse.

NBT (nouvelle technologie de mélange)

NBT signifie Nouvelle technologie de mélange.

La technologie de mélange précédente impliquait la pulvérisation et le mélange d’un ISO avec un POL pour réagir et produire de la mousse de polyuréthane. Lors de l'ajustement des paramètres du processus avec cette méthode, seuls le rapport de mélange POL/ISO et le poids de coulée ont pu être ajustés, sans aucun autre ajustement possible.

NBT consiste à pulvériser et à mélanger un ISO avec 2 ou 3 groupes de matériaux POLY pour réagir et produire de la mousse de polyuréthane. (L'équipement nécessite un convertisseur de fréquence)

NBT peut ajuster les variables suivantes : humidité de la formule, teneur en matières solides de la formule, indice de formule, poids de coulée et autres variables. Cela permet une plus grande tolérance de processus lors de la fabrication de mousses de différentes densités et duretés.

TPR (libération de pression temporisée)

TPR signifie Timed Pressure Release, également connu sous le nom de ventilation ou de pré-ventilation.

Les paramètres TPR typiques sont : la ventilation commence environ 90 à 120 secondes après la fermeture du moule, avec le sac tombant, la ventilation pendant environ 2 secondes, puis le sac remontant.

Phénomènes courants : Une ventilation trop précoce peut donner lieu à des produits tendres susceptibles de se déchirer. Une ventilation trop tardive peut conduire à des produits rigides susceptibles de rétrécir après le démoulage.

Pulvérisation initiale

Au début du coulage normal, les buses ISO et POLY s'ouvrent simultanément, permettant aux matériaux de se mélanger dans la chambre de mélange et de réagir pour produire de la mousse de polyuréthane.

Si pendant le versement les buses ISO et POLY ne s'ouvrent pas simultanément, celle qui s'ouvre en premier fera sortir le matériau de la chambre de mélange sans réagir, ce qui entraînera un matériau n'ayant pas réagi au début de la mousse. Si le polyéther sort en premier, la mousse sera collante et humide au sommet (pulvérisation initiale légère), tandis que si l'ISO sort en premier, la mousse sera croustillante, localement fine (pulvérisation initiale légère) ou aura des taches ISO (pulvérisation initiale sévère). pulvérisation).

Phénomènes courants : Un autre cas particulier est celui où il y a une douceur au niveau de la zone initialement coulée, ce qui pourrait également être une forme de pulvérisation initiale. Cela peut être dû au fait que le composant sort en premier, ce qui rend la mousse molle au point d'écoulement initial.

Indice de moussage

Lorsque ISO et POL réagissent, s'ils réagissent dans les quantités théoriques exactes, on parle de réaction stoechiométrique et l'indice de moussage est défini à 100.

Indice de moussage = utilisation ISO réelle/utilisation ISO théorique * 100. Actuellement, l’indice de moussage du moussage des sièges se situe généralement entre 90 et 105.

À mesure que l'indice de moussage augmente, la mousse devient progressivement plus dure.

Indice > 105, le produit a tendance à être cassant ; Indice < 85, le produit est sujet au retrait à cellules fermées.

La production de mousse souple en forme de bloc utilise généralement le machine à mousse par lots moussant   Processus, une méthode de production de type écart. Cette méthode a évolué à partir du moussage manuel en laboratoire. Le processus consiste à verser immédiatement les matériaux de réaction mélangés dans un moule ouvert ressemblant à une boîte en bois ou en métal, d'où le nom de « mousse en boîte ». Les moules (boîtes) pour mousse en boîte peuvent être rectangulaires ou cylindriques. Pour empêcher le bloc de mousse de former un dessus en forme de dôme, une plaque de recouvrement flottante peut être placée sur le dessus de la mousse pendant le moussage. La plaque de couverture reste étroitement attachée au sommet de la mousse et se déplace progressivement vers le haut à mesure que la mousse monte.

L'équipement principal pour la production de mousse en boîte comprend : 1) Un agitateur électromécanique, un baril de mélange ; 2) Boîte de moule ; 3) Outils de pesée tels que balances, balances à plate-forme, tasses à mesurer, seringues en verre et autres appareils de mesure ; 4) Chronomètre pour contrôler le temps de mélange. Une petite quantité d'agent de démoulage est appliquée sur les parois intérieures de la boîte pour faciliter le retrait de la mousse.

