1398/02/17 بدون نظر بلاگ, پایلوت پلنت, تجهیزات شیمیایی

دستگاه تزریق فوم پلی یورتان

در اینجا یکی از اختراعات ثبت شده در اداره ثبت اختراع آمریکا که توسط لئو بی تنتونی (Leo B Tentoni) طراحی شده است توضیح داده شده است.

تولید و تزریق پلی یورتان

اختراع حاضر روشی را برای تولید فوم پلی یورتان قالب گیری شده است که از مرکب پلی سیانات (polycyanate)، و مخلوط پلیول شامل پلیول/ف کاتالیست و یک عامل اتصال شیمیایی و یک عامل هوادهی برای تزریق مداوم پلی سیانات و ترکیب پلیول و عامل هوادهی طراحی شده است. برای تزریق و قالب گیری از دستگاه تزریق پلی یورتان استفاده شده است که در آن تزریق عامل هوادهی با اندکی تاخیر نسبت به  تزریق پلیول و ایزوسیانات انجام می گیرد. خلاقیت این روش در یک مرحله ماده قالب گیری شده فوم پلی یورتان را تولید می کند که دارای پوسته ای جزء با چگالی بالا است که بر روی اجزای ماده قالب گیری شده تشکیل می شود که به آنها نیاز داردو این درحالی است که نسبت های پوسته و قسمت با چگالی بالا و هسته فوم شده می تواند به راحتی متغیر باشد. فرایند مورد نظر در شکل زیر نشان داده شده است.

تزریق فوم پلی یورتان
دستگاه فوم پلی یورتان،

 

روش ارایه شده برای ساخت دستگاه تزریق فوم پلی یورتان است که دارای یک قسمت با هوا و با چگالی پایین در مرکز فوم قالبگیری شده و یک قسمت در سطح فومقالب گیری شده با چگالی بالاست که به صورت یک لایه در سطح قالب فوم شکل می گیرد و ویژگی دیگر آن این است که فقط در یک مرحله انجام می گیرد.

فوم پلی یورتان قالبگیری شده با ماده سطح چگال که به آن پوست نیز می گویند دارای خصوصیات سطحی مناسبی است که به صورت یک پوست در طح آن شکل میگیرد و برای ساخت مبل و تشک استفاده می گردد. بنابراین این فوم در لوازم خانگی، صندلی اتومبیل و .. کاربرد دارد. پلی یورتان نیمه سخت در ساخت چرخ، صنعت کفش و دیگر صنایع کاربرد زیادی دارد. پلی یورتان سخت کاربردهای زیادی مانند مواد ساختاری و الوار ساختگی به کار می رود.

برای انجام این واکنش و رسیدن به محصول نهایی مورد نظر باید ترکیب ایزوسیانات، پلیول و کاتالیست، عامل اتصال و عامل هوادهی برای بهبود تزریق در یک قالب طراحی شده است. در این فرایند امکان این به وجود آمده است که در یک مرحله فوم پلی یورتان قالب گیری شده و پوسته ای با چگالی بالا در روی آن تشکیل شود که گزینش پیری را برای قسمت سخت و نرم فراهم می کند که نیازمند تغییرات دلخواه برای ایجاد نسبت قسمت سخت و نرم است. زیرا پوسته سخت بهید به صورت گزینش پذیر انتخاب شود و با توجه به کاربردهای مختلف باید مقدار و نسبت و ضخامت آن متفاوت باشد.

 

هد اختلاط تزربق فوم (mixing head)

 

بر اساس این فرایند دستگاه های هوادهی مختلفی می توانند برای هوادهی فوم پلی یورتان استفاده شوند مانند ماشین هوادهی با فشار پایین که در آن پلیول و پلی ایزوسیانات اندازه گیری شده و با فشار 0.1 تا 5 مگاه پاسال (MPA) (ترجیحا 2 MPa) به هد اختلاط (mixing head) وارد می شوند.

هد اختلاط وسیله ای برای واکنش و اختلاط است که اجزای واکنش را ترکیب  و به سمت قالب تزریق می کند و در این قسمت اجزای پلیول و پلی ایزوسیانات با یکدیگر توسط یک میکسر و یک ماشین دمش با فشار بالا که اجزا را از طریق برخورد در فشار 10MPa یا بالاتر (ترجیحا بین 12 تا 25 مگاپاسکال در هد اختلاط) مختلط می کند.

 

برای اینکه بتوان عامل هوادهی را به این سیستم اضافه کرد لازم است که حداقل یک مخزن حامل ماده هوادهی به اضافه مخزن ایزوسیانات و پلیول در نظر گرفته شده باشد و شامل یک پمپ مستقل که ماده هوادهی را به هد اختلاط انتقال می‌دهد انتخاب شود که قابلیت اندازه گیری و پمپاژ داشته باشد.

ماده هوادهی می تواند مسقیما به داخل هد اختلاط پمپ شود یا همراه با مخلوط پلیول ابتدا وارد یک خط مشترک که قبل از هد اختلاط قرار دارد شده و سپس همراه یکدیگر وارد هد اختلاط شده و مخلوط می‌گردد.

بسیار مهم است که یک شیر تنظیم کننده (selector valve) که معمولا به صورت هیدرولیک یا پنوماتیک تحت کنترل یک تایمر یا کنترلر عمل می‌کند در سیستم انتخاب شود که بتواند شروع و پایان پمپاژ ماده هوادهی به هد اختلاط را جدا از ترکیب پلی ایزوسیانات و پلیول کنترل کند و ظرفیت این را داشته باشد که با افزایش‌های 0.1 ثانیه‌ای یا ترجیحا حتی 0.01 ثانیه ای سیستم را کنترل کند. برای رسیدن به این هدف، ترجیحا یک تایمر باید تهیه گردد تا موارد خواسته شده را اعمال کند.

فرایند قالبگیری تزریق واکنشی

فرایند قالبگیری تزریق واکنشی (Reaction Injection Molding) یا RIM فرایندی است که در آن دو یا چند ماده اولیه با یکدیگر مخلوط شده و از طریق یک خروجی در یک قالب تزریق می گردد و در اثر یک واکنش شیمیایی قالب خود را می گیرد و سخت می گردد. در فرایند تزریق پلی یورتان، ماده اصلی که ترکیبی از ایزوسیانات و پلیول است از طریق پمپ به یک هد اختلاط انتقال یافته و با فشار در آن مخلوط می گردند و از راه خروجی وارد قالب می گردد.

ساخت دستگاه تزریق فوم پلی یورتان
دستگاه تزریق فوم پلی یورتان

ارسال نظر شما

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *