Что такое пенообразователь: Состав пенообразователя

Автор

Содержание

Состав пенообразователя

Состав пенообразователя, а также особенности технологии приготовления этого состава – всегда коммерческая тайна производителя.

До середины прошлого века состав пенообразователя был довольно прост: это углеводородные поверхностно-активные вещества, получаемые из органического сырья растительного или животного происхождения. Вспоминаются истории вроде той, когда исследователи собирали в лесу сосновые шишки и часами варили их, чтобы получить пенообразователь. Сегодня такие ПАВ получают из отвара органического сырья, при этом запахи вблизи производственного предприятия, естественно, не самые приятные.

Если в состав пенообразователя входят только углеводородные ПАВ, такой пенообразователь, как правило, не относится к числу наиболее эффективных. Пена на основе этого ПАВ довольно быстро разрушается при контакте с поверхностью жидких углеводородов и при тепловом воздействии факела пламени. Огнетушащая эффективность пены зависит от ее кратности и размера пузырьков.

Наиболее эффективной на практике для поверхностного тушения является пена кратностью 100 и с размером пузырьков, по возможности, менее 1 мм. Чем меньше размер пузырька, тем выше эффективность, но для высокой кратности, например 150, эффективность существенно снижается из-за уноса пены из зоны пожара восходящими конвективными потоками и ветром.

Добавление в состав пенообразователя для тушения пожаров фторсинтетических ПАВ существенно увеличивает стойкость пены в зоне пожара. Однако используемое сегодня по-старинке понятие стойкости, как величины обратной скорости обезвоживания не имеет никакого отношения к огнетушащей эффективности пены, т.е. корреляция между этими величинами просто отсутствует.

Для снижения скорости обезвоживания пены в состав пенообразователя добавляются жирные спирты. Фактически, присутствие этих веществ снижает скорость истечения раствора по каналам Плато-Гиббса. Для составов пенообразователя на основе углеводородных ПАВ это полезно, а вот для пленкообразующих пенообразователей все обстоит совершенно иначе, т.

е. наоборот.

Помимо указанных веществ в состав пенообразователя могут входить, например, полисахариды. При тушении пеной водорастворимых (полярных) жидкостей, таких как спирты, эфиры, кислоты, ацетон и т.п. происходит взаимное растворение горящего вещества и водного раствора пенообразователя из которого состоит пена. Чтобы продлить «жизнь» пенного объема в зоне пожара в состав пенообразователя добавляются указанные вещества, которые полимеризуются и создают дополнительный каркас в пене.

Еще одна проблема – хранение пенообразователя в условиях низких температур – решается добавлением в состав пенообразователя этиленгликоля. Растворение всех без исключения компонентов пенообразователя в этом веществе позволяет сохранить их в «жидком» состоянии даже при температурах минус 45°С или минус 60°С. Качество пенообразователя, т.е. его огнетушащая эффективность существенно снижается, но, как утверждают некоторые специалисты, «находится в пределах требований ГОСТ Р».

Для поверхностного тушения углеводородов состав пенообразователя на основе фторсинтетических ПАВ позволяет получать достаточно эффективную пену. Но сегодня пена все шире используется и как объемное средство тушения для защиты помещений различного назначения, насосных и компрессорных станций, складов и хранилищ. Состав пенообразователя для установок пожаротушения высокократной пеной, как выяснилось в экспериментах, может существенно отличаться от состава пенообразователя для поверхностного тушения. Связано это с тем, что пеногенерирование в установках объемного тушения высокократной пеной осуществляется с использованием восходящих потоков продуктов горения, а не чистого воздуха. Если в составе продуктов горения нет галогеносодержащих веществ, то практически все составы пенообразователей будут заполнять объем с одинаковой скоростью. Но если горит, например, поливинилхлорид, то практически бесполезен окажется фторсинтетический пенообразователь, а вот углеводородный даст в этой атмосфере высокократную пену. Какие компоненты состава пенообразователя ответственны за генерацию пены в атмосфере продуктов горения галогеносодержащих веществ сказать сегодня точно нельзя.

Однако экспериментальный факт остается фактом!

В последнее время многие «озаботились» оценкой вреда пенообразователей различного состава окружающей среде. Отсутствие элементарной логики в попытках оценки вреда экологии хорошо известно.

Гигиенические нормативы ГН 2.1.5.1315-03 содержат предельно допустимые концентрации в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водо-пользования только анионных ПАВ. Можно отыскать значения еще для некоторых химических веществ, которые можно отнести к ПАВам, например:

№ 16. Алкилбензолсульфонат натрия: ПДК 0,4 мг/л;

№ 30. АлкилС11-18сульфонат натрия: ПДК 0,4 мг/л;

№ 919. Оксиэтилированный алкилфенол: ПДК 0,1 мг/л.

Однако эти вещества не используются в составе пенообразователей. Вообще состав пенообразователей до настоящего времени все производители тщательно скрывают – коммерческая тайна. В этом случае мы должны брать образцы каждого из пенообразова-телей и определять ПДК этой смеси веществ.

Трудоемкая работа. Полезнее оценить вклад пенообразователей в общее загрязнение окружающей среды: загрязняющий вклад сброса в сточные воды пенообразователей, применяемых для тушения пожаров, на сегодняшний день минимален и не превышает 0,02 % от общего объема загрязнений.

В духе подозрительности многие опасаются фторсодержащих пенообразователей. Здесь уместно обратиться к результатам исследований (точнее испытаний), проведенных службой охраны рыб и диких животных США. Вывод по результатам экспериментов на форели и пескарях однозначен: смачиватели и пенообразователи, не содержащие фтор, обладают большей фактической токсичностью, чем пенообразователи AFFF, несмотря на рекламные заявления об обратном. Составы AFFF содержат фторированные ПАВ, которые обладают положительным коэффициентом растекания и создают условия для образования пленки на поверхности горящего вещества. Именно это качество делает пенообразователи AFFF высокоэффективными.

Пенообразователи, не содержащие фторированных ПАВ, обычно содержат более высокие концентрации углеводородных ПАВ и растворителей для того, чтобы возместить отсутствие пленкообразования увеличением устойчивости пенной структуры в условиях пожара, в частности при контакте с жидкими горючими веществами. Углеводородные ПАВ и растворители изначально более токсичны для водных систем, чем фторированные. Это и есть результат испытаний, хотя точный химический состав пенообразователя (использованных веществ) остается для нас неизвестен.

Пенообразователи для тушения пожаров

Вопрос: Что такое кратность пены? 

Ответ: это отношение объема пены к объему пенообразователя, необходимого для его получения.

Вопрос: Где можно проверить пенообразователь на качество?

Ответ: Провести испытания на соответствие пенообразователя качественным характеристикам Вы можете в любом областном научно-практическом центре МЧС или же обратиться в нашу организацию, которая сделает это не хуже и в приемлемые сроки.

Вопрос: Какой пенообразователь лучше выбрать? 

Ответ: Тот который тушит, а не тот который хорошо рекламируют.

Наши рекомендации: ПО-НСВ, Меркуловский, Смачиватель СП-01

Вопрос: В каких емкостях правильно транспортировать (хранить) пенообразователь? 

Ответ: Непродолжительная транспортировка пенообразователя допускается в чистых металлических и пластиковых емкостях, однако длительное хранение пенообразователя, гарантирующее сохранение его технических показателей в норме, следует производить именно в пластиковых емкостях.

Вопрос: Как рассчитать необходимое количество пенообразователя? 

Ответ: У каждого предприятия есть запроектированный объем раствора пенообразователя, который должен быть на вооружении. 

В зависимости от концентрации пенообразователя необходимое количество для приготовления может меняться. 

Например: для приготовления 60 кубических метров раствора пенообразователя Вам понадобится:

— 3600 л пенообразователя с концентрацией 6%;

— 1800 л пенообразователя с концентрацией 3%;

— 600л пенообразователя с концентрацией 1%.

Но на этом расчеты не оканчиваются т.к. был рассчитан объем пенообразователь, а не его масса. Пенообразователь отгружается с заводов именно в кг или тоннах, а не в кубических метрах. 

Для того, чтобы вычислить необходимое количество пенообразователя для заказа необходимо нужный объем пенообразователя умножить на его плотность. Пример расчетов:

— 3600 л х 1,040 кг/м3 = 3744 кг

— 1800 л х 1,050 кг/м3 = 1890 кг

— 600л х 1100 кг/м3 = 660 кг

Пищевые пенообразователи

Пищевые пенообразователи  (foaming agents, foamers) — 

пищевые пенообразователи — это эмульгаторы, создающие условия для равномерной диффузии газообразной фазы в жидкие и твёрдые пищевые продукты.

Пена представляет собой тонкую дисперсию воздуха в жидкости или твёрдом теле. Для образования пены могут быть необходимы поверхностно-активные свойства пенообразователей. В жиросодержащих пенных массах они располагаются на поверхности жировых шариков.

пищевые пенообразователи  обеспечивают лучшее распределение жира и одновременно снижают антагонизм жиров и белков благодаря «гидрофилизации» поверхности жира. Кроме того, они способствуют необходимой частичной агломерации жировых шариков (деэмульгированию).

Пищевые пенообразователи — области применения: кондитерские изделия, мороженое и другие взбитые десерты, молочные коктейли, пиво.

