Производство поролона: Технология производства поролона | Delo1

Технология производства поролона | Delo1

 Поролон — это вспененный полимер, пенополиуретан. Собственно слово «поролон» — это есть торговая марка, но оно вошло в наш язык для обозначения определенного материала, так же, как и, например, слово «ксерокс» для обозначения любого копира. В настоящее время поролон так широко вошел в наш обиход, что, думается, не имеет большого смысла объяснять, что такое поролон. Поролон был изобретен в Германии в 50-х годах прошлого столетия. Больше всего поролон применяется при изготовлении мебели, матрасов и т.п. На поролон нет прямого ГОСТа. Плотность поролона определяется по ГОСТ 409-77 и, частично, по ГОСТ 19917-93.

 

Поролон для мебельного производства делится на следующие типы: стандартные, повышенной жесткости, жесткие и мягкие. Различие типов поролона заключается в отношении жесткости к плотности материала. Например, стандартный поролон плотностью 25 кг\куб, должен иметь жесткость 3,4 кПа.

 

Существует два вида производства поролона: непрерывный и циклический (блочный или «ящик»). Предлагаемое нами оборудование относится к циклической технологии производства поролона («ящик»). Оборудование для непрерывного производства поролона стоит очень дорого (от нескольких млн. евро), по этому и не будем останавливаться на его особенностях! Оборудование для циклического производства поролона — напротив стоит недорого в сравнении с линиями непрерывного производства поролона.

 

Блочная технология производства поролона («ящик») состоит из нескольких этапов:

1. Темперирование компонентов — нагревание компонентов до температуры 21 — 22 градуса по Цельсию. При производстве поролона температура компонентов играет большую роль. Чем однороднее прогрето сырье для производства поролона, тем качественнее будет получаемый продукт — поролон!

 

2. Дозирование компонентов. Дозирование может быть ручным — при помощи обычных весов или механизированным — при помощи специальных дозаторов.  Дозировка компонентов производится согласно технологической карты производства поролона.

 

3. Замешивание компонентов в смесителе. Замешивание происходит в специальном смесителе в течение 8 минут. После смешивания всех компонентов в смесь добавляется изоцианат и все еще раз перемешивается в течение 40 секунд. 

 

4.  Заливка компонентов в форму ( в ящик) с последующей выдержкой. Форма предварительно устилается полиэтиленовой пленкой. В форму заливаются смешанные компоненты. Форма выдерживается 15 — 20 минут, пока крышка не поднимется до упора.

 

5.  Вызревание поролона. Вызревание — это завершение всех химических процессов при производстве поролона. Полученный в форме блок поролона извлекают и перемещают в зону вызревания поролона. Вызревание поролона должно происходить в течение 48 — 96 часов в помещении с комнатной температурой.

 

6. Резка блока на листы и складирование. После вызревания блок поролона режется на листы требуемого размера и складируется на складе готовой продукции. 

 

Технология производства поролона кажется простой на первый взгляд. Но на самом деле это очень сложный процесс. Для того, чтобы делать качественный поролон, рекомендуем взять на работу хорошего технолога. 

Технология производства поролона | Химтраст

Поролоны — вид мягких полиуретановых пен, которые на 90 % состоят из воздуха. Материал используют для изготовления мягкой мебели, автомобильных сидений, упаковки хрупких товаров. Способность поглощать звуковые волны и впитывать воду находит применение в шумоизоляционных панелях и гигиенических принадлежностях на основе поролона. Производство материала не требует больших инвестиций в стартовый капитал. Низкая себестоимость продукции — одна из основных предпосылок высоких показателей окупаемости.

В статье — технология изготовления поролона, сравнение компонентов и современного оборудования.

Компоненты для изготовления поролона

Сегодня поролон изготавливают на основе изоцианата и полиольных компонентов. С каждым годом технологии производства модернизируют, повышают физико-механические свойства продукции. Плотность регулируют количеством вспенивающего агента в полиольном компоненте — воды или летучих органических соединений (ЛОС). Также в состав входят катализаторы, стабилизаторы, красители и другие добавки. При смешивании и добавлении воды элементы образуют пористый полиуретановый материал.

Характеристики популярных марок представлены в таблице.

