(一)談談設備慢回彈海綿發泡設備與(yu) 普通綿發泡設備基本一樣。國內(nei) 現在采用兩(liang) 種發泡方式:手工發泡和流水線發泡。一般小型海綿廠用手工設備發,規模大、資金雄厚的廠家用流水線設備發。海綿剛進入...
(一)談談設備
慢回彈海綿發泡設備與(yu) 普通綿發泡設備基本一樣。
國內(nei) 現在采用兩(liang) 種發泡方式:手工發泡和流水線發泡。一般小型海綿廠用手工設備發,規模大、資金雄厚的廠家用流水線設備發。
海綿剛進入我國時,生產(chan) 設備大都是由國外引進的,手工泡設備也不例外。影響比較大的如德國Hennecke公司製造的半自動發泡機。(2012年,筆者在印尼看到一台1983年出廠的機器仍在正常使用,內(nei) 心相當震撼!)
半自動發泡機的工作方式如下:聚醚及小料通過計量泵泵入一個(ge) 懸空的貯料桶中,TDI 通過計量泵泵入另一個(ge) 懸在攪拌桶上的貯料桶中。準備好模具後,攪拌桶下到模具中央,聚醚及小料卸到攪拌桶中,降下攪拌杆,在低速下將料攪勻,然後快速卸入TDI,高速攪拌3-5秒鍾,迅速提起攪拌杆和桶,讓料均勻鋪展到模具中開始乳白、起發、凝膠,5分鍾後即可拆除模具,接著把海綿移至熟化區熟化。這種設備的優(you) 點是:稱料、上料、卸料全由機器完成,準確度高,省人工,料液鋪展均勻;缺點是:相對來說,設備投資較大;另外,每發完一個(ge) 泡,要清理一次攪拌桶,工作效率不高。
隨國內(nei) 海綿發泡技術的進步,國內(nei) 的手工發泡機製造技術也日趨成熟。現在許多海綿廠都采用分體(ti) 發泡機。這種發泡機,攪拌桶直連電機,電機配有大一號的變頻器,保證攪拌速度在0.5秒之內(nei) 由0提到1000rpm或者以上。
操作方式如下:各種料由人工稱量,聚醚和小料依次加入攪拌桶,低速攪勻後,暫停攪拌一分鍾左右,投入TDI, 高速攪拌3-5秒,扳倒攪拌桶,讓混合料流入模具,鋪展、乳白、起發、凝膠,5分鍾左右拆除模具,將海綿移至熟化區熟化。這種設備的優(you) 點是操作簡單,通過更換不同型號的攪拌桶,大密度、小密度、大單、小單都可以做。缺點是料液鋪展不均勻,工藝條件難控製,所得產(chan) 品質量均一性,穩定性不強,損耗大。
近走了一些地方,發現半自動發泡機又有重新登台的趨勢,這也顯示出國內(nei) 海綿行業(ye) 的發展形勢向好。 流水線發泡機已經比較普及,國內(nei) 生產(chan) 廠家眾(zhong) 多,各家產(chan) 品大同小異,主要區別在混合頭和控製操作方式,有的用液晶顯示器,有的用數顯,可以說各有千秋。不再詳述了。
(二)談談工藝
有了配方,還要靠好的設備和通過控製嚴(yan) 格的工藝條件來完成生產(chan) 。
一、攪拌頭型式
流水線發泡機攪拌頭大多是狼牙棒型,產(chan) 生的剪切力足以滿足攪拌需要,不再細述。手工發泡機攪拌頭,筆者建議用吸盤式的,就是按照攪拌桶型號,在適合的圓型鋼板上,對稱的鑽4-5個(ge) 3-5cm的圓孔,這種型式的攪拌頭旋轉起來,不容易卷進空氣,TDI加入後也不易被摔出(螺旋槳式攪拌會(hui) 出現這樣的情況)。
二、攪拌速度
手工發泡機在未加TDI以前攪拌速度控製在300rpm左右,加TDI之後,要在0.5秒內(nei) 提速到900rpm左右,不要偏離這個(ge) 速度太多。速度太低或者太高,發出的綿孔徑都比較粗糙。 流水線發泡機混合頭攪拌速度控製在4500-5000rpm即可。有的師傅非要用6、7千轉的速度來發泡,效果不一定好。因為(wei) 慢回彈配方中的慢回彈聚醚分子量比較小,料的粘度並不大,不需要太高剪切力。非要用這樣的速度,隻能是過度攪拌,對泡孔結構無益。
三、料溫
手工泡料溫控製在25±1℃,流水線泡料溫控製在22±1℃。在南方,料溫要相對低些,因為(wei) 環境溫度比較高的時間長;在北方,料溫要適度高點,因為(wei) 環境溫度比較低的時間長。尤其是手工泡,料溫一定要控製好,因為(wei) 手工泡發泡過程中不可控製因素太多了。假如操作人員配合不好,拉長操作周期,料液在攪拌桶裏長時間停留,因攪拌摩擦生熱,料溫與(yu) 室溫一樣時,料溫繼續上升;環境溫度低於(yu) 料溫時,如摩擦產(chan) 生的熱量不足以補償(chang) 因環境溫度低引起的散熱損失,料溫會(hui) 自然下降。環境溫度高於(yu) 料溫時,料溫會(hui) 大幅度上升。不管料溫上升或者下降,如果偏離預定溫度較大,對發泡都有影響。因為(wei) 配方是在預設溫度下定型的。
一般情況下,料溫越低,所發泡孔徑越好,海綿各項性能指標越好;料溫越高,所發泡孔徑越散亂(luan) 、粗糙,成品各項性能指標越差。有的師傅說,我在30多度照樣發泡。殊不知,溫度每上升10℃,化學反應速度加快2倍,大家想想這樣操作的可控性如何了。
筆者曾監測過流水線泡沫噴頭料溫,進料溫度都是22℃,在混合頭裏停留時間1秒鍾,混合頭轉速5000rpm,料液剛出噴頭,其溫度已經達到32℃了,而當時的室溫才隻有25℃左右。由此可見攪拌對料溫的影響有多大了。
四、助劑配製
手工泡不需要配製助劑,隻要按投料係數準確稱量好加入攪拌桶就行。
流水線泡需要把部分助劑用聚醚稀釋,以符合泵的工作特性。 助劑濃度要合適。
胺用聚醚配成30%濃度就可以,D22配成1%濃度。開孔劑配成濃度為(wei) 50%的即可。
發泡過程如需要調整助劑用量, 假若濃度過高,會(hui) 讓調整幅度變大,這樣的結果往往是矯枉過正;過低會(hui) 使調整產(chan) 生嚴(yan) 重滯後,以上做法都不利於(yu) 生產(chan) 。有師傅把錫配成1/400濃度,需要調整錫量時,不停加加減減,就是不能馬上達到希望的調整效果。
五、鏈速
手工泡不存在鏈速問題。流水線泡鏈速要控製好。
總的來說,慢回彈流水線泡鏈速要低於(yu) 普通泡。過快會(hui) 把泡拉倒。因為(wei) 慢回彈海綿用水量少,起發慢,生熱慢,熱量少,泡的凝膠速度遠遠低於(yu) 普通綿,因此,鏈速一般控製在3.8米/分鍾左右就可以。當然,經驗豐(feng) 富的師傅可以任意采用自己能掌控的鏈速。
六、注氣
為(wei) 確保慢回彈海綿開孔,必要時要給混合頭裏注氣。當然,手工泡不存在注氣問題。流水線泡必須要考慮注氣。密度越小,注氣量也要小,密度越大,注氣量也要大。有時限於(yu) 設備上安裝的氣體(ti) 流量計量程範圍,想加大注氣量卻做不到,這就要在設計配方,確定發泡工藝前考慮到這個(ge) 問題,譬如通過加大開孔劑用量,降低錫用量,降低矽油用量,提高料溫來實現。
(三)談談現場判斷與(yu) 控製
再好的配方,隻有通過生產(chan) ,製造出高品質的產(chan) 品,才能體(ti) 現出配方本身蘊含的價(jia) 值。因此,隻有做到了對生產(chan) 環節出現的問題的準確判斷與(yu) 從(cong) 容掌控,才能實現配方設計所要達到的目標。
大多數情況下,生產(chan) 條件與(yu) 小試條件有較大差別。許多配方,小試沒問題,一上機生產(chan) ,問題來了一大堆。
慢回彈海綿製備過程中容易出現的問題有閉孔、開裂、塌泡、下沉、粗孔、壓筋、內(nei) 部出現局部爛芯等,這時就不能死抱配方,而是要立即做出判斷,找到原因,做出調整。
A、 有沒有閉孔,手工泡容易發現,就是拆除模具後,用手捏海綿的四角,如果閉孔,就有捏不動或者脹氣十足的感覺,這種情況大多是因為(wei) 配方中開孔劑少了或者錫多了的緣故。如果海綿表幹比較快,繼續生產(chan) 時,就按3%-5%的量遞減錫;如果表幹比較慢,再做時就按3%-10%的量遞增開孔劑。流水線泡隻有出了烘道才可以檢查,出現閉孔,處理方法同上。
B、開裂有橫向平麵開裂和縱向線開裂。橫向開裂大多是錫量不夠,這時可以看到海綿開孔性相當好,補加5%左右錫就可以解決(jue) ;縱向開裂與(yu) 攪拌強度不夠,攪拌時間不足有關(guan) ,適當調整即可。有時候TDI量不足也可能導致開裂,要注意這個(ge) 問題。
塌泡原因有二:一是忘加矽油或者矽油量嚴(yan) 重不足;二是忘加錫或者錫量嚴(yan) 重不足。
C、出現下沉一般是用的矽油不好或者用量剛好在一個(ge) 臨(lin) 界點上:僅(jin) 能支撐住不塌,但又不足以保持體(ti) 係初的穩定性。
D、 海綿切開後,才可以發現的問題有:粗孔、壓筋、爛芯:
1)出現粗孔一是與(yu) 開孔劑的質量與(yu) 用量有關(guan) ,已經在前幾篇有提到。二是TDI量不足。三是料溫過高,四是攪拌速度過低或者過高。
2)慢回彈裏的壓筋大多與(yu) 攪拌不到位有關(guan) ,也與(yu) 乳白太快有關(guan) 。
3)海綿內(nei) 部出現爛芯,並且這個(ge) 芯好長時間了還發黏,是因為(wei) 攪拌不均勻造成的。
E、慢回彈海綿如果出現閉孔收縮,自出模具30-40分鍾就可以看出,這個(ge) 時候就要做後處理了。一般可用的方法是人工踩踏、木板擊打、剝皮放氣、高壓注氣。簡單有效的還是人工踩踏,不容易傷(shang) 海綿,可以奪勢而定。天冷的時候,一次不行,多來幾次,曬曬踩踩,踩踩曬曬,隻要開孔劑質量好,就完全可以恢複。