Achetez la meilleure machine d'injection de mousse de polyuréthane à ALFORU

Contexte du projet et besoins du client


Ce projet émanait d'une usine de matelas en Malaisie. Le client prévoyait de se lancer dans la production de mousse recyclée, mais au début du projet, il ne maîtrisait ni la configuration des équipements, ni la préparation des matières premières, ni le processus de production global pour ce type de produit.


Lors de la phase initiale de communication, nous avons d'abord organisé l'équipement de base, les matières premières et le flux de production impliqués dans la production de mousse reconstituée en fonction de l'objectif du projet du client, afin que la discussion ultérieure sur la sélection des machines et la planification du démarrage puisse progresser plus clairement.




Communication précoce et confirmation de la solution


Au fil de la discussion, nous avons d'abord confirmé les exigences fondamentales du client concernant le produit, notamment la densité et la souplesse souhaitées, ainsi que les conditions du marché local. Forts de ces informations, nous avons ensuite exposé les équipements nécessaires, la préparation des matières premières et le processus de production de base pour ce projet.


Le client a ensuite visité notre usine pour une évaluation sur site. Lors de cette visite, nous lui avons permis d'examiner le processus de production de mousse recyclée, les conditions de fonctionnement des équipements et différentes configurations d'aménagement en conditions réelles d'usine. Outre la vérification de la machine elle-même, le client a également abordé plusieurs points pratiques liés au démarrage du projet, notamment :
agencement de l'espace de l'usine différences d'investissement initial connexion au flux de travail expansion future de la production


Lors de la phase de comparaison des solutions, nous avons examiné de manière plus concrète les différences entre plusieurs options de configuration. Certaines options présentaient un coût initial plus faible, mais nécessiteraient davantage d'ajustements de la part du client lors de la coordination de la production et de la mise en place des processus. D'autres options, plus complètes, ne correspondaient pas au budget et aux conditions de production actuels du client.



Après avoir pris en compte les contraintes du site, le calendrier du projet et les besoins de démarrage, le client a opté pour une solution de première étape axée sur une machine à mousse recyclée. Cette configuration visait à faciliter le passage au démarrage effectif et à la mise en production, en assurant un meilleur équilibre entre investissement et déploiement.




Installation, formation et démarrage du projet


Après l'installation de la machine, nos ingénieurs ont dispensé une formation individualisée à l'équipe du client. Cette formation portait non seulement sur le fonctionnement de base de la machine, mais aussi sur les aspects pratiques directement liés au démarrage de la production, tels que :
coordination des matières premières connexion du flux de production séquence opératoire points clés lors de l'utilisation réelle

Durant cette phase, nous nous sommes attachés à aider le client à optimiser les étapes de production fondamentales susceptibles d'influencer la production d'essai et les opérations quotidiennes. Cela a permis à l'équipe de passer plus facilement à la production après l'installation et de stabiliser progressivement le travail de routine sur site.
Une fois l'installation et la formation terminées, le client a entamé avec succès la production d'essai et a produit le produit en mousse remaniée requis pour le projet.




Coopération de suivi


Après le lancement de la production du projet de mousse recyclée, la collaboration s'est poursuivie. Le client a par la suite acquis auprès de nous une machine à mousse semi-automatique par lots et a continué à nous commander des produits chimiques pour la fabrication de mousse.








Si vous envisagez un projet de mousse recyclée, n'hésitez pas à discuter avec nous de la configuration des machines, de l'agencement de l'usine et de la planification du démarrage.

Cet article (Partie 1) traite de 13 défauts courants de fabrication de la mousse de polyuréthane flexible, notamment le brûlage du noyau, la taille excessive des cellules, l'affaissement de la mousse, le retrait, la fissuration et un taux élevé de cellules fermées. Chaque défaut est analysé en fonction de la qualité des matières premières, des paramètres de formulation, des conditions de traitement, du climat et des équipements, avec des suggestions de dépannage pour les machines de moussage basse pression . La Partie 2 aborde les autres problèmes de production.


