कम घनत्व वाले पॉलीयुरेथेन फोम बनाना: फोमिंग प्रक्रिया के लिए एक व्यावहारिक मार्गदर्शिका
कम {{0}घनत्व वाला लचीला पॉलीयूरेथेन फोम - आम तौर पर 18 किग्रा/वर्ग मीटर - से कम का उत्पादन करना थोड़ा चुनौतीपूर्ण होता है। यह हल्का, हवादार है और मेमोरी फोम तकिए, हाईएंड मैट्रेस टॉपर्स, ध्वनिक पैनल और नाजुक पैकेजिंग जैसी चीजों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। लेकिन सिकुड़न, ढहने या असमान कोशिकाओं से टकराए बिना उस पंख जैसा एहसास पाने के लिए झाग बनने की प्रक्रिया की ठोस समझ की आवश्यकता होती है।
आइए जानें कि वास्तविक उत्पादन सेटिंग में यह कैसे किया जाता है।
मिश्रण में क्या जाता है
मूल नुस्खा जटिल नहीं है, लेकिन प्रत्येक घटक अपना वजन खींचता है:
पॉलीओल्स और आइसोसाइनेट्स: अधिकांश फोम पॉलीथर पॉलीओल से शुरू होते हैं। कभी-कभी भार वहन करने वाले गुणों को बदलने के लिए थोड़ा सा पॉलिमर पॉलीओल मिलाया जाता है। कम -घनत्व ग्रेड के लिए, टीडीआई (टोल्यूनि डायसोसाइनेट) सामान्य विकल्प है, हालांकि एमडीआई या टीडीआई/एमडीआई मिश्रण तब दिखाई देते हैं जब स्थायित्व प्राथमिकता होती है।
ब्लोइंग एजेंट - ज्यादातर पानी: पानी आइसोसाइनेट के साथ प्रतिक्रिया करके कार्बन डाइऑक्साइड का उत्पादन करता है, जिससे बुलबुले बनते हैं जो फोम बनाते हैं...फोम। लेकिन अकेले पानी अक्सर आपको न्यूनतम घनत्व तक नहीं पहुंचाएगा। यहीं पर पेंटेन या मिथाइलीन क्लोराइड जैसा भौतिक ब्लोइंग एजेंट आता है, यह प्रतिक्रिया गर्मी से वाष्पीकृत हो जाता है और ब्लॉक को और भी अधिक फुलाने में मदद करता है।
उत्प्रेरक और सर्फैक्टेंट: दो प्रतिक्रियाएं एक-दूसरे के खिलाफ दौड़ रही हैं - झटका प्रतिक्रिया (पानी + आइसोसाइनेट) और जेल प्रतिक्रिया (पॉलीओल + आइसोसाइनेट)। तृतीयक एमाइन झटका को धक्का देते हैं, जबकि ऑर्गेनोटिन यौगिक जेल को चलाते हैं। संतुलन गड़बड़ा गया, और आपको या तो एक ढही हुई गंदगी मिलेगी या एक तंग, बंद सेल ईंट मिलेगी। सिलिकॉन सर्फेक्टेंट शांतिरक्षक है; यह बढ़ते बुलबुले को स्थिर करता है और कोशिका के आकार को एक समान रखता है।
प्रक्रिया को चलाने के दो सामान्य तरीके
बैच आकार और उपकरण के आधार पर, निर्माता बॉक्स फोमिंग और निरंतर फोमिंग के बीच चयन करते हैं।
बॉक्स में झाग आ रहा हैबैच पॉलीयुरेथेन फोम मशीन
यह पुराना {{0}स्कूल, लचीला तरीका है। ऑपरेटर प्रत्येक घटक का वजन करता है, उन्हें उच्च गति वाले मिश्रण हेड में डालता है, और 7-12 सेकंड के भीतर तरल मिश्रण को एक खुले शीर्ष बॉक्स मोल्ड में डाल देता है। आप क्रीम को ऊपर उठते हुए देखें - यह सफेद होने लगती है, ऊपर और ऊपर चढ़ती है, फिर ऊपर आती है और ठीक हो जाती है। बॉक्स फोमिंग छोटे रन या प्रयोगात्मक व्यंजनों के लिए बहुत अच्छा है, लेकिन यह तुरंत उत्प्रेरक को समायोजित करने के लिए ऑपरेटर की आंख और अनुभव पर बहुत अधिक निर्भर करता है।
लगातार झाग निकलनास्वचालित क्षैतिज लगातार फोमिंग मशीन
अधिक मात्रा में उत्पादन के लिए निरंतर फोमिंग लाइनें ही उपयुक्त हैं। मीटरिंग पंप सभी तरल धाराओं को एक मिक्सिंग हेड में लगातार फीड करते हैं, फिर मिश्रण एक मूविंग पेपर लाइनर पर रख दिया जाता है। सामग्री को समान रूप से फैलाने के लिए सिर अगल-बगल घूमता है। जैसे-जैसे कन्वेयर आगे बढ़ता है, झाग एक विशाल पाव रोटी की तरह उठता है जो अक्सर 20+ मीटर लंबा होता है। पंक्ति के अंत तक, ब्लॉक इतना मजबूत हो जाता है कि उसे परिपक्व होने के लिए टुकड़ों में काटा जा सकता है। दक्षता बहुत बड़ी है, लेकिन तापमान, आर्द्रता और कच्चे माल की स्थिरता को सख्ती से नियंत्रित किया जाना चाहिए।
