Изготовление поролона

Пенополиуретан или поролон – упругий, мягкий материал на основе ячеистой структуры, который широко применяется в швейном, мебельном, спортивном и других производствах. Он представляет собой пластичную массу, окрашенную в любой желаемый цвет и может выпускаться в виде листов или блоков.

Производство поролона

Состав и марки

Главными химическими составляющими рецептуры приготовления ППУ являются сложные и простые полиэфиры: изоционат, а также ПАВ и  катализатор. Все компоненты имеют довольно специфичный запах и представляют собой жидкость с различной консистенцией в оттенках от прозрачного белого до темно коричневого.

В результате смешивания данных компонентных элементов образуется пена, которая на 90% заполнена воздухом. В зависимости от пропорций исходных веществ, а также от наличия антипиреновых добавок конечный продукт различается по своим техническим характеристикам мягкости и эластичности:

Марка Область применения
ППУ-75, γ=18-20кгм3 Акустика и упаковка
ППУ-75, γ=25 кгм3 Акустика, упаковка, дачная мебель
ППУ-75, γ =30 кгм3 Спинка, матрац при нагрузке 60-80 кг
ППУ-75, γ= 35 кгм3 Сиденье и спинки, матрац при нагрузке 80-100 кг
ППУ-75,  γ=40 кгм3 Сиденье и матрац, спинка при нагрузке более 100 кг
ЭО-130 Применяется в качестве многоразового фильтрующего материала в двигателях внутреннего сгорания, а также в фарфоровой промышленности для снятия заусенец с необожжённых фарфоровых изделий. Материал стоек к действию смазочных масел, бензина, может быть использован для предварительной фильтрации бензина и сточных вод.
ППУ-НО (неогнеопасный) Используется в легкой и автомобильной промышленности в качестве амортизационного, тепло- и звукоизоляционного, набивочного, настилочного материала.
ППУ-ТС-35 (трудносгораемый) Является трудносгораемым материалом. Температура плавления 230 ˚С, температура самовоспламенения 475˚С,температура воспламенения 395˚С. Коэффициент дымообразования в режиме горения 346 м2/кг, в режиме тления 1041 м2/кг. Показатель токсичности продуктов горения 18,5±0,4 г/м3. Применяется в качестве амортизационного, тепло- и звукоизоляционного, набивочного и настилочного материала в автомобильной промышленности и в производстве мягкой мебели, с  повышеными требования к огнестойкости.

Структура поролона

Оборудование для производства эластичного ППУ

  • Дозаторы, распределяющее компоненты в нужных пропорциях;
  • Вспомогательные фильтры, шланги, насосы;
  • Транспортные линии для доставки горячего поролона;
  • Машина для резки материала (ленточнопильная);
  • Оборудование для свертывания и упаковки;
  • Дробилка для отходов.

Технологии производства ППУ

Периодический способ

Периодический способ (ящичный) считается наиболее экономичным, но материал на выходе имеет довольно низкое качество. Такой поролон применяется в основном для набивки мебели. При данном методе эластичное сырье заливается в специальные формы для вспенивания и смешивается миксером.

Тонкий пенополиуретан

Непрерывный способ

Технология непрерывного (блочного) производства основывается на подаче пенной массы непосредственно в конвейер, что позволяет выпускать блоки длиной до 60 м с однородным качеством. После поднятия пены такую ленту разрезают на куски нужного размера. Данный метод наиболее актуален при масштабном производственном процессе, однако он требует высоких материальных затрат.

В производственном процессе ЗАО «Блокформ», используется опытно-промышленная машина для получения материала на основе сложных и простых полиэфиров. Обогреваемый трубопровод и наличие сложной заливочной головки, позволяет производить опытные партии ППУ.

Формы выпуска поролона

Эластичные ППУ могут быть в следующих видах:

  • Поролон в рулонах и матах;
  • Эластичный пенополиуретан в литых изделиях(сиденья, спинки кресел);
  • Жидкий ППУ для производства поролона.

Листовой ППУ

Биогенные характеристики

Изоционаты и полиолы, которые применяются для производства поролона, относятся к категории нефтепродуктов. Известно, что компоненты для изготовления ППУ можно получить из растительных масел (касторовое, рапсовое, таловое, сок гуавы и др.). Однако цена такого сырья будет весьма высокой, а сами производственные работы экономически нецелесообразными. Биогенные материалы для пенополиуретана выпускаются в ограниченных объемах для довольно узких задач.

Основные показатели качества

  • Плотность, которая измеряется в разных точках блока (стандартная величина - 25 кг/м3). Чем она выше, тем дольше прослужит материал.
  • Напряжение сжатия характеризуется жесткостью. Оно показывает, какую силу в кПа нужно приложить к поролону, чтобы сжать его на 40%. Полузакрытая ячеистая структура искусственно повышает данный показатель.
  • Эластичность определяется путем отскока от поролоновой поверхности специального шарика в результате свободного падения с определенной высоты. Чем жестче материал, тем он менее эластичен.
  • Остаточная деформация – способность сохранять форму после ряда воздействий. В качестве испытания сырья его сжимают на 50% в условиях нужной влажности и температуры, после чего замеряют величину отклонения от первоначальной. Чем выше плотность, тем меньше данное значение.
  • Показатель комфортности – коэффициент опоры и комфорта. Он характеризуется приятностью осязания и мягкости при малом сжатии, а также способностью удерживать и распределять усилия.

В зависимости от приведенных критериев после производства вычисляется маркировка ППУ. Например HS3050 означает, что это мягкий поролон с плотностью 30 кг/м3 и жесткостью 5 кПа.