№	Сокращенное наименование	Марка поролона	Характеристики
1	ST	стандартный	Универсальное сырье, стоит дешевле, чем остальные марки. Используют в мебельной промышленности.
2	EL	повышенной жесткости	Стоит дороже, чем материал марки ST, обладает высоким уровнем сопротивления внешним нагрузкам. Активно используют в мебельной промышленности.
3	HL	жесткий	Обладает повышенной несущей способностью, жесткостью. Применяют для изготовления амортизирующих элементов, упаковки.
4	HS	ультрамягкий, мягкий	Отличается износостойкостью, хорошими показателями амортизации. Применяют для изготовления мягкой мебели, наполнителей для игрушек, звукоизоляции.
5	HR/VE	высокоэластичный	Ячейкам данного вида поролона свойственны разный размер, толщина стенок. При нажатии, механических воздействиях материал демонстрирует сопротивление внешним нагрузкам. Некоторым составам свойственна функция «memory foam», которую применяют в ортопедической индустрии, производстве матрасов, подушек. Используют в качестве наполнителя для мебели с высокими требованиями пожаробезопасности: авто-, авиа-, железнодорожная сферы.

Поролоны марок ST, в особенности EL и HR должны обладать определенными физико-механическими характеристиками. Полиуретановая основа не всегда может обеспечить соблюдение этих требований. В таком случае решением становится замена части полиэфира в полиольном компоненте на специальную добавку — полимер-полиол.

Полимер-полиол — это стабильная суспензия жестких полимерных материалов в полиэфире. К такими материалам относят: полистирол, акрилонитрил-стирольный сополимер, полимочевину, полиуретан.

Замена части полиэфира в полиольном компоненте на полимер-полиол повышает жесткость, прочность и эластичность поролона, снижает его остаточную деформацию.

Полимер-полиолы находят применение и в других полиуретановых материалах. В жестких пенополиуретановых пенах они повышают твердость и прочность, а в полиуретановых клеях повышают эластичность клеевого шва.

Необходимое оборудование

Установки и инструменты выбирают в зависимости от бизнес-плана производства. Базовое необходимое оборудование:

• установки для дозирования, смешивания компонентов;
• формы для периодической заливки или транспортер ленточного формата;
• станок для раскройки горизонтального или вертикального образца.

Дополнительно могут понадобиться аппараты для упаковки, измельчения отходов производства. Планируют складское помещение подходящее для вызревания и хранения готовых образцов продукции.

Изготовление поролона

Различают два способа изготовления поролона:

• непрерывный;
• прерывный или периодический.

Прерывный способ используют для поочередной реализации небольших партий продукции. Базовый технологический процесс периодического изготовления включает 5 этапов производства.

1. Подготовка компонентов. Состав доводят до необходимой температуры вспенивания, которая заявлена производителем. При игнорировании этого этапа элементы могут не вступить в реакцию.
2. Процесс дозирования и подачи компонентов. Элементы смешивают в нужной пропорции согласно инструкции или технологической карты изготовителя. Этот шаг выполняют вручную весами или механизировано с помощью дозаторов.
3. Выдержка смеси. Тщательно перемешанные компоненты заливают в форму, выдерживают в течение 15–20 минут.
4. Извлечение из форм. Блоки поролона извлекают, оставляют при комнатной температуре.
5. Вызревание. От 2 до 7 суток в зависимости от особенностей марки поролона. В течение этого времени происходит завершение химических реакций компонентов.
6. Нарезка. Готовые изделия разрезают до необходимой толщины и ширины.

Непрерывный метод производства подразумевает использование установок высокоточного дозирования. В смесительный бак оборудования заливают все необходимые компоненты, соблюдая пропорции. Тщательно перемешанный состав разливают в блок-формы, где будет происходить процесс вспенивания. После окончания химической реакции, чтобы извлечь готовый блок, открывают боковые стенки форм. Этап вызревания при непрерывном методе займет от 1 до 7 суток в зависимости от марки поролона. Затем блоки разрезают на листы необходимой толщины.

Производство полимер-полиолов

Компания «Химтраст» — единственный в России производитель полимер-полиола.

Современные материалы облегчают процесс изготовления, улучшают физико-химические свойства готовой продукции. Технологи «Химтраст» разработали полимер-полиол «ЛапС 48-40» на основе полистирола, который позволяет повысить эксплуатационные показатели и качество поролона: упругость, несущую способность, долговечность изделий.

Материал добавляют вместо полиэфира в количестве 10–20 %. Мы провели испытание образцов поролона, полученных на основе с содержанием «Лапс 48-40».

О результатах эксперимента читайте в статье по ссылке.

