โฟมโพลียูรีเทนผลิตได้อย่างไร? คู่มือกระบวนการ เคมี และอุปกรณ์

คำตอบสั้นๆ: ของเหลวสองชนิด หนึ่งปฏิกิริยาที่รวดเร็ว

โฟมโพลียูรีเทนผลิตขึ้นโดยการสูบจ่าย ผสม และจ่ายสารเคมีเหลว 2 กระแส ได้แก่ ไอโซไซยาเนตและโพลีออลผสม จากนั้นปล่อยให้ส่วนผสมที่ทำปฏิกิริยาขยายตัวเป็นพลาสติกเซลล์แข็ง การขยายที่มองเห็นได้ใช้เวลาไม่กี่วินาที เคมีภายในช่วยสร้างความแข็งแกร่งได้นานหลายชั่วโมง ทุกสิ่งที่สำคัญในชิ้นงานที่เสร็จแล้ว รวมถึงความหนาแน่น โครงสร้างเซลล์ ค่าฉนวน และความสามารถในการรับน้ำหนัก ส่วนใหญ่จะถูกตัดสินใจในช่วงแรกๆ หลังจากที่กระแสทั้งสองชนกันในหัวผสม

คนส่วนใหญ่รู้ผลลัพธ์ ไม่ใช่กระบวนการ: ชั้นฉนวนแข็งภายในประตูตู้เย็น การกันกระแทกแบบยืดหยุ่นใต้เบาะรถยนต์ แผ่นกระดานต่อเนื่องบนหลังคาอาคาร ทั้งหมดมีลำดับเดียวกัน: การเตรียมวัตถุดิบ การสูบจ่ายที่แม่นยำ การผสมด้วยแรงดันสูง การจ่ายลงในแม่พิมพ์หรือบนสายพานลำเลียง การขยาย และการบ่ม

เคมี: ไอโซไซยาเนต โพลิออล และก๊าซที่สร้างเซลล์

โฟมโพลียูรีเทนจะเกิดขึ้นเมื่อไอโซไซยาเนตทำปฏิกิริยากับโพลิออล กลุ่ม -NCO ของไอโซไซยาเนตโจมตีกลุ่ม -OH ของโพลีออลเพื่อสร้างพันธะยูรีเทน โดยเชื่อมโมเลกุลของเหลวขนาดสั้นเข้ากับโพลีเมอร์แข็งขนาดยาว ปฏิกิริยาจะปล่อยความร้อนออกมา และความร้อนจากความร้อนจะขยายก๊าซที่สร้างโครงสร้างเซลล์ของโฟม

เส้นทางการผลิตก๊าซสองเส้นทางวิ่งขนานกันในสูตรส่วนใหญ่:

• การเป่าสารเคมี: น้ำทำปฏิกิริยากับไอโซไซยาเนตเพื่อปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
• การเป่าทางกายภาพ: ของเหลวที่มีจุดเดือดต่ำ ซึ่งโดยทั่วไปคือไซโคลเพนเทนในโฟมแข็งสมัยใหม่ จะระเหยไปเมื่อส่วนผสมอุ่นขึ้น

ตัวเร่งปฏิกิริยาจะควบคุมสมดุลระหว่างปฏิกิริยาการเกิดเจลและปฏิกิริยาการเป่า ในขณะที่สารลดแรงตึงผิวแบบซิลิโคนทำให้เซลล์ที่กำลังเติบโตมีความเสถียร จึงไม่ยุบตัวตามน้ำหนักของมันเอง เปลี่ยนอัตราส่วนของส่วนประกอบเหล่านี้ จากนั้นโฟมจะเปลี่ยนจากแบบอ่อนและยืดหยุ่นไปเป็นแบบแข็งและมีโครงสร้าง

วัตถุดิบ: สิ่งที่จริงจะเข้าสู่ส่วนผสม

สูตรโฟมโพลียูรีเทนชนิดแข็งทั่วไปแสดงเป็นส่วนต่อโพลีออล 100 ส่วน มีลักษณะดังนี้:

แผนภูมินี้ชี้ให้เห็นประเด็นที่สำคัญในพื้นที่การผลิต: ปริมาณไอโซไซยาเนตเป็นเพียง 40–60 เปอร์เซ็นต์ของปริมาณโพลีออลโดยน้ำหนัก แต่ข้อผิดพลาดในการสูบจ่ายเพียง 1–2 เปอร์เซ็นต์ในกระแสใดกระแสหนึ่งจะเปลี่ยนโครงสร้างเซลล์ ความหนาแน่น และการยึดเกาะ นั่นคือเหตุผลว่าทำไมปั๊มสูบจ่ายแรงดันสูงจึงเป็นหัวใจสำคัญของกลุ่มผลิตภัณฑ์โฟม แทนที่จะเป็นใบพัดผสม

