Guide pour acheter une machine de découpe de mousse verticale à ALFORU

Projet de mousse continue en Arabie saoudite : étude de cas – Approvisionnement complet pour une nouvelle usine de mousse PU

Contexte du projet

En septembre 2021, nous avons reçu une demande de renseignements d'Abdullah, un client saoudien. Il prévoyait de construire une nouvelle usine de mousse PU destinée aux marchés saoudien et yéménite, principalement pour la production de meubles et de matelas en mousse PU souple. Il envisageait également d'y intégrer des étapes de transformation en aval.

Le client disposait de main-d'œuvre locale pour le moussage et de certaines conditions de production de base. Au fur et à mesure de l'avancement du projet, une planification coordonnée des produits cibles, de la configuration des équipements, de l'agencement de l'usine et du lien entre le moussage et les étapes de traitement en aval s'est avérée nécessaire.

Communication précoce et soutien au projet

Pour ce projet, nous avons d'abord discuté du marché cible et de l'orientation du produit avec le client, puis nous avons communiqué les exigences de base pour la production de mousse PU flexible pour meubles et matelas, notamment la densité, la dureté et le lien avec la découpe et le traitement en aval.

En fonction des conditions de l'usine du client, nous avons fourni un plan d'aménagement d'usine pour organiser le placement des équipements, le flux de production, la connexion entre la zone de moussage et la zone de traitement en aval, ainsi que l'espace de travail de l'opérateur.

Au cours des échanges, nous avons organisé plusieurs réunions vidéo avec le client et lui avons présenté notre processus de production de mousse PU flexible. Il a ainsi pu constater concrètement le fonctionnement de la machine à mousse continue, le déroulement du processus de moussage et l'intégration des étapes de découpe et de transformation en aval dans la production.

En ce qui concerne la discussion sur l'équipement, la communication s'est concentrée sur les questions spécifiques du client, notamment la facilité d'utilisation quotidienne, les différences pratiques entre les différents modèles d'équipement et les configurations les plus adaptées aux conditions actuelles du projet.

La machine à mousse recyclée achetée par ce client

Pourquoi le client nous a finalement choisis

Le client s'est d'abord renseigné sur une machine à mousse continue. Au fil des échanges, la discussion a progressivement évolué vers la configuration complète de la ligne et l'installation de l'usine. Sa décision finale de poursuivre le projet avec nous était principalement liée aux points suivants.

1. Des réponses rapides ont permis de faire avancer la communication.
Au début du projet de construction d'une nouvelle usine de mousse PU, les questions se multiplient. Tout au long du processus, le client a apporté des précisions concernant l'orientation du produit, le raccordement des équipements, l'agencement de l'usine et la coordination des ressources humaines.

Dans le cadre de ce projet, les questions du client ont été traitées en continu et la communication est restée constante. Dès qu'un point était clarifié, la discussion suivante pouvait se poursuivre sans difficulté.

2. Les réponses répondaient directement aux questions réelles du client.
Au départ, le client ne manquait pas de brochures sur le matériel. Ce qui a influencé sa décision, c'est la clarté des réponses apportées à ses questions.

Lors de ses échanges, ses préoccupations ne se sont pas limitées à la machine à mousse continue elle-même. Il s'est également intéressé à l'orientation produit pour le marché cible, aux besoins de production fondamentaux de la mousse PU souple pour meubles et matelas, au lien entre le moussage et les étapes de transformation ultérieures, ainsi qu'à l'agencement optimal de la nouvelle usine compte tenu des conditions existantes.

Les réponses suivaient systématiquement ces questions concrètes et ne se limitaient pas à une simple présentation générale du matériel.

3. La solution a été développée en fonction des conditions réelles du projet.

Il s'agissait d'un nouveau projet d'usine, mais le client disposait déjà d'ouvriers locaux spécialisés dans le moussage, et les conditions de production étaient déjà définies. Au fil des échanges, la discussion sur les solutions à apporter s'est concentrée sur ces conditions réelles : aménagement de l'espace, mise en place de la ligne de production complète avec les effectifs existants, raccordement de la zone de moussage à la zone de traitement en aval, et configurations les plus adaptées au calendrier du projet.

