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.

Hidróxido de Alumínio


Também conhecida como alumina hidratada. O hidróxido de alumínio usado como retardador de fogo é principalmente alumina tri-hidratada. Aparece como um pó cristalino fino branco com um tamanho médio de partícula de 1-20 micrômetros. Sua densidade relativa é 2,42, o índice de refração é 1,57 e o pH da pasta a 30% é 9,5-10,5. A temperatura de início da desidratação é de 200 graus Celsius, com um calor de absorção de 2,0 KJ/G.


Durante a combustão, libera grande quantidade de água quimicamente combinada, absorve quantidade considerável de calor, retarda a taxa de degradação térmica do polímero, reduz a temperatura da superfície do material, retarda e suprime a combustão do substrato. Irá gerar grande quantidade de vapor na superfície do substrato, diluindo o oxigênio na zona de combustão, reduzindo a concentração de fumaça e gases inflamáveis ​​tóxicos. O óxido de alumínio gerado durante a combustão pode promover a formação de uma camada protetora carbonizada na superfície do polímero.



Melamina


Comumente conhecido como melamina, é um cristal monoclínico branco de baixa toxicidade, não inflamável e com ponto de fusão de 354 graus Celsius. Sofre sublimação endotérmica e rápida decomposição sob alta temperatura. Em temperaturas entre 250-450 graus Celsius, pode absorver uma grande quantidade de calor e liberar nitrogênio durante a decomposição, diminuindo a taxa de combustão do material. Ao mesmo tempo, forma uma camada de barreira carbonizada na superfície do substrato, atuando como retardador de fogo. No entanto, existem alguns problemas de dispersão, por isso precisa ser usado em combinação. Quando usado como retardador de fogo, a decomposição em alta temperatura pode produzir gás tóxico cianeto.



Retardador de Chama Organofosforado


Tris(1,3-dicloro-2-propil)fosfato (TDCPP)


Um líquido viscoso transparente amarelo pálido. Contém 7,2% de fósforo e 49,4% de cloro, com ponto de fulgor de 251,7 graus Celsius, ponto de ignição de 282 graus Celsius e temperatura de combustão espontânea de 514 graus Celsius. Começa a se decompor a 230 graus Celsius e é solúvel em álcoois, benzeno, tetracloreto de carbono, etc. Quando utilizado a 5%, pode atingir propriedades autoextinguíveis e, a 10%, pode tornar o material autoextinguível ou não inflamável, além de possuir resistência à água, resistência à luz e propriedades antiestáticas.



Poliol Poliéter Retardante de Fogo


1. Ingredientes da Fórmula:


Poliéter poliol 3050: Mn3000;


Poliol poliéter retardador de chama: valor de hidroxila 28, fração de massa sólida retardante de chama 23%;


Óleo de silicone: L580


Solução de trietilenodiamina: Fração de massa 33%;


Solução de octoato de estanho: Fração de massa 33%;


TDI: Classe industrial

Os iniciantes estão preocupados com o fato de que, se a placa de assentamento não estiver ajustada corretamente, o líquido que flui para fora do bico pode causar oscilação frontal ou traseira, afetando o processo de formação de espuma. Dentro de dois minutos após ligar a máquina, a velocidade de reação aumenta gradualmente, às vezes exigindo ajustes na placa de assentamento. Os ajustes na placa de sedimentação são mais críticos em fórmulas de baixa densidade e alto teor de umidade (MC).



A vazão de TDI (diisocianato de tolueno) pode ser calculada para corresponder ao valor da escala, mas é recomendado realmente medir a vazão de TDI durante a primeira formação de espuma. A taxa de fluxo é muito importante; se a vazão não for precisa, todo o resto ficará uma bagunça. É melhor confiar no método mais simples e intuitivo de medir a vazão.



Ao misturar pós, o pó de pedra misturado deve ser deixado durante a noite e a produção deve começar no dia seguinte. Para ingredientes que contenham melamina e pó de pedra, recomenda-se primeiro misturar melamina com poliéter por um período de tempo antes de adicionar o pó de pedra.



