Жұмсақ резеңке (келемі) – газбен толтырылған ұяшықты құрылымды жасау үшін көбіктіргішпен жасалған резеңке. Түрлері, өндірісі және қолданылуы туралы біліңіз.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Көбіктіргіш затпен жасалған каучук. Көбік каучук (соялық каучук, губка каучук немесе кеңейтілген каучук деп те аталады) – ауамен толтырылған матрицалық құрылымды жасау үшін көбіктіргіш зат қолданылып жасалған каучук. Көбік каучуктар көбінесе синтетикалық каучуктан, табиғи латекстен немесе полиуретаннан жасалады. Матрастарда қолданылатын латекс көбік качугі беріктігімен белгілі. Полиуретан – метилдиизоцианат пен полиэтилен және басқа да химиялық қоспалардың қосылуынан алынатын термоқатырма полимер.
Rubber manufactured with a foaming agent
Foam rubber (also known as cellular rubber, sponge rubber, or expanded rubber) refers to rubber that has been manufactured with a foaming agent to create an air filled matrix structure. Commercial foam rubbers are generally made of synthetic rubber, natural latex or polyurethane. Latex foam rubber, used in mattresses, is well known for its endurance. Polyurethane is a thermosetting polymer that comes from combination of Methyl di isocyanate and polyethylene and some other chemical additives.
Өндірістің тарихы
Көбікті каучук алғаш рет 1929 жылы Dunlop Rubber зерттеуші химиктері Э. А. Мерфи мен Эрик Оуэн көпіртілген латекс қолданып өндірді. 1937 жылы изоцианат негізіндегі материалдар көбікті каучук жасау үшін алғаш рет пайдаланылды, ал Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін стирол-бутадиен каучугі көптеген табиғи көбік түрлерін ығыстырды. Көбікті каучук 1940 жылдардан бері коммерциялық түрде кең ауқымды қолданысқа ие. Полиэфирлі полиуретан каучугі 1950 жылдары Чарльз С. Прайс ашқан және патенттелген. Қазіргі таңдағы полиуретан негізіндегі көбіктер полиуретан нарығының салмағы бойынша 90%-дан астам бөлігін құрайды. Полиуретанның ең көп мөлшерін мына салалар қолданады: құрылыс, көлік, үй жиһазы, шу және дірілді азайту, кілемдер. Құрылыс полиуретанның 27%-ын, ал көлік – 21%-ын пайдаланады. Жұмсақ көбік материалдары жалпы көлемнің 44%-ын құрайды, ал қатаң көбік материалдары АҚШ нарығының 28%-ын құрайды.
Foam rubber was first produced in 1929 by Dunlop Rubber researcher chemists E. A. Murphy and Eric Owen using whipped latex. In 1937 isocyanate based materials were first used for the formation of foam rubbers, after World War II styrene butadiene rubber replaced many natural types of foam. Foam rubbers have been used commercially for a wide range of applications since around the 1940s. Polyether polyurethane rubber was discovered and patented in the 1950s by Charles C. Price. Currently, polyurethane based foams make up over 90%, by weight, of the entire market for polyurethanes. The largest amount of polyurethane is used by these industries: construction, transportation, home furniture, noise and vibration reduction, and carpet. Construction uses 27% of polyurethane, and transportation uses 21%. Flexible foam is the leading material usage at 44% total volume, and rigid foam material at 28% of the United States market.
Өндіріс процесі
Полимерлендіру жылдамдығы бірнеше минуттан бірнеше секундқа дейін өзгеруі мүмкін. Жылдам реакцияға түсетін полимерлер қысқа циклдық кезеңдерге ие және реакцияға түсетін заттарды мұқият араластыру үшін машиналардың қолданылуын қажет етеді. Баяу полимерлерді қолмен араластыруға болады, бірақ араластыру процесі ұзақ уақыт алады, сондықтан өнеркәсіптік қолдану өнімді араластыру үшін машиналарды пайдалануға көбірек бейім. Өнімді өңдеу әдістерінің спектрі кең, оның ішінде, бірақ олармен шектелмейтін, шашырату, ашық құю және қалыптау. Материалды дайындау Сұйық және қатты материалдар көбінесе теміржол немесе жүк көлігі арқылы жеткізіледі. Бөлінгеннен кейін сұйық материалдар жылытылатын резервуарларда сақталады. Жабық плита жасау кезінде әдетте екі немесе одан көп полимер ағыны қолданылады. Араластыру Ашық құю, жақсырақ белгілі ұдайы дозалау, негізінен қатты, төмен тығыздықты көбіктерді жасау үшін қолданылады. Химиялық заттардың белгілі бір мөлшері өнеркәсіптік араластырғышқа ұқсас араластыру басына құйылады. Көбік конвейерге құйылады, онда ол кесуге дейін қатаяды. Қатаю және кесу Конвейерде қатайғаннан кейін көбік көлденең ленталы ара арқылы өтеді. Бұл ара қолданбаға қажетті өлшемде бөліктерді кесіп алады. Жалпы мердігерлер 4’x12’x2’’ өлшемдерін қолданады. Қосымша өңдеу Кесілгеннен және қатайтылғаннан кейін жабық плитаны сатуға болады немесе ламинациялау процесінен өткізуге болады. Бұл процесс жабық плитаны қатты көбікті тақтаға, яғни бор тақтаға айналдырады. Бор тақта металл шатырларды жылу оқшаулау, пештерді жылу оқшаулау және көптеген басқа да берік тауарлар үшін қолданылады.