Ce que le client a vu, ce n'était pas une configuration standard fixe, mais une approche de solution développée en fonction des conditions spécifiques de son projet.

4. La discussion a porté sur l'utilisation pratique en production, et pas seulement sur l'équipement lui-même.

En matière de communication des équipements, le client s'intéressait non seulement à l'équipement lui-même, mais aussi à la manière dont il serait utilisé en production réelle, notamment à la facilité d'utilisation au quotidien, à la clarté du réglage des paramètres, aux liaisons les plus susceptibles de poser problème et à la manière dont le moussage, la découpe et le traitement en aval pourraient être connectés plus facilement.

Cette partie de la discussion s'est poursuivie tout au long des premiers échanges et ne s'est pas arrêtée aux spécifications techniques.

5. Les sujets abordés précédemment pourraient se poursuivre dans la solution finale.

L'orientation produit, l'agencement, le raccordement des équipements et l'organisation du traitement, abordés lors de la phase préliminaire, ont tous été repris dans la discussion détaillée de la configuration ultérieure. Les sujets évoqués précédemment ont pu être intégrés à la solution de manière cohérente.

Contenu final des achats

• un complet ligne de production de mousse en continu
• une ligne de production de mousse recyclée, comprenant : machine à mousse remaniée , chaudière à vapeur, machine à déchiqueter la mousse
• un machine de découpe de mousse CNC
• deux machines de découpe de mousse circulaires
• un machine de découpe de mousse verticale

Ligne de chargement de mousse recyclée

Machine de chargement de mousse continue et machine de découpe de mousse

Si vous envisagez la construction d'une nouvelle usine de mousse PU ou si vous évaluez différentes configurations de lignes de production de mousse continue, de mousse recyclée et de machines de découpe, n'hésitez pas à nous communiquer vos objectifs produits, les caractéristiques de votre usine et votre plan de projet. Nous pourrons ainsi discuter avec vous d'une solution adaptée à votre situation.

Pour de nombreuses petites entreprises, bien que la ligne de production continue de mousse flexible de polyuréthane offre un rendement élevé, les coûts sont également très élevés et le marché cible n'exige peut-être pas d'aussi grandes quantités. En conséquence, les lignes de production non continues de mousse flexible de polyuréthane sont devenues leur choix préféré. Ce qui suit est une introduction à la ligne de production non continue de mousse flexible de polyuréthane:

1. Équipement de processus de moussage de boîte

Le processus et l'équipement de moussage en boîte ont été développés en tant que nouvelle technologie pour répondre aux besoins des installations de production de mousse de polyuréthane à petite échelle. Il s’appuie sur des techniques de production de mousse manuelle et en laboratoire, essentiellement une version améliorée des méthodes de production de mousse en laboratoire. Ce processus est passé par trois étapes de développement. Initialement, tous les composants étaient pesés séquentiellement et ajoutés dans un récipient plus grand, suivi de l'ajout de TDI. Après un mélange rapide, le mélange a été immédiatement versé dans un grand moule en forme de boîte. Cette méthode nécessitait une forte intensité de travail, émettait de fortes concentrations de gaz toxiques et posait des risques importants pour la santé des opérateurs. De plus, les éclaboussures de matériaux lors du coulage entraîneraient une grande quantité d'air, conduisant à la formation de grosses bulles d'air dans la structure de la mousse et provoquant même des fissures dans la mousse. De plus, il y avait une quantité importante de déchets restants, ce qui entraînait un gaspillage de matériaux important et des coûts de production élevés. 

Plus tard, le processus a incorporé des pompes doseuses pour transporter les matériaux vers un baril de mélange avec un fond à ouverture automatique. Après un mélange à grande vitesse, la plaque inférieure du baril de mélange s'ouvrait et l'air comprimé expulsait rapidement le matériau dans le moule pour l'expansion de la mousse. Cependant, cette approche souffrait de structures de pores inégales en raison du flux rapide du matériau, entraînant des structures de mousse tourbillonnantes et des problèmes de qualité tels que des fissures en forme de croissant. La troisième étape de l'amélioration du processus est le dispositif de moussage en boîte qui est le plus souvent adopté aujourd'hui. Son principe fondamental de moussage est illustré en photo

(un)  Dosage et mélange de matières premières      (b) Moussage     (c) La mousse monte pour limiter la hauteur

