کنترل چگالی کف سازی عنصر فیلتر پلی اورتان یک پیوند کلیدی در فرآیند تولید است که مستقیماً بر عملکرد فیلتر ، قدرت و عمر سرویس عنصر فیلتر تأثیر می گذارد. روشهای کنترل هسته آن شامل نسبت مواد اولیه ، تنظیم پارامتر فرآیند ، بهینه سازی دقیق تجهیزات و نظارت بر زمان واقعی است. موارد زیر روشهای کنترل خاصی هستند:
1. کنترل نسبت مواد اولیه
چگالی کف پلی اورتان عمدتاً با نسبت اجزای مانند پلیول ها ، ایزوسیانات ها ، عوامل کف سازی ، کاتالیزورها ، تثبیت کننده ها و غیره تعیین می شود و پارامترهای زیر نیاز به کنترل دقیق دارند:
شاخص ایزوسیانات (مقدار R)
تعریف: نسبت مولی ایزوسیانات به پلیول به طور مستقیم بر چگالی اتصال متقاطع و ساختار کف تأثیر می گذارد.
قانون: هرچه مقدار R بالاتر باشد ، درجه اتصال متقاطع سیستم بالاتر می رود و ممکن است چگالی کف سازی افزایش یابد (باید در ترکیب با مقدار عامل کف سازی متعادل شود).
کنترل: نظارت بر زمان واقعی محتوای ایزوسیانات توسط تیتراسیون یا طیف سنجی مادون قرمز و تنظیم نسبت خوراک.
دوز عامل کف
ماده کف سازی فیزیکی (مانند ترکیبات فلوروکربن ، آب): افزایش دوز باعث ایجاد حباب های بیشتر و کاهش تراکم می شود ، اما دوز بیش از حد باعث پارگی منافذ یا ساختار ناهموار می شود.
عوامل کف سازی شیمیایی (مانند ترکیبات آزو): نرخ و میزان گاز تولید شده توسط تجزیه باید با میزان واکنش پلیمریزاسیون مطابقت داشته باشد تا از نوسانات حباب یا چگالی جلوگیری شود.
مثال: هنگام تولید عناصر فیلتر با چگالی کم (مانند کمتر از یا مساوی 30 کیلوگرم در متر مربع) ، می توان نسبت عوامل کف را به 8 ~ 8 ٪ از کل جرم مواد اولیه افزایش داد. عناصر فیلتر با چگالی بالا (مانند بیشتر از یا مساوی با 80 کیلوگرم در متر مربع) باید به 3 ~ 3 ٪ کاهش یابد.
پرکننده ها و مواد افزودنی
پرکننده ها (مانند کربنات کلسیم ، سیلیس): افزایش محتوای پرکننده می تواند چگالی و استحکام کف را افزایش دهد ، اما تخلخل را کاهش می دهد ، که باید مطابق با الزامات صحت تصفیه متعادل شود.
سورفاکتانت ها (تثبیت کننده ها): اندازه و یکنواختی سلولهای کف را کنترل کنید. استفاده ناکافی منجر به سلولهای درشت فوم و تراکم ناهموار خواهد شد ، معمولاً {0}}}. 5 ٪ ~ 2 ٪ از مواد اولیه.
2. تنظیم پارامتر فرآیند
مخلوط کردن دما و فشار
دما: افزایش دمای مواد می تواند واکنش را تسریع کند ، اما باعث می شود ماده کف سازی به طور زودرس از بین برود و تراکم در نوسان باشد. دمای پایین زمان پخت را طولانی تر می کند و ممکن است یک ساختار ناهمگن ایجاد کند.
دامنه کنترل: دمای اختلاط پلیول و ایزوسیانات معمولاً 40 ~ 40 درجه است که باید دقیقاً توسط سیستم کنترل دما تنظیم شود.
فشار: محیط فشار بالا باعث گسترش حباب می شود و می تواند عناصر فیلتر با چگالی بالا تولید کند. محیط فشار کم یا فشار طبیعی منجر به تشکیل ساختارهای متخلخل با چگالی کم می شود.
مثال: از کف سازی فشار بالا (10 ~ 10 مگاپاسکال) برای تهیه عناصر فیلتر روغن هیدرولیک با استحکام بالا استفاده می شود و از کف سازی فشار طبیعی برای عناصر فیلتر اسفنجی با چگالی کم برای تصفیه هوا استفاده می شود.
زمان کف و چرخه پیری
زمان کف سازی: زمان مخلوط کردن مواد اولیه تا تکمیل کف باید با میزان واکنش مطابقت داشته باشد. مدت زمان خیلی کوتاه منجر به کف ناکافی (چگالی بالا) می شود ، و مدت زمان طولانی ممکن است باعث فروپاشی کف (چگالی کم) شود.
چرخه پیری: پیری اولیه (4 ~ 2 ساعت در دمای اتاق) اتصال متقابل اولیه را تکمیل می کند ، و بعداً پیری با درجه حرارت بالا (80 ~ 80 درجه ، 24 ساعت 8 ساعت) ثبات ساختاری را بهبود می بخشد. کوتاه کردن زمان پیری ممکن است منجر به تغییرات بعدی در تراکم شود.
روش کف سازی
کف سازی قالب: کف سازی در قالب ، محدود کردن حجم کف در اندازه قالب و کنترل مستقیم چگالی (به عنوان مثال افزایش مقدار مواد اولیه در یک حجم ثابت می تواند چگالی را افزایش دهد).
کف سازی رایگان: بدون محدودیت قالب ، ارتفاع افزایش کف با تنظیم مقدار ماده کف و شرایط محیطی (مانند سرعت باد ، دما) ، مناسب برای عناصر فیلتر با چگالی کم کنترل می شود.
iii تجهیزات و کنترل محیط تولید
دقت پمپ اندازه گیری
تحویل مواد اولیه نیاز به پمپ اندازه گیری با دقت بالا (خطای کمتر از یا برابر با 1 ±) دارد تا اطمینان حاصل شود که اجزای مانند پلیول ها و ایزوسیانات ها به تناسب با دقت مخلوط می شوند تا از نوسانات چگالی به دلیل انحراف اندازه گیری جلوگیری کنند.
سرعت و یکنواختی هم زدن
هم زدن با سرعت بالا (5000 دور در دقیقه 2000) می تواند مخلوط کامل مواد اولیه را ترویج کند ، اما خیلی سریع هوای زیادی را معرفی می کند و بر یکنواختی حباب ها تأثیر می گذارد. همزن کم سرعت (<1000 rpm) may cause uneven mixing and abnormal local density.
راه حل: برای اطمینان از نیروی برشی یکنواخت و کاهش اختلاف اندازه حباب ، از همزن سیاره ای یا سر مخلوط کردن پویا استفاده کنید.
