Solutions complètes, des matières premières aux équipements de production pour la mousse PU et les matelas - Sabtech
Sabtech Technology Limited surveille en permanence le processus de fabrication des fabricants de machines de découpe de mousse. Nous avons mis en place un cadre réglementaire pour assurer la qualité des produits, en partant des matières premières, du processus de fabrication à la distribution. Et nous avons développé des procédures standard internes pour nous assurer que des produits de haute qualité sont toujours produits pour le marché.
Notre entreprise est devenue un pionnier dans la création de marques dans ce secteur avec la marque - Sabtech développé. Nous avons également récolté d'énormes profits pour la vente de nos produits convaincants sous la marque et nos produits ont pris une grande part de marché et ont maintenant été exportés vers les pays d'outre-mer en grande quantité.
Grâce à un réseau de distribution mondial efficace et rapide, les besoins mondiaux des fabricants de machines de découpe de mousse et d'autres produits peuvent être pleinement satisfaits à Sabtech Technologie limitée.
De la demande d'informations sur une ligne de moussage en continu à la mise en place d'une production de mousse intégrée
Contexte du projet
En septembre 2021, nous avons reçu une demande de renseignements de M. 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.
Comment le périmètre du projet s'est élargi
La demande initiale du client portait sur une ligne de moussage en continu. Au fil des discussions, le périmètre du projet s'est élargi pour inclure la production de mousse recyclée et les équipements de découpe nécessaires aux étapes de traitement ultérieures.
Un point important à prendre en compte était la gestion des chutes de mousse suite à l'augmentation de la production. Le marché local de la mousse recyclée était relativement dynamique, tandis que le prix de vente local des chutes de mousse en balles était faible. Avec l'augmentation prévue de la production, l'usine devrait générer régulièrement des chutes de mousse. Transformer ce matériau en mousse recyclée offrirait une valeur ajoutée à long terme supérieure à celle de sa vente directe comme rebut de faible valeur.
Le client a donc décidé d'ajouter une ligne complète de production de mousse recyclée. Dans une perspective de production et de marché à long terme, l'association de la ligne de moussage continu à la production de mousse recyclée était mieux adaptée à l'échelle prévue de l'usine.
Le projet comprenait également les équipements de découpe nécessaires en aval. La machine de découpe de mousse CNC a été choisie pour les pièces en mousse profilées utilisées dans la fabrication de meubles et de matelas. Deux machines de découpe circulaires permettaient de découper plusieurs blocs de mousse au cours d'un même cycle, tandis que la machine de découpe verticale était principalement utilisée pour le détourage des blocs et la réalisation de coupes droites avant les étapes de traitement ultérieures.
En fonction des contraintes de l'usine, nous avons élaboré un plan d'implantation détaillant le placement des équipements, le flux de production, la liaison entre le moussage et les étapes de traitement en aval, ainsi que l'espace de travail des opérateurs. Grâce à plusieurs réunions vidéo, le client a pu observer le processus de production de mousse flexible, notamment le fonctionnement de la ligne de moussage continue et son raccordement aux étapes de découpe et de traitement en aval. Les discussions ont également porté sur l'exploitation quotidienne, les différences pratiques entre les conceptions d'équipements et les configurations les plus adaptées à ce projet.
La machine à mousse recyclée achetée par ce client
Pourquoi le client nous a finalement choisis
Le client a comparé les propositions de plusieurs fournisseurs d'équipements avant de prendre sa décision finale. Ce qui a distingué Sabtech, ce n'était pas seulement sa capacité à fournir les machines requises, mais la plus grande confiance du client dans notre communication, notre compréhension du projet et notre approche du développement de la solution.
1. Communication réactive avec un suivi clair
Au fur et à mesure de l'avancement du projet, les questions du client ont reçu des réponses rapides et directes. Les détails confirmés lors des discussions précédentes ont été intégrés à la planification ultérieure, permettant ainsi au projet de progresser de la demande initiale au plan d'équipement final sans avoir à revenir sans cesse sur les mêmes points.
2. Une planification spécifique au projet plutôt qu'un forfait standard
La solution proposée a été élaborée en tenant compte des produits cibles du client, des conditions de production, des opérateurs de moussage en place et des exigences de traitement en aval. Le plan d'équipement et l'agencement de l'usine ont été conçus en fonction du fonctionnement prévu, et non présentés comme un ensemble d'équipements standard.
3. Recommandations fondées sur la production réelle de mousse
Au cours de plusieurs réunions vidéo, le client a pu observer un processus de production de mousse flexible et discuter du fonctionnement quotidien, des différences pratiques entre les conceptions d'équipements et des choix de configuration.
Après avoir comparé les fournisseurs, le client avait davantage confiance dans la compréhension globale du projet par Sabtech et nous a choisis pour la commande complète d'équipement.
