Fabricantes de máquinas de espuma de PU da ALFORU

Contexto do projeto e necessidades do cliente


Este projeto teve origem em uma fábrica de colchões na Malásia. O cliente planejava iniciar a produção de espuma aglomerada, mas, no início do projeto, ainda não estava familiarizado com a configuração dos equipamentos, a preparação da matéria-prima ou o processo produtivo geral desse tipo de produto.


Durante a fase inicial de comunicação, organizamos primeiramente os equipamentos básicos, as matérias-primas e o fluxo de produção envolvidos na fabricação de espuma aglomerada, com base no objetivo do projeto do cliente, para que a discussão subsequente sobre a seleção de máquinas e o planejamento de inicialização pudesse avançar com mais clareza.




Comunicação antecipada e confirmação da solução


À medida que a discussão avançava, primeiro confirmamos os requisitos básicos do produto do cliente, incluindo densidade desejada, maciez e condições do mercado local. Com base nessas informações, explicamos a direção dos equipamentos, a preparação da matéria-prima e o processo básico de produção para o projeto.


Em seguida, o cliente visitou nossa fábrica para uma avaliação no local. Durante a visita, organizamos para que ele pudesse analisar o processo real de produção de espuma aglomerada, as condições de operação dos equipamentos e diferentes abordagens de layout em condições de fábrica. Além de verificar a própria máquina, o cliente também analisou diversas questões práticas relacionadas ao início das operações do projeto, incluindo:
arranjo do espaço fabril diferenças de investimento inicial conexão de fluxo de trabalho expansão futura da produção


Durante a fase de comparação de soluções, discutimos as diferenças entre diversas opções de configuração de uma forma mais prática. Algumas opções apresentavam um custo inicial menor, mas exigiriam mais ajustes por parte do cliente durante a coordenação da produção e a configuração do processo. Outras opções eram mais completas, porém não se adequavam melhor ao orçamento e às condições da fábrica do cliente.



Após considerar as condições do local, o cronograma do projeto e as necessidades de inicialização, o cliente confirmou uma solução inicial centrada em uma máquina de espuma aglomerada. Essa configuração visava auxiliar o projeto a entrar na fase de inicialização e produção, com um equilíbrio mais adequado entre investimento e implementação.




Instalação, treinamento e inicialização do projeto


Após a instalação da máquina, nossos engenheiros forneceram treinamento individualizado para a equipe do cliente. O treinamento abrangeu não apenas a operação básica da máquina, mas também pontos práticos diretamente relacionados ao início da produção, tais como:
coordenação de matéria-prima conexão do fluxo de produção sequência operacional pontos-chave durante o uso real

Nessa etapa, nosso foco foi auxiliar o cliente a definir os passos básicos de produção que afetariam a produção experimental e a operação diária. Isso facilitou a transição da equipe para a produção após a instalação e a estabilização gradual do trabalho de rotina no local.
Após a conclusão da instalação e do treinamento, o cliente iniciou com sucesso a produção experimental e produziu o produto de espuma aglomerada necessário para o projeto.




Cooperação de acompanhamento


Após o projeto de espuma aglomerada entrar em produção, a cooperação continuou. Posteriormente, o cliente adquiriu conosco uma máquina de espuma semiautomática em lote e também continuou a encomendar produtos químicos para espuma.






Se você estiver avaliando um projeto de espuma aglomerada, fique à vontade para discutir conosco a configuração da máquina, o layout da fábrica e o planejamento de inicialização.

Condições de teste:


1. A espuma rápida é retirada do centro da espuma, enquanto amostras de espuma moldada são retiradas da parte central ou para testes de amostra inteira.


2. A espuma recém -feita deve ser amadurecida por 72 horas em seu estado natural antes da amostragem. As amostras devem ser colocadas em um ambiente constante de temperatura e umidade (conforme GB/T2918: 23±2 ℃, umidade relativa 50±5%).