1 - Baril de mélange de matériaux élévateur ; 2 - Moule de boîte assemblable ; 3 - Plaque supérieure de la boîte flottante ; 4 - Corps en mousse

Image 1 : Diagramme schématique du principe de moussage en boîte

L'équipement de production industrielle pour le moussage en caisses se compose principalement de réservoirs de matières premières, d'unités de pompe doseuse, de barils de mélange élévateurs et de moules de caisses en bois assemblables. Comme le montre le diagramme schématique de l'équipement de moussage en boîte fabriqué par Hennecke (image 2), les matières premières moussantes sont stockées dans des réservoirs et régulées par des dispositifs de contrôle pour atteindre la plage de température de traitement requise, généralement maintenue à 23°C ± 3°C. Séquentiellement, la pompe doseuse injecte des polyéther polyols, un catalyseur, des tensioactifs, des agents moussants, etc., dans le fût de mélange pendant une durée d'agitation de 30 à 60 minutes. Ensuite, selon la formulation, le TDI est introduit, soit directement, soit par l'intermédiaire d'un récipient intermédiaire doté d'un interrupteur inférieur. Le mélange immédiat suit l'ajout de TDI. En fonction des matériaux et de la formulation, la vitesse d'agitation est généralement contrôlée entre 900 et 1 000 tours par minute (r/min), avec un temps d'agitation de 3 à 8 secondes. Après agitation, le fût de mélange est rapidement soulevé. La partie inférieure du fût n'a pas de fond et est placée sur la plaque inférieure de la boîte de moulage lors de l'abaissement, en utilisant une bague d'étanchéité au bord inférieur du fût pour empêcher les fuites de matériau.

Une fois soulevée, la bouillie bien mélangée peut être directement étalée et dispersée sur la plaque inférieure du moule, permettant une montée naturelle de la mousse. Pour éviter la formation d'une surface bombée sur la partie supérieure pendant le moussage, une plaque de moule supérieure qui correspond à la zone du moule et permet un mouvement limite vers le haut est équipée. La boîte à moule est principalement constituée de panneaux de bois rigides, la plaque inférieure étant fixée sur un chariot de transport de moule mobile. Les quatre panneaux latéraux sont assemblables et dotés de mécanismes de verrouillage à ouverture et fermeture rapides. Les côtés intérieurs des panneaux sont recouverts d'agents de démoulage à base de silicone ou doublés d'un film de polyéthylène pour empêcher l'adhérence. Après 8 à 10 minutes de maturation forcée au sein de la caisse, les panneaux latéraux de la caisse du moule sont ouverts, permettant le retrait de la mousse souple en forme de bloc. Après 24 heures supplémentaires de maturation, ces blocs de mousse peuvent subir une découpe et d'autres procédures de post-traitement.

1 - Réservoir de matières premières ; 2 - Unité de pompe doseuse ; 3 - Armoire de commande ; 4 - Baril de mélange avec dispositif élévateur ; 5 - Boîte moussante ; 6 - Produit fini en mousse ; 7 - Plaque flottante

Photo 2 : Équipement de moussage de boîtes fabriqué par Hennecke (BFM100/BFM150)

Le processus et l'équipement de moussage en boîte présentent des caractéristiques telles qu'un fonctionnement simple, une structure d'équipement compacte et simple, un faible investissement, un faible encombrement et une maintenance pratique. Ces caractéristiques le rendent particulièrement adapté aux petites entreprises engagées dans la production intermittente de blocs de mousse de faible densité. Cependant, ses inconvénients sont également évidents : efficacité de production moindre, environnement de production moins favorable, concentration élevée de gaz toxiques émis sur site, nécessitant l'utilisation de systèmes d'échappement et de purification des gaz toxiques très efficaces.

Pour améliorer l'efficacité du mélange, certaines entreprises ont ajouté plusieurs déflecteurs verticaux et équidistants aux parois intérieures du fût de mélange. Ces déflecteurs, combinés à des agitateurs en spirale à grande vitesse, facilitent un mélange à grande vitesse. Cette approche peut, dans une certaine mesure, réduire les effets d'écoulement laminaire dans le liquide de mélange et améliorer l'efficacité du mélange. Un exemple de ceci est notre produit, le SAB-BF3302. Pour l'apparence et les spécifications techniques du produit, veuillez vous référer à l'image 3.