Les avantages de la production de mousse souple à l'aide de la méthode de mousse en boîte comprennent : un faible investissement en équipement, un faible encombrement, une structure d'équipement simple, une utilisation et une maintenance faciles et pratiques et une production flexible. Certaines petites entreprises nationales et municipales sous-financées utilisent cette méthode pour produire de la mousse souple de polyuréthane. Le moulage de mousse en boîte est une méthode de production non continue de mousse souple, de sorte que l'efficacité de la production est inférieure à celle des méthodes continues et que l'équipement est principalement actionné manuellement, ce qui entraîne une intensité de travail plus élevée. La capacité de production est limitée et les pertes liées à la découpe des mousses plastiques sont plus importantes. Les paramètres de processus pour la mousse en boîte doivent être contrôlés dans une certaine plage car même avec la même formule, les propriétés de la mousse peuvent ne pas être les mêmes lorsque différents paramètres de processus sont utilisés. La température des matières premières doit être contrôlée à (25 ± 3) degrés Celsius, vitesse de mélange de 900 à 1 000 tr/min et temps de mélange de 5 à 12 secondes. Le temps de mélange du mélange de polyéther et d'additifs avant l'ajout du TDI peut être ajusté de manière flexible en fonction de la situation, et après l'ajout du TDI, un temps de mélange de 3 à 5 secondes est suffisant, la clé étant un mélange minutieux après l'ajout du TDI.

Lors du moulage de mousse en boîte, il convient de prêter attention aux aspects suivants:

1)  Se préparer avant la production, y compris l'inspection de la température des matériaux et de l'équipement de la machine ;

2) Mesurer aussi précisément que possible ;

3) Contrôler le temps de mélange de manière appropriée ;

4) Versez le liquide mélangé rapidement et régulièrement, en évitant une force excessive ;

5) Assurez-vous que la boîte est placée de manière stable, avec le papier inférieur plat, pour éviter un écoulement inégal du matériau pendant le versement ;

6) Lorsque la mousse monte, appuyez doucement sur le couvercle pour garantir que la mousse monte en douceur ;

7) Les additifs doivent être utilisés comme spécifié et les matériaux pré-mélangés ne doivent pas être laissés trop longtemps.

Trois types d'équipements en mousse ont émergé dans le moulage de mousse en boîte. Initialement, diverses matières premières étaient pesées dans un récipient selon la formule, mélangées avec un mélangeur à grande vitesse et versées dans le moule pour le moussage et le façonnage. Cette méthode entraînait souvent des résidus dans le récipient de mélange. Une méthode améliorée utilisait une pompe doseuse pour transporter les matières premières vers le baril de mélange pour un mélange uniforme. Un dispositif mécanique fermait automatiquement le fond du fût et de l'air comprimé était utilisé pour presser le matériau dans la boîte de moussage pour le façonner. Ces deux méthodes pourraient créer des tourbillons en raison de l’afflux rapide de matériaux dans la boîte, ce qui pourrait provoquer des défauts ou des dépressions dans les produits en mousse. Le dispositif de mousse en boîte le plus raisonnable consiste à placer un fût de mélange sans fond directement au centre de la boîte de mousse. Une pompe doseuse délivre les différentes matières premières nécessaires au moussage dans le fût de mélange. Après avoir mélangé pendant quelques secondes, le dispositif de levage soulève le fût de mélange hors de la boîte à mousse, permettant au matériau moussant de s'écouler en douceur sur tout le fond de la boîte. Cela empêche la fissuration de la mousse due aux tourbillons de matériaux et garantit une hauteur relativement uniforme dans toute la mousse.

Un dispositif de pression peut être ajouté au matériau en mousse expansible pour produire une mousse à dessus plat, réduisant ainsi les déchets lors de la découpe. Cet appareil convient à la production de mousse souple en polyuréthane de type polyéther et de mousse en bloc souple à haut rebond. Pour les blocs de polyuréthane polyvinylacétate, cette méthode ne peut pas être utilisée en raison de la viscosité élevée du matériau, et des méthodes continues sont généralement utilisées.

Qu’est-ce que la mousse rigide de polyuréthane ?

La mousse rigide de polyuréthane, souvent abrégée en mousse rigide PU, est l'un des produits en polyuréthane les plus couramment utilisés, juste derrière la mousse souple en polyuréthane, dans les applications en polyuréthane. La mousse rigide de polyuréthane est principalement une structure à cellules fermées, connue pour son excellente isolation, sa légèreté, son rapport résistance/poids élevé, sa facilité de construction, ainsi que son insonorisation, son absorption des chocs, son isolation électrique, sa résistance à la chaleur, sa résistance au froid et sa résistance aux solvants. , et plus. Il est largement utilisé dans les couches isolantes des réfrigérateurs et des congélateurs, des chambres froides, des camions frigorifiques, ainsi que dans les matériaux isolants des bâtiments, des réservoirs et des canalisations. Une petite quantité est utilisée dans des applications non isolantes telles que l'imitation du bois et les matériaux d'emballage. Généralement, la mousse rigide de polyuréthane de faible densité est principalement utilisée comme matériau d'isolation thermique, tandis que la mousse rigide de polyuréthane de densité plus élevée peut être utilisée comme matériau de structure (imitation bois).