Densidade

: Densidade = massa (kg) / volume (m3)



Dureza

: Deflexão da carga de indentação (ILD), deflexão da carga de compressão (CLD)


A principal diferença entre esses dois métodos de teste é a área de carregamento do plástico de espuma. No teste de ILD, a amostra é submetida a uma área compactada de 323 cm2, enquanto em CLD toda a amostra é compactada. Aqui, discutiremos apenas o método de teste de ILD.


No teste de ILD, o tamanho da amostra é de 38*38*50mm, com um diâmetro da cabeça de teste de 200 mm (com um canto redondo de r = 10 na borda inferior) e uma placa de suporte com orifícios de 6 mm espaçados 20 mm de distância. A velocidade de carregamento da cabeça de teste é (100±20) mm/min. Inicialmente, uma pressão de 5N é aplicada como ponto zero, a amostra é compactada para 70% de sua espessura no ponto zero e descarregada na mesma velocidade. Esse carregamento e descarregamento são repetidos três vezes como pré-carregamento e depois comprimidos imediatamente na mesma velocidade. As espessuras de compressão são 25±1% e 65±1%. Depois de atingir a deformação, mantenha -se para 30±1s e registre o valor de indentação relativo. O valor registrado é a dureza da indentação nesse nível de compressão.


Além disso, 65% ILD / 25% ILD = taxa de compressão, que é uma medida do conforto da espuma.



Força de tração, alongamento no intervalo

: Refere -se à tensão de tração máxima aplicada durante o teste de tração até a fratura e o alongamento percentual da amostra na fratura.


Resistência à tração = carga na fratura / área de seção transversal original da amostra


Alongamento no rompimento = (distância de fratura - distância original) / distância original * 100%



Força de rasgo

: Mede a resistência do material a rasgar aplicando força de rasgo especificada em uma amostra de forma definida.


Tamanho da amostra: 150*25*25mm (GB/T 10808), com a direção da espessura da amostra como a direção da ascensão da espuma. Uma incisão de 40 mm de comprimento é feita ao longo da direção da espessura (direção da ascensão da espuma) no centro de uma extremidade da amostra. Meça a espessura ao longo da direção da espessura da amostra, abra a amostra e prenda -a no acessório da máquina de teste. Aplique carga a uma velocidade de 50 a 20 mm/min, usando uma lâmina para cortar a amostra, mantendo a lâmina na posição central. Registre o valor máximo quando a amostra quebrar ou rasgar a 50 mm.


Força de rasgo = valor máximo de força (n) / espessura média da amostra (cm)


Geralmente, três amostras são testadas e a média aritmética é tomada.



Resiliência

: Mede o desempenho da rebote da espuma, permitindo que um determinado diâmetro, a bola de aço em peso caia livremente na superfície da amostra de plástico de espuma a partir de uma altura especificada. A proporção da altura do rebote e a altura da queda da bola de aço indica a resiliência da espuma.


Requisitos de teste: Tamanho da amostra 100*100*50mm, a direção da gota de bola deve ser consistente com a direção do uso de espuma. O tamanho da bola de aço é ∮164mm, peso 16,3g e cai de uma altura de 460 mm.


Taxa de resiliência = altura da rebote da bola de aço / altura da queda de aço * 100%


Nota: As amostras devem ser horizontais, a bola de aço deve ser fixada antes da queda (estática), cada amostra é testada três vezes com intervalos de 20 anos e o valor máximo é registrado.



Deformação permanente de compressão

: Em um ambiente constante, a amostra de material de espuma é mantida sob deformação constante por um determinado período e, em seguida, é permitido se recuperar por um período de tempo, observando o efeito da deformação na espessura da amostra. A proporção da diferença entre a espessura inicial e a espessura final da amostra e a espessura inicial representa a deformação permanente da compressão do plástico de espuma.


