Em setembro de 2021, recebemos uma consulta do Sr. Abdullah na Arábia Saudita a respeito de uma máquina de formação de espuma contínua. O cliente planejava estabelecer uma fábrica de espuma PU para produzir produtos para os mercados local e iemenita. Ele tinha algum conhecimento básico sobre uso e seleção de máquinas.



O cliente não tinha experiência anterior na produção de espuma, por isso estava particularmente preocupado com o suporte pós-venda e a assistência técnica.



Começamos analisando o mercado-alvo do cliente (indústria específica) e entendendo os requisitos locais do produto (como densidade da espuma, dureza, etc.) para confirmar as necessidades de produção do cliente.



Por meio de videoconferências, orientamos o cliente em nosso processo de produção de espuma PU, proporcionando ao cliente uma compreensão concreta da produção de espuma e destacando as vantagens de conveniência e eficiência de nossas máquinas em comparação com as de outros fabricantes.



Com base em nossos mais de 20 anos de experiência em formação de espuma, compartilhamos ideias com o cliente sobre o uso da máquina e os desafios comuns no processo de formação de espuma, abordando quaisquer preocupações técnicas que o cliente possa ter tido.



Também fornecemos ao cliente planos de layout de fábrica para agilizar a configuração de toda a linha de produção de espuma e, ao mesmo tempo, maximizar a eficiência da produção.


Devido ao alto nível de confiança do cliente em nosso serviço profissional, ele acabou nos escolhendo como seu fornecedor de máquinas de espuma e, posteriormente, fez compras repetidas para uma linha de produção de espuma recolocada e máquinas de corte de espuma.

1
Queimadura do núcleo (temperatura central excedendo a temperatura de oxidação do material)


A
Poliéter polióis de baixa qualidade: umidade excessiva, alto teor de peróxido, impurezas com alto ponto de ebulição, concentração elevada de íons metálicos, uso impróprio de antioxidantes.


B
Problemas de formulação: alto índice de TDI em fórmulas de baixa densidade, proporção inadequada de água para agentes de expansão físicos, agente de expansão físico insuficiente, excesso de água.


C
Impacto climático: altas temperaturas no verão, lenta dissipação de calor, altas temperaturas dos materiais, alta umidade fazendo com que a temperatura central ultrapasse a temperatura de oxidação.


D
Armazenamento inadequado: Aumento do índice TDI levando ao acúmulo de calor durante a pós-cura, resultando em temperatura interna elevada e queima do núcleo.



2
Grande Deformação por Compressão



A
Poliéter Poliol: Funcionalidade inferior a 2,5, proporção de óxido de propileno superior a 8%, alta proporção de componentes de baixo peso molecular, insaturação superior a 0,05 mol/kg.


B
Condições do processo: A temperatura do centro de reação está muito baixa ou muito alta, má pós-cura, reação incompleta ou queima parcial.


C
Fórmula do Processo: Índice TDI muito baixo (controlado entre 105-108), excesso de octoato estanoso de óleo de silicone e óleo de silicone, baixo teor de ar de espuma, alto teor de células fechadas.



3
Espuma macia (diminuição da dureza na mesma densidade)


A
Poliéter polióis: baixa funcionalidade, baixo valor de hidroxila, alto peso molecular.


B
Formulação do processo: octoato T9 insuficiente, reação de gelificação lenta, menor teor de água com a mesma quantidade de catalisador de estanho, maior quantidade de agentes de expansão físicos, alta dosagem de óleo de silicone altamente ativo, baixo índice de TDI.



4
Tamanho de célula grande


A
Mistura fraca: mistura irregular, tempo curto de creme; aumentar a velocidade da cabeça de mistura, reduzir a pressão da cabeça de mistura, aumentar a injeção de gás.


B
Formulação do processo: óleo de silicone abaixo do limite inferior, estanho octoato insuficiente ou de baixa qualidade, velocidade de gelificação lenta.



5
Densidade superior ao valor definido


A
Poliéter polióis: baixa atividade, alto peso molecular.


B
Formulação do processo: óleo de silicone abaixo do limite inferior, baixo índice TDI, baixo índice de espuma.


C
Condições climáticas: baixa temperatura, alta pressão. Um aumento de 30% na pressão atmosférica aumenta a densidade em 10-15%.



6
Células colapsadas e cavidades (taxa de evolução de gás maior que a taxa de gelificação)


A
Poliéter polióis: índice de acidez excessivo (afeta a taxa de reação), alto teor de impurezas, baixa atividade, alto peso molecular.


B
Formulação do processo: excesso de amina, catalisador com baixo teor de estanho (formação rápida de espuma e gelificação lenta), baixo índice de TDI, óleo de silicone insuficiente ou ineficaz.


C
Máquina de espuma de baixa pressão: reduz a injeção de gás e a velocidade da cabeça de mistura.



7
Alta proporção de células fechadas


A
Poliéter polióis: alta proporção de epóxi etano, alta atividade, geralmente ocorre quando se muda para poliéter polióis com diferentes níveis de atividade.