Пищевые пенообразователи, разрешённые к применению при производстве пищевых продуктов в РФ:

  • Е430 полиоксиэтилен (8) стеарат, 
  • Е431 полиоксиэтилен (40) стеарат, 
  • Е432 полиоксиэтилен (20) сорбитан монолаурат (TWEEN 20), 
  • Е433 полиоксиэтилен (20) сорбитан моноолеат (TWEEN 80), 
  • Е434 полиоксиэтилен(20) сорбитан монопальмитат (TWEEN 40),
  • Е435 полиоксиэтиленсорбитан(20) моностеарат (TWEEN 60), 
  • Е436 полиоксиэтиленсорбитан(20) тристеарат, 
  • Е465 метилэтилцеллюлоза, 
  • Е467 этилгидроксиэтилцеллюлоза, 
  • Е472Ь эфиры глицерина и молочной и жирных кислот, 
  • Е481 лактилаты натрия, 
  • Е482 лактилаты кальция, 
  • Е491 сорбитан моностеарат (SPAN 60), 
  • Е492 сорбитан тристеарат (SPAN 65), 
  • Е493 сорбитан монолаурат (SPAN 20),
  • Е494 сорбитан моноолеат (SPAN 80), 
  • Е495 сорбитан монопальмитат (SPAN 40), 
  • Е496 сорбитан триолеат (SPAN 85), желатин, 
  • Е958 глицирризин, 
  • Е999 экстракт квиллайи, мыльного корня (Acantophyllum sp. ) отвар, плотностью 1,05.

Для чего нужен пенообразователь и какие характеристики он имеет?

Пенобетон является современным и надежным строительным материалом. Все благодаря его особенным свойствам, которые достигаются за счёт пористой структуры. “Ячейки” образуются за счёт добавления в обычный раствор пенообразователя. Именно о нем мы и поговорим.

Что такое пенообразователь?

Пенообразователь представляет собой особую жидкость, которую предварительно взбивают до образования пены. Благодаря ей в бетоне появляются поры, придающие ему специальные свойства.

Количество пор зависит от того, как много пены было добавлено в раствор. Это влияет также на плотность и прочность пенобетона. Правильно взбитая пена должна иметь белый цвет. Чтобы проверить, что вы правильно ее сделали, нужно перевернуть ведро, в котором она наведена. Если она не выпадает из него, значит все в порядке.

Как состав имеет пенообразователь?

Состав пенообразователя определяется в соответствии с тем, какую основу он имеет. Она может быть белковой или синтетической.

Органический или белковый пенообразователь делает раствор и блоки более крепкими, поскольку он лучше соединяется с цементным раствором. Помимо этого бетон получается более чистым экологически, поскольку не имеет в составе никаких примесей химического происхождения. Среди наиболее известных марок белковых пенообразователей, можно выделить “Роспену” и “Эталон”.

Синтетические пенообразователи имеют преимущество в том, что они более дешевые и простые в использовании. Однако качество готового продукта хуже, чем у органических. Несмотря на это они очень часто используются в строительстве.

В обоих вариантах пенообразователей присутствуют частицы ПАВ, которые по составу напоминают мыло. При взаимодействии с цементным раствором, они образуют поры.

Характеристики пенообразователя

Пена имеет несколько характерных параметров, к которым относятся:

  • Специфический запах и консистенция. В зависимости от производителя, цвет может меняться от белого до желтого оттенка. Пенообразователь хорошо сочетается в другими добавками, которые используются для пенобетонного раствора. Это могут быть, например, пластификаторы, которые ускоряют процесс затвердения бетона.
  • При разведении пенообразователя не выделяется никаких вредных веществ. Это полностью безопасный процесс.

Именно благодаря пене, бетон имеет свои положительные качества, такие как:

  • низкая теплопроводность;
  • малый вес;
  • легкость обработки;
  • экономичность.

Заключение

Пенообразователь является основой в создании пенобетона. Без него это был бы обычный раствор, который используется для кладки или заливки фундамента. В зависимости от вида пенообразователя, можно добиться большей прочности блоков , либо меньшей их стоимости, и более простого создания раствора.

 

Что такое пенная насадка или пенообразователь для мойки


Пенная насадка для бесконтактной мойки

Поскольку в процессе эксплуатации автомобили периодически сильно пачкаются, владельцы транспортных средств оказываются перед необходимостью принятия решения по поводу мойки. В последнее время достаточно высоким спросом пользуются, так называемые, бесконтактные мойки для автомобилей, которые используют такое оборудование, как пенная насадка илипенообразователь, купить которые в настоящее время можно без особой сложности.

Водный состав, помещаемый внутрь оборудования, разбавляется в соотношении примерно 1 к 10. При помощи пистолета, который в большинстве случаев идет в комплекте к мойке высокого давления, пенная струя подается непосредственно на транспортное средство. Любой пеногенератор, вне зависимости от модели, осуществляет две основные функции: образование пены нужной плотности и распределение образовавшейся пены по поверхности транспортного средства. Сам процесс выглядит так: после прохождения через специальный шампунь для автомоек, струя воды смешивается со струей воздуха, которая попадает в устройство через специальные отверстия. В итоге и образуется пена. Для того чтобы добиться необходимой плотности, пена подается с высокой скоростью на вспенивающую таблетку.

Принцип действия пенной насадки


Действует пенная насадка следующим образом: специальный высокощелочной химический состав под давлением в виде пены подается на ту поверхность, которая подлежит уборке. Данный вид очистки разного рода загрязнений является достаточно эффективным. В качестве расходных материалов пенообразователи применяют специальные автошампуни либо, как вариант, химические реагенты

Где купить пенную насадку для мойки


Пенообразователь купить сегодня достаточно просто, потому что бесконтактная мойка автомобилей с каждым годом становится все более высоко востребованной услугой. Но если вы заинтересованы в том, чтобы купить качественное и долговечное оборудование, к выбору как его производителя, так и продавца следует отнестись очень внимательно. На нашем сайте вы найдете самый широкий выбор надежных пенообразователей мировых марок различных ценовых категорий и технических характеристик. Мы работаем с надежными производителями, которые ни разу нас не подвели. Это дает нам право гарантировать отличные цены и отменное качество всего предлагаемого нами товара. И сделав покупку у нас, вы сможете лично в этом убедиться.

Что такое пенообразователь для бетона и как его приобретают

Ячеистая структура пеноблоков снабжает последовательность свойств, каковые неизменно завлекают внимание застройщиков, а также частного сектора. В производстве пенобетона в обязательном порядке задействован таковой компонент, как пенообразователь, поскольку без него ячеистый бетон не образуется. В статье поведаем о том, что это такое подробней.

Вспенивание строительной смеси, складывающейся из цемента, песка и воды, происходит именно за счет добавления в нее пенообразователя. Механизм процесса будет выглядеть следующим образом — воздушные пузырьки, образующиеся в следствии химической реакции, весьма быстро разрыхляют (вспенивают) смесь, что ведет к созданию газосиликата.

За счет повышенного содержания воздуха в конечном продукте, вспененный бетон владеет такими свойствами, как маленькая масса и тепло- и звукоизоляция. Помимо этого, для обработки пенобетона возможно применять в полной мере доступные простые инструменты, к примеру, пилу. В отличие от более плотных бетонов, для демонтажа которых не редко требуется резка железобетона алмазными кругами.

его виды и Состав материала

Универсальный пенообразователь не отыскан до сих пор. Подобное свойство жидкости обеспечивается за счет присадки к ней поверхностно-активных веществ (ПАВ). Для чистой воды в качестве таковой присадки может выступить мыло.

Оно образуется в следствии реакции щелочи с растительным либо животным жиром. Как мы знаем, что натриевые мыла имеют жёсткую консистенцию, а калиевые – жидкую. Начинающие мастера по изготовлению пенобетона пробуют брать за базу пенообразователя как раз последнюю, но в таких случаях практически все терпят неудачу.

Из-за чего? Ответ лежит чисто в химической плоскости: в цемент входит много солей кальция, ионы которого поднимаются на место ионов K и натрия и образуют нерастворимые соединения. Оказавшаяся в начале процесса пена быстро исчезает.

Но в случае если в качестве жирозаменяющих продуктов забрать смоляную либо нафтеновую кислоту, в следствии реакции окажется мыло, пена которого в присутствие кальция будет не оседать, а возрастать в объемах. Вот такое компонент есть базой для пенообразователя при его изготовления кустарным методом, либо своими руками.

Созданные на органической либо синтетической базе, пенообразователи различаются по свойствам. С применением второго вспененный бетон получается менее качественным и прочным, но он более недорог и несложен в своем производстве.

Газосиликат, где был использован протеиновый пенообразователь для пенобетона, намного прочнее по той причине, что раствор активнее связывается с пеной, а межпузырьковые перегородки получаются толще и надежнее. С экологической точки зрения таковой материал более чистый и надёжный.

Промышленные пенообразователи

В производстве пенобетона используют огромное количество пенообразователей (как мы уже говорили, универсального варианта до сих пор нет). Все они отличаются в некоторой степени друг от друга, но неспециализированное назначение у них одно – вырабатывать устойчивую пену в производстве вспененного бетона.