Продукт доступен к заказу, в наличии в таре 50, 200 и 1000 кг.

В этом году мы запускаем производство нового продукта — полимер-полиола на акрилонитрил-стирольном сополимере — «САН полимер-полиол» с содержанием полимерной фазы 40–45 %. Продукт является аналогом полимер-полиолов мировых производителей: Voralux HL-400 производства Dow, Arcol HS-100 производства Covestro, Lupranol 4002/1 производства BASF. Поролон на «САН-полимер-полиоле» не имеет постороннего запаха, что важно для мебельного производства.

Полимер-полиолы компании «Химтраст» активно применяют для изготовления поролона марок HR, ST, EL. Доставляем товары во все регионы РФ и страны СНГ. По запросу отправляем тестовые образцы.

Вспененный каучук и губчатый каучук

Разница между вспененным каучуком и губчатым каучуком начинается с ингредиентов, продолжается в процессе производства материала и распространяется на молекулярную структуру. Хотя термины «вспененный каучук» и «губчатый каучук» иногда используются как взаимозаменяемые, эти эластомеры имеют различия, которые могут быть неочевидны. Кроме того, губчатая резина и поролон используются в различных типах уплотнений и изоляции.

Если вы не понимаете, как изготавливается и используется поролон и губчатая резина, вы рискуете выбрать материал, который допускает протекание, обеспечивает недостаточную амортизацию или не выдерживает воздействия окружающей среды. Резина также может сморщиться, стать хрупкой или потерять сжимаемость. Выбирая компаунд на основе MTAP, аббревиатуры, обозначающей материал, температуру, область применения и давление, инженеры могут удовлетворить требования, выходящие за рамки необходимости использования только вспененного каучука или губчатого каучука.

Как изготавливается поролон

Поролон использует вспенивающий агент, обычно газ или химическое вещество, образующее газ, для создания массы мелких пузырьков в жидкой смеси. Эта смесь может содержать полиолы, полиизоцианаты, воду и добавки, такие как антипирены, наполнители и красители. Существует множество различных типов пенообразователей, способных образовывать ячеистую структуру, и составитель регулирует пенообразование, регулируя количество воды или используя поверхностно-активные вещества.

Полиолы и полиизоцианаты в пенорезине представляют собой жидкие полимеры, которые при соединении с водой вызывают теплогенерирующую или экзотермическую реакцию. Используя определенные типы и комбинации жидких полимеров, изготовитель компаундов может создавать вспененный каучук, который может быть либо гибким, либо жестким. Во время полимеризации молекулы полиолов и полиизоцианатов сшиваются с образованием трехмерных структур.

Важность пенообразователей в производстве пенорезины невозможно переоценить из-за их связи с гибкостью и жесткостью. Обычно в гибких пенопластах используется газообразный диоксид углерода, образующийся в результате реакции воды с полиизоцинатом. В большинстве жестких пен используются гидрофторуглероды (ГФУ) и гидрохлорфторуглероды (ГХФУ), газы с более высоким уровнем токсичности и воспламеняемости, чем у хлорфторуглеродов (ХФУ).

Использование поролона

Гибкие пенополиуретаны используются для контроля вибрации и амортизации. Они обеспечивают повышенное поглощение энергии с повышенной плотностью, предсказуемые характеристики при сжимающей нагрузке и низкую остаточную деформацию при постоянном сопротивлении. Эти пены не становятся шире при сжатии, что делает их хорошим выбором в ограниченном пространстве. Области применения включают прокладки капота в мобильном оборудовании, амортизаторы для промышленного оборудования и виброизоляторы для бытовой техники.

Пенополистирол – это жесткий, прочный, легкий и влагостойкий конструкционный материал. Они помогают уменьшить вес продукта и имеют высокое соотношение жесткости к весу. Другие типы конструкционных пенопластов имеют структуру, подобную сэндвичу, с сердцевиной из пенопласта между двумя тонкими, но прочными слоями. Сетчатые пены используются для фильтров и смешиваются с бактерицидами, фунгицидами и другими добавками. Вспененная резина, из которой изготавливаются эластомерные прокладки, может быть прикреплена к вакуумным инструментам для производства.

При производстве поролона листовые материалы или экструзии превращаются в готовую продукцию. Гидроабразивная резка обеспечивает точные и быстрые разрезы и исключает ошибки при резке и отходы материала, связанные с ручной резкой. Изделия из пенорезины, изготовленные по индивидуальному заказу, также поддерживают использование лент, в которых используется либо система термоактивируемой ленты (HATS), либо чувствительный к давлению клей (PSA). Для нестандартных прокладок доступны различные методы склеивания, но не все они подходят для поролона.