B
Formulação do processo: excesso de octoato de estanho, alta atividade de isocianato, alto grau de reticulação, alta velocidade de reticulação, excesso de amina e agentes de expansão físicos levando a baixa pressão de espuma, alta elasticidade de espuma resultando em abertura deficiente da célula, índice TDI excessivamente alto levando a alta célula fechada razão.



8
Encolhimento (taxa de gelificação maior que a taxa de formação de espuma)


A
Alta proporção de células fechadas, encolhimento durante o resfriamento.


B
Condições do processo: baixa temperatura do ar e do material.


C
Formulação do processo: excesso de óleo de silicone, menos amina, mais estanho, baixo índice de TDI.


D
Máquina de espuma de baixa pressão: aumenta a velocidade da cabeça de mistura, aumenta a injeção de gás.



9
Rachadura


A
"
八

"rachaduras em formato indicam excesso de amina, rachaduras em linha única indicam excesso de água.


B
Rachaduras intermediárias e inferiores: Excesso de amina, taxa de formação de espuma rápida (agente de expansão físico excessivo, óleo de silicone e qualidade do catalisador ruins).


C
Rachaduras superiores: Taxa de gelificação de evolução de gás desequilibrada (baixa temperatura, baixa temperatura do material, catalisador insuficiente, menos amina, baixa qualidade do óleo de silicone).


D
Rachaduras internas: Baixa temperatura do ar, alta temperatura central, baixo índice TDI, excesso de estanho, alta resistência à formação de espuma inicial, óleo de silicone altamente ativo em pequenas quantidades.


E
Rachaduras laterais médias: Aumentar a dosagem de estanho.


F
As rachaduras ao longo do processo podem ser devidas a discrepâncias na queda da placa e na reação de formação de espuma, ou formação de espuma prematura ou placas incorretas. Além da formulação, também se refere à suavidade do papel base; se o papel base estiver enrugado, pode dividir o líquido em várias partes, causando rachaduras.



10
Estrutura Celular Desfocada


A
Velocidade de agitação excessiva.


B
Alto volume de injeção de ar.


C
Fluxo impreciso da bomba dosadora.


D
Tubulações e filtros de materiais entupidos.



11
Rachaduras na borda inferior (excesso de amina, rápida taxa de formação de espuma)


Poros grandes na superfície: agente de expansão físico excessivo, óleo de silicone e qualidade do catalisador ruins.



12
Mau desempenho em baixas temperaturas


Má qualidade inerente aos poliéter polióis: baixo valor de hidroxila, baixa funcionalidade, alta insaturação, baixo índice de TDI com o mesmo uso de estanho.



13
Má ventilação


A
Condições climáticas: baixa temperatura.


B
Matérias-primas: alto teor de poliol poliéter, óleo de silicone altamente ativo.


C
Formulação do processo: excesso de estanho ou baixo teor de estanho e amina com o mesmo uso de estanho, alto índice de TDI.

Ao estabelecer uma fábrica de espuma de poliuretano, a consideração cuidadosa da seleção do local e das condições de construção é crucial para o seu sucesso. Vários princípios orientam a seleção do local da fábrica:


Em primeiro lugar, o princípio de optimização e reorganização dos recursos existentes nas unidades do projecto é essencial. Isto garante que a fábrica possa fazer o melhor uso dos recursos disponíveis sem duplicação desnecessária.


Em segundo lugar, o princípio da poupança de terras e da redução do investimento é vital. Ao selecionar um local que seja eficiente no uso do solo, a fábrica pode minimizar custos e maximizar a eficiência.


Em terceiro lugar, o princípio de facilitar o transporte e reduzir os custos de produção dos produtos é significativo. Um local que permite o fácil transporte de matérias-primas e produtos acabados ajuda a reduzir os custos gerais de produção.


Por último, o princípio da prevenção da poluição urbana e da protecção do ambiente é fundamental. Escolher um local longe de áreas densamente povoadas ajuda a reduzir o impacto das operações da fábrica no meio ambiente da cidade.



Além destes princípios de seleção do local, vários fatores relacionados às condições de construção também devem ser considerados:


A localização geográfica e as condições de transporte desempenham um papel crucial. Uma localização ideal seria ter bons acessos a redes de transporte, como rodovias ou ferrovias, facilitando a circulação de mercadorias.


O estatuto dos recursos e as condições sociais são factores importantes. Isto inclui avaliar as instalações de apoio aos serviços locais, a disponibilidade de recursos de mão-de-obra e as políticas governamentais que possam afectar as operações da fábrica.


As condições naturais, como o clima, os factores geológicos e as considerações sísmicas, não devem ser negligenciadas. A compreensão desses fatores ajuda no planejamento de quaisquer riscos ou desafios potenciais durante a construção e operação.


As condições de construção da fábrica, como abastecimento de água, drenagem, fornecimento de energia e aquecimento, são essenciais para o bom funcionamento da instalação. As provisões adequadas para estes serviços devem ser asseguradas durante as fases de planeamento.


