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.
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.  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.
- Подготовка компонентов.
Состав доводят до необходимой температуры вспенивания, которая заявлена производителем. При игнорировании этого этапа элементы могут не вступить в реакцию. - 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.
- Выдержка смеси. Тщательно перемешанные компоненты заливают в форму, выдерживают в течение 15–20 минут.
- Извлечение из форм. Блоки поролона извлекают, оставляют при комнатной температуре.
- Вызревание. От 2 до 7 суток в зависимости от особенностей марки поролона. В течение этого времени происходит завершение химических реакций компонентов.
- Нарезка. Готовые изделия разрезают до необходимой толщины и ширины.
Состав доводят до необходимой температуры вспенивания, которая заявлена производителем. При игнорировании этого этапа элементы могут не вступить в реакцию.
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».
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.
Что такое пенополиуретан? — Ассоциация пенополиуретанов
Плиты пенопласта «булочка» поднимаются по мере продвижения по производственной линии.
Пенопласт чаще всего производится в виде больших булочек, называемых плитами, которые отверждаются в стабильный твердый материал, а затем разрезаются и формируются на более мелкие кусочки различных размеров и конфигураций.
Процесс производства плит часто сравнивают с подъемом хлеба: жидкие химикаты выливают на конвейерную ленту, и они сразу же начинают пениться и подниматься в большую булочку (обычно около четырех футов высотой), когда они движутся вниз по конвейеру.
Корусель форм для изготовления деталей из пенопласта.
Сырье для пенопласта можно также заливать в алюминиевые формы, где отвержденная пена принимает размер и форму формы. Формование позволяет производить изделия из пенопласта такой формы, которую трудно получить при изготовлении пенопласта из плоской булочки. Процесс формования может объединять пенопластовые компоненты с другими деталями, такими как металлический каркас. Одним из примеров этого является подголовник автомобильного сиденья. Из-за высоких первоначальных затрат на производство пресс-форм литье обычно предназначено для больших производственных циклов. Формованная пена часто встречается в салонах автомобилей, деловой мебели и спортивном инвентаре.
Процессы производства плит и формованного пенопласта описаны в учебном пособии PFA по производству пенопласта.
Основное сырье для FPF часто дополняется добавками, придающими желаемые свойства. Они варьируются от комфорта и поддержки, необходимых для мягких сидений, до амортизации, используемой для защиты упакованных товаров, и долговременной стойкости к истиранию, необходимой для ковровой подушки.
Аминовые катализаторы и поверхностно-активные вещества могут изменять размер ячеек, образующихся при реакции полиолов и изоцианатов, и тем самым изменять свойства пены. Добавки также могут включать антипирены для использования в самолетах и автомобилях и антимикробные вещества для подавления плесени при наружном и морском применении.
Станок для резки петель
После того, как пена изготовлена, из нее можно делать сложные формы. Основные инструменты для производства пенопласта – вертикальные ленточнопильные станки и горизонтальные продольно-резательные станки – были адаптированы из деревообрабатывающего оборудования. Поскольку пенопласт является гибким, его можно прикрепить к вертикальному колесу с режущими лезвиями, этот процесс называется разрезанием петли.
Гофрированная пена
Изготовители также используют лазеры, горячую проволоку, водяные струи, волнообразные извилины и другие технологии. Пена может быть сжата по мере ее разрезания для получения таких эффектов, как «свернутая» пена, которая иногда используется в наматрасниках.
Полиуретан также можно комбинировать с другими материалами, например, с неткаными подложками, сеткой, тканью и волокном. Методы склеивания включают склеивание пламенем, склеивание горячей пленкой, адгезию горячего расплава и порошковое ламинирование, когда порошковый клей используется для соединения пенопласта с подложкой посредством термического процесса. Хедлайнеры (мягкий потолок салона автомобиля) обычно состоят из нетканого материала, ламинированного на тонкую пенопластовую основу с использованием пламенного склеивания.
Сетчатая пена
Другие процессы изменяют структуру и эксплуатационные характеристики пены. Одно из самых драматических и очень полезных изменений — это ретикуляция.
Ретикуляция влечет за собой разрушение многих стенок ячеек пены, чтобы обеспечить большую пористость и воздушный поток. Этого можно достичь, подвергая пену контролируемому взрыву газовой смеси в закрытом реакторе или подвергая пену воздействию щелочной ванны. Сетчатая пена часто используется в системах фильтрации воздуха и жидкости, а также в качестве антипомпажной мембраны в топливных баках.
Склеенная ковровая подушка
Одним из наиболее важных с коммерческой точки зрения преобразований пенопласта является переработка отходов пенопласта в склеенную ковровую подушку. Лом пенопласта различных видов измельчается и помещается в блок обработки с химическим клеем. Смесь находится под давлением и в нее впрыскивается пар, чтобы сформировать большой пенопластовый цилиндр или блок. Затем этот материал «очищают» до нужной толщины для использования в ковровых подушках. Склеенная пена является самым популярным типом ковровых подушек, доля рынка которого составляет более 80 процентов.
Свойства пены могут быть измерены и заданы очень точно, чтобы выбрать правильный сорт пены для правильного применения. Характеристики пены обсуждаются на нашей странице характеристик пены, а методы испытаний, используемые для определения пены, рассматриваются в отраслевых стандартах.
Технологии производства пенопласта – Nomaco
Имея сорокалетний опыт и обширную библиотеку патентов в области экструзии высокоэффективных пеноматериалов, компания Nomaco обладает глубокими знаниями различных технологий производства пеноматериалов. В дополнение к многочисленным и разнообразным типам продуктов, которые мы разрабатываем для рынка в целом, Nomaco предлагает готовые, специально разработанные решения для клиентов со сложными требованиями к продукту и производительности.
Мы используем наш технический опыт, обширные испытательные и аналитические возможности, модификаторы и процессы преобразования, чтобы расширить границы производительности производимых нами вспененных материалов.
Вся наша продукция производится в США. Мы гордимся тем, что поставляем высококачественную продукцию, поддерживаемую отличным обслуживанием клиентов, а также быстрой и экономичной доставкой.
Экструзионное производство
Мы являемся экспертами в области экструзии пенопласта, включая производство одинарной, поперечной и совместной экструзии. Мы по-прежнему являемся признанным лидером в области проектирования штампов и сложных профилей. Используя передовое трехмерное компьютерное моделирование и более чем 100-летний опыт проектирования штампов, наши инженеры-разработчики обладают навыками создания решений для сложной геометрии и спецификаций. Наши штампы и оснастка изготавливаются на современном оборудовании, способном выдерживать точность в пределах 1/10 000 дюйма, что обеспечивает высочайшую точность производственного процесса.
Материалы
Мы производим полиэтилен, полипропилен и гибридные пены в рулонах, трубах, листах, досках и уникальных профилях.
Наши пенопласты по своей природе легкие, прочные, пригодные для вторичной переработки, многоразового использования и устойчивые к растворителям, химическим веществам и плесени.
Чтобы ознакомиться с нашими материалами и их эксплуатационными характеристиками, загрузите наше Руководство по выбору материалов.
Модификаторы
Наши инженеры и научные эксперты могут варьировать рецептуры для достижения точных характеристик, требуемых приложением. Мы можем изменить размер ячеек, тепловые характеристики, прочность на разрыв, мягкость, гибкость и упругость. Мы даже можем сделать совместимыми различные полимеры. Обладая глубоким пониманием свойств пены, мы можем изменить многие характеристики пены, чтобы найти оптимальное решение.
Некоторые стандартные добавки, которые можно интегрировать в любую из наших пен, включают:
- Антимикробный
- Антиоксидант
- Красители
- Огнестойкий
- Средство подавления дыма
- УФ-стабилизатор
Устойчивые решения
Если вы ищете решение с более устойчивым материалом, рассмотрите варианты наших биоразлагаемых составов или составов на биологической основе.
НомаГрин
NomaGreen™ — это наша биоразлагаемая полиэтиленовая смесь. Он не основан на крахмале и не на биологической основе, и он соответствует всем требованиям к эксплуатационным характеристикам пенополиэтилена независимо от влаги, тепла, света или механических воздействий. Процесс биодеградации NomaGreen происходит только тогда, когда пена помещается в богатую микробами среду, например, на свалку. Пена, изготовленная из этого состава, также может быть повторно использована и переработана в стандартный поток LDPE.
NomaGreen прошел испытания в сторонней независимой лаборатории, чтобы убедиться, что он соответствует стандартам ASTM D-5511 в отношении биоразлагаемости. Результаты показали, что после 120 дней в лаборатории биоразложение NomaGreen достигло более 40%.
NomaGreen натуральный
NomaGreen™ Natural представляет собой вспененный полиэтилен с закрытыми порами на биологической основе, изготовленный из сахарного тростника, возобновляемого ресурса, но сохраняющий рабочие характеристики стандартного вспененного полиэтилена.
Имея неограниченный срок годности, NomaGreen Natural будет продолжать защищать ваш продукт для многократного использования и может быть легко переработан в стандартный поток переработки LDPE.
Аналитические возможности
Наряду со стандартными мерами контроля и контроля качества, Nomaco обладает рядом внутренних аналитических возможностей, которые помогают гарантировать, что наши продукты из пенопласта соответствуют требованиям приложений, в которых они будут использоваться. В дополнение к стандартному тестированию наша команда по исследованиям и разработкам может создавать специальные тесты, когда нет стандарта. Мы также работаем с аккредитованными независимыми лабораториями для сертификации или сторонней проверки. Свяжитесь с нами для получения дополнительной информации о наших аналитических возможностях.
- Компрессионный набор
- Прочность на сжатие
- Ползучесть
- Амортизирующие свойства
- Плотность
- Удлинение
- Гибкость
- Производительность ролика
- Амортизация
- Слеза
- Прочность на растяжение
- Автоматическое полное тестирование геометрии
- Измерение размера ячейки
- Размерная стабильность
- УФ-излучение для наружного применения
- Воспламеняемость
- Характеристики дыма
- Поведение при плавлении
- Тепловая связь
- Теплопроводность
- Удельное тепловое сопротивление
- Капиллярная реометрия
- Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК)
- Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FTIR)
- Воздухопроницаемая пена
- Передача движений в кроватях
- Производительность ролика
- Другие особые требования заказчика
Специализированные процессы преобразования
Nomaco упрощает производственные процессы и снижает трудозатраты для клиентов, предоставляя различные процессы переработки в режиме реального времени и в автономном режиме.