1. Brûlure à cœur (température centrale dépassant la température d'oxydation du matériau)
UN. Polyols polyéthers de mauvaise qualité : humidité excessive, teneur élevée en peroxyde, impuretés à point d’ébullition élevé, concentration élevée en ions métalliques, utilisation inappropriée d’antioxydants.
B. Problèmes de formulation : indice TDI élevé dans les formules à faible densité, rapport eau/agents gonflants physiques inadéquat, quantité insuffisante d’agent gonflant physique, excès d’eau.
C. Impact climatique : températures estivales élevées, dissipation thermique lente, températures élevées des matériaux, forte humidité entraînant une température à cœur supérieure à la température d’oxydation.
D. Stockage inadéquat : augmentation de l’indice TDI entraînant une accumulation de chaleur pendant la post-cuisson, ce qui provoque une élévation de la température interne et un brunissement du cœur.

2. Déformation par compression importante
UN. Polyéther Polyol : Fonctionnalité inférieure à 2,5, rapport d'oxyde de propylène supérieur à 8 %, proportion élevée de composants de faible poids moléculaire, insaturation supérieure à 0,05 mol/kg.
B. Conditions de procédé : La température du centre de réaction est trop basse ou trop élevée, la post-cuisson est insuffisante, la réaction est incomplète ou le processus est partiellement brûlé.
C. Formule du procédé : Indice TDI trop faible (contrôlé entre 105 et 108), excès d'huile de silicone, d'octoate d'étain et d'huile de silicone, faible teneur en air de mousse, teneur élevée en cellules fermées.

3. Mousse souple (dureté réduite à densité égale)
UN. Polyéther polyols : faible fonctionnalité, faible indice d’hydroxyle, poids moléculaire élevé.
B. Formulation du procédé : quantité insuffisante d'octoate T9, réaction de gélification lente, teneur en eau plus faible avec la même quantité de catalyseur à base d'étain, quantité plus élevée d'agents gonflants physiques, dosage élevé d'huile de silicone hautement active, faible indice TDI.

4. Grande taille de cellule
UN. Mélange insuffisant : mélange irrégulier, temps de crémage trop court ; augmenter la vitesse de la tête de mélange, réduire la pression de la tête de mélange, augmenter l’injection de gaz.
B. Formulation du procédé : huile de silicone en dessous de la limite inférieure, étain octoate de qualité insuffisante ou médiocre, vitesse de gélification lente.

5. Densité supérieure à la valeur définie
UN. Polyéther polyols : faible activité, poids moléculaire élevé.
B. Formulation du procédé : huile de silicone en dessous de la limite inférieure, faible indice TDI, faible indice de mousse.
C. Conditions climatiques : basses températures, haute pression. Une augmentation de 30 % de la pression atmosphérique entraîne une augmentation de la densité de 10 à 15 %.

6. Cellules affaissées et cavités (taux de dégagement gazeux supérieur au taux de gélification)
UN. Polyéther polyols : indice d’acide excessif (affecte la vitesse de réaction), impuretés élevées, faible activité, poids moléculaire élevé.
B. Formulation du procédé : excès d’amine, faible teneur en catalyseur d’étain (moussage rapide et gélification lente), faible indice TDI, huile de silicone insuffisante ou inefficace.
C. Basse pression machine à mousser : réduire la vitesse d'injection de gaz et de mélange.

7. Rapport cellules fermées élevé
UN. Polyéther polyols : rapport époxy-éthane élevé, activité élevée, se produit souvent lors du passage à des polyéther polyols avec des niveaux d’activité différents.
B. Formulation du procédé : excès d’octoate d’étain, activité isocyanate élevée, degré de réticulation élevé, vitesse de réticulation élevée, excès d’amine et d’agents gonflants physiques entraînant une faible pression de mousse, une élasticité de mousse élevée entraînant une mauvaise ouverture des cellules, un indice TDI excessivement élevé entraînant un taux de cellules fermées élevé.