ไซโคลเพนเทนสมควรได้รับความสนใจเป็นพิเศษสำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าและโฟมแผง มันมาแทนที่สารเป่าชนิดฟรีออนเนื่องจากมีศักยภาพในการทำลายโอโซนเกือบเป็นศูนย์ แต่เป็นสารไวไฟ พืชจึงผสมมันลงในโพลีออลไม่ว่าจะบนพรีมิกซ์ที่ปลอดภัยหรือผ่านต่อเนื่อง ระบบพรีมิกซ์ไซโคลเพนเทน . เส้นทางการจัดส่งสำหรับสารเป่าเป็นหนึ่งในการตัดสินใจแรกที่ผู้ผลิตโฟมสำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าต้องเผชิญ คำแนะนำของเรา วิธีการเลือกเครื่องฉีดโฟมโพลียูรีเทนไซโคลเพนเทนที่เหมาะสม อธิบายตัวเลือกหลัก

ไซโคลเพนเทน Premix System Manufacturers,ODM/OEM Factory Ningbo Xinliang Machinery Co., Ltd. เป็นผู้ผลิตระบบพรีมิกซ์ Cyclopentane ของจีนและโรงงาน ODM/OEM การผลิต Cyc... ดูผลิตภัณฑ์ →

ทีละขั้นตอน: วิธีการผลิตโฟมโพลียูรีเทน

1. การปรับสภาพวัตถุดิบ

ส่วนประกอบทั้งสองจะถูกเก็บไว้ในถังควบคุมอุณหภูมิและหมุนเวียนซ้ำอย่างต่อเนื่องเพื่อให้สม่ำเสมอ อุณหภูมิส่งผลโดยตรงต่อความหนืดและการเกิดปฏิกิริยา: ระบบที่ใช้ MDI ส่วนใหญ่จะมีอุณหภูมิอยู่ระหว่าง 20 ถึง 35 °C โดยทั่วไปถังโพลีออลจะมีสารลดแรงตึงผิว ตัวเร่งปฏิกิริยา น้ำ และไซโคลเพนเทนเมื่อใช้สารลื่นไถลพรีมิกซ์

2. การวัดแสงที่แม่นยำ

ปั๊มแรงดันสูงส่งส่วนประกอบแต่ละชิ้นไปยังหัวผสมที่เอาต์พุตควบคุมและอัตราส่วนควบคุม เครื่องจักรสมัยใหม่ระบุความแม่นยำของอัตราส่วนไว้ที่ประมาณ ±0.5 ถึง 1 เปอร์เซ็นต์โดยปริมาตร หากด้านไอโซไซยาเนตลอยสูง โฟมจะเปราะและอาจไหม้ในส่วนหนาได้ หากเคลื่อนไปต่ำเซลล์จะพังทลายและโครงสร้างชิ้นส่วนขาดความแข็งแรง

3. การผสมการปะทะ

เครื่องจักรแรงดันสูงผสมโดยไม่มีเครื่องกวนเชิงกล กระแสน้ำทั้งสองสายเข้าไปในห้องขนาดเล็กที่มีความสูงประมาณ 120–180 บาร์ และชนกันด้วยความเร็วสูง ผลกระทบทำให้เกิดการผสมกัน และลูกสูบไฮดรอลิกจะชะล้างห้องหลังจากการยิงทุกครั้ง ดังนั้นสารตกค้างจึงไม่สามารถรักษาภายในศีรษะได้

4. การจ่ายลงในแม่พิมพ์หรือบนสายพานลำเลียง

ของเหลวที่ทำปฏิกิริยาจะถูกฉีดเข้าไปในแม่พิมพ์แบบปิด แม่พิมพ์แบบเปิด หรือบนสายพานลำเลียงโดยตรง ในชิ้นส่วนที่ขึ้นรูป ปริมาณที่ฉีด (เรียกว่าน้ำหนักช็อตหรือปัจจัยการบรรจุ) จะเป็นตัวกำหนดความหนาแน่นขั้นสุดท้าย บนเส้นพื้นคอนกรีตที่ต่อเนื่องกัน ของเหลวจะถูกเทลงในรางน้ำที่เคลื่อนที่ได้ โดยของเหลวจะลอยขึ้นมาเป็นบล็อกยาว