Любой вариант обязан отвечать следующим требованиям:

  1. Технико-экономическим показателям. Цена расходуемого пенообразователя в долларовом эквиваленте не должна быть больше $2 на 1 м3 создаваемого газосиликата. В другом случае быстро возрастает себестоимость конечной продукции, и применение пенообразователя по завышенной цене делается нерентабельным. Нужно подчернуть, что прямой зависимости между качеством и стоимостью материала производимой продукции не отмечено.
  2. Неизменности химических свойств. Независимо от даты и партии выпуска пенообразователя, он должен иметь постоянные и неизменяемые химические свойства. В случае если характеристики изменяются, сбивается вся технологическая цепочка и требуется ее постоянная подстройка, что ведет к снижению сроков качества и увеличению производства продукции.
  3. Материал должен иметь громадный срок хранения, в большинстве случаев не меньше 1 года. В случае если закупать пенообразователь с меньшими параметрами, приходится делать это маленькими партиями, что снова же экономически не нужно.
  1. У него должен быть маленький удельный расход. Установленный расход пенообразователя на 1 м3 создаваемого вспененного бетона обязан составлять не более 1,5 л. Это значение было выяснено умелым методом и быть больше его не рекомендуется чтобы не оказывать влияния на процесс схватывания пенобетона, и оно есть оптимальным для одной загрузки пеногенератора.
  2. Иметь несложный состав, т.е. он не должен быть многокомпонентным.

Совет: не применяйте в производстве много составляющих, это приводит к усложнению процесса получения рабочего раствора и сокращает точность их дозирования.

стойкость и Кратность

Данные параметры являются фундаментальными физическими свойствами технической пены.

Они находятся в яркой зависимости от устройства и вида пенообразователя пеногенератора.

  1. От показателей кратности и стойкости зависят физико-механические свойства пористого бетона.
  2. В соответствии с санитарно-гигиеническими требованиями значение кратности пенообразователя должно быть не меньше 10.
  3. По классификации ГОСТ 12.1.-007-76 пенообразователи относятся к 3, 4 классу малоопасных веществ и должны отвечать требованиям радиационной и санитарно-гигиенической безопасности. Это нетоксичные и невзрывоопасные вещества.
  4. По биоразлагаемости требования к пенообразователям совпадают с требованиями к применению ПАВ в производстве стройматериалов.

Второй наиболее значимый показатель – стойкость, он показывает коэффициент стойкости пены. Показатель устойчивости пены в цементном тесте определяется и используется по большей части в лабораторных условиях. В производственных условиях чаще пользуются понятием «коэффициент применения пены».

Временная стойкость смеси

Значение данного параметра кроме этого есть серьёзной чёртом технической пены и определяется осадкой пенобетонной смеси во времени. Чем качественней забран пенообразователь, тем выше стойкость пенобетонной смеси и выше уровень качества конечного продукта.

Так, для начальной оценки пенообразователя нужно учитывать параметры коэффициента стойкости и кратности пены пены, и концентрацию пенообразователя для стойкой пены. Эти показатели являются главными параметрами оценки материала.

Независимое получение пенообразователя

В некоторых случаях будет целесообразным взять пенобетонные блоки в кустарных условиях, другими словами самостоятельно. Данный процесс обойдется застройщику пенобетонных домов дешевле, чем закупка готового материала.

Важным нюансом явится то, что возможно взять блоки тех размеров, каковые требуются, необходимо лишь подготовить опалубку с требуемыми габаритами. Пенообразователь в этом случае изготовить не сложно.

Совет: для коммуникационных каналов через блоки вам не потребуется алмазное бурение отверстий в бетоне, достаточно применять простые сверла.

Разработка

Его базой будет канифольное мыло. Живичная канифоль обрабатывается щелочью, а для вязкости в систему добавляется столярный клей.

Для получения пенообразователя (из расчета на 1м3 пенобетона) требуется:

  • каустическая сода — 0,016 кг;
  • канифоль- 0,06 кг;
  • столярный клей — 0,063 кг.

Получение проходит в пара этапов:

  1. Сварите мыло, для чего канифоль мелко раскрошите,а заем просейте через сито, максимально допустимый размер кусочков – 5 мм. Каустическую соду разведите водой до плотности 1,2 кг/м3, доведите до кипения и неспешно всыпьте всю канифоль (на 1л раствора требуется 1,5 кг канифоли). Кипятите всю смесь приблизительно 2 ч.
  1. Раздробите заблаговременно клей на небольшие части и замочите их в воде на дни в соотношении 1:10. После этого нагрейте состав до 60?С и перемешайте до полного растворения.
  1. Добавьте остывшее мыло в клеевую смесь маленькими порциями с необходимым перемешиванием. Соотношение: 1 к 6.

Советы

  1. Как уже упоминалось, не нужно использовать для производства пенообразователя кальциевое мыло: получается большое количество пены, но уровень качества взятых блоков вынудит мастера огорчиться.
  2. Инструкция рекомендует для проверки пенообразователя его маленькое количество необходимо налить в любую посуду и перевернуть ее. Состав должного качества выпадать из емкости не должен.

Совет: для получения качественного пенобетона необходимо забрать пенообразователя в количестве 0,7 — 1,4 л на 1 м3 приготовленной цементной смеси.

Вывод

Из статьи вы выяснили, что такое пенообразователь, свойствами и какими характеристиками он обязан владеть, и узнали какой пенообразователь лучше для пенобетона.Кроме этого была раскрыта разработка для независимого производства материала, дабы блоки возможно было изготавливать дома. Видео в данной статье окажет помощь отыскать вам дополнительную данные по данной тематике.

Пенообразователь ПО-6ТС

ТУ 2481-348-05744685-2009 сертифицирован

условные обозначения ››

Назначение

Пенообразователь ПО-6ТС марок А, Б и ПО-6ТС (3 %) – синтетический углеводородный биоразлагаемый пенообразователь (тип S, WA), предназначенный для тушения пожаров класса А (твердых горючих материалов, в том числе волокнистых и тлеющих веществ) и класса В (водонерастворимых горючих жидкостей, в том числе нефти и нефтепродуктов, минеральных и синтетических масел) пеной низкой, средней и высокой кратности с использованием питьевой и жесткой воды (для ПО-6ТС марки А с использованием питьевой, жесткой и морской воды), а также для приготовления раствора смачивателя, применяемого при тушении твердых материалов. Пенообразователь ПО-6ТС марок А, Б и ПО-6ТС (3 %) также используется в качестве смачивателя с концентрацией рабочего раствора, приготовленного на питьевой, жесткой или морской воде: — 2 % для пенообразователей ПО-6ТС марок А, Б  — 1,5 % для пенообразователя ПО-6ТС (3 %).

Состав

Водный раствор углеводородных синтетических анионных ПАВ со стабилизирующими добавками.

Внешний вид

Однородная жидкость без осадка и расслоения.

Физико-химические свойства

 

Наименование показателя Норма
Марка А Марка Б 3 %
Плотность при 20 ºС, кг/м3 1000 — 1200
Водородный показатель (рН) пенообразователя 6,5 — 8,5
Кинематическая вязкость при 20 ºС, мм2/c, не более 15 15 20
Динамическая вязкость, Па·с, не более 0,018 0,018 0,024
Температура застывания, ºС, не выше минус 3* минус 3* минус 3
Кратность пены низкой кратности из рабочего раствора пенообразователя  с объемной долей 6 % и 3 %, соответственно, не более 20

Кратность пены низкой кратности из рабочего раствора смачивателя, не более:

  — с объемной долей 2 %

  — с объемной долей 1,5 %

 

5

 

5

Кратность пены средней кратности из рабочего раствора пенообразователя с объемной долей 6 % и 3 %, соответственно, не менее 60
Кратность пены высокой кратности из рабочего раствора пенообразователя с объемной долей 6 % и 3 %, соответственно, не менее 200

Устойчивость пены, с, не менее:

    — выделение из пены низкой кратности 50 % массы раствора  (ГОСТ Р 50588 (пункт 5. 3))

    — выделение из пены низкой кратности 50 % массы раствора  (ISO 7203, ч. 1 (приложение F))

    — выделение из пены средней кратности 50 % массы раствора

   — выделение из пены высокой кратности 50 % массы раствора

 

70

 

200

220

300

Время тушения н-гептана пеной средней кратности из рабочего раствора пенообразователя с объемной долей 6 % и 3 %, соответственно, с, не более:

— при интенсивности подачи (0,032 ± 0,002) дм3/(м2·с) (стендовая методика) (ГОСТ Р 50588 (пункт 5.5))

 — при интенсивности подачи (0,032 ± 0,002) дм3/(м2·с) (ГОСТ Р 50588 (пункт 5.6))

 

 

150

 

300

Поверхностное натяжение рабочего раствора пенообразователя  с объемной долей 6 % и 3 % соответственно на питьевой, жесткой и морской воде,  при 20 ºС, мН/м, не более 32

Поверхностное натяжение рабочего раствора смачивателя на питьевой, жёсткой и морской воде, мН/м, не более:

— с объемной долей 2 % (для пенообразователей ПО-6ТС марок А, Б)

— с объемной долей 1,5 % (для пенообразователя ПО-6ТС (3 %))

 

32

32

Показатель смачивающей способности рабочего раствора, с, не более:

— с объемной долей 2 % на питьевой воде

— с объемной долей 2 % на морской и жесткой воде

— с объемной долей 1,5 % на питьевой воде

— с объемной долей 1,5 % на морской и жесткой воде

 

 

45

9

 

 

45

9

 

 

45

9

*- Выпускается и в модификациях с пониженной температурой застывания.

Токсичность

Малоопасное вещество.

Гарантийный срок хранения

Гарантийный срок хранения пенообразователя ПО-6ТС, упакованного в полимерную тару, — 60 месяцев со дня изготовления; пенообразователя, упакованного в металлические бочки с полимерным покрытием, — 36 месяцев со дня изготовления; пенообразователя, упакованного в металлические бочки, — 12 месяцев со дня изготовления.