Fórmulas de máquinas de espuma com câmara de mistura longa na cabeça da máquina ou mais dentes no eixo de agitação geralmente têm menos amina e temperatura do material mais baixa. Por outro lado, fórmulas de máquinas de espuma com câmara de mistura curta no cabeçote da máquina ou menos dentes no eixo de agitação geralmente têm mais amina e temperatura do material mais alta.



Para a mesma fórmula, ao alternar entre cabeçotes giratórios de pulverização dupla e cabeçotes giratórios de pulverização única com áreas de seção transversal de bico semelhantes, os requisitos para espessura de malha e camadas são semelhantes.



Para a calibração do fluxo de material menor, um método é medir o fluxo de retorno do material menor, e o outro é calibrá-lo dividindo a quantidade total utilizada pelo tempo de formação de espuma. Quando houver uma diferença significativa entre os dois métodos de calibração, confie nos dados do segundo método de calibração.



As fórmulas para espuma macia de alta qualidade geralmente estão dentro de uma faixa instável, como baixo índice de TDI, baixa proporção de água para MC, baixa dosagem de T-9 e baixa dosagem de óleo de silicone.

A produção de espuma macia em forma de bloco normalmente utiliza o

espuma de máquina de espuma em lote

processo, um método de produção do tipo lacuna. Este método evoluiu da espumação manual em laboratórios. O processo envolve despejar imediatamente os materiais de reação misturados em um molde aberto semelhante a uma caixa de madeira ou metal, daí o nome "espuma em caixa". Os moldes (caixas) para espuma encaixotada podem ser retangulares ou cilíndricos. Para evitar que o bloco de espuma forme um topo abobadado, uma placa de cobertura flutuante pode ser colocada no topo da espuma durante a formação de espuma. A placa de cobertura permanece firmemente presa ao topo da espuma e move-se gradualmente para cima à medida que a espuma sobe.



Os principais equipamentos para produção de espuma in a box incluem: 1) Agitador eletromecânico, barril misturador; 2) Caixa de molde; 3) Ferramentas de pesagem, como balanças, balanças de plataforma, copos medidores, seringas de vidro e outros dispositivos de medição; 4) Cronômetro para controlar o tempo de mistura. Uma pequena quantidade de agente desmoldante é aplicada nas paredes internas da caixa para facilitar a remoção da espuma.



As vantagens de produzir espuma macia usando o método de espuma em caixa incluem: baixo investimento em equipamentos, área ocupada pequena, estrutura de equipamento simples, operação e manutenção fáceis e convenientes e produção flexível. Algumas empresas nacionais e municipais pequenas e subfinanciadas usam esse método para produzir espuma macia de poliuretano. A moldagem de espuma em caixa é um método de produção não contínuo para espuma macia, portanto a eficiência de produção é menor do que os métodos contínuos e o equipamento é operado principalmente manualmente, resultando em maior intensidade de trabalho. A capacidade de produção é limitada e há maior perda no corte de espumas plásticas. Os parâmetros do processo para espuma in a box devem ser controlados dentro de uma certa faixa porque mesmo com a mesma fórmula, as propriedades da espuma podem não ser as mesmas quando são usados ​​parâmetros de processo diferentes. A temperatura da matéria-prima deve ser controlada em (25
±
3) graus Celsius, velocidade de mistura de 900 a 1000 r/min e tempo de mistura de 5 a 12 segundos. O tempo de mistura da mistura de poliéter e aditivos antes da adição de TDI pode ser ajustado de forma flexível dependendo da situação, e após a adição de TDI, um tempo de mistura de 3 a 5 segundos é suficiente, sendo o segredo a mistura completa após a adição de TDI.



Durante a moldagem de espuma em caixa, deve-se prestar atenção aos seguintes aspectos:


1)
Preparar antes da produção, incluindo temperatura do material e inspeção do equipamento da máquina;


2) Meça com a maior precisão possível;


3) Controle adequadamente o tempo de mistura;


4) Despeje o líquido do material misturado de forma rápida e constante, evitando força excessiva;


5) Certifique-se de que a caixa esteja colocada de forma estável, com o papel inferior plano, para evitar fluxo irregular de material durante o vazamento;


6) Quando a espuma subir, pressione suavemente a tampa para garantir que a espuma suba suavemente;


7) Os aditivos devem ser usados ​​conforme especificado e os materiais pré-misturados não devem ser deixados por muito tempo.