5. Rise, Gel และ Cure

เมื่อของเหลวอยู่นิ่ง เคมีก็จะเข้ามาแทนที่ ส่วนผสมจะมีลักษณะครีม ขึ้น เจล และปราศจากตะกรัน เส้นโค้งการขึ้นด้านล่างเป็นเรื่องปกติของโฟมฟรีไรซ์ที่มีความแข็ง: เริ่มต้นอย่างรวดเร็ว, การเติบโตเชิงเส้นอย่างรวดเร็ว จากนั้นจะเป็นที่ราบสูงเมื่อเซลล์ล็อคเข้าที่

หลังจากขึ้นสู่ที่ราบสูงแล้ว โฟมจะมีสถานะแข็งทางเคมีแต่ยังคงอบอุ่นและอ่อนนุ่ม โดยปกติชิ้นส่วนแข็งที่ขึ้นรูปแล้วจะถูกถอดออกภายใน 5-15 นาที และชิ้นส่วนจะเข้าใกล้ความแข็งแรงขั้นสุดท้ายหลังจากผ่านไปประมาณ 24 ชั่วโมงที่อุณหภูมิห้อง

6. การตกแต่งและหลังการประมวลผล

ชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปจะถูกตัดแต่งด้วยแฟลชและตรวจสอบช่องว่าง บล็อกแผ่นคอนกรีตถูกตัดเป็นแผ่น แผงแข็งถูกตัดให้ได้ขนาด มีขอบ และเคลือบเมื่อจำเป็น การดูแลทำความสะอาดที่ดีเป็นสิ่งสำคัญที่นี่ เนื่องจากฝุ่นโพลียูรีเทนและสารตกค้างที่หายแล้วบางส่วนเป็นแหล่งการปนเปื้อนหลักบนแนวโฟม

ยืดหยุ่น แข็ง พื้นแข็ง และขึ้นรูป: ตัวแปรกระบวนการ

เคมีเหมือนกัน แต่สูตรและอุปกรณ์เปลี่ยนไปตามผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย สี่รุ่นครอบคลุมอุตสาหกรรมส่วนใหญ่:

• โฟมแผ่นพื้นยืดหยุ่น: โฟมบล็อกเซลล์เปิดความหนาแน่นต่ำสำหรับที่นอนและเบาะ ส่วนผสมจะถูกเทลงบนสายพานลำเลียงขนาดกว้าง ขึ้นเป็นก้อนต่อเนื่อง และตัดเป็นแผ่น
• โฟมขึ้นรูปยืดหยุ่น: ใช้สำหรับเบาะรถยนต์ ส่วนผสมจะถูกฉีดเข้าไปในแม่พิมพ์ที่มีรูปทรง และโครงสร้างเซลล์เปิดช่วยให้อากาศผ่านผ่านเบาะได้
• โฟมขึ้นรูปแข็ง: โฟมเซลล์ปิดที่มีมิติคงตัวสำหรับตู้เย็นและแผงฉนวน การเป่าไซโคลเพนเทนและแรงดันการฉีดสูงทำให้เซลล์มีขนาดเล็กและให้ค่าฉนวนสูง
• โฟมสเปรย์แข็ง: ใช้เคมีแบบเดียวกับที่ใช้กับอุปกรณ์พกพาสำหรับฉนวนอาคาร

การตั้งค่าการผลิตเป็นไปตามผลิตภัณฑ์ สำหรับชิ้นส่วนขึ้นรูปปริมาณมาก เช่น แผ่นฉนวน a สายการผลิตเครื่องฉีดขึ้นรูปโฟมแผ่นเสียง จัดทำดัชนีแม่พิมพ์ผ่านสถานีเติม การบ่ม และการแยกแม่พิมพ์ เพื่อให้หัวฉีดไม่ต้องรอแม่พิมพ์ สำหรับแผงที่มีความแข็งอย่างต่อเนื่อง เส้นแบบ H หรือเส้นรูปวงแหวนจะเหมาะสมกว่า การทำงานของเครื่องจักรเครื่องเดียวยังคงประหยัดสำหรับการผลิตเป็นชุดขนาดเล็กและชิ้นส่วนสั่งทำพิเศษ

ผู้ผลิตสายการผลิตเครื่องฉีดโฟมแบบจานเสียง,โรงงาน ODM/OEM Ningbo Xinliang Machinery Co., Ltd. เป็นผู้ผลิตสายการผลิตเครื่องฉีดโฟมแผ่นเสียงของจีนและโรงงาน ODM/OEM, ผู้ผลิต... ดูผลิตภัณฑ์ →