मुख्य पैरामीटर जिन्हें आप नज़रअंदाज नहीं कर सकते
कम -घनत्व वाला फोम मुश्किल है क्योंकि फोम का ढांचा पतला और नाजुक होता है। कुछ महत्वपूर्ण बिंदु रन को बनाएंगे या बिगाड़ेंगे:
क्रीम का समय और उठने का समय: क्रीम का समय (जब मिश्रण हल्का हो जाता है और बुलबुले बनने लगता है) आमतौर पर 6-12 सेकंड होता है। उठने का समय (उछाल से पूरी ऊंचाई तक) 80 से 150 सेकंड तक होता है। कम घनत्व वाले व्यंजनों को आम तौर पर तेज़ झटके की ज़रूरत होती है, लेकिन इतना तेज़ नहीं कि बुलबुले फूट जाएं और ढह जाएं।
तापमान और आर्द्रता: प्रतिक्रिया संवेदनशील है. आदर्श सामग्री का तापमान लगभग 20-25 डिग्री है; परिवेश 22-28 डिग्री होना चाहिए। 70% से ऊपर की आर्द्रता अतिरिक्त पानी ला सकती है, घनत्व बिगाड़ सकती है और कभी-कभी सतह भुरभुरी हो सकती है।
भौतिक ब्लोइंग एजेंट व्यवहार: यदि आप मिथाइलीन क्लोराइड जैसे कम {{0}उबलते हुए - बिंदु एजेंट का उपयोग कर रहे हैं, तो यह एक्सोथर्म के निर्माण के साथ ही गैस में बदल जाता है। लेकिन यह अस्थिर है - आपको पॉलिमर के सख्त होने तक कोशिकाओं के अंदर फैलती गैसों को फंसाने के लिए सही सिलिकॉन और उत्प्रेरक तालमेल की आवश्यकता होती है।
फोम उगने के बाद: परिपक्व होना और काटना
एक बार जब फोम ब्लॉक चरम पर पहुंच जाता है, तो रसायन शास्त्र पूरा होने से बहुत दूर होता है। क्रॉसलिंकिंग जारी है, और आंतरिक ताकत बनती है। ताज़ा कम घनत्व वाले बन का केंद्र 140-160 डिग्री तक पहुंच सकता है। इसे बहुत जल्दी काटें, और आयाम विकृत हो जाएंगे - साथ ही कोशिकाएं फट भी सकती हैं। सामान्य नियम यह है कि फोम को कम से कम 12 से 24 घंटे तक हवादार क्षेत्र में रखा जाए। इसे परिपक्व होना कहते हैं. उसके बाद, आप फोम को सुरक्षित रूप से काट सकते हैं, समोच्च कर सकते हैं या टुकड़े टुकड़े कर सकते हैं।
सामान्य सिरदर्द - और उनसे कैसे बचें
यदि आपने पहले कम घनत्व वाला फोम चलाया है, तो संभवतः आपने इन्हें देखा होगा:
ठंडा होने के बाद सिकुड़न: झाग अंदर की ओर खींचता है जैसे वह गायब होने की कोशिश कर रहा हो। इसका मतलब है कि अपर्याप्त खुली कोशिकाएँ - कोशिका दीवारें बहुत मोटी या बहुत बंद हैं। समाधान: ओपन सेल एडिटिव बढ़ाएं या उत्प्रेरक अनुपात में बदलाव करें।
निचला विभाजन: ब्लॉक के निचले भाग में एक दरार। आमतौर पर झटका प्रतिक्रिया आगे बढ़ने के कारण होता है जबकि निचला जेल पीछे रह जाता है। अमीन उत्प्रेरक को कम करें या टिन उत्प्रेरक को थोड़ा ऊपर उठाएं।
असमान घनत्व: कुछ हिस्से दूसरों की तुलना में अधिक मजबूत महसूस होते हैं। ब्लोइंग एजेंट के खराब मिश्रण या खराब फैलाव की संभावना। अपने मिश्रण सिर की गति और घटक चिपचिपाहट की जाँच करें।
अंतिम विचार
कम गुणवत्ता वाला कम घनत्व वाला पॉलीयुरेथेन फोम बनाना कोई रॉकेट विज्ञान नहीं है, बल्कि यह एक संतुलनकारी कार्य है। प्रत्येक बैच पानी, उत्प्रेरक, सिलिकॉन और ब्लोइंग एजेंटों के बीच एक वार्तालाप है। स्थिर फोम बनाने वाले उपकरण, साफ कच्चे माल और प्रक्रिया खिड़कियों पर पैनी नजर के साथ, आप लगातार ऐसा फोम बना सकते हैं जो हल्का, लचीला और स्पर्श करने के लिए सुखद रूप से नरम हो, ठीक वैसा ही जैसा बाजार अपेक्षा करता है।