8. Retrait (vitesse de gélification supérieure à la vitesse de moussage)
UN. Taux de cellules fermées élevé, retrait lors du refroidissement.
B. Conditions de traitement : température de l'air et du matériau basse.
C. Formulation du procédé : excès d’huile de silicone, moins d’amine, plus d’étain, faible indice TDI.
D. Machine à mousser basse pression : augmenter la vitesse de la tête de mélange, augmenter l’injection de gaz.

9. Craquement
UN. Les fissures en forme de « 八 » indiquent un excès d'amine, les fissures linéaires indiquent un excès d'eau.
B. Fissures au milieu et en bas : excès d'amine, taux de moussage rapide (excès d'agent gonflant physique, huile de silicone et catalyseur de mauvaise qualité).
C. Fissures superficielles : Taux de gélification par dégagement gazeux déséquilibré (basse température, basse température du matériau, catalyseur insuffisant, amine insuffisante, huile de silicone de mauvaise qualité).
D. Fissures internes : température de l'air basse, température centrale élevée, indice TDI faible, excès d'étain, forte résistance au moussage initial, huile de silicone très active en petites quantités.
E. Fissures latérales au milieu : augmenter la dose d’étain.
F. L'apparition de fissures au cours du processus peut être due à des différences dans la répartition de la mousse et la réaction de moussage, à un moussage prématuré ou à l'utilisation de plaques inadaptées. Outre la formulation, la régularité du papier support joue également un rôle ; si celui-ci est froissé, il peut diviser le liquide en plusieurs parties, provoquant ainsi des fissures.

10. Structure cellulaire floue
UN. Vitesse d'agitation excessive.
B. Volume d'injection d'air élevé.
C. Débit de la pompe de dosage imprécis.
D. Canalisations et filtres obstrués.

11. Fissures sur le bord inférieur (excès d'amine, vitesse de moussage rapide)
Pores importants en surface : excès d’agent gonflant physique, huile de silicone et catalyseur de mauvaise qualité.

12. Mauvaises performances à basse température
Qualité intrinsèque médiocre des polyéther polyols : faible indice d’hydroxyle, faible fonctionnalité, insaturation élevée, faible indice TDI avec la même utilisation d’étain.

13. Mauvaise ventilation
UN. Conditions climatiques : basses températures.
B. Matières premières : teneur élevée en polyéther polyol, huile de silicone très active.
C. Formulation du procédé : excès d'étain, ou faible teneur en étain et en amine avec la même utilisation d'étain, indice TDI élevé.

FAQ
Q : Qu’est-ce qui provoque la brûlure du noyau dans la mousse PU flexible ?
A : Le brûlage du cœur est déclenché par une température interne supérieure à la température d'oxydation du matériau. Les principaux facteurs déclencheurs sont une mauvaise qualité du polyéther polyol, un indice TDI et un dosage d'eau inadéquats, des températures et une humidité élevées en été, ainsi qu'un stockage inadéquat du TDI.
Q : Pourquoi la mousse de polyuréthane produit-elle des défauts de grande taille au niveau des cellules ?
A : Les défauts de grande taille sont dus à une vitesse de mélange insuffisante, un temps de crémage trop court, une quantité insuffisante de tensioactif silicone ou un octoate d'étain de mauvaise qualité, ce qui entraîne une gélification lente. Ajustez les paramètres de la tête de mélange et vérifiez la qualité des additifs.
Q : Qu’est-ce qui provoque l’affaissement des cellules et la formation de cavités dans la mousse PU ?
A : L’effondrement des cellules se produit lorsque la vitesse de génération de gaz dépasse la vitesse de gélification. Les causes incluent un polyéther polyol à indice d’acide élevé, un excès de catalyseur amine, une quantité insuffisante de catalyseur à base d’étain, un faible indice TDI et une huile de silicone inefficace.

Vous souhaitez connaître les 13 autres problèmes courants de moussage de la mousse de polyuréthane et leurs solutions ? Cliquez sur le lien de l’article pour poursuivre votre lecture : Problèmes courants et solutions pour la production de mousse de polyuréthane - Partie 2

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.