Rates of polymerization can range from many minutes to just a few seconds. Fast reacting polymers feature short cycle periods and require the use of machinery to thoroughly mix the reacting agents. Slow polymers may be mixed by hand, but require long periods on mixing, as a result industrial application tends to use machinery to mix products. Product processing can range from a variety of techniques including, but not limited to spraying, open pouring, and molding. Material preparation Liquid and solid material generally arrive on location via rail or truck, once unloaded liquid materials are stored in heated tanks. When producing slabstock typically two or more polymers streams are used. Mixing Open pouring, better known as continuous dispensing is used primarily in the formation of rigid, low density foams. Specific amounts of chemicals are mixed into a mixing head, much like an industrial blender. The foam is poured onto a conveyor belt, where it then cures for cutting. Curing and cutting After curing on the conveyor belt the foam is then forced through a horizontal band saw. This band saw cuts the pieces in a set size for the application. General contracting uses 4’x12’x2’’. Further processing Once cut and cured the slabstock can either be sold or a lamination process can be applied. This process turns the slabstock into a rigid foam board known as boardstock. Boardstock is used for metal roof insulation, oven insulation, and many other durable goods.
Физикалық қасиеттері
Көбікті каучуктің негізгі физикалық қасиеттері: жеңілдік, суға қалу қабілеті, серпімділік, жылу және дыбыс оқшаулау, соққыны жұмсарту және шығындарды азайту. EVA негізіндегі көбіктерді – LLDPE, LDPE, HDPE, PP және TPE сияқты түрлерін жасау үшін кросслинкинг технологиясы қолданылады. Кросслинкинг – көбік каучук өндірісінде ең жақсы көбік көлемін және физикалық қасиеттерді алу үшін ең маңызды фактор. Кросслинкинг – полимер тізбектері арасындағы химиялық байланыс ретінде анықталады және көбік каучук өндірісінде көпіршіктердің кеңеюін тұрақтандыру, жылудан құлауға қарсы кедергілілікті арттыру және физикалық қасиеттерін жақсарту үшін пайдаланылады.
The main physical properties of foam rubber are generalized as being “Lightweight, buoyant, cushioning performance, thermal and acoustic insulation, impact damping and cost reduction”. Crosslinking technology is used in the formation of EVA based foams, including LLDPE, LDPE, HDPE, PP, and TPE. Crosslinking is the most important characteristic in the production of foam rubber to obtain the best possible foam expansion and physical properties. Crosslinking is defined as chemical bonding between polymer chains, and is used for foam rubber manufacturing to stabilize bubble expansion, enhanced resistance to thermal collapse and improve physical properties.
Қайта өңдеу
Полиуретан химиясының әртүрлілігіне байланысты, көбікті материалдарды бір ғана әдіспен қайта өңдеу қиын. Киіз төсемесі үшін плиталық көбіктерді қайта пайдалану – қайта өңдеудің басым бөлігін құрайды. Бұл әдіс қалдықтарды ұсақтап, кішкентай сынықтарды бір-біріне байланыстырып, жамылғылар жасауды қамтиды. Басқа әдістер көбікті ұсақ түйіршіктерге бөліп, оларды полиол қоспасына араластырып, бастапқы бөлшек сияқты жаңа өнімдерге айналдыруға мүмкіндік береді. Көбік резеңкесін қайта өңдеу процесі әлі де дамып келеді және болашақта оны қайта өңдеудің жаңа да оңай жолдары табылуы мүмкін.
Due to the variety in polyurethane chemistries, it is difficult to recycle foam materials using a single method. Reusing slab stock foams for carpet backing is how the majority of recycling is done. This method involves shredding the scrap and bonding the small flakes together to form sheets. Other methods involve breaking the foam down into granules and dispersing them into a polyol blend to be molded into the same part as the original. The recycling process is still ever developing for foam rubber and the future will hopefully unveil new and easier ways for recycling.