Concluindo, o estabelecimento bem-sucedido de uma fábrica de espuma de poliuretano depende de uma análise cuidadosa dos princípios de seleção do local e das condições de construção. Ao aderir a estas considerações, a fábrica pode ser instalada numa localização ideal com a infra-estrutura necessária para operações eficientes e sustentáveis.

A quantidade de estabilizador de espuma determina o tamanho das células da estrutura da espuma. Mais estabilizador leva a células mais finas, mas muito pode causar encolhimento. Encontrar o equilíbrio certo é crucial; muito pouco estabilizador e as células não se apoiarão, resultando em colapso durante a formação. Ambos são catalisadores em ação.


Poliuretano (espuma macia) refere-se a um tipo de espuma plástica flexível de poliuretano com certa elasticidade, principalmente com estruturas de células abertas.


Poliuretano (Espuma Dura) refere-se a espumas plásticas que não sofrem deformação significativa sob certas cargas e não podem recuperar seu estado inicial após cargas excessivas. Principalmente de célula fechada.



Óleo de silicone de espuma dura


O óleo de silicone de espuma dura é um tipo de estabilizador de espuma não hidrolisável altamente ativo com uma ligação silício-carbono, pertencente a uma categoria de óleo de silicone de amplo espectro. Possui excelente desempenho abrangente e é adequado para sistemas de formação de espuma de água e HCFC-141b, usados ​​em aplicações como placas, energia solar, tubulações, etc.



Características do produto:


1. Bom desempenho de emulsificação: O excelente desempenho de emulsificação permite boa dispersão e mistura dos materiais compósitos durante a reação com isocianato, resultando em boa fluidez. O produto produzido possui células uniformes e uma taxa de células fechadas muito alta.


2. Boa estabilidade: A estrutura molecular especial controla eficazmente a tensão superficial das células, estabilizando a estrutura celular e conferindo ao produto excelentes propriedades mecânicas.



Óleo de silicone de espuma macia:


Um surfactante de siloxano de uso geral para plásticos de espuma de poliuretano flexível do tipo poliéter, é um copolímero de polidimetilsiloxano-polietileno não hidrolisável, um estabilizador de alta atividade. É utilizado como estabilizador de espuma na produção de espuma macia de poliuretano (esponja). Pode fornecer uma pele fina. Em espuma de baixíssima densidade, proporciona forte estabilidade com células finas e uniformes. Em espuma de profundidade média, em comparação com óleos de silicone semelhantes, apresenta melhores propriedades de abertura de espuma e respirabilidade.

Compreender os princípios por trás das reações de espuma é crucial. Para dominar a formação de espuma, devemos nos esforçar para estabelecer um modelo de reação de espuma em nossas mentes usando as quatro equações de reação a seguir. Através da familiaridade com as variações do modelo, cultivamos uma sensibilidade que nos permite compreender todo o processo de reação da espuma. Essa abordagem ajuda a estruturar nossa base de conhecimento e habilidades profissionais em espuma de poliuretano. Seja estudando ativamente os princípios da reação da espuma ou explorando-os passivamente durante o processo de formação de espuma, ele serve como um meio vital para aprofundarmos nossa compreensão das formulações e aprimorarmos nossas habilidades.



Reação 1


TDI + Poliéter → Uretano



Reação 2


TDI + Uretano → Isocianurato



Reação 3


TDI + Água → Uréia + Dióxido de Carbono



Reação 4


TDI + Uréia → Biureto (Poliureia)



01: As reações 1 e 2 são reações de crescimento em cadeia, formando a cadeia principal da espuma. Antes da espuma atingir dois terços da sua altura máxima, a cadeia principal alonga-se rapidamente, com reações de crescimento em cadeia predominando no interior da espuma. Nesta fase, devido às temperaturas internas relativamente baixas, as reações 3 e 4 não são proeminentes.



02: As reações 3 e 4 são reações de reticulação, formando os ramos da espuma. Quando a espuma atinge dois terços da sua altura máxima, a temperatura interna aumenta e as reações 3 e 4 intensificam-se rapidamente. Durante esta etapa, as reações 1 a 4 são vigorosas, marcando um período crítico para a formação das propriedades de espuma. As reações 3 e 4 proporcionam estabilidade e suporte ao sistema de espuma. A reação 1 contribui para a elasticidade da espuma, enquanto as reações 3 e 4 contribuem para a resistência à tração e dureza da espuma.



03: As reações produtoras de gás são denominadas reações de formação de espuma. A geração de dióxido de carbono é uma reação de formação de espuma e a reação exotérmica primária na espuma de poliuretano. Em sistemas de reação contendo metano, a vaporização do metano constitui uma reação de formação de espuma e um processo endotérmico.



04: As reações que levam à formação de constituintes de espuma são conhecidas como reações de gelificação, abrangendo todas as reações, exceto as reações de produção de gás. Isso inclui a formação de uretano, ureia, isocianurato e biureto (poliureia) nas reações 1 a 4.