Lors d'incendies annuels, une proportion importante des inflammations sont causées par la mousse, notamment les incendies de canapés et diverses inflammations provenant d'emballages souples. Ces incidents se produisent beaucoup trop fréquemment. Comment pouvons-nous fondamentalement éliminer ou réduire de tels événements ?



Une approche efficace consiste à partir des matières premières, un peu comme si l’on traitait la cause profonde d’une maladie. L’ajout de retardateurs de flamme à la mousse de polyuréthane peut prévenir efficacement l’inflammation.



Maintenant, comprenons la mousse ignifuge:



La mousse ignifuge, également connue sous le nom de mousse ignifuge, porte le nom chimique de mousse de polyuréthane, qui est divisée en mousse souple (principalement utilisée pour les meubles) et en mousse rigide (principalement utilisée pour l'isolation). Généralement, il s’agit d’un matériau ignifuge synthétisé en ajoutant divers retardateurs de flamme au polyuréthane.



L'effet ignifuge du produit répond aux exigences de la norme ASTM 117 et des normes nationales. La méthode d’utilisation est la même que celle de la mousse ordinaire.



La combustion des polymères est une réaction d’oxydation très complexe et intense. Le processus se produit lorsque le polymère est chauffé en continu par une source de chaleur externe, déclenchant une réaction en chaîne de radicaux libres avec l'oxygène de l'air. Cela libère de la chaleur, intensifiant encore la dégradation du polymère, générant davantage de gaz inflammables et rendant la combustion plus sévère.



Il existe deux méthodes pour ignifuger la mousse ignifuge:



La première consiste à introduire chimiquement des éléments ignifuges ou des groupes contenant de nouveaux éléments ignifuges dans la structure moléculaire de la mousse. L'autre méthode consiste à ajouter à la mousse des composés contenant des éléments ignifuges. La première méthode utilise des substances ignifuges appelées ignifugeants réactifs, tandis que la seconde méthode utilise des substances appelées ignifugeants additifs.



Actuellement, la grande majorité des retardateurs de flamme utilisés dans les mousses sont des retardateurs de flamme additifs, tandis que les retardateurs de flamme réactifs sont principalement utilisés dans les résines thermodurcissables telles que les résines époxy et les polyuréthanes. La fonction principale des retardateurs de flamme est d'interférer avec les trois éléments de base nécessaires à la combustion : l'oxygène, la chaleur et le carburant. Ceci peut généralement être réalisé par les moyens suivants:



Les retardateurs de flamme peuvent produire des gaz ininflammables plus lourds ou des liquides bouillants qui recouvrent la surface de la mousse, interrompant ainsi le lien entre l'oxydation et le carburant.



En absorbant la chaleur par décomposition ou sublimation, les retardateurs de flamme réduisent la température de surface du polymère.



Les retardateurs de flamme génèrent une grande quantité de gaz ininflammables, diluant la concentration de gaz inflammables et d'oxygène dans la zone de combustion.



Les retardateurs de flamme capturent les radicaux libres, interrompant la réaction en chaîne de l'oxydation.

La mousse flexible de polyuréthane, également connue sous le nom d'éponge, subit généralement un processus de transformation liquide en solide en deux minutes. Comparé à d’autres domaines du polyuréthane, le temps de réaction court et intense de la mousse flexible augmente la difficulté d’obtenir une structure cellulaire fine et ordonnée, ainsi qu’un arrangement moléculaire.



Recherche et développement (R&D) impliquent l'introduction de nouveaux matériaux pour donner de nouvelles propriétés aux produits. Les nouveaux matériaux peuvent être classés en deux types en fonction de leurs caractéristiques de réaction : un type est constitué de matières premières conformes aux réactions chimiques du polyuréthane, telles que le polyéther, l'isocyanate, l'huile de silicone et des catalyseurs ayant des propriétés et des activités différentes. Ces matériaux ne perturbent pas fondamentalement le processus de réaction chimique. L'autre type comprend les matières premières (charges) qui ne sont pas conformes aux réactions chimiques du polyuréthane, comme l'ajout de substances non moussantes comme des poudres métalliques spéciales, des poudres inorganiques ou organiques spécialement formulées aux propriétés uniques, des poudres inorganiques ultrafines (d'une finesse de plus de 5000 mesh), agents antibactériens spéciaux, etc. Ces matériaux perturbent parfois complètement le processus de réaction, conduisant à de nouveaux modèles de réaction. Certaines charges provoquent l'effondrement complet de la formule originale, tandis que d'autres provoquent une modification significative de la densité du produit fini de 30 à 50 %. Certaines charges modifient considérablement le temps de montée de la réaction dans la formule, et certaines charges causent de graves dommages à la structure de la mousse après avoir été ajoutées.



R&D conserve généralement certaines matières premières sous la main pour résoudre les problèmes courants rencontrés au cours du processus. Ces matières premières nécessitent généralement un large éventail de propriétés physiques et chimiques. Par exemple, les amines telles que A33, A-1, A-210, A-230, A-260, 33-LV, CS-90, 9717 et 9727 sont couramment utilisées dans la production mais ne peuvent pas toutes être conservées sous la main. R.&D car leur réactivité n’a pas de différence fondamentale. Dans R étendu&D, les amines mentionnées ci-dessus peuvent être classées comme matériaux de la même catégorie. Par exemple, si l’ajout d’une substance particulière provoque un effondrement important lors de l’utilisation de l’A33 pour le moussage, alors les huit types d’amines restants pourraient être jugés inefficaces.



Un problème courant rencontré dans R&D est l’effondrement de la mousse, qui est le résultat le moins efficace. On dit souvent que l’analyse et l’ajustement ne peuvent être effectués efficacement qu’une fois la structure de la mousse stable. De nombreux cas d’effondrement de la mousse ne peuvent pas être résolus en ajustant uniquement la formule ; soit les propriétés de la mousse changent radicalement, la rendant peu pratique, soit la mousse reste instable. Pour résoudre ce problème, des agents de réticulation sont introduits. Agents de réticulation, couramment utilisés comme additifs dans R&D, se déclinent généralement en deux types : les agents structurés linéaires, où le 1,4-butanediol représente la matière première et la formation d'urée se produit par croissance de chaîne linéaire, et les agents structurés en vrac, tels que la diéthanolamine et le glycérol, qui sont plus proches des modèles de croissance de chaîne polyéther. .



Par exemple, dans un R&Dans le cas D, l’ajustement de la formule n’a pas pu empêcher l’effondrement de la mousse. L'expérience a révélé qu'une forte activité d'amine provoquait un déséquilibre. La teneur en amine a été réduite de 0,2 partie pour cent de polyéther à 0,05 partie, et la teneur élevée en cyanate dans la formule semblait étrange. La vitesse de réaction globale a également ralenti de manière significative avec la réduction de la teneur en amine, mais l'effondrement a persisté. Plus tard, le passage à une amine plus faible a résolu le problème. Par conséquent, parfois, l’activité d’une amine ne peut être compensée par sa seule concentration. Il convient de noter que l’ajout de certaines substances peut entraîner des différences de performances significatives entre la production de mousse à petite et à grande échelle. Dans de tels cas, les performances de la dernière mousse à grande échelle produite devraient constituer le principal point de référence pour l’ajustement.



Lumière du soleil, air et eau
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les choses les plus ordinaires et souvent négligées
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sont les plus précieux. Maîtriser la production de mousse, qui semble simple et dépourvue de contenu à première vue, est en réalité un véritable défi. En tant que collègue de R&D dit souvent : « J'ai trop peu de connaissances (on regrette d'avoir trop peu de connaissances quand on en a besoin) » et « Combien de temps allons-nous continuer à faire ça ? (Il y a de la pression). » R.&La production de mousse D et d'apprentissage implique l'utilisation de points connus pour comprendre des zones inconnues, tandis que la production et l'enseignement de la production de mousse impliquent l'utilisation de zones connues pour faire fonctionner des points inconnus. Même si ces deux aspects semblent similaires, il est assez difficile de combler le fossé qui les sépare.