Três tipos de equipamentos de espuma surgiram na moldagem de espuma em caixa. Inicialmente, diversas matérias-primas foram pesadas em um recipiente de acordo com a fórmula, misturadas em um misturador de alta velocidade e despejadas no molde de caixa para formação de espuma e modelagem. Este método muitas vezes resultava em resíduos no recipiente de mistura. Um método aprimorado usou uma bomba dosadora para transportar as matérias-primas para o barril de mistura para uma mistura uniforme. Um dispositivo mecânico fechou automaticamente o fundo do cano e ar comprimido foi usado para pressionar o material na caixa de espuma para moldagem. Ambos os métodos podem criar redemoinhos devido ao rápido influxo de materiais na caixa, o que pode causar defeitos ou depressões nos produtos de espuma. O dispositivo de espuma em caixa mais razoável é colocar um barril de mistura sem fundo diretamente no centro da caixa de espuma. Uma bomba dosadora fornece as diversas matérias-primas necessárias para a formação de espuma no cilindro de mistura. Depois de misturar por alguns segundos, o dispositivo de elevação levanta o cilindro de mistura para fora da caixa de espuma, permitindo que o material de espuma flua suavemente sobre todo o fundo da caixa. Isto evita rachaduras na espuma devido a redemoinhos de material e garante uma altura relativamente uniforme em toda a espuma.



Um dispositivo de pressão pode ser adicionado ao material de espuma em expansão para produzir espuma de topo plano, reduzindo o desperdício durante o corte. Este dispositivo é adequado para a produção de espuma macia de poliuretano do tipo poliéter e espuma de bloco macio de alto rebote. Para blocos de poliuretano de acetato de polivinila, este método não pode ser usado devido à alta viscosidade do material, e geralmente são empregados métodos contínuos.

O que é espuma rígida de poliuretano?



A espuma rígida de poliuretano, muitas vezes abreviada como espuma rígida de PU, é um dos produtos de poliuretano mais comumente usados, perdendo apenas para a espuma macia de poliuretano, em aplicações de poliuretano. A espuma rígida de poliuretano é principalmente uma estrutura de células fechadas, conhecida por seu excelente isolamento, leveza, alta relação resistência-peso, facilidade de construção, bem como isolamento acústico, absorção de choque, isolamento elétrico, resistência ao calor, resistência ao frio, resistência a solventes , e mais. É amplamente utilizado nas camadas de isolamento de caixas de refrigeradores e freezers, câmaras frigoríficas, caminhões refrigerados, bem como materiais de isolamento para edifícios, tanques e tubulações. Uma pequena quantidade é usada em aplicações não isolantes, como imitações de madeira e materiais de embalagem. Geralmente, a espuma rígida de poliuretano de baixa densidade é usada principalmente como material de isolamento térmico, enquanto a espuma rígida de poliuretano de alta densidade pode ser usada como material estrutural (imitação de madeira).



A espuma rígida de poliuretano normalmente é espumada à temperatura ambiente, com um processo de moldagem relativamente simples. Pode ser categorizada em espumação manual e espumação mecânica com base no grau de mecanização da construção; formação de espuma de alta pressão e formação de espuma de baixa pressão com base na pressão de formação de espuma; e moldagem de espuma e pulverização de espuma com base no método de moldagem.



O que é espuma macia de poliuretano?



A espuma macia de poliuretano, também conhecida como espuma macia de PU, é um tipo de espuma flexível de poliuretano com certo grau de elasticidade. É o produto de poliuretano mais utilizado entre todos os produtos de poliuretano.



