Guide d’achat de machines de fabrication de matelas

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.

Les débutants craignent que si la plaque de décantation n'est pas correctement ajustée, le liquide s'écoulant de la buse peut provoquer une poussée avant ou arrière, affectant le processus de moussage. Deux minutes après le démarrage de la machine, la vitesse de réaction augmente progressivement, nécessitant parfois des ajustements du plateau de décantation. Les ajustements de la plaque de décantation sont plus critiques dans les formules à faible densité et à haute teneur en humidité (MC).

Le débit de TDI (Toluène Diisocyanate) peut être calculé pour correspondre à la valeur de l'échelle, mais il est recommandé de mesurer réellement le débit de TDI lors du premier moussage. Le débit est trop important ; si le débit n’est pas précis, tout le reste sera un désastre. Il est préférable de s'appuyer sur la méthode la plus simple et la plus intuitive pour mesurer le débit.

Lors du mélange des poudres, la poudre de pierre mélangée doit être laissée toute la nuit et la production doit commencer le lendemain. Pour les ingrédients contenant de la mélamine et de la poudre de pierre, il est recommandé de mélanger d'abord la mélamine avec du polyéther pendant un certain temps avant d'ajouter la poudre de pierre.

Les formules de machines à mousse avec une longue chambre de mélange dans la tête de la machine ou plus de dents sur l'arbre d'agitation contiennent généralement moins d'amines et une température de matériau plus basse. À l’inverse, les formules de machines à mousse avec une chambre de mélange courte dans la tête de la machine ou moins de dents sur l’arbre d’agitation contiennent généralement plus d’amines et une température de matériau plus élevée.

Pour la même formule, lors du passage entre des têtes pivotantes à double pulvérisation et des têtes pivotantes à pulvérisation unique avec des sections transversales de buse similaires, les exigences en matière d'épaisseur de maille et de couches sont similaires.

Pour l'étalonnage du débit de matériau mineur, une méthode consiste à mesurer le débit de retour du matériau mineur, et l'autre consiste à le calibrer en divisant la quantité totale utilisée par le temps de moussage. Lorsqu'il existe une différence significative entre les deux méthodes d'étalonnage, fiez-vous aux données de la deuxième méthode d'étalonnage.

Les formules de mousse souple de haute qualité se situent généralement dans une plage instable, telle qu'un faible indice TDI, un faible rapport eau/MC, un faible dosage de T-9 et un faible dosage d'huile de silicone.

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.

Calcul de la distance de moussage pour c machine à mousse continue

Données données : le temps de libération des bulles pour la formule est de 108 secondes, la vitesse de la bande transporteuse pendant le moussage est de 4,6 mètres par minute. Calculez les distances de balancement et de moussage.

Distance de moussage lors du balancement : (108/60) x 4,6 = 8,28 mètres

Distance de moussage en auge : [((108-18)/60)] x 4,6 = 6,9 mètres

Explication : Pour une même formule, la machine à mousse continue a un temps de dégagement des bulles plus court que les petites bulles. La distance de moussage calculée est plus courte que la distance de moussage réelle. Cette méthode ne fournit qu’une confirmation approximative de la distance de moussage, facilitant ainsi le réglage de la plaque de décantation. Auge :  18" indique le temps en secondes pendant lequel la matière première reste dans le bac de trop-plein.

Calcul de la hauteur de moussage pour  c machine à mousse continue

Donné : Débit de formule : 80 kilogrammes par minute pour le polyéther, 20 pour le polyéther blanc, 60 pour le TDI, 20 pour la poudre de pierre, vitesse du tapis roulant 4,5 mètres par minute, largeur du moule 1,65 mètres, produisant une mousse d'une densité de 25 kilogrammes par cube mètre. Quelle est la hauteur de mousse en mètres ?

Poids total de la formule : 80 + 20 + 60 + 20 = 180 kilogrammes

Volume de formule : 180/25 = 7,2 mètres cubes

Surface de base du convoyeur fonctionnant par minute:

4,5 x 1,65 = 7,425 mètres cubes

Hauteur de mousse : 7,2/7,425 = 0,97 mètres

Explication : L'huile de silicone, l'amine et l'étain ne sont pas pris en compte ici car ils compensent la quantité de dioxyde de carbone utilisée pendant le processus de moussage. La teneur en humidité (MC) n'est pas prise en compte car la MC n'augmente pas le poids de la mousse lorsqu'elle est vaporisée.

Fonctionnement quotidien moussant

Les débutants craignent qu'un mauvais réglage de la plaque de décantation fasse monter le liquide pulvérisé par la buse vers l'avant ou vers l'arrière, affectant ainsi la formation de mousse. La vitesse de réaction augmente progressivement au cours des deux premières minutes suivant le démarrage de la machine, nécessitant parfois des ajustements correspondants du plateau de décantation. Les ajustements de la plaque de décantation sont plus critiques dans les formules à faible densité et à MC élevée.

Le débit de TDI peut être calculé en déterminant la valeur d'échelle correspondante pour le débit, mais il est recommandé de mesurer le débit de TDI lors de la première production de mousse. Le débit est trop important ; si le débit est incorrect, tout le reste sera un désastre. Il est préférable de s'appuyer sur la méthode la plus simple et la plus intuitive pour mesurer le débit.

Lorsque la poudre est mélangée, la poudre de pierre mélangée doit être laissée toute la nuit et la production doit commencer le lendemain. Pour les formulations contenant de la mélamine et de la poudre de pierre, il est recommandé de mélanger d'abord la mélamine avec le polyéther pendant un certain temps avant d'ajouter la poudre de pierre.

Les formules pour machines à mousse avec une chambre de mélange plus longue ou plus de dents sur l'arbre de mélange contiennent généralement moins d'amines et une température de matériau plus basse. À l’inverse, les formules pour machines à mousse avec une chambre de mélange plus courte ou moins de dents sur l’arbre de mélange contiennent généralement plus d’amines et une température de matériau plus élevée.

Pour la même formule, lors du passage entre les têtes pivotantes à double pulvérisation et les têtes pivotantes à pulvérisation unique, si la section transversale des deux buses est similaire, les exigences relatives à la finesse et au nombre de couches du maillage sont similaires.

La correction du petit débit de matériau peut être effectuée en mesurant le débit de retour du petit matériau ou en divisant l'utilisation totale par le temps de moussage pour la correction. Lorsque les valeurs obtenues à partir des deux méthodes de correction diffèrent de manière significative, les données de la deuxième méthode de correction doivent être utilisées.

Les formules de mousse souple avec de meilleures propriétés se situent généralement dans une plage instable, telle qu'un indice TDI plus faible, un rapport eau/MC plus faible, un dosage de T-9 plus faible et un dosage d'huile de silicone plus faible. Tout comme dans notre travail, il doit y avoir un effort avant une récompense.