Image 3 : Machine à mousser les boîtes entièrement automatique (Sabtech Technology Limited)

Cette ligne de production est dotée de modes de contrôle informatique entièrement automatique et de contrôle manuel. Il convient à la production de mousse de polyuréthane flexible avec des densités allant de 10 à 60 kg/cm. Débit de mousse maximum : 180L. Hauteur de la mousse : 1200 mm. Puissance de mélange : 7,5 kW. Puissance totale : 35 kW.

2. Équipement pour la préparation de mousse à cellules ouvertes

La mousse de polyuréthane à cellules ouvertes est un produit en mousse fonctionnelle développé dans les années 1980. Il possède une porosité élevée, une structure de réseau distincte, une douceur, une respirabilité et une bonne résistance mécanique. Il trouve une large application en tant qu'excellent matériau de filtration et d'absorption des chocs dans les transports, l'instrumentation, les membranes de filtration de matériaux médicaux et comme support de catalyseur dans l'industrie chimique. Le remplir dans les réservoirs de carburant des avions peut supprimer l’agitation du pétrole et réduire le risque d’explosion. Son imprégnation avec une boue céramique et son frittage à haute température aboutissent à un nouveau matériau filtrant en céramique à cellules ouvertes utilisé dans l'industrie métallurgique.

La préparation de la mousse de polyuréthane à cellules ouvertes implique des méthodes telles que l'hydrolyse à la vapeur, le trempage alcalin et l'explosion. Dans la production industrielle, la méthode d'explosion est principalement utilisée. Initialement, une mousse de polyuréthane d'une taille de pores spécifique est préparée à l'aide du procédé de moussage en boîte. Par la suite, il est placé dans un équipement de réseau d'explosion dédié, rempli de gaz explosif, et enflammé après avoir complètement rempli le corps en mousse. En utilisant l'énergie d'impact et la chaleur à haute température générées par les paramètres d'explosion, les parois cellulaires de la mousse de polyuréthane sont rompues et fusionnées sur les parois cellulaires, formant une structure de réseau distincte, comme le montre l'image 4.

Image 4 : Mousse à cellules ouvertes clairement connectée

Des méthodes telles que l’hydrolyse à la vapeur ou le trempage alcalin sont utilisées pour préparer la mousse à cellules ouvertes. Cependant, ces méthodes posent des problèmes de faible efficacité, de mauvaise qualité et de pollution environnementale. Ils sont principalement utilisés pour la production à petite échelle, comme les tests d’échantillons en laboratoire. La production à grande échelle utilise principalement la méthode de l'explosion.

ATL Schubs GmbH, une société allemande, est spécialisée dans la recherche et le développement de mousse polyuréthane réticulée et fabrique les machines d'explosion de mousse ReticulatusTM. La chambre d'explosion de l'équipement d'explosion à mousse réticulée se présente sous deux formes : cylindrique et rectangulaire. Le premier convient à la mousse cylindrique, tandis que le second est plus polyvalent. Il peut être utilisé non seulement pour la mousse carrée mais également pour le traitement de la mousse réticulée à partir de la mousse cylindrique, comme le montre l'image 5. La chambre d'explosion est construite à partir de plaques d'acier de haute qualité de 100 mm d'épaisseur. Le fonctionnement est contrôlé par un modem informatique, offrant des fonctionnalités telles que l'ouverture et la fermeture automatiques, le verrouillage automatique, le fonctionnement automatique et les alertes automatiques. De plus, la conception et la modification de programmes à distance peuvent être facilitées grâce à des capteurs de transmission de données.

Photo 5 : Équipement de traitement de réticulation de mousse de polyuréthane (ATL Schubs)

Lors de la production, des corps en mousse de 3 à 6 mètres de long destinés à la réticulation sont poussés dans la chambre d'explosion. La porte de la chambre est fermée hydrauliquement et l'air à l'intérieur de la chambre est évacué à l'aide d'une pompe à vide. Sous contrôle informatique, une proportion précise d'oxygène et d'hydrogène gazeux est introduite et le rapport du mélange gazeux est ajusté mécaniquement en fonction de facteurs tels que le type d'échantillon de mousse et les exigences de taille du réseau. 