A espuma macia de poliuretano é principalmente uma estrutura de células abertas, caracterizada por baixa densidade, boa recuperação elástica, absorção sonora, respirabilidade e propriedades de isolamento. É usado principalmente como material de amortecimento para móveis, colchões, almofadas de assento de veículos e também encontra aplicações industriais e domésticas como materiais de filtro, materiais de isolamento acústico, materiais de absorção de choque, materiais decorativos, materiais de embalagem e materiais de isolamento. Com base no grau de suavidade e capacidade de carga, a espuma macia de poliuretano pode ser dividida em espuma macia comum, espuma supermacia, espuma macia de alta carga, espuma macia de alta resiliência, etc. Espumas macias de alta resiliência e alta capacidade de carga são geralmente usadas na fabricação de almofadas de assento e colchões. De acordo com o processo de produção, a espuma macia de poliuretano pode ser dividida em espuma em bloco e espuma moldada. A espuma em bloco é produzida por processo contínuo para formar espuma de grande volume que é então cortada nos formatos necessários, enquanto a espuma moldada é produzida por injeção direta da mistura em moldes para formar produtos de espuma com os formatos desejados.



Depois de compreender a espuma rígida de poliuretano e a espuma macia de poliuretano, surge a pergunta: como diferenciar as duas?



Na verdade, a classificação pode ser baseada no grau de dureza, dividindo-os em espumas plásticas macias e plásticos duros. Os plásticos de espuma macia têm um componente de polímero de matriz acima do ponto de fusão cristalino ou, se for um polímero amorfo, está acima da temperatura de transição vítrea; a espuma dura, por outro lado, tem seu polímero de matriz em estado cristalino ou amorfo, mas abaixo da temperatura de transição vítrea. A espuma semirrígida é uma espuma plástica entre a espuma macia e a dura. É semelhante à espuma macia, com uma taxa de células abertas acima 90

℃

, mas a espuma semirrígida tem maior densidade e maior resistência à compressão. Após a deformação por compressão, a espuma semirrígida leva muito mais tempo para se recuperar e sua densidade de reticulação é muito maior que a da espuma macia, mas menor que a da espuma dura.



Com base nesta classificação de suavidade e dureza, a maioria das espumas de poliolefina, espumas de cloreto de polivinila (PVC) não plastificadas, espumas fenólicas, espumas de policarbonato e espumas de éter de polifenileno são todas classificadas como espumas duras, enquanto espumas elásticas de poliuretano e algumas espumas de poliolefina e espumas de PVC plastificadas são classificados como espumas macias.



De acordo com a norma nacional, os plásticos de espuma macia são aqueles que são flexíveis, apresentam baixa dureza à compressão, retornam ao seu estado original após o alívio da tensão e apresentam deformação residual mínima. Por outro lado, os plásticos de espuma dura são inflexíveis, possuem alta dureza à compressão, deformam-se quando a tensão atinge um certo nível e não retornam ao seu estado original após o alívio da tensão.



A Sociedade Americana de Testes e Materiais (ASTM) especifica que para diferenciar entre espumas plásticas macias e duras, a uma temperatura de 18-29

℃

, uma haste com diâmetro de 2,5 cm é girada em torno dela por uma rotação completa em 5 segundos. Se não fraturar, é classificado como espuma plástica macia; caso contrário, é classificado como espuma plástica dura.



De acordo com as normas ISO, quando a deformação por compressão atinge 50% e depois é liberada, se a espessura não diminuir mais que 2% em relação à espessura original, é classificado como espuma plástica macia. Se diminuir mais de 10%, é classificado como plástico de espuma dura. Se a diminuição estiver entre 2-10%, é classificado como espuma plástica semirrígida.



Se usarmos o módulo de elasticidade como critério, em um ambiente padrão de 23

℃

e 50% de umidade relativa, uma espuma plástica com módulo de elasticidade superior a 686 MPa é classificada como espuma dura, inferior a 68,6 MPa é classificada como espuma macia e entre 68,6-686 MPa é classificada como espuma semirrígida. Embora o módulo de elasticidade da espuma semirrígida seja superior ao da espuma macia, o seu comportamento tensão-deformação é mais próximo do da espuma macia e significativamente diferente da espuma dura. Geralmente, os plásticos de espuma macia têm principalmente uma estrutura de células abertas, enquanto os plásticos de espuma duros têm principalmente uma estrutura de células fechadas, mas há exceções.