Срок хранения пенообразователя ПО-6ТС, упакованного в полимерную тару изготовителя, – 120 месяцев со дня изготовления.

Упаковка

Пенообразователь ПО-6ТС упаковывают в стальные бочки вместимостью 212 – 230 дм3, стальные бочки с полимерным покрытием, в полиэтиленовые бочки вместимостью до 200 дм3, полимерные емкости вместимостью до 700 дм3 или до 1000 дм3, железнодорожные или автоцистерны.

Совместимость

В случае необходимости при хранении или в условиях эксплуатации (при тушении) допускается смешивать пенообразователь ПО-6ТС со всеми углеводородными пенообразователями общего назначения типа S.

Пенообразователь

— обзор

10.2.2 Пенообразователи

Пенообразователи можно разделить на две основные категории, а именно поверхностно-активные вещества с низким и высоким молекулярным весом (Bos and van Vliet, 2001). В основном синтетические поверхностно-активные вещества относятся к низкомолекулярной категории. Их главный недостаток в том, что большинство из них токсичны. Некоторые из них, как известно, нарушают гомеостаз физиологических жидкостей или разрушают клеточную мембрану. Лишь немногие неионные поверхностно-активные вещества считаются биосовместимыми, такие как полисорбат 80 и полоксамер 407 (Aulton, 2002).Они используются в биомедицине в качестве добавок к лекарствам для парентерального введения. Они являются эффективными вспенивающими агентами, образуют пену с хорошей стабильностью и, как известно, не обладают каким-либо иммуногенным ответом. Было доказано, что полисорбат 80 является очень эффективным синтетическим поверхностно-активным веществом для изготовления пен из фосфата кальция (Montufar et al . , 2009). Это неионогенное поверхностно-активное вещество с критической концентрацией мицелл в воде от 13 до 15 мг / л (Hillgren et al ., 2002). Он одобрен Управлением по контролю за продуктами и лекарствами в качестве носителя лекарств для парентерального введения в максимальной дозе 4 мг / мл (Floyd, 1999).

Альтернативный подход основан на хороших эмульгирующих и пенообразующих свойствах некоторых белков или полисахаридов, которые являются натуральными поверхностно-активными веществами. Пенообразующие свойства белков зависят от их способности адсорбироваться и разворачиваться на поверхности, образуя гибкую, эластичную межфазную пленку, которая способна захватывать и удерживать воздух.Например, хорошо известно, что белок, смесь белков, полученная из яичного белка, обладает превосходной пенообразующей способностью (Zayas, 1997). Нативный белок содержит до 40 различных белков (Powrie, 1973), и некоторые из них являются водорастворимыми поверхностно-активными белками, которые могут мигрировать в межфазную фазу воздух / вода. В частности, пенообразующие свойства белка связаны с поверхностной денатурацией глобулиновой фракции белка. Было доказано, что альбумин является эффективным вспенивающим агентом для CPC (del Valle et al ., 2007; Ginebra и др. ., 2007b).

Желатин, денатурированный коллаген, является еще одним примером амфифильного белка с хорошей пенообразующей способностью. Фактически, пены из фосфата кальция были произведены с желатином, который демонстрирует повышенную инъекционную способность и когезию (Montufar et al ., 2010). Более того, помимо своей пенообразующей способности белки могут наделять материал другими интересными биологически активными функциями. Например, в случае желатина он может улучшить набор клеток благодаря адгезивным пептидным последовательностям, естественным образом присутствующим в его составе.Более того, поскольку желатин представляет собой частично гидролизованный коллаген, в сочетании с фосфатами кальция он имитирует сложную структуру кости. Тем не менее, следует иметь в виду, что использование гетерогенных белков может увеличить вероятность иммуногенных ответов (De Groot and Scott, 2007).

Белки, полученные из сои, также были изучены в качестве вспенивающих агентов для CPC (Perut et al ., 2011). Экстракт соевых бобов не является чистым белком, а состоит из смеси белков, углеводов и натуральных масел.Привлекательность экстракта сои заключается в том, что он содержит изофлавоны, которые похожи на эстрогены и, таким образом, могут предотвращать декальцификацию костей из-за подавления активности остеокластов, а также могут стимулировать дифференцировку остеобластов (Morris et al ., 2006; Santin и др. ., 2007).

Различные пенообразователи, описанные в литературе для приготовления апатитовых пен, суммированы в Таблице 10.2.

Таблица 10.2. Краткое описание пенообразователей для производства инъекционных пен из фосфата кальция

Категория Пенообразователь Тип твердой пены Каталожный номер
Низкомолекулярный Полисорбат 80 CDHA Montufar и др. ., 2009
Высокая молекулярная масса Альбумин CDHA Ginebra et al ., 2007b
Желатин CDHA Montufar et al ., 2010
Экстракт сои CDHA Perut et al ., 2011

CDHA: гидроксиапатит с дефицитом кальция.

Советы и методы: как формовать и выдавливать с использованием химических пенообразователей

Термопласты можно вспенивать разными способами до получения различной плотности.Вообще говоря, вспенивающий агент смешивают с расплавом полимера
для получения пластмассового изделия с пониженной плотностью за счет вытеснения полимера газом. Однако снижение плотности или веса — лишь одно из нескольких преимуществ пенопласта. Другие общие преимущества включают удаление раковины, уменьшение коробления и повышение скорости производства.

Пенообразователи или пенообразователи делятся на два основных класса — физические и химические. В качестве физических вспенивателей используются различные газы и летучие жидкости.Химические пенообразователи (CFA) могут быть органическими или неорганическими соединениями, выделяющими газы при термическом разложении. CFA обычно используются для получения пен от средней до высокой плотности и часто используются в сочетании с физическими вспенивающими агентами для получения пен с низкой плотностью. В этой статье содержится основная информация по обработке CFA при экструзии и литье под давлением.

CFA можно разделить на эндотермические или экзотермические в зависимости от типа разложения, которому они подвергаются.Эндотермические типы поглощают энергию и обычно выделяют углекислый газ и влагу при разложении, в то время как экзотермические типы выделяют энергию и обычно генерируют азот при разложении. Общий выход газа и давление газа, выделяемого экзотермическими пенообразователями, часто выше, чем у эндотермических.

Смеси этих двух классов иногда используются для определенных приложений. Так обстоит дело с экструзией профиля, где высокое давление и объем газа из экзотермической части помогают заполнить профиль, в то время как контролируемый выход газа и охлаждение от эндотермического разложения уменьшают коробление профиля.
Эндотермические пенообразователи обычно разлагаются при температуре от 130 до 230 ° C (266-446 ° F), в то время как некоторые из наиболее распространенных экзотермических пенообразователей разлагаются при температуре около 200 ° C (392 ° F). Однако диапазон разложения большинства экзотермических CFA может быть уменьшен путем добавления определенных соединений.


CFA И ВЫБОР ПОЛИМЕРА

Большинство CFA разработано с учетом определенного полимера и его применения. При выборе пенообразователя учитываются ранее упомянутые диапазоны разложения, а также совместимость полимера и продуктов разложения.Например, эндотермический CFA, который выделяет большое количество влаги при разложении, может быть не лучшим выбором для конденсационных полимеров, таких как поликарбонат или ПЭТ.

Некоторые полимеры склонны к вспениванию больше, чем другие. Например, LDPE вспенивается намного легче, чем LLDPE, а сополимеры PP обычно вспениваются лучше, чем гомополимеры. Это в первую очередь связано с более высокой прочностью расплава, что помогает поддерживать структуру пены. Поставщики смол часто предлагают «вспениваемые» сорта смол, и с ними следует консультироваться для получения рекомендаций.

При обработке пены основной принцип заключается в том, чтобы поддерживать продувочный газ в растворе с расплавом полимера до тех пор, пока он не выйдет из матрицы или не войдет в полость формы. Имея это в виду, следует избегать любого большого падения давления перед кромкой штампа или формой, чтобы гарантировать равномерное расширение пены.

Идеальный экструдер для вспенивания имеет минимум 24: 1 L / D, чтобы обеспечить полное разложение CFA и диспергирование газа в расплаве. Конструкция шнека должна создавать давление по профилю шнека, но при этом обеспечивать относительно мягкое перемешивание. Это помогает удерживать газ в растворе с расплавом, а также предотвращает перегрузку полимера и снижение его прочности расплава. Не рекомендуется использовать сетчатые фильтры, так как они вызывают падение давления и могут привести к преждевременному вспениванию. Ситовые пакеты также могут вызвать проблемы с диспергированием пены, когда они начинают закупориваться. Отверстия для дегазации или вентиляции экструдера должны быть закрыты, поскольку они позволяют выходить пенообразующему газу.

Реальный мир требует исключений из правил для идеального экструдера пены.Превосходная пена была получена на шнеках с барьерными и смесительными секциями, а также на машинах с сетчатыми упаковками. Пены производятся даже на машинах с зонами дегазации, как в случае экструзии вспененного ПВХ на конических двойных шнеках. Если необходимы пакеты сит, для экструзии пенопласта более грубые сита обычно лучше, чем тонкие. В процессах, которые не позволяют закрывать вентиляционные отверстия, шансы на успех будут увеличены за счет увеличения скорости вращения шнека, снижения температуры перед вентиляционным отверстием и выбора пенообразователя, который будет разлагаться после вентиляционного отверстия.

