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.

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.

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.

La température interne de la mousse est aussi indispensable que la vitalité l’est à une personne. Si la température de post-durcissement de l’éponge est trop basse, ses propriétés physiques ne seront pas optimales et il y aura des fluctuations significatives de ces propriétés.

Une fois que la mousse est bien développée, sa température interne augmente rapidement jusqu'à plus de 120 degrés Celsius en raison de la réaction exothermique se produisant dans de mauvaises conditions de dissipation thermique, devenant ainsi l'un des risques d'incendie.

La température interne de la mousse est cruciale pour former ses propriétés supérieures. La mousse mûrie à des températures externes spécifiques présente des propriétés physiques exceptionnellement supérieures comme la résistance à la traction. Certains calculent la température de la mousse à l'aide de formules, tandis que d'autres utilisent un logiciel pour saisir des formules et calculer automatiquement la température interne de la mousse. Alors, quels facteurs influencent la température interne de la mousse ? Est-il important de connaître ces facteurs ? Cela ressemble à la haute résolution des appareils photo des téléphones modernes, mais cela rend-il la photographie professionnelle inutile ? Les ajustements tels que l’ouverture, la distance focale et le temps d’exposition sont-ils inutiles ? Pour mieux contrôler les choses, il faut en saisir davantage les variables clés. Commençons par les principes de base pour comprendre les changements de température interne de la mousse.

Tout d’abord, comprenons quelques règles de base.

La température d'un espace est directement proportionnelle à la quantité d'énergie thermique injectée dans cet espace et inversement proportionnelle à sa taille.

Par exemple, si 10 kilojoules de chaleur sont distribués dans un espace de 8 litres, la température de cet espace est de 20 degrés Celsius. Si les mêmes 10 kilojoules de chaleur sont distribués dans un espace de 4 litres, la température atteint 40 degrés Celsius.

La quantité de chaleur apportée est directement proportionnelle à la valeur de l’apport thermique et à la vitesse de l’apport thermique.

Par exemple, si 100 kilojoules de chaleur sont libérés à la vitesse « v », l'apport de chaleur est « A ». Si les mêmes 100 kilojoules de chaleur sont libérés à une vitesse de 2 V, l'apport de chaleur devient 2 A.

La taille d'un espace est directement proportionnelle à la température absolue.

Par exemple, un espace de 1 litre à 0 degré Celsius devient 1,366 litre à 100 degrés Celsius car (273,15 + 100)/(273,15 + 0) = 1,366.

La taille d'un espace est inversement proportionnelle à la pression atmosphérique.

Le retard dans la vaporisation du méthane doit être pris en compte.

Examinons ensuite comment le réglage fin de la formule affecte la température interne de la mousse.

Puisqu'il s'agit d'un réglage fin, nous estimerons que l'environnement reste inchangé avant et après les ajustements. Considérons les effets de l'ajustement de l'eau et du méthane sur la température interne de la mousse.

Par exemple, si une formule augmente le méthane de 5 %, nous pouvons être certains que la température interne de la mousse diminue car la vaporisation du méthane absorbe la chaleur, réduisant ainsi l'apport de chaleur à la mousse et augmentant l'espace pour accueillir la chaleur. De même, si la teneur en eau est augmentée de 5 %, l'eau ajoutée libère de la chaleur lors de son injection dans la mousse, augmentant ainsi l'apport de chaleur, et la réaction de l'eau ajoutée génère du gaz, augmentant ainsi l'espace de chaleur. Alors, la température interne de la mousse augmente-t-elle ou diminue-t-elle dans ce cas ? L'expérience indique que la température interne de la mousse augmente. Cela suggère que l’augmentation de l’apport de chaleur due à ce changement contribue davantage à l’augmentation de la température interne de la mousse que le gaz produit par l’eau diluant la température.

Les changements impliquant l’indice de mousse, le dégagement de chaleur et la dissipation thermique, tous croissants, peuvent rendre difficile de deviner intuitivement si la température interne de la mousse va augmenter ou diminuer. Il faudra peut-être insérer une sonde après le moussage pour comparer les températures internes ou calculer pour parvenir à une conclusion.

Pour les calculs, plusieurs formules (expressions algébriques) dérivées des règles de base antérieures sont nécessaires, ainsi que quelques données : la chaleur dégagée lorsque l'eau réagit avec le TDI pour former du dioxyde de carbone en kilojoules par mole, la chaleur absorbée lors de la vaporisation du méthane en kilojoules par mole. . Pour estimer la température interne totale de la mousse, il faut connaître la chaleur dégagée lors de la formation du formiate d'aminométhyle, du formiate d'urée et de méthyle, de l'urée et du biuret (polyurée), en kilojoules par mole, ainsi que la vitesse de réaction (temps de réaction).

Cela explique également pourquoi la densité calculée à partir de l'indice de mousse diffère considérablement des valeurs théoriques et réelles des mousses sans charges à 50 densités. Plus la densité est faible, plus les valeurs théoriques et réelles de la densité de la mousse correspondent.

La mousse de polyuréthane rencontre souvent divers accidents et problèmes lors de la production réelle de mousse, chacun étant causé par plusieurs facteurs. Dans l'analyse des accidents provoqués par des facteurs complexes, il est généralement difficile d'énumérer tous les facteurs d'influence et les principaux facteurs qui jouent réellement un rôle. Ci-dessous, 15 problèmes fréquemment rencontrés et leurs causes, examinons-les ensemble !

1. Teneur élevée en cellules fermées

  un. Polyols de polyéther : une proportion élevée d'oxyde d'éthylène, une activité élevée, se produit souvent lors du passage à des polyols de polyéther ayant des activités différentes.

  b. Formulation du procédé : utilisation excessive d'octoate d'étain, activité isocyanate élevée, degré de réticulation élevé, vitesse de réticulation rapide, amines excessives et agents gonflants physiques provoquant une faible pression interne de la mousse, incapacité à ouvrir les cellules lorsque l'élasticité de la mousse est élevée et un indice TDI élevé peut également en résulter. à forte teneur en cellules fermées.

2. Retrait (vitesse de gélification supérieure à la vitesse de moussage)

  un. Teneur élevée en cellules fermées, retrait au refroidissement.

  b. Conditions de traitement : basse température de l’air, basse température du matériau.

  c. Formulation du procédé : huile de silicone excessive, agent gonflant physique excessif, faible indice TDI.

3. Fissuration interne

  un. Conditions de procédé : basse température de l’air, température élevée du centre de réaction.

  b. Formulation du procédé : faible indice TDI, teneur excessive en étain, haute résistance au moussage précoce.

  c. Haute activité de l'huile de silicone, faible utilisation.

4. Fissuration supérieure (vitesse de gélification de gazéification déséquilibrée)

  un. Conditions de traitement : basse température de l’air, basse température du matériau.

  b. Formulation du procédé : utilisation insuffisante du catalyseur, faible utilisation d’amines, huile de silicone de mauvaise qualité.

5. Fissuration du coin inférieur (utilisation excessive d’amines, vitesse de moussage trop rapide)

  Surface à pores larges : agent gonflant physique excessif, huile de silicone et catalyseur de mauvaise qualité.

6. Mauvaises performances de la mousse à basse température

  Mauvaise qualité intrinsèque des polyéther polyols, même indice d'hydroxyle, faible fonctionnalité, insaturation élevée, faible indice TDI avec la même utilisation de l'étain.

7. Mauvaise perméabilité à l'air

  un. Conditions météorologiques : basse température de l’air.

  b. Matières premières : polyols à haute teneur en polyéther, huile de silicone à haute activité.

  c. Formulation du procédé : utilisation excessive d'étain ou du même étain, faible teneur en eau et en amines, indice TDI élevé.

8. Mauvaise résilience

  un. Matières premières : polyéther polyols à haute activité, faible poids moléculaire relatif, huile de silicone à haute activité.

  b. Formulation du procédé : grande quantité d'huile de silicone, teneur excessive en étain, plus d'eau pour la même utilisation d'étain, indice TDI élevé.

9. Mauvaise résistance à la traction

  un. Matières premières : polyols de polyéther de faible poids moléculaire excessifs, fonctionnalité à faible indice d'hydroxyle.

  b. Formulation du procédé : un manque d'étain entraîne une mauvaise réaction de gélification, un indice TDI élevé pour la même utilisation d'étain, un faible degré de réticulation avec moins d'eau.

10. Fumer pendant le moussage

  un. Un excès d'amine provoque le dégagement d'une grande quantité de chaleur provenant de la réaction de l'eau et du TDI, évaporant les substances à bas point d'ébullition et provoquant de la fumée.

  b. Si elle ne carbonise pas, la fumée est principalement composée de TDI, de substances à bas point d’ébullition et de cycloalcanes monomères dans des polyéther polyols.

11. Mousse avec des stries blanches

  Vitesse de réaction de moussage et de gélification rapide, vitesse de transmission lente en moussage continu, compression locale pour former une couche dense, entraînant un phénomène de stries blanches. La vitesse de transmission doit être augmentée rapidement, ou la température du matériau doit être réduite et l'utilisation du catalyseur doit être diminuée.

12. Mousse cassante

  La formule contient un excès d'eau, ce qui entraîne de nombreuses formations d'urée n'ayant pas réagi qui ne sont pas dissoutes dans l'huile de silicone, une mauvaise utilisation du catalyseur à l'étain, une réaction de réticulation insuffisante, une teneur élevée en polyols de polyéther de faible poids moléculaire relatif, une température de réaction excessivement élevée et une rupture de liaison éther qui réduit force de la mousse.

13. Densité de mousse inférieure à la valeur définie

  L'indice de moussage est trop élevé en raison d'un dosage imprécis, d'une température de l'air élevée et d'une faible pression d'air.

14. Mousse avec peau, peau de bord, vides de fond

Étain excessif et amine insuffisante, vitesse de mousse lente, rapide  

15 、 Fort allongement à la rupture

un. Matières premières : polyéther polyols à haute activité, faible fonctionnalité.

b. Formulation du procédé : réticulation insuffisante en raison d'un faible indice TDI, d'un excès d'étain et d'une teneur élevée en huile de silicone.