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一、概述
众所周知,生产海绵时,即使海绵开孔率达95%以上,海绵经络之间的膜仍有许多残留。在光线照射下,可以看到海绵表面会有星罗棋布的反光点。此种现象,影响了海绵的观感。尤其对着色海绵来说,膜的存在,导致色料本身颜色失真,譬如:黑色不黑,红色不红。
为解决此问题,许多数海绵厂在生产工艺和配方上做了不少尝试,取得了一定效果,但这在根本上不能完全解决问题。有些尝试利弊相当。譬如发黑色绵时,提高黑色色浆用量,海绵黑度增加了,成本也随即增加;另外黑色色浆用量增加,给发泡工艺控制带来不利影响。如此大费周折后,得到的产品依旧“星光点点”。鉴于此,笔者开发出一种除膜增亮剂,用以去除海绵熟化后残留在经络间的薄膜,经使用,对提高海绵品质大有帮助。
下面对此做些简单分享。
二、薄膜的产生
大家知道,海绵是由聚醚多元醇与异氰酸酯反应得到。在生产海绵时,还要加一定量的助剂。所用助剂除了催化剂,还有硅油,如果要着色,还需要色浆。
硅油在海绵发泡过程中有三个作用:
1、乳化作用
聚醚、异氰酸酯、水、物理发泡剂、催化剂、色料等由于各自物性的不同,相互之间不能很好的相容。加入适量有效的硅油后,就可以让它们相互融合,密切接触。就像两个人要打架,只有他们能互相接触到对方,这架才可以打起来。
2、稳泡作用
在催化剂的作用下,水与异氰酸酯反应生产的二氧化碳气体,在反应体系重力作用下,聚集起来形成气泡往外逸出;加了物理发泡剂时,物理发泡剂也在反应热的作用下挥发聚集成气泡逸出,如果此时气泡不能保持一定的稳定性,势必出现并排、破泡,一旦并起来的泡和破了的泡大到一定的程度,不足以支撑整个体系稳定时,那么塌泡就发生了,发泡肯定失败。
3、匀泡作用
发泡过程中聚集的气泡,尺寸不一,在发泡反应结束,凝胶反应也将结束时,硅油的存在会让尺寸不一的气泡尽可能的归一化,即:大泡变小,小泡变大。
当凝胶反应结束时,泡孔破裂,形成开孔的网络结构。
硅油的分子结构与用量、锡的用量都对气泡破裂有明显的影响。如果硅油活性高,用量大,那么形成的气泡壁就厚,表面张力就大,在凝胶结束瞬间气泡酒难以完全破孔,孔壁上的液体也很难即时流到海绵经络上去,形成残留的薄膜。
锡量大时,凝胶速度快,泡沫壁上的液体黏度增加快,泡孔不易破裂,即使破裂,泡沫壁上的液体也不能完全转移到经络上去,就会残留下些许薄膜。
这些膜在海绵熟化过程中会减少部分,但难以完全消除,因此,等海绵熟化完全切割后,就会看见分布在切割面上的反光膜。这些膜在有色绵上显得格外明显,对产品品质影响很大,尤其是黑色工业绵,客户对亮点相当挑剔。
三、解决
可以从几个方面着手来消除。
1、选择活性相对低的硅油和恰当的用量,使发泡后期泡沫的泡壁变薄,易于破开。
2、用酸封闭的延迟胺代替部分T-9,把发泡过程中的凝胶交给T-9,把后熟化交给延迟胺来完成,这样可大大降低泡壁未破前的粘度,保持泡壁破了之后液体可以最大化的流向海绵经络。减少膜残留。
3、添加海绵除膜增亮剂,用化学方法除去残留膜。
笔者依据界面技术原理,利用有机硅表面活性剂能降低某些材料表面张力的原理,选用可反应型有机硅材料,辅以高级脂肪醇,通过合理的制造工艺,成功开发出了海绵除膜增亮剂WM-655,该产品已应用于黑色海绵生产,取得了满意的除膜效果,在黑色浆用量相同的情况下,残留膜远远少于未加除膜剂的,黑色度也明显高于不加除膜剂的产品。
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本文作者:马宏利,88年毕业于青岛科技大学并留校任教,从事聚氨酯材料研发。97年前往广东,从事有机硅,印染助剂研发与生产。04年起在广东,浙江 ,江苏从事慢回弹聚醚与开孔剂销售与技术服务,关于箱泡慢回弹,流水线慢回弹,自由泡高回弹,模塑慢回弹,模塑高回弹,胀气绵,垂直泡等产品生产方面的问题可与他联系,手机号:13687636150。
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