Keimbildungseinheit für kontinuierliche Produktionslinien für Sandwichplatten
Polyurethanschaum ist vor allem eine zelluläre Kunststoffanordnung. Die Eigenschaften dieser Matrix hängen hauptsächlich von zwei Faktoren ab, Struktur und Zusammensetzung. Die Struktur der Zellen wird durch die Einwirkung von Quellmitteln erzeugt. Je feiner und homogener die Struktur ist, desto besser sind die mechanischen Eigenschaften des Polyurethanschaums. Die chemische Zusammensetzung tritt auch weitgehend in ihre mechanische Beständigkeit ein. Eine homogene stöchiometrische Mischung verleiht dem Polyurethanschaum seine optimalen mechanischen Eigenschaften. Die Keimbildung (Luft, Stickstoff oder CO2) tritt in den noch wenig genutzten Teil der mechanischen Expansion ein. Wenn physikalische Mittel zur Bildung der Alveolen verwendet werden, ist die Gasphase des Alveolarkunststoffs chemisch identisch mit der des Treibmittels. Diese Technik hat Implementierungsschwierigkeiten erfahren, die kürzlich gelöst wurden, indem die Funktion der Mischbarkeit von Gasen in einer Flüssigkeit über eine Reihe von Druckschwankungen hinzugefügt wurde, die mit einem Hochleistungsmisch- und Homogenisierungssystem verbunden sind.
Die direkten Auswirkungen der Keimbildung:
Wirkung auf die chemische Zusammensetzung:
Das Keimbildungsprinzip besteht darin, die Zellstruktur des Schaums durch eine Reihe kombinierter Aktionen zu verfeinern, die an der Polymix (Mischung aus Polyol und Additiven) durchgeführt werden. Die Tatsache, das Polyol besser mit seinen Additiven zu mischen und die Luft in sehr feine Partikel zu integrieren, ermöglicht es, seine Reaktivität zu erhöhen, was die Qualität des Mischens des Isocyanats / Polyols erheblich verbessert und dadurch die Stöchiometrie optimiert der Reaktion. Diese Funktion ermöglicht somit eine bessere Vernetzung, wodurch die mechanischen Eigenschaften des Polyurethanschaums verbessert werden. Es ist daher möglich, die für die Reaktion erforderliche Katalysatormenge zu reduzieren.
Wirkung auf die Zellstruktur:
Die Stärke der Matrixstruktur ist auch eine Funktion der Feinheit der Blasen und ihrer homogenen Verteilung. Die Keimbildung durch ihr Konzept kombiniert mehrere physikalische Aktionen, die das Platzen von Blasen in sehr feine und präzise Partikel verursachen, und verbessert daher die Struktur der Matrix erheblich.
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Bedeutung der Keimbildungsluft in Hartschaum:
Die Herstellung von Polyurethan-Hartschaum erfordert zwei flüssige Hauptkomponenten, ein Polyisocyanat und ein POLYMIX (Polyol und Treibmittel). Das Treibmittel wird dem Polyol im Allgemeinen mit anderen Hilfskomponenten wie Aktivatoren (Reaktionsbeschleunigern), Schaumstabilisatoren und Flammschutzmitteln zugesetzt.
Die Reaktion findet statt, wenn die beiden Komponenten miteinander vermischt werden. Während der Reaktion wird eine beträchtliche Wärmemenge freigesetzt und zum Verdampfen der im Polyol vorhandenen Treibmittel verwendet. Diese der chemischen Reaktion zugesetzte Verdampfung bildet den Schaum. Dem Polyol werden normalerweise verschiedene Mengen Wasser zugesetzt. Wasser reagiert mit dem Isocyanat unter Bildung von Polyharnstoff und Kohlendioxid, die als Co-Expansionsmittel dienen. Als erstes Treibmittel ist ein Teil der Luft im Polymix enthalten.
Tatsächlich erzeugt die Polymerisationsreaktion festes Polyurethan, und durch Bildung von Gasblasen in der Polymerisationsmischung, die oft als „Quellen“ bezeichnet wird, wird der Schaum hergestellt.
Die einzelnen Zellen im Schaum sind durch dünne Polymerwände voneinander isoliert, die den Gasfluss durch den Schaum wirksam verhindern. Diese Materialien bieten eine gute Beständigkeit der Struktur im Verhältnis zu ihrem Gewicht, kombiniert mit ausgezeichneten Wärmeisolationseigenschaften. Die Zellen enthalten ein Gasgemisch und je nach Art weisen die Abmessungen und Anteile der Schäume unterschiedliche Wärmeleitfähigkeiten auf. Um die Langzeitleistung aufrechtzuerhalten, müssen Gase mit geringer Wärmeleitfähigkeit in den Zellen verbleiben. Daher müssen mehr als 90 Prozent der Zellen geschlossen sein.
Dies zeigt, dass ein guter Schaum das Ergebnis von zwei Komponenten ist, Struktur und Zusammensetzung.
Die Zusammensetzung wird vom Rohstofflieferanten entwickelt. Wir werden uns auf den mechanischen Teil konzentrieren, die Schaummatrix.
Es gibt verschiedene Theorien zur Entwicklung von Schaum. Die meisten basieren auf der Keimbildung in der Entwicklungsphase. Es scheint, dass alle im fertigen Schaum vorhandenen Zellen bereits in der frühen Entwicklungsphase vorhanden sind, wenn die Rohstoffe im Mischkopf gemischt werden; Die Reaktion löst das Auftreten von kernbildenden Luftblasen aus, die im Polymix vorhanden sind.
Die dispergierten Gasblasen wachsen aufgrund der Expansion des expandierenden Gases. Dieser Prozess wird fortgesetzt, bis die kugelförmigen Zellen in der flüssigen Matrix stärker verdichtet sind. Wenn die kugelförmigen Zellen miteinander in Kontakt stehen, wandeln sie sich in polyedrische Zellen um. Der Schaum erreicht am Ende der Fadenzeit seine endgültige Struktur und gute Massenverteilung.
Je homogener und feiner die Struktur; Je besser die mechanischen und isolierenden Eigenschaften des Polyurethanschaums sind.
Die Vorteile der Luftkeimbildung werden heute noch wenig für die mechanische Expansion genutzt, etwa 8 bis 12% der Luft im Polymix.
Wenn physikalische Mittel zur Bildung der Alveolen verwendet werden, ist die Gasphase des Alveolarkunststoffs chemisch identisch mit der des Treibmittels. Diese Technik hat Implementierungsschwierigkeiten erfahren, die kürzlich gelöst wurden, indem die Funktion der Mischbarkeit von Gasen in einer Flüssigkeit über eine Reihe von Druckschwankungen hinzugefügt wurde, die mit einem Hochleistungs-Misch- und Homogenisierungssystem verbunden sind. Mit diesem System können wir eine Luftkeimbildungsmenge von ca. 65% ohne Kavitation der Hochdruckpumpe hinzufügen. Das Ergebnis ist eine regelmäßigere Matrix und ein homogenerer Schaum.
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