Des capteurs surveillent en permanence le processus, garantissant que tous les paramètres du processus sont dans les conditions spécifiées avant le lancement d'une détonation contrôlée. La force explosive et l'intensité de la flamme générées par l'explosion pénètrent à travers tout le corps en mousse, créant une structure de réseau distincte. Après le formage, le corps en mousse est refroidi, les matières résiduelles et les gaz résiduaires sont purgés à l'aide d'azote, et la chambre de pression peut ensuite être ouverte pour récupérer la mousse réticulée. L'ensemble du processus prend environ 8 à 10 minutes. Le diamètre des pores de la mousse réticulée se situe entre 10 et 100 pores par pouce (ppi) (Remarque : ppi fait référence au nombre de pores dans un pouce).

Ce qui précède donne un aperçu du processus de production non continu de la mousse flexible de polyuréthane. J'espère que ces informations vous seront utiles.

La mousse de polyuréthane (mousse PU) est principalement constituée de polyuréthane comme composante principale. Les matières premières comprennent principalement des polyisocyanates et des polyols, avec l'ajout de divers additifs, dont les plus cruciaux sont une série d'agents moussants liés au processus de moussage. Ces additifs conduisent à la production d'une quantité importante de mousse dans le produit de réaction, entraînant des produits en mousse de polyuréthane. Cet article donne un bref aperçu des matières premières utilisées pour produire de la mousse PU et des agents moussants.

1.Polyisocyanates

Les polyisocyanates les plus couramment utilisés dans la production industrielle de mousses en polyuréthane comprennent diisocyanate de toluène (TDI), isocyanate de polyméthylène polyphényle (PAPI), diisocyanate de diphénylméthane (MDI) et MDI liquide (L-MDI).

TDI

Le TDI est principalement utilisé dans la production de mousses flexibles en polyuréthane. Le MDI a une réactivité plus élevée que le TDI, une volatilité plus faible et certaines formes modifiées de MDI peuvent être utilisées comme substituts de TDI dans la production de mousses flexibles en polyuréthane, y compris la mousse de polyuréthane à haute densité et la fabrication d'élastomères de polyuréthane semi-rigide ou microcellulaire.

PAPI, également connu sous le nom de MDI brut ou MDI polymérisé, a généralement un poids moléculaire moyen allant de 30 à 400, avec une teneur en NCO de 31% à 32%. Dans le domaine des plastiques en mousse, PAPI et PAPI modifiés sont principalement utilisés pour produire diverses mousses rigides en polyuréthane, certaines également utilisées dans la production de mousses flexibles à haute référence, de mousses cutanées intégrales et de mousses semi-rigides. PAPI peut être mélangé avec du TDI pour fabriquer des plastiques en mousse à froid à froid et à grande taille.

2.Polyether et polyester polyols

2.1 Polyéther polyols

Les polyéther polyols utilisés pour produire des mousses flexibles en polyuréthane sont généralement des polyéthers à longue chaîne à faible fonctionnalité. Dans la formulation de mousses flexibles, la fonctionnalité des polyéther polyols se situe généralement entre 2 et 3, avec un poids moléculaire moyen allant de 2000 à 6500. Les polyéther triols sont le plus souvent utilisés dans les mousses flexibles, généralement initiés avec du glycérol (propane-1,2,3-triol) et obtenus par polymérisation d'ouverture du cycle avec du propane 1,2-époxy ou de la copolymérisation avec une petite quantité d'oxyde d'éthylène, avec un poids moléculaire se situant généralement dans la plage de 3000 à 7000.

Polyéther polyols

Les polyéthyols à haute activité sont principalement utilisés pour les mousses flexibles à haute réception et peuvent être utilisées dans la production de mousses semi-rigides et d'autres produits en mousse. Certains diols en polyéther peuvent être utilisés comme matériaux auxiliaires, mélangés à des triols de polyéther dans des formulations de mousse flexibles. Une faible insaturation et des polyéther à poids moléculaire élevé sont utilisés pour la production de mousses douces, réduisant la quantité de TDI requise.

