Controle do processo de formação de espuma de esponja de recuperação lenta

Ter a fórmula certa é essencial, mas igualmente importantes são bons equipamentos e um controle rigoroso das condições do processo para completar a produção.

1. Tipo de cabeça de mistura

Para máquinas de espumação de correia transportadora, os cabeçotes de mistura são em sua maioria do tipo haste de dente de lobo, o que gera força de cisalhamento suficiente para atender aos requisitos de mistura, portanto não entraremos em detalhes sobre isso. Para máquinas de espuma manuais, recomendo usar uma cabeça misturadora tipo ventosa. Isto envolve a perfuração de 4 a 5 furos circulares simétricos (3 a 5 cm de diâmetro) em uma placa de aço circular que se ajusta ao cilindro de mistura. Este tipo de cabeçote misturador tem menos probabilidade de incorporar ar durante a rotação e é menos provável que o TDI seja jogado fora (o que pode acontecer com misturadores do tipo hélice).

2. Velocidade de mistura

Para máquinas de espuma manuais, a velocidade de mistura deve ser controlada em cerca de 300 rpm antes de adicionar TDI. Depois de adicionar o TDI, aumente a velocidade para cerca de 900 rpm em 0,5 segundos e evite desviar-se muito dessa velocidade. Se a velocidade for muito baixa ou muito alta, o tamanho dos poros da esponja resultante será grosseiro. Para máquinas de formação de espuma com correia transportadora, a velocidade da cabeça de mistura deve ser controlada em 4.500-5.000 rpm. Alguns operadores insistem em usar velocidades de 6.000 a 7.000 rpm, mas isso não é necessariamente melhor. O poliéter de recuperação lenta na fórmula tem um peso molecular relativamente baixo e baixa viscosidade, portanto, altas forças de cisalhamento são desnecessárias. A velocidade excessiva leva à mistura excessiva, o que é prejudicial à estrutura celular.

3. Temperatura do material

Para espumação manual, controle a temperatura do material em 25±1°C. Para formação de espuma na correia transportadora, controle-a em 22±1°C. No sul, a temperatura do material deverá ser relativamente mais baixa devido às temperaturas ambientes mais elevadas durante longos períodos. No norte, deverá ser um pouco maior devido às temperaturas ambientes mais baixas. O controle da temperatura do material é particularmente crucial para a formação de espuma manual devido a numerosos fatores incontroláveis ​​durante o processo. Se os operadores não coordenarem bem e prolongarem o ciclo de operação, a temperatura do material no cilindro de mistura aumentará devido ao calor friccional quando a temperatura do material for igual à temperatura ambiente. Se a temperatura ambiente for inferior à temperatura do material e o calor friccional for insuficiente para compensar a perda de calor, a temperatura do material diminuirá. Por outro lado, se a temperatura ambiente for superior à temperatura do material, ela aumentará significativamente. Desvios da temperatura definida podem afetar a formação de espuma, pois a fórmula foi projetada para uma temperatura específica.

Geralmente, quanto mais baixa for a temperatura do material, melhor será o tamanho dos poros e o desempenho geral da esponja. Temperaturas mais altas do material resultam em tamanhos de poros mais grossos e dispersos e em pior desempenho do produto. Alguns operadores afirmam que podem espumar a temperaturas acima 30°C, mas isso aumenta a taxa de reação química em duas vezes para cada 10°C aumenta, tornando o processo mais difícil de controlar.

Monitoramos a temperatura do material no bocal de espuma em uma esteira transportadora. O material inserido em 22°C, permaneceu no cabeçote misturador por um segundo a uma velocidade de 5.000 rpm e atingiu 32°C quando saiu do bocal, mesmo que a temperatura ambiente fosse apenas 25°C. Isto demonstra o impacto significativo da mistura na temperatura do material.

4. Preparação de Aditivos

A formação de espuma manual não requer preparação de aditivos; simplesmente meça e adicione-os com precisão de acordo com o coeficiente de alimentação. Para a formação de espuma em correias transportadoras, alguns aditivos precisam ser diluídos com poliéter para corresponder às características operacionais da bomba. A concentração dos aditivos deve ser apropriada. As aminas devem ser diluídas para concentração de 30% com poliéter e D22 deve ser diluída para concentração de 1%. A concentração do abridor de células deve ser de 50%.

Se forem necessários ajustes nas quantidades de aditivos durante a formação de espuma, uma concentração muito alta resultará em faixas de ajuste excessivas, levando a uma compensação excessiva. Uma concentração demasiado baixa provoca graves atrasos no ajustamento, sendo que ambos são prejudiciais para a produção. Alguns operadores diluem o estanho para uma concentração de 1/400 e consideram um desafio obter imediatamente o efeito de ajuste desejado.

5. Velocidade da corrente

A velocidade da corrente não é um problema para a formação de espuma manual. Para a formação de espuma na correia transportadora, o controle da velocidade da corrente é crucial. Em geral, a velocidade da corrente para a formação de espuma de recuperação lenta deve ser inferior à da formação de espuma normal. Se for muito rápido, a espuma entrará em colapso. A espuma de recuperação lenta usa menos água, sobe lentamente, gera menos calor e gelifica muito mais lentamente do que a espuma normal. Assim, a velocidade da corrente deve ficar em torno de 3,8 metros por minuto. Operadores experientes podem ajustar a velocidade da corrente com base na sua experiência.

6. Injeção de Gás

Para garantir células abertas em espuma de recuperação lenta, pode ser necessária a injeção de gás na cabeça de mistura. A formação de espuma manual não requer injeção de gás, mas deve ser considerada para a formação de espuma em correias transportadoras. O volume de injeção de gás deve estar correlacionado com a densidade da espuma; densidade mais alta requer mais gás e densidade mais baixa requer menos. Às vezes, a faixa do medidor de vazão de gás do equipamento pode limitar o volume de injeção de gás. Isto deve ser abordado no projeto da fórmula e na determinação do processo, aumentando a quantidade do abridor de células, reduzindo a quantidade de estanho, diminuindo a quantidade de óleo de silicone ou aumentando a temperatura do material.