Deformação permanente de compressão = (espessura inicial da amostra - espessura final da amostra) / espessura inicial da amostra * 100



Você está testando o desempenho da espuma? A escolha da máquina de espuma certa é crucial para a qualidade do seu produto!



Somos especializados em equipamentos de produção de espuma macia de poliuretano eficiente e confiável, incluindo máquinas de espuma, corte e laminação. Entre em contato conosco agora para obter uma solução gratuita e citar!

A queima de espuma é um fenômeno comum encontrado na produção real de espuma. Abaixo estão as razões por trás desse problema, juntamente com possíveis soluções:



(1) Problemas com a qualidade dos poliéter polióis:
Durante a produção e transporte, o teor de água do produto ultrapassa o padrão, há excesso de peróxidos e impurezas de baixo ponto de ebulição, a concentração de íons metálicos é muito alta e há seleção e concentração inadequada de antioxidantes.



(2) Formulação:
Em formulações de baixa densidade, o índice TDI é muito alto, a proporção de água para agentes de expansão físicos no agente espumante é inadequada, a quantidade de agente de expansão físico é insuficiente e há teor excessivo de água.



(3) Impacto climático:
No verão, as altas temperaturas levam à lenta dissipação de calor, altas temperaturas do material, alta umidade do ar e a temperatura no centro de reação excede a temperatura antioxidante.



(4)

Armazenamento inadequado:
Quando o índice TDI aumenta, a energia térmica acumulada durante a pós-maturação provoca um aumento na temperatura interna, levando à queima.

Em espumas flexíveis de poliuretano, o diclorometano (MC) é frequentemente usado para ajustar a densidade e a dureza da espuma. Com ponto de ebulição de apenas 40.4
°
C, durante a formação de espuma, a reação da água e do TDI gera uma grande quantidade de calor, fazendo com que o MC evapore em gás, expandindo assim o corpo da espuma e reduzindo a densidade da espuma.



A vaporização do MC consome muito calor, o que pode afetar o processo de formação de espuma da espuma em alguns casos. As duas figuras a seguir mostram as mudanças na temperatura máxima da espuma e o tempo para alcançá-la após a adição de diferentes quantidades de MC a uma fórmula específica.



A partir dos gráficos, pode-se observar que após a adição de MC, a temperatura máxima da espuma diminui significativamente e o tempo para atingir a temperatura máxima também aumenta.



Estas são apenas alterações nos dados, mas como elas se manifestam durante o processo de formação de espuma? Para entender isso, vejamos brevemente o processo de reação do poliuretano.



A principal reação na espuma de poliuretano é a reação da água e do isocianato para produzir dióxido de carbono e amina, e a reação do poliéter poliol e isocianato para produzir poliuretano. No entanto, existem muitas reações secundárias, resumidas como reações que geram uretano e reações que geram ureia.



As reações secundárias alteram a estrutura molecular do polímero de linear para reticulada. Devido às diferentes condições de reação e matérias-primas, a estrutura do poliuretano pode variar muito. Em geral, quanto mais reações secundárias, mais complexa é a estrutura reticulada, resultando em maior dureza e melhor resistência ao rasgo. Claro que a resistência ao amarelecimento também melhora, mas isso é outro assunto. Aumentar o índice de formação de espuma fortalecerá as reações secundárias.



Dito isso, o que isso tem a ver com MC? As reações secundárias são todas reações endotérmicas, exigindo absorção de calor. Porém, a vaporização do MC também requer uma grande quantidade de calor, criando assim uma relação competitiva. A adição de uma grande quantidade de MC enfraquecerá significativamente as reações secundárias, aumentando a proporção de estruturas lineares na espuma, tornando-a mais macia e diminuindo a plasticidade térmica.



Mesmo em temperaturas mais frias durante o inverno, deve-se prestar atenção a esta questão. Aumentar adequadamente o teor de água na fórmula para gerar mais calor ajuda a manter as propriedades físicas da espuma sem alterações significativas.

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.