Как изготавливается губчатая резина

Как и поролон, губчатая резина имеет ячеистую структуру и доступна с различной плотностью. Как правило, они бывают мягкими, средними и твердыми. Существует два основных типа губчатой ​​резины. Материалы с открытыми порами содержат открытые взаимосвязанные карманы, которые пропускают воздух, воду и другие химические вещества, когда материал не сжат. Губчатая резина с закрытыми порами содержит воздушные ячейки, которые удерживают газообразный азот и, таким образом, предотвращают прохождение этих веществ при низком давлении.

Для производства губчатого каучука с открытыми порами бикарбонат натрия добавляют к другим ингредиентам в нагретой форме. Когда неотвержденный бисквит поднимается, как пирог, пищевая сода создает открытые, взаимосвязанные клетки. Чтобы сделать губчатую резину с закрытыми порами, добавляется химический порошок, который разлагается под воздействием тепла и давления. Высвобождаемый газообразный азот помогает придать губчатому каучуку с закрытыми порами его высокую остаточную деформацию при сжатии и характеристики восстановления.

Хотя азот является газом, он не образует пену, как газообразные пенообразователи, используемые с поролоном. Вспенивание является специфическим производственным процессом, и поролон содержит в основном открытые ячейки. Хотя некоторые ячейки пенорезины закрыты, эти резиновые материалы не проходят испытания ASTM на водопоглощение, что является стандартным требованием для материалов с закрытыми порами.

Использование губчатой ​​резины

Губчатая резина изготавливается из неопрена, EPDM, нитрила, силикона и многих других эластомерных материалов. Часто профили из губчатой ​​резины изготавливаются в виде готовых прокладок, которые используются для амортизации и обеспечивают хорошее сжатие и восстановление. Губчатые резиновые листы также поддерживают изготовление по индивидуальному заказу, включая дополнительные операции, такие как наклеивание прокладок лентой. По сравнению с твердой резиной губчатая резина мягче и менее устойчива к сжатию; однако губчатая резина по-прежнему имеет высокое отношение прочности к весу.

Пены с открытыми порами используются в протезах, медицинских губках, прокладках для электрокардиограммы (ECD), медицинских фильтрах и стерилизационных мешках. Для всех этих применений требуются эластомерные компоненты, пропускающие воду и газы. Детали из пенорезины также используются в лифтах для пациентов, оборудовании больничных палат, которое помогает людям с ограниченной подвижностью садиться или вставать. Губчатая резина с закрытыми порами, изготовленная из фторсиликона, используется в фармацевтическом оборудовании, таком как таблетировочные машины.

Силиконовая губчатая резина, одобренная FDA, может потребоваться для контакта с пищевыми продуктами или в медицинских целях. Однако существует разница между одобрением FDA и соответствием FDA, поэтому покупатели должны проявлять должную осмотрительность при выборе материала. Губчатая резина также используется в уплотнителях колб для дверей, люков и ограждений. Эти триммеры имеют отдельные секции груши и фиксатора и изготовлены из разных материалов. Как правило, колба изготовлена ​​из губчатого каучука EPDM.

Получите помощь по выбору материала и др.

Вам нужна помощь в выборе материалов для вашего следующего инженерного проекта? Elasto Proxy может помочь вам решить, является ли поролон или губчатая резина правильным выбором для вашего применения. Мы также можем объяснить различия между этими двумя вариантами и твердыми резиновыми материалами. Как опытный производитель уплотнений, прокладок и изоляции, мы также можем помочь вам с выбором материалов и многим другим.

Чтобы начать работу, свяжитесь с нами.

Поролон | химическое соединение

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• В этот день в истории
• Викторины
• Подкасты
• Словарь
• Биографии
• Резюме
• Популярные вопросы
• Обзор недели
• Инфографика
• Демистификация
• Списки
• #WTFact
• Компаньоны
• Галереи изображений
• Прожектор
• Форум
• Один хороший факт

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Britannica объясняет
  В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
• Britannica Classics
  Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
• Demystified Videos
  В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.
• #WTFact Видео
  В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
• На этот раз в истории
  В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.

• Студенческий портал
  Britannica — это главный ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д.
• Портал COVID-19
  Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
• 100 женщин
  Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.