«Колоколообразные» температурные профили обычно рекомендуются для химического вспенивания. Установка максимально низкой температуры в первой температурной зоне после загрузочного горловины снижает вероятность предварительного вспенивания и выхода газа из загрузочного горловины. Температура должна достигать пика в следующих зонах, чтобы обеспечить хорошее плавление полимера и полное разложение выбранного пенообразователя. Наконец, пониженная температура на головке или сопле машины позволяет повысить прочность расплава, что предотвращает схлопывание пены.

Одним из наиболее важных элементов, но, вероятно, одним из наиболее часто упускаемых из виду, является дозирование. Хотя предпочтительны гравиметрические питатели, более высокая стоимость затрудняет их обоснование. Более распространенный объемный дозатор может быть таким же точным и точным, пока выполняется проверка скорости подачи. Рекомендуется создавать калибровочные кривые для каждого объемного дозатора и для каждого материала, используемого в этом дозаторе.

Многие концепции экструзии пенопласта также применяются при литье под давлением.Кроме того, идеальный формовочный пресс должен иметь запорное сопло, предотвращающее слюноотделение между выстрелами. Ворота и желоба должны быть расположены так, чтобы обеспечивать быстрое и равномерное заполнение. По возможности следует использовать короткие проточные части. Вентиляция имеет решающее значение для расширения пены. Опыт показывает, что глубина вентиляционных отверстий может составлять от 0,003 до 0,010 дюйма, но фактические размеры вентиляционных отверстий, возможно, придется определять методом проб и ошибок. Установка прокладок в пресс-форму — это проверенный метод определения глубины и размещения вентиляционных отверстий.


ХИМИЧЕСКАЯ ЭКСТРУЗИЯ ПЕНЫ


Экструдированные термопласты часто вспенивают для уменьшения плотности.Такой же подход следует использовать для экструзии профилей или листов. Если возможно, начните с достижения стабильного процесса без CFA. Пенообразователь следует вводить в относительно низкой дозе и медленно увеличивать до получения желаемой плотности экструдата. При каждом увеличении дозы необходимо дать время для достижения устойчивого состояния. Ожидайте увеличения линейной скорости последующего оборудования, чтобы компенсировать трехмерное расширение пены.


Во время экструзии желаемая толщина экструдата не может быть получена по нескольким причинам.Решение может быть таким простым, как увеличение уровня вспенивающего агента или увеличение скорости шнека экструдера или даже уменьшение скорости линии ниже по потоку. Однако проблема может быть связана с последующим процессом по более сложным причинам. Например, при экструзии листа очень важно, как лист входит в контакт с валком при выходе из фильеры. В невспененном листе зазор между валками обычно выполняется таким образом, что образуется «банка расплава», чтобы на листе была блестящая и гладкая поверхность.Это не идеальный вариант для вспененного листа, потому что пенопласту нужно дать возможность расширяться. Таким образом, предпочтительный подход состоит в том, чтобы позволить рулонам «целовать» лист или слегка соприкасаться, когда он первоначально выходит из матрицы.


При вспенивании экструзионных профилей необходимо следить за тем, как профиль охлаждается, чтобы не замерзнуть и не остановить вспенивание преждевременно. Расстояние между фильерой и водяной баней или калибровочным оборудованием, а также температура этих устройств должны позволять пене расширяться.
Любые большие пустоты, отмеченные в структуре ячеек, могут указывать на разрушение ячеек, которое может быть результатом чрезмерных температур фильеры или передозировки пенообразователя. Если получается нерегулярная ячеистая структура, это, вероятно, связано с недостаточным перемешиванием в экструдере или в сырье. Было также показано, что чрезмерные температуры в питающем канале приводят к неоднородной структуре ячеек.


Предварительное вспенивание внутри фильеры также может быть связано с плохой структурой ячеек. Это происходит из-за чрезмерного падения давления внутри штампа, и этому можно противодействовать, затягивая зазор штампа или укорачивая площадку штампа.Снижение температуры фильеры также может способствовать созданию противодавления.


ИНЖЕКЦИОННАЯ ФОРМА С CFA


Снижение веса и удаление тонких слоев — две основные причины, по которым химические вспенивающие агенты используются при литье под давлением. При использовании CFA для снижения веса важно уменьшить размер дроби, чтобы сделать короткие выстрелы, и использовать пену для заполнения формы. Например, если целевое снижение веса составляет 10%, рекомендуется уменьшить размер выстрела примерно на 10% (по весу).

Добавку пенообразователя следует постепенно увеличивать до тех пор, пока деталь не будет заполнена. Если достигается точка, когда увеличение пенообразователя не улучшает заполнение детали, уменьшение давления и времени уплотнения и выдержки может позволить дополнительное расширение пенообразователя. Если на этом этапе детали все еще короткие, может потребоваться небольшое увеличение размера кадра.
Для снятия раковины добавляется пенообразователь, который помогает заполнить деталь. Если добавление пенообразователя само по себе не устраняет потеков, используйте вышеупомянутый подход, состоящий в уменьшении давления и времени упаковки и выдержки.


Общее практическое правило для скорости впрыска с CFA: чем быстрее, тем лучше. Часто для этого используется аккумулятор, как в случае формовки из пенопласта. Более быстрое впрыскивание обеспечивает равномерное расширение пенообразователя. Но это может быть контрпродуктивным в случаях, когда плесень недостаточно вентилируется. В некоторых из этих случаев снижение тоннажа зажима — проверенное решение. Было отмечено, что высокие скорости в начале выстрела с последующим снижением скорости выстрела к концу впрыска работают в других ситуациях, когда вентиляция и геометрия детали были ограничивающими факторами.


Дополнительное расширение или продувка деталей после извлечения из формы может происходить по ряду причин, включая недостаточное охлаждение и чрезмерную дозу пенообразователя. Если увеличение времени охлаждения или уменьшение дозы CFA не помогает, размер выстрела может быть слишком большим.


Шероховатая поверхность или расширенный внешний вид связаны с деталями, вспененными для снижения веса на стандартных машинах высокого и низкого давления. Уменьшение количества пенообразователя, увеличение скорости впрыска и давления и даже повышение температуры пресс-формы — все это способы улучшить внешний вид поверхности детали.

Суперконцентраты или суперконцентраты пенообразователя

Суперконцентраты пенообразователей компании RTP обеспечивают ряд преимуществ для изделий из пластмасс, полученных литьем под давлением:

  • Снижение веса пластмассовых деталей до 20% для применений с критической плотностью, таких как поплавки для топлива и энергосберегающее транспортное оборудование.
  • Устранение вмятин на деталях, изготовленных литьем под давлением — вмятины представляют собой неглубокие углубления на поверхности детали и являются результатом чрезмерной усадки в более толстых областях детали — их можно минимизировать, добавив небольшое количество пенообразователя, которое создает внутреннее давление, достаточное для этого. внутри формованной детали, чтобы компенсировать чрезмерную усадку и уменьшить вмятины.

Суперконцентраты пенообразователя доступны для большинства термопластов. Выбор правильного сорта маточной смеси важен:

  • Он должен активироваться и вспениваться при температуре немного ниже нормальной температуры обработки основного полимера.
  • Носители маточной смеси
  • также должны быть совместимы с полимером-хозяином, чтобы избежать образования пузырей и расслоения во время формования.

Компания RTP разработала специальные суперконцентраты пенообразователя, которые обладают отличной активацией и совместимы с предполагаемыми полимерными системами.

Продукты суперконцентрата пенообразователя (FCX)

Продукт RTP Химия Типичный выход газа при 450 ˚F Загрузка Темп. Процесса. Диапазон Характеристики
FCX 141475 Эндотермический 110 см 3 / г 60% 400 — 475 ˚F Очень высокий выход газа. Лучший эндотермический дизайн для снижения веса
FCX 111263 Эндотермический 72 см 3 / г 50% 400 — 475 ˚F Высокий выход газа.Уменьшение веса.
FCX 128112 Эндотермический 45 см 3 / г 35% 400 — 475 ˚F Средний выход газа. Хороший внешний вид поверхности.
FCX 141456 Эндотермический 23 см 3 / г 20% 400 — 475 ˚F Низкий выход газа. Хороший внешний вид поверхности.
FCX 141458 Эндотермический 16 см 3 / г 10% 400 — 475 ˚F Очень низкий выход газа.Хороший внешний вид поверхности. Предназначен для толстостенных олефиновых ручек.
FCX 141460 Эндотермический 24 см 3 / г 20% 400 — 475 ˚F Химия мелких клеток. Лучшие свойства детали. Хороший внешний вид поверхности.
FCX 141459 Экзотермический активированный азодикарбонамид 68 см 3 / г 40% 350–420 ˚F Уменьшение веса.Нет требований к поверхности. Применение при низких температурах.
FCX 127078 Экзотермический азодикарбонамид 67 см 3 / г 40% 400–510 ˚F Уменьшение веса. Нет требований к поверхности. Области применения при средних / высоких температурах.
FCX 132639 Экзотермический неазодикарбонамид 23 см 3 / г 20% 500 — 560 ˚F Применение при высоких температурах. Хороший внешний вид поверхности.
FCX 27301 Экзотермический азодикарбонамид 24 см 3 / г 11% 400–490 ˚F Уменьшение раковины.
FCX 27314 Экзотермический азодикарбонамид 24 см 3 / г 11% 400–490 ˚F Уменьшение раковины.