La mousse rigide de polyuréthane est généralement moussée à température ambiante, avec un processus de moulage relativement simple. Il peut être classé en moussage manuel et moussage mécanique en fonction du degré de mécanisation de la construction ; un moussage à haute pression et un moussage à basse pression en fonction de la pression de moussage ; et un moussage par coulée et un moussage par pulvérisation sur la base du procédé de moulage.

Qu'est-ce que la mousse souple de polyuréthane ?

La mousse souple de polyuréthane, également connue sous le nom de mousse souple PU, est un type de mousse de polyuréthane flexible présentant un certain degré d'élasticité. Il s’agit du produit en polyuréthane le plus utilisé parmi tous les produits en polyuréthane.

La mousse souple de polyuréthane est principalement une structure à cellules ouvertes, caractérisée par une faible densité, une bonne récupération élastique, une absorption acoustique, une respirabilité et des propriétés isolantes. Il est principalement utilisé comme matériau de rembourrage pour les meubles, les matelas, les coussins de siège de véhicule, et trouve également des applications industrielles et domestiques comme matériaux filtrants, matériaux d'insonorisation, matériaux d'absorption des chocs, matériaux décoratifs, matériaux d'emballage et matériaux isolants. En fonction du degré de douceur et de la capacité de charge, la mousse souple de polyuréthane peut être divisée en mousse souple ordinaire, mousse super douce, mousse souple à haute portance, mousse souple à haute résilience, etc. Les mousses souples à haute résilience et à haute portance sont généralement utilisées pour la fabrication de coussins de siège et de matelas. Selon le processus de production, la mousse souple de polyuréthane peut être divisée en mousse en bloc et en mousse moulée. La mousse en bloc est produite par un processus continu pour former une mousse de grand volume qui est ensuite découpée dans les formes requises, tandis que la mousse moulée est produite par injection directe du mélange dans des moules pour former des produits en mousse de formes souhaitées.

Après avoir compris la mousse polyuréthane rigide et la mousse polyuréthane souple, la question se pose : comment différencier les deux ?

En fait, la classification peut être basée sur le degré de dureté, en les divisant en plastiques en mousse souple et en plastiques durs. Les mousses plastiques souples ont un composant polymère matriciel au-dessus du point de fusion cristalline ou, s'il s'agit d'un polymère amorphe, il est au-dessus de la température de transition vitreuse ; la mousse dure, en revanche, a sa matrice polymère dans un état cristallin ou un état amorphe mais en dessous de la température de transition vitreuse. La mousse semi-rigide est une mousse plastique entre la mousse souple et la mousse dure. Elle est similaire à la mousse souple, avec un taux de cellules ouvertes supérieur 90 ℃ , mais la mousse semi-rigide a une densité et une résistance à la compression plus élevées. Après déformation par compression, la mousse semi-rigide met beaucoup plus de temps à récupérer et sa densité de réticulation est bien supérieure à celle de la mousse souple mais inférieure à celle de la mousse dure.

Sur la base de cette classification de douceur et de dureté, la plupart des mousses de polyoléfine, des mousses de polychlorure de vinyle (PVC) non plastifiées, des mousses phénoliques, des mousses de polycarbonate et des mousses d'éther de polyphénylène sont toutes classées comme mousses dures, tandis que les mousses de polyuréthane élastiques et certaines mousses de polyoléfine et mousses de PVC plastifié sont classées comme mousses souples.

Selon la norme nationale, les plastiques en mousse souple sont ceux qui sont flexibles, ont une faible dureté en compression, reviennent à leur état d'origine une fois la contrainte relâchée et présentent une déformation résiduelle minimale. D'un autre côté, les mousses plastiques dures sont rigides, ont une dureté élevée en compression, se déforment lorsque la contrainte atteint un certain niveau et ne reviennent pas à leur état d'origine une fois la contrainte relâchée.

L'American Society for Testing and Materials (ASTM) précise que pour différencier les mousses plastiques souples et dures, à une température de 18-29 ℃ , une tige d'un diamètre de 2,5 cm tourne autour d'elle pendant un tour complet en 5 secondes. S'il ne se fracture pas, il est classé comme mousse plastique souple ; sinon, il est classé comme plastique en mousse dure.

Selon les normes ISO, lorsque la déformation en compression atteint 50 % puis est relâchée, si l'épaisseur ne diminue pas de plus de 2 % par rapport à l'épaisseur d'origine, elle est classée comme mousse plastique souple. S'il diminue de plus de 10 %, il est classé comme mousse plastique dure. Si la diminution est comprise entre 2 et 10 %, elle est classée comme mousse plastique semi-rigide.

Si l'on utilise le module élastique comme critère, dans un environnement standard de 23 ℃ et 50 % d'humidité relative, une mousse plastique ayant un module élastique supérieur à 686 MPa est classée comme mousse dure, inférieure à 68,6 MPa est classée comme mousse souple et entre 68,6 et 686 MPa est classée comme mousse semi-rigide. Bien que le module élastique de la mousse semi-rigide soit supérieur à celui de la mousse souple, son comportement contrainte-déformation est plus proche de celui de la mousse souple et significativement différent de celui de la mousse dure. En général, les mousses plastiques souples ont pour la plupart une structure à cellules ouvertes, tandis que les mousses plastiques dures ont principalement une structure à cellules fermées, mais il existe des exceptions.

Vous êtes-vous déjà demandé comment se forme la mousse plastique polyuréthane ? Dans l’article précédent, nous avons révélé les réactions de base qui se cachent derrière : les isocyanates, les polyéthers (ou polyesters) polyols et l’eau travaillent tous ensemble pour créer cette substance magique. Alors, cela signifie-t-il que dans la production réelle, nous n’avons besoin que de ces trois matières premières ? La réponse est loin de là. Dans notre processus de production actuel, afin de contrôler plus précisément la vitesse de réaction et de produire des produits offrant d’excellentes performances, nous devons souvent exploiter la puissance de divers additifs. Ces additifs ont non seulement de nombreuses applications, mais peuvent également jouer un rôle important en rendant notre processus de production plus efficace et plus stable.

Tensioactifs / Huile de silicone

Les tensioactifs, également appelés huiles de silicone, sont également appelés stabilisants de mousse. Dans le processus de production de mousse polyuréthane, son rôle est crucial. La fonction fondamentale de l'huile de silicone est de réduire la tension superficielle du système moussant, améliorant ainsi la miscibilité entre les composants, ajustant la taille des bulles, contrôlant la structure des bulles et améliorant la stabilité de la mousse. En outre, il a également la responsabilité d’empêcher l’effondrement de la mousse. On peut donc dire que l’huile de silicone joue un rôle indispensable dans la production de mousse de polyuréthane.

Catalyseurs

Les catalyseurs jouent un rôle crucial dans le processus de synthèse du polyuréthane, principalement en accélérant la réaction entre les isocyanates, l'eau et les polyols. Cette réaction est une réaction de polymérisation typique. Sans la présence de catalyseurs, cette réaction peut se dérouler très lentement, voire pas du tout. Actuellement, les catalyseurs sur le marché sont principalement divisés en deux types : les catalyseurs aminés et les catalyseurs métalliques organiques. Les catalyseurs aminés sont des composés à base d'atomes d'azote, qui peuvent favoriser efficacement la réaction de polymérisation du polyuréthane. Les catalyseurs métalliques organiques, quant à eux, sont des composés qui affectent particulièrement la réaction entre les polyols et les isocyanates lors de la formation de polyuréthane, généralement des composés organostanniques. La caractéristique de ces catalyseurs réside dans leur capacité à contrôler avec précision le processus de réaction, ce qui donne un produit final plus uniforme et plus stable.

Agents gonflants

Les agents gonflants sont des substances qui génèrent du gaz lors de la réaction du polyuréthane et contribuent à la formation de mousse. Selon la manière dont le gaz est généré, les agents gonflants sont généralement divisés en agents gonflants chimiques et agents gonflants physiques. Les agents gonflants chimiques font référence à des substances qui subissent des modifications chimiques au cours de la réaction, génèrent des gaz et favorisent la formation de mousse. De nombreuses substances courantes dans notre vie quotidienne sont en réalité des agents gonflants chimiques, comme l'eau. Les agents gonflants physiques, quant à eux, sont des substances qui génèrent du gaz par des moyens physiques. Par exemple, le dichlorométhane (MC) est un agent gonflant physique courant.

Autres additifs

S'appuyer uniquement sur des matières premières de base est loin d'être suffisant pour que les produits aient des performances exceptionnelles. Afin de répondre aux différents besoins, d’autres additifs sont intelligemment incorporés au processus de production, et leur rôle ne doit pas être sous-estimé. Par exemple, les retardateurs de flamme peuvent ajouter une résistance aux flammes aux produits, les agents de réticulation peuvent améliorer leur stabilité, les colorants et les charges peuvent donner aux produits une apparence et une texture plus colorées, et divers autres additifs ayant des fonctions différentes jouent également leur rôle. Ce sont ces additifs soigneusement sélectionnés qui améliorent considérablement les performances des produits et offrent aux utilisateurs une meilleure expérience utilisateur.