Contenu final des achats
Ligne de chargement de mousse recyclée
Machine de chargement de mousse continue et machine de découpe de mousse
Installation à distance et mise en production
L'équipement est arrivé à l'usine du client en juillet 2022. Les restrictions de voyage liées à la pandémie ayant empêché notre ingénieur de se rendre sur place, l'assistance à l'installation et à la mise en service a été assurée à distance. La mise en service a été finalisée en octobre et la production a démarré en novembre 2022.
Après la mise en production de l'installation initiale, le client a passé deux commandes supplémentaires afin d'accroître la capacité de traitement en aval de l'usine et les applications des produits. Le développement ultérieur de l'usine est décrit dans Comment une usine saoudienne de mousse PU s'est développée au-delà de ses lignes de production initiales.
Phase un : processus de nucléation gazeuse
Les matières premières réagissent en phase liquide ou dépendent de la génération de substances gazeuses et de la volatilisation du gaz au cours de la réaction. À mesure que la réaction progresse et qu’une grande quantité de chaleur est générée, la quantité de substance gazeuse générée et volatilisée augmente continuellement. Lorsque la concentration de gaz dépasse la concentration de saturation, de fines bulles de gaz commencent à se former dans la phase solution et montent. Alors que la réaction touche à sa fin, un phénomène laiteux apparaît dans le matériau polyuréthane liquide, connu sous le nom de « temps laiteux ».
Phase deux : processus d'autonucléation
A ce stade, la concentration de gaz continue d’augmenter et atteint un certain niveau. Après cela, la concentration de gaz diminue progressivement et de nouvelles bulles ne se forment plus. Le gaz présent dans la solution atteint progressivement une concentration de saturation d'équilibre. Au cours de cette étape, la viscosité du matériau liquide augmente progressivement et le gaz fusionne et se dilate continuellement dans la phase liquide progressivement visqueuse. Le volume des bulles continue d'augmenter. La phase liquide visqueuse formant la paroi externe des bulles s'amincit progressivement. En raison de la relation de tension superficielle entre les interfaces gaz et liquide, le volume des bulles augmente de petit à grand, se transformant progressivement d'une forme sphérique en une forme géométrique tridimensionnelle composée de films minces polymères, formant finalement une structure de réseau ouverte de trois dimensions. micropores dimensionnels. Dans le processus de synthèse de la mousse de polyuréthane, cette étape présente une expansion du volume du polymère et une montée de la mousse.
Phase trois:
Une fois que la concentration de gaz atteint un certain niveau, les bulles ne se forment plus. Avec la perméation du gaz, la concentration continue de diminuer, atteignant l'équilibre saturé final dans le processus de transition de la paroi en mousse polymère d'un état liquide visqueux à un état solide non coulant.
Cure par le froid
Un procédé de production de mousse de siège, qui produit une mousse à haute résilience (appelée mousse HR).
Au cours de ce processus, la température du moule se situe généralement entre 50 et 70 degrés Celsius ; le poids moléculaire du polyéther est généralement compris entre 2 500 et 6 500, et l'ISO peut être TDI/TM/MDI.
Ce procédé présente une efficacité de production élevée, une faible consommation d’énergie et est actuellement largement utilisé.
Capacité de la pompe
Utilisé pour vérifier la stabilité du débit de la pompe doseuse.
La méthode actuelle de vérification de la capacité de la pompe est la suivante : au débit réglé, tirez en continu 35 fois, pesez chaque tir, puis calculez la capacité. En fonction de la capacité de la pompe, déterminez si la pompe doseuse doit être réparée ou remplacée. Généralement, la capacité de la pompe est vérifiée tous les trois mois.
Linéarité de la pompe
Une caractérisation de la corrélation entre la vitesse et le débit de la pompe doseuse.
Habituellement, cinq vitesses différentes sont sélectionnées pour les tests de débit. Le débit de la pompe doseuse à chaque vitesse est alors obtenu. Si ces cinq points s'alignent sur une ligne droite, cela indique une bonne linéarité entre la vitesse et le débit de la pompe doseuse.
NBT (nouvelle technologie de mélange)
NBT signifie Nouvelle technologie de mélange.
La technologie de mélange précédente impliquait la pulvérisation et le mélange d’un ISO avec un POL pour réagir et produire de la mousse de polyuréthane. Lors de l'ajustement des paramètres du processus avec cette méthode, seuls le rapport de mélange POL/ISO et le poids de coulée ont pu être ajustés, sans aucun autre ajustement possible.
NBT consiste à pulvériser et à mélanger un ISO avec 2 ou 3 groupes de matériaux POLY pour réagir et produire de la mousse de polyuréthane. (L'équipement nécessite un convertisseur de fréquence)
NBT peut ajuster les variables suivantes : humidité de la formule, teneur en matières solides de la formule, indice de formule, poids de coulée et autres variables. Cela permet une plus grande tolérance de processus lors de la fabrication de mousses de différentes densités et duretés.