Совместимость смол

PE ПП TPO ТПУ ТПЭ АБС PS БЕДРА САН PA ПЭТ ПБТ ПК ПК / ABS ПВХ ПОМ
FCX 141475 X X X X X X X X X X X
FCX 111263 X X X X X X X X X X X
FCX 128112 X X X X X X X X X X X
FCX 141456 X X X X X X X X X X X
FCX 141458 X X X X X X X X X X X
FCX 141460 X X X X X X X X X X X
FCX 141459 X X X X X X X X X X X
FCX 127078 X X X X X X X X X X X X
FCX 132639 X X X X X
FCX 27301 X X X X X X X
FCX 27314 X X X X

Рекомендации по использованию

1. От 0 до 5,0% в зависимости от уровня активации продукта, точности устройства подачи и цели.

Формовочная пена с суперконцентратами пенообразователя FCX

  1. Максимальное вспенивание материала никогда не должно превышать уменьшение плотности на 20%; Предпочтительно снижение на 10-15%. Рекомендуемый уровень пенообразователя — 1-5% FCX.
  2. Для вспененной детали достаточно зажима в размере приблизительно одной тонны / дюйм 2 (14 Н / мм 2 ).
  3. Толщина стенки для вспененной детали должна иметь абсолютный минимум 0.187 дюймов (5 мм).
  4. При использовании экзотермического CFA поверхность вспененной детали обычно содержит множество завихрений и линий потока по сравнению со стандартным литьем под давлением. При использовании эндотермического CFA хороший внешний вид поверхности возможен при несколько меньшем снижении плотности.
  5. Скорость впрыска должна быть установлена ​​как можно более высокой, чтобы материал, поступающий в полость, был горячим и имел низкую вязкость. Таким образом, пенообразователь расширяется и заполняет полость до того, как произойдет затвердевание.Такие температуры плюс внутреннее давление со стороны пенообразователя означают, что деталь должна остывать достаточно долго, чтобы образовалась жесткая оболочка, достаточно толстая, чтобы противостоять деформации при извлечении из формы. При максимальном вспенивании может потребоваться увеличить время закрытия формы.
  6. Используйте низкое удерживающее давление и нулевую амортизацию.
  7. Вспененная деталь обычно более свободна от напряжений и, следовательно, с меньшей вероятностью деформируется или деформируется.
  8. Требуется запорная форсунка.

Литье для контроля раковины с суперконцентратами пенообразователя FCX

  1. Условия и требования формования аналогичны нормальным параметрам литья под давлением.
  2. Рекомендуется запорная форсунка.
  3. Чтобы исключить поглотители, начните с низкого уровня активации CFA на 1,0%.
  4. Требование пресса составляет примерно 4 тонны / дюйм 2 (55 Н / мм 2 ).
  5. Используйте низкое удерживающее давление и минимальную амортизацию.

Рекомендации по проектированию пресс-форм

  1. Ворота следует размещать в узком месте.
  2. Размер рабочего колеса должен быть трапециевидным размером 0,375 дюйма x 0,250 дюйма (10 мм x 6 мм), чтобы обеспечить максимально возможный поток.
  3. Требуется вентиляция вокруг каждой полости, и могут потребоваться дополнительные вентиляционные отверстия ближе к концу заливки.
  4. В инструменте необходимо хорошее охлаждение турбулентным потоком, чтобы предотвратить последующий удар.
  5. Затворы клапана предпочтительны для удержания расплава пластика под давлением.

Устранение неполадок

Процедуры поиска и устранения неисправностей для вспениваемых смол во многом такие же, как и для других термопластов. Эта таблица представляет собой краткое справочное руководство. Одновременно следует пробовать только одно решение данной проблемы; никогда не пытайтесь комбинировать возможные средства правовой защиты.

Эта информация предназначена для использования только в качестве руководства для разработчиков и производителей модифицированных термопластов для литья под давлением. Поскольку конструкция и обработка пресс-форм для литья под давлением сложны, комплексное решение не решит всех проблем. Для достижения желаемых результатов может потребоваться наблюдение на основе «проб и ошибок».

Химическое пенообразование против физического — Trexel Inc.

Рынок вспенивания:

Рынок литья пенопласта под давлением можно разделить на литье пенопласта под высоким давлением и литье под низким давлением.В общем, формование пенопласта под низким давлением считается рынком структурного пенопласта. Этот рынок определяется деталями с относительно толстыми стенками, толщиной 6 мм и более, а также машинами с большими плитами и низким усилием зажима. Исторически на этом рынке использовался либо азот в качестве физического вспенивающего агента, либо экзотермические химические вспенивающие агенты (CFA), либо их комбинация для создания структуры ячеек.

Формование пенопласта под высоким давлением также имеет долгую историю, но в последнее время оно стало более интересным с появлением технологий физического вспенивания, таких как процесс MuCell ® , и некоторых более совершенных эндотермических химических вспенивающих агентов, таких как продукт Trexel TecoCell ® . .На этом рынке используются термопластавтоматы с более традиционной конфигурацией и детали с толщиной стенки от 1 до 4 мм. Учитывая тонкие стенки и большое отношение длины потока к толщине в этих областях применения, типичное снижение плотности находится в диапазоне от 5 до 10%.

Химические или физические пенообразователи на рынке пены высокого давления:
Операционные расходы:

Процессы вспенивания под высоким давлением могут выполняться с использованием как физических, так и химических вспенивающих агентов.Правильный выбор зависит как от стоимости, так и от производительности. Первое соображение — это стоимость. Химические пенообразователи требуют небольших капиталовложений (обычно в систему подачи и запорную форсунку), но представляют собой значительные эксплуатационные расходы. Эти пенообразователи могут стоить от 4,65 евро / кг (2,50 доллара за фунт) до 9,30 евро / кг (5,00 долларов за фунт) и обычно используются в диапазоне от 1% до 3% по весу в зависимости от толщины стенки. и желаемое снижение плотности. Это может составлять всего 0 евро.02 (0,025 доллара США) добавленной стоимости за деталь весом 454 грамма (1 фунт) до 0,085 евро (0,10 доллара США) в зависимости от стоимости конкретного химического вспенивающего агента и коэффициента разбавления. Технологии физического вспенивания обычно капиталоемки (требуются система подачи SCF под высоким давлением), но с очень низкими эксплуатационными расходами. Для типичной детали весом 454 грамма (1 фунт) стоимость потребляемого азота может находиться в диапазоне от 0,002 до 0,006 евро (от 0,0025 до 0,007 доллара США) за деталь. Поэтому одним из ключевых соображений при рассмотрении двух технологий вспенивания является амортизация капитальных затрат на технологию физического вспенивания по сравнению с текущими эксплуатационными затратами на химический вспенивающий агент.В общем, физическое вспенивание более рентабельно при высоких коэффициентах использования оборудования, а химическое вспенивание — при низких коэффициентах использования оборудования. Однако это сильно зависит от доли затрат на материалы в производственных затратах.

Материальные аспекты:

Также важно учитывать тип обрабатываемого материала. Эту конкретную область можно рассматривать с точки зрения температуры процесса, чувствительности к влаге и, наконец, наличия или отсутствия наполнителей.

Химические пенообразователи основываются на химической реакции с образованием газа, который действует как пенообразователь.Если реакция происходит слишком рано в стволе, образующийся газ может выходить обратно через слой твердых частиц и выходить из патрубка, что приводит к потере части или всего газового компонента и, следовательно, к небольшому пенообразованию или его отсутствию. Если температура процесса слишком низкая, реакция может вообще не происходить или будет происходить с такой медленной скоростью, что происходит только частичное образование газа. Напротив, при физическом вспенивании, таком как процесс MuCell, точное количество газа дозируется непосредственно в цилиндр за каждый цикл независимо от температуры процесса.Следовательно, физическое вспенивание подходит для всех температур процесса. Несмотря на то, что на рынке доступен широкий спектр химических пенообразователей, наиболее распространенные реагенты имеют температуру реакции в диапазоне от 160 до 200 ° C.

Второе соображение, связанное с материалом, — это его чувствительность к влаге. Большинство поставщиков материалов рекомендуют сушку смол. В некоторых случаях достаточно просто устранить любые брызги влаги на поверхности материала (типично для полиолефинов и стирольных материалов).В этом случае нет отрицательного влияния на характеристики материала. Другие материалы вступают в реакцию с водой, что приводит к снижению молекулярной массы материала и соответствующему снижению производительности. В этом случае сушка проводится не только по косметическим причинам, но и для достижения оптимальных характеристик материала. В этом случае важно выбрать химический пенообразователь, не образующий воду. Эта проблема устраняется при использовании физических пенообразователей.

Окончательное рассмотрение — это общий тип материала (полукристаллический или аморфный) и использование наполнителей.Материалы, в состав которых входят наполнители, имеют тенденцию к достижению хорошей ячеистой структуры как с химическими, так и с физическими пенообразователями. Это связано с тем, что наполнители действуют как зародышеобразователи для отдельных клеток, а также помогают контролировать структуру клеток за счет более быстрого охлаждения. В ненаполненных материалах, особенно ненаполненных полукристаллических материалах, существует тенденция к некоторому уровню неоднородности структуры ячеек с физическими пенообразователями. Это связано с тем, что единственными факторами, способствующими зарождению клеток при использовании физических пенообразователей с ненаполненными материалами, являются скорость падения давления и уровень SCF.Химические пенообразователи имеют тенденцию к самовозрастанию. Это приводит к более однородной структуре ячеек от ворот до конца заполнения с некоторыми незаполненными материалами, особенно с HDPE и PP. Кроме того, поскольку CO2 выходит из раствора медленнее, эндотермические CFA имеют тенденцию обеспечивать не только более однородную структуру клеток, но и более толстый слой кожи.

