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Na produção de espuma de PU flexível para móveis e colchões usando uma máquina de espuma em lote, a formação de rachaduras é uma causa típica de perda de rendimento. Sua causa reside em um desequilíbrio durante o processo de formação de espuma — especificamente, uma incompatibilidade entre as velocidades da reação de formação de espuma (geração de gás) e da reação de gelificação (formação do esqueleto).
A espuma sobe livremente dentro da caixa de espuma; a morfologia da rachadura indica diretamente qual estágio de produção apresenta o problema específico.
Fenômeno: Após o corte, a espuma apresenta grandes vazios internos irregulares, separações horizontais em camadas ou uma estrutura geral solta.
Diagnóstico: Isso indica que a gelificação é geralmente mais lenta do que a formação de espuma. A formação do esqueleto polimérico não consegue acompanhar a geração de gás, causando a ruptura ou fusão das frágeis paredes celulares.
Principais causas:
Desequilíbrio do sistema catalítico: catalisadores em gel (por exemplo, octoato estanoso) têm atividade insuficiente ou estão subdosados.
Temperatura da matéria-prima muito baixa: leva a uma taxa de reação geral lenta.
Mistura inadequada de matéria-prima: cria zonas fracas localmente.
Fenômeno: Uma ou várias fissuras longitudinais aparecem na parte superior central da espuma.
Diagnóstico: O centro superior completa a formação de espuma e a gelificação por último e é a parte mais fraca da rede polimérica. Quando a pressão interna é muito alta ou o ambiente superior é muito frio, este ponto mais fraco não consegue suportar o estresse interno e as rupturas.
Principais causas:
Temperatura ambiente muito baixa ou ventilação excessiva: correntes de ar levam rapidamente o calor de reação da parte superior, causando enrijecimento prematuro e perda de elasticidade.
Excesso de agente espumante: excesso de água gera muito gás, produzindo pressão interna anormalmente alta.
Fenômeno: O fundo de espuma apresenta flacidez ou irregularidade geral, às vezes acompanhado de rachaduras transversais.
Diagnóstico: A causa principal é o colapso da estrutura celular da base. No início da formação de espuma, a base suporta a maior parte do peso; se a força do gel for insuficiente para sustentar a espuma superior, as células se rompem e se fundem.
Principais causas:
Taxa de gelificação do fundo muito lenta: a baixa eficiência do catalisador no fundo é o principal motivo.
Fórmula geral de suporte de carga ruim: a resistência inicial da espuma é inadequada.
Para resolver rachaduras em processos de máquinas de espuma em lote, concentre-se em ajustar a formulação e os principais parâmetros do processo.
Fortalecer o esqueleto: aumentar moderadamente a quantidade de catalisador em gel (por exemplo, octoato estanoso). Este é o método mais eficaz para fortalecer os esqueletos interno e inferior e aumentar a resistência inicial da espuma; pode, simultaneamente, melhorar os vazios internos e os problemas de recalque.
Controle a pressão do gás: reduza adequadamente a quantidade de água para diminuir a geração de gás, controlar a pressão interna e evitar rachaduras na parte superior.
Melhore a fluidez: pré-aqueça as matérias-primas a 25±2°C ou use polióis poliéter de baixa viscosidade para ajudar a obter uma mistura mais uniforme.
Controle ambiental: mantenha a temperatura ambiente da oficina constantemente entre 22–28°C e evite correntes de ar para fornecer à espuma um ambiente de reação uniforme e suave.
Garantia de mistura: certifique-se de que a máquina de formação de espuma tenha velocidade de agitação suficientemente alta e tempo de mistura adequado para garantir uma distribuição uniforme do catalisador.
A solução para trincas em espumas de PU flexíveis produzidas em máquinas de espuma em lotes concentra-se na compreensão de seu caráter de "crescimento livre"; todas as medidas devem visar a sincronização da geração geral de gás e da formação do esqueleto. Aumentar o catalisador para aumentar a resistência inicial do gel é a alavanca central para lidar com uma série de defeitos, desde vazios internos até recalques no fundo.
Quando vários defeitos aparecem juntos na sua prática de produção, como você determina qual é o principal avanço a ser abordado primeiro e como você equilibra os ajustes de formulação em relação aos seus impactos em outras propriedades físicas da espuma (como dureza e densidade)?
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