폴리우레탄 스펀지의 전수 진공발포 기술에 관한 문제점

스폰지는 발포밀도가 18kg/m3 이하인 저밀도 PU로 보통 4.5부 이상의 물(폴리올 100부당)과 55부 이상의 TDI를 사용하는 방식이다. 폼의 열 방출 문제는 폼 내부의 열이 쉽게 방출되지 않기 때문에 폼이 형성되는 과정에서 온도가 자동으로 180°C 이상으로 올라가서 폼이 자연적으로 발화하고 발화하는 현상이 매우 두드러집니다. 화재 위험이 있습니다. 국내외에는 부압 발포 기술, 강제 냉각 기술, 액체 CO2 발포 기술의 세 가지 솔루션이 있습니다.

1. 부압 발포 기술

보통 발포 과정에서 셀은 대기압, 발포체 자체의 무게, 기체 팽창력이라는 세 가지 압력을 견뎌야 합니다. 거품이 나는 동안.

P1은 대기압이고, P2는 셀 내부의 가스 팽창으로 인해 셀에 가해지는 외부 팽창 압력이며, G는 셀 위에 있는 폼의 무게입니다.

버블은 P≥P1+G+P2일 때만 상승할 수 있습니다.

부압 하에서 P1은 변수이고, P2는 P1의 영향을 받는 변수입니다.

저희 실험에 따르면 폼에 가해지는 외부 압력이 30%(즉 대기압보다 30% 낮음) 감소하면 폼의 밀도는 15%에서 20%로 감소할 수 있습니다. %; 발포 시 외부 압력이 50% 감소하면 발포 밀도가 25~30% 감소할 수 있습니다. 일반적으로 0.1MPa(1atm)에서 4.3부의 물(폴리에테르 폴리올 100부당)을 사용하면 외부 압력이 0.05MPa로 떨어지면 밀도가 약 24kg/m3인 블록 폼이 생성될 수 있습니다. 동일한 4.3부의 물이 16kg/m3의 밀도를 갖는 블록 버블을 생성할 수 있습니다. 폼의 상승 및 응고 시간을 적절하게 조정해야 한다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 즉, 폼이 부압 하에서 충분한 거품 발생 기회를 갖도록 하려면 상승 시간을 연장하고 응고 시간을 늦추는 것입니다.

연속식 플랫탑 블록 스펀지의 경우 '부압발포'를 위한 설비 투자비가 커서 중소기업이 감당하기 어려운데, '박스 발포'의 경우 투자비가 많이 든다. 너무 크면 안 된다.

제안: '진공 건조 상자' 모양의 원통형 진공실을 구축하고 공기 추출 용량이 큰 진공 펌프를 추가하여 30초 이내에 필요한 진공도에 도달하도록 합니다.

2. 강제 냉각 기술

이 기술의 특징은 유연한 폼 플라스틱 몸체의 중심 온도가 170°C를 초과하지 않도록 하여 자연 발화 및 화재를 방지하는 것입니다.

강제 냉각의 목적은 수분 함량이 높은 조건에서 저밀도 스폰지를 생산할 때 폼의 내부 온도가 임계 온도인 170°C를 초과하지 않도록 하는 것입니다. 운영상으로는 이 접근 방식이 가능합니다. 거품 발생 시간을 30분을 초과하지 않도록 제어하고 거품의 큰 조각을 강제 냉각실로 이동하여 거품이 계속 숙성되도록 하면 목적을 달성할 수 있습니다.

이 기술은 투자 및 전환 비용이 낮고 창업이 빠르기 때문에 국내 대기업 및 중견 기업에 매우 적합합니다. 그러나 폴리에테르 제조업체는 높은 물량과 생산에 적합한 특수 품종을 개발하기 위해 협력해야 합니다. 저밀도 PU 소프트 폼.

이탈리아 Enichem 연구 센터는 높은 수분 함량 및 저밀도 PU 소프트 등급, 슈퍼 소프트 등급 및 소프트 등급 폼 브랜드에 적합한 일련의 폴리에테르 폴리올을 개발했습니다. 상표명은 Tercaflex 9912 및 PU POL입니다. 9917. 연질 등급 PU 연질 폼의 물리적 특성은 표 2에 나와 있습니다.

표 2 연질 등급 폴리에테르 폴리우레탄 연질 폼의 물리적 특성

폼 번호 16S 18S 21S 25S 30S 40S

제형(질량부)

PU POL 9917 13 13 13 13 13 13

Gledion FG 3505 — — 87 87 87 87

Tercaflex 9912 87 87 — — — —

물 5.3 5.0 4.6 3.9 3.2 3.2

TDI-80 지수 98 98 100 100 103 103

계속 표 2 연질 등급 폴리에테르 폴리우레탄 연질 폼의 물리적 특성

폼 번호 16S 18S 21S 25S 30S 40S

발포밀도/kg?m-3 16.5 17.3 20.3 24.8 30.3 40.1

인장강도/kPa 88 94 103 123 108 98

파단 신율/% 271 288 316 320 303 280

75% 압축 영구 변형/% 6.1 5.5 4.6 3.1 2.0 1.9

40% 압입 경도/N 65 81 82 85 95 99

40% 압축 응력/kPa 1.55 1.75 1.83 1.95 2.05 2.25

낙하 공 반발률/% 36 39 40 41 45 50

공기 투과도 /nL?min-1 200 145 138 125 115 99

강제 냉각 기술의 고수분 함량 PU 연질 폼 시스템에 적합하려면 폴리에테르 폴리올의 상대 분자 질량이 3000을 초과해야 합니다. 높은 수분 함량으로 인한 요소 결합 증가로 인한 폼 반발 불량, 신율 감소, 촉감 저하 등의 불량을 제거합니다. 동시에, 폴리에테르와 다량의 물 사이의 상호 용해성을 확보하기 위해서는 폴리에테르 구조에 도입되는 에틸렌 옥사이드 결합(EO)의 함량이 높아야 합니다.

3. 액체 CO2 발포 기술

액체 이산화탄소(LCD) 발포 기술은 이탈리아 콘론 그룹(Conlon Group)이 초기에 개발해 1년 뒤 헤네케머신리(Hennecke Machinery)에서 '카디오(CarDio)' 기술로 불렸다. 독일 바이엘그룹도 '노바플렉스(NovaFlex)'라는 기술 개발에 성공했다. 이 기술은 연질폼-11과 기타 보조발포제에서 CO2가 염화메틸렌(MC)과 CFC를 대체할 수 있을 뿐만 아니라 비용도 저렴해 업계의 관심을 끌고 있다. 액체 CO2는 MC의 1/4에 불과하지만 발포 효율은 3배 이상 높습니다. 해외에서는 Canlon Company와 Hennecke Company가 "Maxfoam" 발포 장치를 적절하게 조정하고 변형하여 폼 밀도가 약 14kg/m3(폼 폭 2.2m, 높이 1.2m)인 플랫탑 연속 폼과 성형 폼을 생산했습니다. , 등. 카디오 폼은 기존 맥스폼 폼보다 부드러운 촉감과 높은 개방형 셀 구조, 우수한 탄력성을 갖고 있습니다.

연질 폼 제형 측면에서 고효율 계면활성제의 선택과 아민 촉매와 주석 촉매의 최적화된 조합은 상용 등급의 ​​CO2 발포 PU 폼 생산을 보장합니다. 일반적으로 액체 CO2 발포 기술에서는 MC 발포 기술에 비해 주석 촉매의 양이 적습니다. 액체 CO2 4부는 MC ​​13부에 해당하며, 폼의 경도를 보장하려면 물의 양을 적절하게 늘려야 합니다.