随着家电行业的竞争日益激烈,冰箱和冰箱原始设备制造商(oem)面临着能源标准变化的挑战,以及最大限度地提高其制造设施的质量和效率的需要。特别是,他们需要减少生产冰箱和冰柜的循环时间,以最大限度地利用其工厂的产能。

聚氨酯绝缘泡沫的开发,允许发泡冰箱柜更快地脱模,可以帮助解决这一挑战。在过去,优化的添加剂和催化剂封装和改进的泡沫处理技术导致降低脱模时间的显着进展,但现在需要新的化学方法来进一步减少该过程。

该行业正在开发新的化学物质,允许开发定制的聚氨酯泡沫系统,以满足oem对更快脱模系统的需求。这种创新的快速脱模技术使oem生产的橱柜提高了生产效率,同时支持冰箱本身的能源效率和其他重要质量参数。

面临新挑战的行业

对能源效率提高的愿望是家电行业的主要驱动力之一。在家用冰箱中,聚氨酯泡沫绝缘的性能对家电的整体能效有很大的贡献。化学成分增加了泡沫的厚度和整体绝缘能力。然而,随着厚度的增加来提高脱模肿胀。如果泡沫过度较厚并且泡沫脱模得太快,则在发泡过程中产生的热量和内部压力可以导致在泡沫的中心形成形成。这可能会伤害冰箱的性能,最终降低其能源效率。

冰箱也必须符合特定的尺寸规格。许多家庭都有标准的空间,冰箱必须放进去。如果由于泡沫膨胀,冰箱的实际宽度超过了规定的尺寸,它可能就不能放进这些空间。在冰箱内部,侧壁过度膨胀可能会导致架子或其他部件不能适当安装。

当然,减少脱模后肿胀量的一种方法是增加脱模时间。然而,这可能会导致生产率的损失,或需要购买额外的发泡设备。因此,更短的脱模时间对制造商的生产率和效率都是至关重要的。

同时,橱柜设计的消费者趋势要求在泡沫的绝缘性能上有更多的改进。为了满足顾客对改进设计的需求,橱柜墙正在变薄,以增加冰箱内的可用空间。此外,在墙壁内,灯、电线、控制面板和其他电子设备被嵌入,以支持冰箱的其他功能。这些添加在墙壁内的物体可能会阻碍泡沫流动并降低泡沫性能。

OEM发泡操作

绝缘家用制冷柜和具有聚氨酯泡沫的门是OEM的独特工艺。它是泡沫前装配操作之间的步骤,它产生金属壳,布线,灯光和衬里,以及最终的产品组装操作,其中添加门,压缩机,蒸发器和其他部件。在绝缘步骤中,OEM结合了液体聚氨酯原料制备成品的聚氨酯泡沫。

预发泡柜或门放置在一个夹具内,以限制聚氨酯泡沫的膨胀。在发泡过程中,每个橱柜和门的内部是化学物质反应和聚氨酯泡沫产生的地方。原材料供应商通常会为原始设备制造商建立工艺条件,以允许生产具有所需性能的正确成品。

发泡操作中的总停留时间可能相对较短,但在过程中发生了许多事情。在将原料泵入机柜或门口之前,将部分进入夹具,固定装置关闭,然后将混合头对齐。然后计量原料,混合并自动浇注。倾倒通常需要不到五秒钟。反应从混合开始,泡沫流动并在小于30秒的时间内填充内壳和外壳之间的空间。腔的厚度和机壳设计者放置在腔内的厚度以及腔配置在很大程度上影响倾倒和填充之间的几秒钟内发生的情况。

当机柜填充聚氨酯泡沫时,存在许多过程。原料的聚合发生,二氧化碳是通过化学品和水的反应产生的,热量从反应中释放,并蒸发物理发泡剂。这导致液体在液体内形成气泡。气泡内的气体由于热而膨胀。随着泡沫的膨胀,腔中的空气被移位,并且随着反应进行朝完成,泡沫的粘度增加,液体原料反应并变成固体泡沫。

在发泡过程之后,机柜和门在拆下之前的时间(通常是两到七分钟)的固定装置内。液体原料初始射击之间的时间,直到夹具打开,使得部件可以退出是部分的脱模时间。在拆下部件后,打开夹具,零件移除,并且该过程与下一部分重复。总停留时间可以是五到20分钟,具有脱模时间,包括总停留时间的一部分。

聚氨酯泡沫保温

在家用冰箱中,聚氨酯泡沫绝缘的性能对家电的整体能效有很大的贡献。

新化学改变脱模过程

在机柜中产生刚性聚氨酯泡沫需要两个主要液体组分:多元醇,其是每分子具有多于两个反应性羟基的醇和多异氰酸酯,以及合适的发​​泡剂。通常将发泡剂加入到多元醇中,以及表面活性剂(泡沫稳定剂)和催化剂等附加添加剂(以控制反应速率)。当多元醇和多异氰酸酯混合在一起时发生的反应在氨基乙烷结构 - 聚氨酯中加入大分子。在反应过程中,释放相当大量的热量,其部分用于蒸发发泡剂。结果,液体混合物的反应膨胀以形成泡沫。

除了催化剂外,多元醇和异氰酸酯的组合物可以对剥去剥离膨胀具有急剧作用。通过给定的基础聚醚多元醇或异氰酸酯,可以开发优化的制剂,其提供生产率,固化率和流动性的平衡,以便生产针对特定加工技术的材料。该行业正在扩展优化,包括新的聚醚以及新的异氰酸酯,导致泡沫的脱泥浆肿胀中降低,这可以在橱柜中的实际脱模时间中产生约20%至40%的减少。

可以修饰聚氨酯骨架以产生减少后剥皮溶胀的结构,并在聚氨酯泡沫中提供更优选的流动性,粘度生长,强度和绝热。通过改变聚醚和异氰酸酯结构的功能,分子量和粘度来控制聚氨酯骨架以产生最佳结果。

除了剥离性能之外,研究表明,新开发的聚氨酯配方与密度,抗压强度和导热率相同的关键特性相匹配或超过当前系统的性能。

通过创新与产业同步发展

剥离后膨胀是刚性聚氨酯泡沫的基本特征,影响生产加工和性能。为了满足OEM的需要提高生产率而不影响能源效率或机柜几何形状等质量特征,已经开发出,测试并施加了新的化学多元醇和异氰酸酯结构,用于快速剥离泡沫系统。

创新的聚氨酯系统已被发现产生了一流的扩展后价值,允许提高生产效率。优良的流动性,使密度分布均匀,支持节能冰箱的经济生产。

这些调查结果的一份详细报告将在今年的几个国际聚氨酯会议上展示,包括CPI 2018年聚氨酯技术会议,将于10月1日至3日在亚特兰大举行。除了在电器绝缘泡沫领域提出新的创新外,CPI会议还为各种聚氨酯应用领域的创新提供了关键的见解和教育。