TPR (libération de pression temporisée)
TPR signifie Timed Pressure Release, également connu sous le nom de ventilation ou de pré-ventilation.
Les paramètres TPR typiques sont : la ventilation commence environ 90 à 120 secondes après la fermeture du moule, avec le sac tombant, la ventilation pendant environ 2 secondes, puis le sac remontant.
Phénomènes courants : Une ventilation trop précoce peut donner lieu à des produits tendres susceptibles de se déchirer. Une ventilation trop tardive peut conduire à des produits rigides susceptibles de rétrécir après le démoulage.
Pulvérisation initiale
Au début du coulage normal, les buses ISO et POLY s'ouvrent simultanément, permettant aux matériaux de se mélanger dans la chambre de mélange et de réagir pour produire de la mousse de polyuréthane.
Si pendant le versement les buses ISO et POLY ne s'ouvrent pas simultanément, celle qui s'ouvre en premier fera sortir le matériau de la chambre de mélange sans réagir, ce qui entraînera un matériau n'ayant pas réagi au début de la mousse. Si le polyéther sort en premier, la mousse sera collante et humide au sommet (pulvérisation initiale légère), tandis que si l'ISO sort en premier, la mousse sera croustillante, localement fine (pulvérisation initiale légère) ou aura des taches ISO (pulvérisation initiale sévère). pulvérisation).
Phénomènes courants : Un autre cas particulier est celui où il y a une douceur au niveau de la zone initialement coulée, ce qui pourrait également être une forme de pulvérisation initiale. Cela peut être dû au fait que le composant sort en premier, ce qui rend la mousse molle au point d'écoulement initial.
Indice de moussage
Lorsque ISO et POL réagissent, s'ils réagissent dans les quantités théoriques exactes, on parle de réaction stoechiométrique et l'indice de moussage est défini à 100.
Indice de moussage = utilisation ISO réelle/utilisation ISO théorique * 100. Actuellement, l’indice de moussage du moussage des sièges se situe généralement entre 90 et 105.
À mesure que l'indice de moussage augmente, la mousse devient progressivement plus dure.
Indice > 105, le produit a tendance à être cassant ; Indice < 85, le produit est sujet au retrait à cellules fermées.
La 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.
Dans les mousses flexibles de polyuréthane, le dichlorométhane (MC) est souvent utilisé pour ajuster la densité et la dureté de la mousse. Avec un point d'ébullition de seulement 40.4 ° C, pendant le moussage, la réaction de l'eau et du TDI génère une grande quantité de chaleur, provoquant l'évaporation du MC en gaz, dilatant ainsi le corps de la mousse et réduisant la densité de la mousse.
La vaporisation du MC consomme beaucoup de chaleur, ce qui peut dans certains cas affecter le processus de moussage de la mousse. Les deux figures suivantes montrent les changements dans la température maximale de la mousse et le temps nécessaire pour l'atteindre après avoir ajouté différentes quantités de MC à une formule spécifique.
À partir des graphiques, on peut observer qu'après l'ajout de MC, la température maximale de la mousse diminue considérablement et le temps nécessaire pour atteindre la température maximale augmente également.
Il ne s’agit que de changements de données, mais comment se manifestent-ils au cours du processus de moussage proprement dit ? Pour comprendre cela, examinons brièvement le processus de réaction du polyuréthane.
La réaction principale dans le moussage du polyuréthane est la réaction de l'eau et de l'isocyanate pour produire du dioxyde de carbone et de l'amine, et la réaction du polyéther polyol et de l'isocyanate pour produire du polyuréthane. Il existe cependant de nombreuses réactions secondaires, résumées comme des réactions génératrices d'uréthane et des réactions génératrices d'urée.
Les réactions secondaires modifient la structure moléculaire du polymère de linéaire à réticulée. En raison des différentes conditions de réaction et des matières premières, la structure du polyuréthane peut varier considérablement. En général, plus il y a de réactions secondaires, plus la structure réticulée est complexe, ce qui entraîne une dureté accrue et une résistance à la déchirure améliorée. Bien entendu, la résistance au jaunissement s’améliore également, mais c’est un autre sujet. L'augmentation de l'indice de moussage renforcera les réactions secondaires.
Cela dit, qu'est-ce que cela a à voir avec MC ? Les réactions secondaires sont toutes des réactions endothermiques, nécessitant une absorption de chaleur. Cependant, la vaporisation du MC nécessite également une grande quantité de chaleur, créant ainsi un rapport de concurrence. L'ajout d'une grande quantité de MC affaiblira considérablement les réactions secondaires, augmentant la proportion de structures linéaires dans la mousse, la rendant plus douce et diminuant la plasticité thermique.
Même par temps froid en hiver, il convient de prêter attention à ce problème. Augmenter correctement la teneur en eau dans la formule pour générer plus de chaleur permet de maintenir les propriétés physiques de la mousse sans changements significatifs.
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