Les polyéther polyols utilisés dans les formulations de mousse rigides sont généralement des polyols de polyéther à valeur hydroxyle élevée pour obtenir une réticulation et une rigidité suffisantes. La valeur hydroxyle des polyéther polyols pour les formulations de mousse rigides est généralement dans la plage de 350 à 650 mg de kOH / g, avec une fonctionnalité moyenne de 3 ou plus. Les formulations rigides en mousse utilisent souvent une combinaison de deux types de polyéther polyols, avec une valeur hydroxyle moyenne d'environ 4000 mg KOH / g.

Les formulations de mousse semi-rigides utilisent souvent des polyéthers de poids moléculaire élevé, en particulier des triols de polyéther à haute activité et des polyols polyéther à poids moléculaire à haute fonctionnalité à partir de formulations de mousse rigides.

 2.2 polyols de Polyester

Les polyester polyester aliphatiques à faible viscosité, tels que les diols adipate hexanediol avec une valeur hydroxyle d'environ 56 mg de koh / g, ou des polyols en polyester légèrement ramifiés, peuvent être utilisés pour produire des mousses flexibles en polyuréthane à base de polyester. Les polyols polyols ont une réactivité élevée. Actuellement, la mousse de polyuréthane en bloc en polyester n'est utilisée que dans quelques champs tels que les matériaux auxiliaires pour les vêtements.

Polyols polyester

Les polyols en polyester aromatique, synthétisés à partir d'acides dicarboxyliques (tels que l'anhydride phtalique, l'acide téréphtalique, etc.) et les diols à petite molécule (tels que l'éthylène glycol, etc.) ou les polyols rigides. Des polyester polyester à valeur hydroxyle inférieure dérivés de l'anhydride phtalique peuvent également être utilisés pour les mousses flexibles à haute réception, les mousses cutanées intégrales, les mousses semi-rigides et les matériaux de polyuréthane non FOAM.

 2.3 Polyols polymères

Les polyols polymères, y compris le styrène rigide, les homopolymères d'acrylonitrile, les copolymères et les polymères greffés, agissent comme des "charges" organiques pour améliorer les performances porteuses de charge. Les polyols en polymère sont utilisés dans la production de mousses de bloc flexibles élevées, de mousses à haute teneur, de mousses flexibles thermoplastiques, de mousses semi-rigides, de mousses auto-rédigées et de produits moulés par injection de réaction (RIM). Ils peuvent réduire l'épaisseur des produits, réduire la densité en mousse pour réduire les coûts, augmenter l'ouverture des cellules en plastique en mousse et conférer des propriétés issues de la flamme aux produits.

Polyols polymères

Les polyuréa polyols (dispersions de doctorat) sont une classe spéciale de polyols modifiés par polymère utilisés dans les mousses flexibles à haut remboursement, les mousses semi-rigides et les mousses douces, mais leur présence sur le marché est limitée.

Il existe également des polyols spéciaux utilisés pour la production de mousses en polyuréthane, telles que des polyols à base d'huile végétale, des polyols en polyester à base de colophènes et des polyesters polymères. Ceux-ci ne sont pas décrits en détail dans cet article.

Si vous n'êtes pas sûr de la conception de la sélection des matériaux ou de la formulation lors de la mousse, nous proposons des recommandations sur mesure, une optimisation de formulation et un support technique pour améliorer les performances de votre mousse et la cohérence de la production.

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1. Réactions de base

La formation de mousse de polyuréthane implique deux réactions fondamentales : la réaction de moussage et la réaction de polymérisation (également appelée réaction de gel).

Réaction moussante : l'isocyanate réagit avec l'eau pour produire une réaction d'urée disubstituée et de dioxyde de carbone. L'équation de réaction est la suivante:

2R-N=C=O + HOH → R-NH-CO-NH-R + CO2 ↑

Le dioxyde de carbone libéré agit comme le noyau de la bulle, provoquant l’expansion du mélange réactionnel, ce qui donne lieu à une mousse à structure à cellules ouvertes.

Réaction de polymérisation : le groupe hydroxyle du polyéther subit une réaction de polymérisation par étapes avec l'isocyanate pour former un aminoformate. L'équation de réaction est la suivante:

R=N=C=O + R &premier ; -OH → R-NH-COO — R &premier ;

2. Polyols

La production nationale de mousse en bloc utilise des polyéthers de mousse souple à 3 fonctionnalités, de poids moléculaire 3 000 (indice d'hydroxyle 56) ou 3 500 (indice d'hydroxyle 48, moins couramment utilisé).