อุปกรณ์ทำโฟม

อุปกรณ์สามชิ้นกำหนดโรงงานโฟมโพลียูรีเทน ได้แก่ เครื่องฉีด ระบบผสมล่วงหน้าหรือผสม และสายการผลิต

เครื่องฉีดจะสูบจ่ายและผสมสารเคมีที่แรงดันสูง เครื่องจักรสององค์ประกอบรองรับการใช้งานส่วนใหญ่ เครื่องจักรแบบสามองค์ประกอบเพิ่มกระแสที่สามสำหรับสารหน่วงการติดไฟ สารแต่งสี หรือส่วนผสมโพลีออลพิเศษ เครื่องจักร Ningbo Xinliang เครื่องฉีดโฟมแรงดันสูงโพลียูรีเทนสององค์ประกอบ เป็นตัวอย่างทั่วไปของคลาสนี้ โดยมีการตรวจสอบความแม่นยำในการจ่ายและแรงดันในการผสมในทุกช็อต หากคุณยังใหม่กับหมวดหมู่นี้ ให้เริ่มต้นด้วยคำอธิบายของเรา เครื่องฉีดโฟมแรงดันสูงโพลียูรีเทนคืออะไร .

ผู้ผลิตเครื่องฉีดโฟมแรงดันสูงโพลียูรีเทนสององค์ประกอบ Ningbo Xinliang Machinery Co., Ltd. คือผู้ผลิตเครื่องฉีดโฟมแรงดันสูงโพลียูรีเทนสององค์ประกอบของจีนและ ODM/OEM... ดูผลิตภัณฑ์ →

ระบบพรีมิกซ์จะนำสารเป่ามาผสมลงในโพลีออลอย่างปลอดภัย ดังนั้นเครื่องฉีดจะได้รับชุดที่สม่ำเสมอเสมอ สายการผลิตจะจัดวงจรของแม่พิมพ์: แท่นหมุนสำหรับแม่พิมพ์ขนาดเล็กจำนวนมากที่หมุนอยู่ สายการผลิตแบบ H สำหรับแผงที่มีความแข็งขนาดใหญ่ หรือสายการผลิตแบบวงแหวนสำหรับแผ่นเคลือบต่อเนื่อง การผสมผสานที่เหมาะสมจะขึ้นอยู่กับขนาดชิ้นส่วน ปริมาณการผลิต และผลผลิตรายชั่วโมงที่คุณต้องการเก็บรักษา

อะไรเป็นตัวตัดสินว่าโฟมมีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนดหรือไม่

ตัวแปร 5 ประการแยกโฟมที่สะอาดและเพิ่มขึ้นสม่ำเสมอออกจากชุดที่ถูกปฏิเสธ ได้แก่ ความแม่นยำของอัตราส่วน อุณหภูมิส่วนประกอบ ความดันในการผสม อุณหภูมิแม่พิมพ์ และความสม่ำเสมอของวัตถุดิบ

อุณหภูมิเป็นตัวแปรที่ผิดพลาดได้ง่ายที่สุด เนื่องจากเวลาครีมเปลี่ยน — ช่วงเวลาระหว่างการฉีดและการเริ่มการขยายตัว แนวโน้มทั่วไปสำหรับระบบ MDI แสดงไว้ด้านล่าง: เมื่ออุณหภูมิของส่วนประกอบเพิ่มขึ้น เวลาที่ใช้ครีมจะลดลงเกือบเป็นเส้นตรง โดยทั่วไปซัพพลายเออร์เคมีภัณฑ์โฟมจะอ้างอิงเวลาของครีมในช่วง 4–12 วินาทีสำหรับระบบตู้ ขึ้นอยู่กับสูตรและอุณหภูมิของกระบวนการ

แรงดันผสมเป็นระบบเตือนภัยล่วงหน้าของผู้ปฏิบัติงาน แรงดันตกที่หัวผสมมักจะหมายถึงหัวฉีดที่ชำรุด ห้องที่เปรอะเปื้อน หรือจังหวะที่ปั๊มสูญเสีย การเบี่ยงเบนของอัตราส่วน วัตถุดิบที่ปนเปื้อน และชุดโพลิออลชื้น ล้วนปรากฏในโครงสร้างเซลล์ก่อนที่การทดสอบในห้องปฏิบัติการจะเสร็จสิ้น หากต้องการดูรายละเอียดตัวแปรแต่ละตัวโดยละเอียด โปรดอ่านรายละเอียดของเรา ปัจจัยใดที่ส่งผลต่อคุณภาพการฉีดโฟมโพลียูรีเทน .

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับการผลิตโฟมโพลียูรีเทน