저-밀도 폴리우레탄 폼 만들기: 발포 공정에 대한 실용 가이드
저-밀도 연질 폴리우레탄 폼-은 일반적으로 18kg/m³ 미만 - 생산이 다소 어렵습니다. 가볍고 통풍이 잘 되며 메모리 폼 베개, 고급-매트리스 토퍼, 흡음 패널, 섬세한 포장재 등에 널리 사용됩니다. 그러나 수축, 붕괴 또는 고르지 못한 세포가 발생하지 않고 깃털 같은 느낌을 얻으려면 발포 과정에 대한 확실한 이해가 필요합니다.
실제 프로덕션 환경에서 어떻게 수행되는지 살펴보겠습니다.
믹스에 들어가는 것
기본 조리법은 복잡하지 않지만 모든 재료는 그 자체의 무게를 지닙니다.
폴리올 및 이소시아네이트: 대부분의 폼은 폴리에테르 폴리올로 시작됩니다. 때로는 하중 지지 특성을 조정하기 위해 약간의 폴리머 폴리올이 혼합되기도 합니다.- 저-밀도 등급의 경우 TDI(톨루엔 디이소시아네이트)가 일반적으로 선택되지만 내구성이 우선시되는 경우에는 MDI 또는 TDI/MDI 혼합물이 나타납니다.
발포제 – 주로 물: 물은 이소시아네이트와 반응하여 이산화탄소를 생성하고, 이는 거품을 만드는 거품을 생성합니다. 그러나 물만으로는 가장 낮은 밀도에 도달할 수 없는 경우가 많습니다. 펜탄이나 염화메틸렌과 같은 물리적 발포제가 들어오는 곳입니다. - 이는 반응열에서 기화되어 블록을 더욱 부풀리는 데 도움이 됩니다.
촉매 및 계면활성제: 블로우 반응(물 + 이소시아네이트)과 겔 반응(폴리올 + 이소시아네이트)이라는 두 가지 반응이 서로 경쟁하고 있습니다. - 3차 아민이 타격을 가하는 반면, 유기주석 화합물은 젤을 구동합니다. 균형을 잘못 맞추면 붕괴된 엉망이 되거나 단단하고 닫힌-셀 벽돌이 됩니다. 실리콘 계면활성제는 평화 유지군입니다. 이는 상승하는 기포를 안정화하고 셀 크기를 균일하게 유지합니다.
프로세스를 실행하는 두 가지 일반적인 방법
배치 크기와 장비에 따라 제조업체는 박스 발포와 연속 발포 중에서 선택합니다.
상자 발포배치 폴리우레탄 폼 기계
이는 기존의-유연한 방법입니다. 작업자는 각 구성 요소의 무게를 측정하고 고속-혼합 헤드에 넣은 다음 7~12초 내에 액체 혼합물을 개방형-상단 상자 몰드에 붓습니다. 크림이 올라가는 것을 지켜보세요. - 하얗게 시작해서 점점 더 높이 올라가다가 정점에 이르러 경화됩니다. 박스 포밍은 소규모 작업이나 실험적 레시피에 적합하지만 즉석에서 촉매를 조정하려면 운전자의 눈과 느낌에 크게 의존합니다.
연속발포자동 수평 연속 발포 기계
대량 생산을 위해서는{0}}연속 발포 라인이 적합합니다. 정량 펌프는 모든 액체 흐름을 혼합 헤드로 지속적으로 공급한 다음 혼합물이 움직이는 종이 라이너 위에 놓이게 됩니다. 헤드가 좌우로 진동하여 재료를 고르게 퍼뜨립니다. 컨베이어가 전진하면서 거품은 - 종종 20+ 미터 길이의 거대한 덩어리처럼 솟아오릅니다. 라인이 끝나면 블록은 숙성을 위해 덩어리로 절단될 만큼 단단해집니다. 효율성은 엄청나지만 온도, 습도, 원료 일관성을 엄격하게 제어해야 합니다.
무시할 수 없는 주요 매개변수
저-밀도 폼은 폼의 뼈대가 얇고 깨지기 쉬우므로 까다롭습니다. 몇 가지 중요한 점이 실행을 성사시키거나 중단시킵니다.
크림 시간 및 상승 시간: 크림 시간(믹스가 연해지고 거품이 생기기 시작할 때)은 일반적으로 6~12초입니다. 상승 시간(타설부터 최대 높이까지) 범위는 80~150초입니다. 저-밀도 레시피에는 일반적으로 빠른 타격이 필요하지만 거품이 터지고 붕괴될 정도로 빠르지는 않습니다.
온도 및 습도: 반응이 민감합니다. 이상적인 재료 온도는 약 20~25도입니다. 주변 온도는 22~28도여야 합니다. 70% 이상의 습도는 물을 더 많이 유입시켜 밀도를 엉망으로 만들고 때로는 표면이 부서지기 쉬운 원인이 될 수 있습니다.
물리적 발포제 거동: 염화메틸렌과 같은 낮은-비등점-발포제를 사용하는 경우 발열이 일어나면서 가스로 번쩍입니다. 그러나 그것은 휘발성입니다. - 폴리머가 경화될 때까지 팽창하는 가스를 셀 내부에 가두기 위해서는 올바른 실리콘과 촉매제의 시너지 효과가 필요합니다.
폼이 상승한 후: 숙성 및 절단
폼 블록이 정점에 도달하면 화학작용은 아직 끝나지 않습니다. 가교가 계속되고 내부 강도가 높아집니다. 갓 만든 저밀도-밀도 빵의 중심 온도는 140~160도에 이릅니다. 너무 빨리 자르면 치수가 뒤틀리고 - 셀이 찢어질 수 있습니다. 경험상 폼을 통풍이 잘 되는 곳에 최소 12~24시간 동안 놓아두는 것이 가장 좋습니다. 그걸 성숙이라고 해요. 그런 다음 폼을 안전하게 슬라이싱하거나 윤곽을 잡거나 라미네이트할 수 있습니다.
일반적인 두통과 이를 피하는 방법
이전에 저밀도-폼을 사용해 본 적이 있다면 아마도 다음과 같은 것을 본 적이 있을 것입니다.
냉각 후 수축: 폼이 사라지려는 것처럼 안쪽으로 당겨집니다. 이는 열린 셀이 충분하지 않음을 의미합니다. - 셀 벽이 너무 두껍거나 너무 닫혀 있습니다. 해결 방법: 개방형-셀 첨가제를 늘리거나 촉매 비율을 조정하세요.
하단 분할: 블록 하단을 따라 균열이 발생합니다. 일반적으로 바닥 젤이 뒤쳐지는 동안 앞으로 질주하는 타격 반응으로 인해 발생합니다. 아민 촉매를 줄이거나 주석 촉매를 약간 높입니다.
밀도가 고르지 않음: 일부 부품이 다른 부품보다 더 단단하게 느껴집니다. 발포제의 혼합이나 분산이 불량할 가능성이 있습니다. 믹싱 헤드 속도와 구성 요소 점도를 확인하십시오.
최종 생각
고품질의 저-밀도 폴리우레탄 폼을 만드는 것은 엄청난 과학은 아니지만 균형을 맞추는 작업입니다. 모든 배치는 물, 촉매, 실리콘 및 발포제 간의 대화입니다. 안정적인 폼 제조 장비, 깨끗한 원자재, 공정 창에 대한 예리한 관찰을 통해 시장이 기대하는 것과 정확히 일치하는 가볍고 탄력성이 있으며 촉감이 기분 좋게 부드러운 - 폼을 일관되게 생산할 수 있습니다.
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