Преимущество самозаряжания с помощью CFA при использовании наполненных материалов и ненаполненных аморфных материалов гораздо менее значимо по сравнению с физическими пенообразователями.В частности, в случае стеклонаполненных материалов нет разницы в однородности структуры ячеек между физическим пенообразователем и химическим пенообразователем.

Геометрия детали:

Толщина стенки и соотношение проточной длины / толщины детали также будут определяющими факторами. Типичный химический пенообразователь может генерировать CO2 в количестве около 25% от общего добавленного количества. Это означает, что при добавлении 2% концентрата пенообразователя к полимеру образуется 0,5% по весу CO2.Здесь есть два соображения. Во-первых, CO2 — гораздо менее агрессивный пенообразователь, чем N2, поскольку CO2 выходит из раствора медленнее, чем азот. Это означает, что для роста клеток требуется больше времени. По мере уменьшения толщины стенок время охлаждения материала уменьшается, что позволяет сократить время для роста клеток. На 1 мм почти не произойдет снижения плотности при использовании CFA из-за скорости охлаждения материала в форме. При физическом процессе вспенивания можно использовать более высокие уровни CO2 или предпочтительно азота для создания структур пены при толщине стенок всего 0.35 мм. Оба сценария влияют на увеличение снижения плотности по сравнению с типичным CFA.

Согласованность процесса:

Согласованность процесса можно определить как способность производить одну и ту же структуру ячеек от части к детали. Это контролируется как консистенцией формовочной машины, так и размером порции, контролем скорости впрыска и температурой расплава, а также добавлением пенообразователя. В случае физического вспенивающего агента это относится к добавлению такого же количества SCF на основе дроби и управлению растворением этого SCF в расплаве полимера.В случае химического вспенивающего агента, который относится к добавлению правильного соотношения в подводящий канал, а также к управлению химической реакцией, которая производит CO2 или азот, который является фактическим пенообразующим компонентом.

В обоих случаях, химическом и физическом вспенивании, механизм дозирования пенообразователя должен быть точным и повторяемым. С помощью правильно спроектированной системы можно точно и многократно дозировать как химические пенообразователи, так и физические пенообразователи.

При использовании химического вспенивающего агента постоянство реакции, как уровень конверсии, так и положение в цилиндре, в котором реакция начинается и заканчивается, важны для воспроизводимости процесса.Как отмечалось выше, по мере изменения положения реакции количество выделяемого газа и количество, которое потенциально выходит из патрубка ввода, может изменяться, и это может создавать отклонения в формованной части из пенопласта.

В формовочную машину также внесены изменения, которые могут улучшить стабильность процесса. В качестве отправной точки использование запорного сопла и задвижек на горячих лотках обеспечит гораздо большее окно технологического процесса и контроль процесса. Также внесены изменения в конструкцию шнека, которые улучшат управление пенообразователем в цилиндре.Хотя не всем производителям физических или химических пенообразователей требуются модификации оборудования, Trexel понимает, что они имеют решающее значение для воспроизводимого процесса литья под давлением пены.

Остаточные побочные продукты:

Химические пенообразователи по природе процесса приводят к остаточным побочным продуктам химического процесса реакции. В некоторых случаях это может быть вода, которая, как упоминалось выше, может создавать проблемы с определенными полимерами. В других случаях эти компоненты могут привести к коррозии формы и отслоению ее поверхности.Необходимо выбрать правильный химический состав CFA, соответствующий требованиям материала / конструкции формы.

Физические пенообразователи не вызывают реакции и, следовательно, не образуют побочных продуктов реакции. Однако физические пенообразователи могут сделать компоненты с низкой молекулярной массой в полимере более подвижными, что приведет к более высокому уровню компонентов, выходящих из вентиляционных отверстий формы. Это одна из причин, по которой при использовании физических пенообразователей рекомендуется, чтобы форсунки были глубже. Тенденцию к более высокой подвижности низкомолекулярных компонентов можно также увидеть при использовании химических пенообразователей, поскольку это связано с природой сверхкритических жидкостей.

На некоторых рынках / некоторых материалах остаточные побочные продукты химических пенообразователей могут быть неприемлемыми. Например, некоторые медицинские устройства, контактирующие с биологическими жидкостями, или некоторые виды упаковки. Эти материалы также могут быть запрещены к использованию в некоторых рециркуляционных потоках.

Нормативные вопросы:

В отношении химических пенообразователей растет число нормативных вопросов. В частности, вспенивающие агенты на основе азодикарбонамида находятся в списках наблюдения в Европе. Важно понимать местные нормативные требования, касающиеся конкретных составов химических пенообразователей.

Таблица сравнения:

В таблице ниже представлено сравнение химических пенообразователей и процесса MuCell в отношении конкретных типов материалов и конструкций деталей.

Характеристика

CBA

MuCell ®

Структура ячеек — Общие

0

+

Структура ячеек — Ненаполненные олефины

0

Товарные смолы

+

+

Инженерные смолы

0

+

Широкое окно процесса

+

Возможное снижение веса

0

+

Стабильность размеров

+

+

Качество поверхности

0

Тонкостенные детали (<2.5 мм)

0

+

Очень тонкая стенка (<2 мм)

+

Побочные продукты реакции

+

Уменьшение усилия зажима

+

+

Давление вспенивания газа

0

+

Учитывая эти эффекты материала, наиболее распространенная область пересечения между двумя технологиями — детали, изготовленные из обычных материалов (HDPE, PP, PS, ABS) с наполнителями или без них.По мере повышения температуры процесса поиск подходящих марок химического вспенивающего агента становится все труднее.

Резюме:

В целом химические вспенивающие агенты имеют преимущество перед технологиями физического вспенивания в:

  • Относительно более толстая стенка (4 мм и более)
  • Низкий расход материала или низкая загрузка оборудования
  • Смолы товарные ненаполненные.
  • Устранение вмятин с незначительным косметическим эффектом

Технологии физического вспенивания имеют преимущество перед химическими вспенивающими агентами по:

  • Толщина стенки менее 2 мм, в частности менее 1.5 мм
  • Температура процесса ниже 175 ° C или выше 270 ° C
  • Высокий расход материала / высокая загрузка оборудования
  • Максимальное снижение веса за счет вспенивания
  • Снижение веса за счет оптимизации конструкции

С учетом этих факторов, наиболее частые области пересечения этих двух технологий связаны с деталями, изготовленными из обычных материалов (HDPE, PP, PS, ABS) с наполнителями или без них, с толщиной стенки в диапазоне от 2 до 3 мм. По мере увеличения температуры процесса и уменьшения толщины стенки преимущества химического пенообразователя становятся меньше по сравнению с физическим пенообразованием, особенно когда азот является физическим пенообразователем.

Что делает мыльную пену? | HowStuffWorks

В мире существует множество различных видов мыла, и у большинства из них есть одна общая черта: они могут создавать пузыри. Когда вы собираете вместе кучу крошечных пузырьков, мы называем это пеной или пеной . Неважно, говорите ли вы о кусковом мыле, шампуне, мыле для посуды или стиральном порошке — то же самое происходит, когда вы смешиваете любое из них с воздухом и водой. Понимание того, почему это происходит, является ключом к пониманию того, как работает мыло.

Простое объяснение того, почему некоторые мыльные пены, состоит в том, что эти мыла содержат химические вещества, называемые пенообразователями . Обычными вспенивающими агентами, используемыми в потребительских товарах, являются химические вещества лаурилсульфат аммония и — еще более распространенный — додецилсульфат натрия (иногда называемый лауретсульфатом натрия) [источники: Филдс, Розен]. Эти ингредиенты не только действуют как пенообразователи, но и действуют как поверхностно-активные вещества . Поверхностно-активное вещество снижает поверхностное натяжение воды и может разрушать жир или кожный жир на коже, позволяя смыть грязь.Однако, чтобы понять, как именно образуются пузыри, требуется немного более сложное объяснение.

Представьте себе стакан воды. Думайте об этом как о большой вечеринке, где все действительно любят друг друга. Внутри стакана все молекулы воды сгруппированы вместе, потому что они одинаково притягиваются друг к другу. Однако молекулы на поверхности находятся на краю стороны. Над ними нет молекул, на которых можно было бы висеть, поэтому они крепко держатся за молекулы по бокам.В результате получается поверхностное натяжение .

Молекулы мыла тоже тусовщики, но они не похожи на молекулы воды, им нравится смешиваться. С одной стороны, их привлекает вода. Но другой конец притягивается воздухом и вещами, которые делают нас грязными, такими как масло, жир и сажа. Поэтому, когда вы кладете мыло в воду, концы молекул мыла, которые к нему притягиваются, сразу же захватываются, а другие концы торчат прямо в воздухе. Любые молекулы мыла, попавшие в ловушку под ними, будут пробиваться на поверхность, и в конечном итоге вы получите три слоя: слой молекул мыла, слой воды и еще один слой молекул мыла, отталкивающих себя от основной массы воды внизу.Эти три слоя образуют стенку пузыря [источник: Грунер]. Когда это происходит быстро, вы получаете кучу крошечных пузырьков, также известных как пена.