3. Polyisocyanates

Le principal polyisocyanate utilisé est le diisocyanate de toluène (TDI). Il existe trois principaux types de produits industriels TDI : le 2,4-TDI pur (ou TDI100), le TDI80/20 et le TDI65/35. Le TDI80/20 présente le coût de production le plus bas et constitue la variété la plus largement utilisée dans les applications industrielles.

Le poids moléculaire du TDI est de 174, avec deux groupes isocyanate (-N=C=O) ayant un poids moléculaire de 84. Par conséquent, la teneur en isocyanate du TDI est de 48,28 %.

La quantité de TDI utilisée a un impact significatif sur les propriétés de la mousse. Dans les formulations de mousse, l'excès de TDI est exprimé par l'indice d'isocyanate, qui est le rapport entre l'utilisation réelle et la quantité théorique calculée. Lors de la production de mousse souple, l'indice est généralement de 105 à 115 (100 est égal à la quantité théorique calculée). Dans cette plage, à mesure que l'indice TDI augmente, la dureté de la mousse augmente, la résistance à la déchirure diminue, la résistance à la traction diminue et l'allongement à la rupture diminue. Si l'indice TDI est trop élevé, cela peut conduire à des cellules volumineuses et fermées, à des temps de maturation longs et à une combustion de la mousse ; si l'indice TDI est trop faible, cela peut entraîner des fissures, un mauvais rebond, une faible résistance et une déformation permanente par compression importante.

4. Agents gonflants

L'eau réagissant avec le TDI pour produire du dioxyde de carbone est le principal agent gonflant utilisé dans le moussage de la mousse souple. L'augmentation de la quantité d'eau dans la formulation augmentera la teneur en urée, augmentera la dureté de la mousse, diminuera la densité de la mousse et réduira la capacité portante de la mousse. Cependant, le TDI réagit avec l’eau pour produire une grande quantité de chaleur. Si la teneur en eau est trop élevée, la mousse peut brûler ou s'enflammer.

Le chlorure de méthylène est un agent gonflant physique avec un point d'ébullition de 39.8 ° C. C'est un gaz ininflammable qui peut se vaporiser pendant le moussage, réduisant ainsi la densité et la dureté de la mousse. La quantité de chlorure de méthylène ajoutée doit empêcher la mousse de brûler tout en garantissant qu'une trop grande quantité n'élimine pas trop de chaleur, ce qui affecterait le durcissement de la mousse. La quantité de chlorure de méthylène utilisée est limitée.

5. Catalyseurs

Le rôle principal des catalyseurs est d’ajuster la vitesse des réactions de moussage et de gel pour obtenir un bon équilibre.

La triéthylènediamine (A33, une solution à 33 % d'éther diisopropylique ou de dipropylène glycol) est le catalyseur d'amine tertiaire le plus important dans la production de mousse souple. Il est efficace à 60 % pour favoriser la réaction entre l'isocyanate et l'eau, c'est-à-dire une réaction moussante, et à 40 % efficace pour favoriser la réaction entre l'hydroxyle et l'isocyanate, c'est-à-dire une réaction de gel.

Le dilaurate de dibutylétain (A-1) est un catalyseur d'amine tertiaire à usage général pour la mousse souple. Il est efficace à 80 % pour favoriser la réaction moussante et à 20 % pour favoriser la réaction de gel. Il est souvent utilisé en association avec la triéthylènediamine.

Une mauvaise utilisation des catalyseurs aminés peut avoir un impact significatif sur le produit. Trop d'amine peut provoquer:

(1) Temps de réaction court, augmentation rapide de la viscosité initiale et fumée excessive pendant le moussage.

(2) Fissuration de la mousse. Trop peu d’amine entraînera une vitesse d’amorçage lente, affectant la hauteur de la mousse.

Le dilaurate de dibutylétain est le catalyseur à base d'étain organique le plus couramment utilisé, qui est très facile à hydrolyser et à oxyder en présence d'eau et de catalyseurs d'amines tertiaires dans des mélanges de polyéthers.

Plus la densité de la mousse est faible, plus la plage de réglage du dilaurate de dibutylétain est étroite. L'effet du dosage d'étain sur la mousse est le suivant:

Dosage trop faible : Fissuration de la mousse.

Trop de dosage : Augmentation rapide de la viscosité, mousse formant des cellules fermées et rétrécissant, formant des peaux sur le dessus et les côtés.

6. Stabilisants de mousse (également appelés huiles de silicone)

Les stabilisateurs de mousse réduisent la tension superficielle du mélange du système de mousse, stabilisant ainsi les bulles, empêchant l'effondrement de la mousse et contrôlant la taille et l'uniformité des vides.

Augmenter la quantité d'huile de silicone d'une quantité minimale à un niveau approprié peut produire des mousses plastiques bien ouvertes. Lorsque la quantité est trop élevée, le taux de cellules fermées de la mousse augmente.

7. Autres facteurs d'influence

Outre la formulation, les paramètres du processus et l'environnement ont également un certain impact sur les propriétés de la mousse.

Température des matières premières : à des températures ambiantes relativement normales (20 à28 ° C), la température des matières premières est contrôlée à 25 ± 3° C, de préférence dans une plage de ± 1° C. Il peut également être contrôlé dans la plage de 28 à30 ° C.

L'effet de l'augmentation ou de la diminution de la température sur la vitesse des réactions de moussage et de gel varie. Une augmentation de la température entraîne une augmentation beaucoup plus importante de la réaction de polymérisation par rapport à la réaction de moussage. Les catalyseurs doivent être ajustés aux changements de température.

Pour une même formulation, utilisant la même quantité d’agent gonflant, la densité de la mousse est également liée à l’altitude. Dans les zones de haute altitude, la densité de la mousse diminue sensiblement.

La quantité de stabilisant en mousse détermine la taille des cellules de la structure en mousse. Plus de stabilisant conduit à des cellules plus fines, mais trop peut provoquer un rétrécissement. Trouver le bon équilibre est crucial ; trop peu de stabilisant et les cellules ne se soutiendront pas, ce qui entraînera un effondrement lors du formage. Tous deux sont des catalyseurs en action.

Le polyuréthane (mousse souple) fait référence à un type de mousse plastique de polyuréthane flexible avec une certaine élasticité, ayant principalement des structures à cellules ouvertes.

Le polyuréthane (mousse dure) fait référence aux mousses plastiques qui ne subissent pas de déformation significative sous certaines charges et ne peuvent pas retrouver leur état initial après des charges excessives. Cellules majoritairement fermées.

Huile de silicone à mousse dure

L'huile de silicone à mousse dure est un type de stabilisant de mousse non hydrolysable hautement actif avec une liaison silicium-carbone, appartenant à une catégorie d'huile de silicone à large spectre. Il présente d'excellentes performances globales et convient aux systèmes de HCFC-141b et de moussage d'eau, utilisés dans des applications telles que les panneaux, l'énergie solaire, les pipelines, etc.

Caractéristiques du produit:

1. Bonnes performances d'émulsification : Les excellentes performances d'émulsification permettent une bonne dispersion et un bon mélange des matériaux composites lors de la réaction avec l'isocyanate, ce qui se traduit par une bonne fluidité. Le produit obtenu présente des cellules uniformes et un taux de cellules fermées très élevé.

2. Bonne stabilité : la structure moléculaire spéciale contrôle efficacement la tension superficielle des cellules, stabilisant la structure cellulaire et conférant au produit d'excellentes propriétés mécaniques.

Huile de silicone en mousse souple:

Tensioactif siloxane à usage général pour les plastiques en mousse de polyuréthane flexible de type polyéther, il s'agit d'un copolymère polydiméthylsiloxane-polyéthylène non hydrolysable, un stabilisant à haute activité. Il est utilisé comme stabilisateur de mousse dans la production de mousse souple de polyuréthane (éponge). Cela peut fournir une peau fine. En mousse de très faible densité, elle offre une forte stabilité avec des alvéoles fines et uniformes. En mousse de profondeur moyenne, par rapport aux huiles de silicone similaires, elle présente de meilleures propriétés d'ouverture de mousse et une meilleure respirabilité.