Различные концы молекул мыла также делают мыло таким хорошим очищающим средством. Как вы узнали ранее, когда вы смешиваете мыло с водой, оно снижает поверхностное натяжение воды, разделяя молекулы воды, поскольку молекулы мыла проталкиваются между ними. Между тем, другие концы молекул мыла, которые притягиваются к грязи, цепляются за нее.Когда несколько молекул мыла прикрепляются к одному и тому же куску грязи, они в конечном итоге разбивают его на крошечные частицы, которые затем можно легко смыть [источник: Стенеш].

Чтобы узнать больше о мыле и других средствах по уходу за кожей, просмотрите ссылки на следующей странице.

Пенообразователь — wikidoc

Главный редактор: С. Майкл Гибсон, M.S., M.D. [1]


Пенообразователь представляет собой поверхностно-активное вещество, которое, когда присутствует в небольших количествах, способствует образованию пены или повышает ее коллоидную стабильность, ингибируя слипание пузырьков. [1]

Лауретсульфат натрия или сульфат лаурилового эфира натрия ( SLES ) — это моющее и поверхностно-активное вещество, содержащееся во многих продуктах личной гигиены (мыло, шампуни, зубная паста и т. Д.). Это недорогой и очень эффективный пенообразователь. Лаурилсульфат натрия (также известный как додецилсульфат натрия или SLS ) и лаурилсульфат аммония ( ALS ) обычно используются в качестве альтернативы SLES в потребительских товарах. [2] Хотя SLS является известным раздражителем, [3] [4] некоторые данные и исследования показывают, что SLES также может вызывать раздражение после длительного воздействия. [5] [6]

Кроме того, пенообразователь представляет собой материал, который при определенных условиях (обычно при высокой температуре) разлагается с выделением газа, который можно использовать для превращения жидкости в пену. Например, порошкообразный гидрид титана используется в качестве вспенивающего агента при производстве металлических пен, поскольку он разлагается с образованием титана и газообразного водорода при повышенных температурах. С той же целью используется гидрид циркония (II).

Список литературы

  1. ↑ 1972, 31, 612 Сборник химической терминологии IUPAC, 2-е издание (1997)
  2. ↑ Лауретсульфат натрия POE (2).Chemical Land 21, Сеул, Корея. Идентификация продукта
  3. ↑ Агнер Т. Восприимчивость пациентов с атопическим дерматитом к раздражающему дерматиту, вызванному лаурилсульфатом натрия. Acta Derm Venereol. , 1991; 71 (4): 296-300. Абстрактный
  4. ↑ А. Нассиф, С. Чан, Ф. Дж. Сторрс и Дж. М. Ханифин. Резюме: Патологическое раздражение кожи при атопическом дерматите и при атопии без дерматита. Arch Dermatol. ноябрь 1994 г .; 130 (11): 1402. Абстрактный
  5. ↑ Магнуссон Б., Гилье О.Аллергический контактный дерматит от жидкости для мытья посуды, содержащей сульфат лаурилового эфира. Acta Derm Venereol. 1973; 53 (2): 136-40. Абстрактный
  6. ↑ Ван Хаут Н., Думс-Гуссенс А. Шампунь-дерматит, вызванный кокобетаином и сульфатом лаурилового эфира натрия. Контактный дерматит. Март 1983 г .; 9 (2): 169. Абстрактный

См. Также

Шаблон: Электронный номер infobox 990-999

Шаблон: Источники WikiDoc Шаблон: Jb1

Как работают противовспенивающие агенты

Автор: AMSI USA | Комментарии к записи Как работают пеногасители отключены

Для большинства жидкостных систем контроль пенообразования является сложной задачей.Чистые жидкости не пенится. В водной системе загрязнители, такие как поверхностно-активные вещества, белки, мелкие твердые частицы, будут образовывать в воде стабильную пену. Пена значительно снизит эффективность системы, если пена или увлеченный воздух нежелательны. Чтобы предотвратить проблемы с пеной и обеспечить бесперебойную работу процесса, во многих приложениях будет использоваться пеногаситель или пеногаситель.

Wha t Пеногаситель?

Химический состав пеногасителей и пеногасителей часто схож, их основное различие заключается в сроках применения.Пеногасители используются для контроля существующей пены, в то время как пеногасители используются для предотвращения образования пены.

Обычно пеногасители и пеногасители представляют собой инертные химические вещества. Они состоят из жидкости, такой как минеральное масло, силикон и / или гидрофобный полиол, и гидрофобного твердого вещества, такого как гидрофобный диоксид кремния, этилен-бис-стеарамид, жирная кислота и / или жирный спирт. Эффективный пеногаситель должен быть нерастворимым в среде, которую он пенетрирует, иначе он не будет работать. Однако пеногаситель не должен быть настолько несовместимым, чтобы вызывать проблемы отложения.

Как работают пеногасители?

Для работы пеногасителя или пеногасителя необходимы две вещи:

  1. Входной коэффициент больше нуля
  2. Коэффициент укрытия больше нуля

Они выражаются в простых алгебраических выражениях ниже:

  1. E = 𝑦w / a + 𝑦w / o + 𝑦o / a
  2. S = 𝑦w / a — 𝑦w / o — 𝑦o / a

Где:

  • 𝑦w / a = поверхностное натяжение пенообразующей жидкости
  • 𝑦w / o = межфазное натяжение между пеногасителем и пенообразующей жидкостью
  • 𝑦o / a = поверхностное натяжение пеногасителя

Пеногаситель проникает на поверхность раздела между воздухом и ламелями, стенкой пузыря.Пеногаситель проникает через стенку пузыря, перекрываемую каплей пеногасителя. Это называется «перекрытием пленки», и по мере того, как пеногаситель распространяется, стенка пузыря истончается. После того, как пеногаситель попадает в ламель, пеногаситель на ламеле образует линзу, которая начинает распространяться. Постепенный процесс растекания уменьшает толщину линзы, форма которой изменяется при движении пены. Напряжения возникают до тех пор, пока линза не сломается и не разорвется пенопласт. Полученная пленка значительно менее эластична, чем пленка поверхностно-активного вещества, которое ранее стабилизировало ламели.Эта дестабилизация способствует разрыву ламели.

Ant ifoam Преимущества

Пена может сильно повредить функции жидкостной системы и другие производственные процессы. Это приводит к таким эксплуатационным воздействиям, как:

  • Несоответствие плотности продукта
  • Повреждение машин или оборудования, используемого в производстве
  • Вмешательство в процессы разделения или нанесения покрытия, снижение качества продукта
  • Кавитация насоса

Пена может вызвать проблемы во всем производственный процесс из-за простоев, необходимых для решения проблем, связанных с пеной.Пеногасители сводят к минимуму эксплуатационные последствия пены, предотвращая образование пены до того, как это станет проблемой, что позволяет экономить время и деньги.

Пеногасители

Пеногасители используются в самых разных областях.

Пищевая промышленность и агропромышленный комплекс

Пищевая промышленность и агропромышленный комплекс подвержены проблемам с пеной из-за уровней обрабатываемого органического материала, давления, перемешивания, химических реакций и других факторов, связанных с технологическим процессом. Типичные области применения:

  • Сепарация и переработка зерна
  • Ферментация
  • Мытье и переработка фруктов и овощей
  • Переработка мяса и птицы
  • Молочные продукты, напитки, рассольные системы и многое другое

Очистка воды

Контроль пенообразования критически важны для поддержания безопасности и эффективности муниципальных и промышленных водоочистных сооружений.Пеногасители предотвращают образование пены на водной или воздушной основе на многих этапах процесса обработки. Пеногасители используются в таких областях, как:

  • Резервуары аэрации
  • Очистка котловой воды
  • Осветлители
  • Градирни
  • Уравнительные резервуары
  • Испарительная очистка воды
  • Конечные стоки
  • Мембрана
  • захоронения отходов
  • Биопленочные реакторы с подвижным слоем
  • Последовательные реакторы периодического действия

Краска, чернила, покрытия и клеи (PICA)

Пена образуется из-за тщательного перемешивания, измельчения и химических реакций, участвующих в производстве материалов PICA.Неуправляемая пена приводит к увеличению времени производства, снижению эксплуатационной эффективности и физическим дефектам продукта, таким как кратеры, «рыбьи глаза» и точечные отверстия. Чтобы предотвратить эти неудачи, пеногаситель используется в следующих областях:

  • Измельчение полимеров / пигментов
  • Наполнение упаковки
  • Сдвиг или распыление

Химическое производство

Противопенные и другие средства контроля пенообразования широко используются на всех этапах химического производства. производственный процесс для регулирования производства пены.

Чистящие составы и процессы

Средства для контроля пенообразования играют решающую роль в эффективности как производства чистящих средств, так и самих продуктов. Они применяются в различных мощностях при производстве и использовании:

  • Моющих средств для стирки
  • Средств для чистки ковров
  • Средства личной гигиены
  • Мыло и моющее средство

Applied Material Solutions Antifoaming Agent Решения для прикладных материалов 9 предлагает силиконовые и несиликоновые противовспенивающие растворы для различных областей применения.Наша команда работает, чтобы оптимизировать время, место и частоту добавления пеногасителя в ваш технологический процесс. Для получения дополнительной информации о пенообразовании, связанных с этим проблемах и профилактических мерах загрузите нашу электронную книгу прямо сейчас. Если вам нужна помощь в выборе пеногасителя для вашего процесса или для просмотра образцов, свяжитесь с нами сегодня.

Ответить

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *