核心概念:什么是聚氨酯軟泡(記憶棉)?
聚氨酯枕頭用的是一種特殊的聚氨酯軟泡,俗稱(chēng)“慢回彈海綿”或“記憶棉”。其特點(diǎn)是具有開(kāi)放式的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和溫感性,能根據(jù)壓力和溫度塑形。生產(chǎn)這種材料需要使用特定的配方(通常包含多種聚醚多元醇、異氰酸酯MDI、水、胺催化劑、錫催化劑、硅油等)和精密的生產(chǎn)設(shè)備。
一、主要生產(chǎn)設(shè)備清單(全套生產(chǎn)線(xiàn))
一條完整的聚氨酯枕頭生產(chǎn)線(xiàn)主要由以下核心設(shè)備組成:
高壓發(fā)泡機(jī): 生產(chǎn)線(xiàn)的“心臟”。
環(huán)形生產(chǎn)線(xiàn) 或 圓盤(pán)生產(chǎn)線(xiàn): 生產(chǎn)線(xiàn)的“軀干”,承載模具并提供固化環(huán)境。
模具系統(tǒng): 決定枕頭形狀和尺寸。
破泡機(jī): 后處理關(guān)鍵設(shè)備。
輔助設(shè)備
原料儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng): 原料儲(chǔ)罐、溫控系統(tǒng)、輸送泵。
通風(fēng)系統(tǒng): 排出發(fā)泡過(guò)程中產(chǎn)生的刺激性氣體。
脫模劑噴涂系統(tǒng): 自動(dòng)或手動(dòng)給模具噴涂脫模劑。
清洗系統(tǒng): 用于清洗發(fā)泡機(jī)的混合頭。
控制系統(tǒng): PLC或計(jì)算機(jī)中央控制,精確控制各組分流量、溫度、壓力等參數(shù)。
二、詳細(xì)生產(chǎn)過(guò)程
階段一:生產(chǎn)準(zhǔn)備
原料準(zhǔn)備與輸送:
多種聚醚多元醇、MDI、添加劑(催化劑、硅油等)分別存放在恒溫的原料儲(chǔ)罐中。
通過(guò)管道和計(jì)量泵,將原料精確輸送到高壓發(fā)泡機(jī)的相應(yīng)料缸中,并保持恒定的溫度(通常25°C ± 2°C),以確保原料粘度和反應(yīng)活性穩(wěn)定。
模具準(zhǔn)備:
將制作好的枕頭模具(通常是鋁合金材質(zhì),導(dǎo)熱好,耐用)安裝在環(huán)形線(xiàn)或圓盤(pán)線(xiàn)的傳送帶上。
通過(guò)自動(dòng)噴霧裝置或人工為模具腔內(nèi)噴涂脫模劑,便于后續(xù)脫模。
階段二:混合與澆注
精密計(jì)量與混合:
高壓發(fā)泡機(jī)是核心技術(shù)。它通過(guò)高壓泵將各組分原料加壓到很高壓力(通常120-200 bar)。
高壓原料通過(guò)管道輸送到混合頭。在混合頭內(nèi),高壓原料通過(guò)極其精密的細(xì)小噴嘴對(duì)撞沖擊,實(shí)現(xiàn)瞬間均勻混合。
高壓機(jī)的優(yōu)勢(shì):混合效率高,無(wú)攪拌軸,無(wú)需溶劑清洗(自清潔式),配方比例極其精確,泡孔結(jié)構(gòu)細(xì)膩均勻。這對(duì)于生產(chǎn)高質(zhì)量的記憶棉至關(guān)重要。
澆注:
操作工人將混合頭對(duì)準(zhǔn)模具上的澆注口。
按下按鈕,混合頭打開(kāi),已經(jīng)混合好的液料在極短時(shí)間內(nèi)(通常1-3秒)被注入模具中。澆注量由機(jī)器精確控制。
階段三:熟化與成型
發(fā)泡與固化:
充滿(mǎn)液料的模具隨著環(huán)形生產(chǎn)線(xiàn)(一條封閉的、帶有烘道的循環(huán)軌道)或圓盤(pán)生產(chǎn)線(xiàn)(一個(gè)大型旋轉(zhuǎn)平臺(tái))緩慢移動(dòng)。
在移動(dòng)過(guò)程中,原料在模具內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng):產(chǎn)生氣體(CO?)、膨脹、充滿(mǎn)整個(gè)模腔,并逐步固化定型。
生產(chǎn)線(xiàn)所在的通道(烘道)保持一定的溫度(通常40-60°C),以促進(jìn)反應(yīng)并控制固化速度。整個(gè)過(guò)程大約需要5-15分鐘。
階段四:后處理
1.
開(kāi)模與取胚:
模具運(yùn)行到生產(chǎn)線(xiàn)末端后,由機(jī)械或人工打開(kāi)模具,取出已經(jīng)成型的枕頭泡沫“胚體”。此時(shí)泡沫已定型但內(nèi)部可能未完全反應(yīng),手感略粘。
破泡:
這是記憶棉生產(chǎn)的關(guān)鍵步驟!
剛脫模的泡沫胚體是閉孔結(jié)構(gòu),手感發(fā)悶,不具備慢回彈特性。
必須通過(guò)破泡機(jī)(也稱(chēng)壓泡機(jī)、裂泡機(jī))對(duì)胚體進(jìn)行物理碾壓。機(jī)器通過(guò)一對(duì)相反旋轉(zhuǎn)的輥筒,將泡沫胚體壓扁、釋放內(nèi)部氣體、撕破閉孔細(xì)胞壁,從而形成開(kāi)放的、透氣的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。
經(jīng)過(guò)破泡后,枕頭才呈現(xiàn)出特有的慢回彈效果和透氣性。
熟化:
破泡后的枕頭被送入熟化烘道或大型烘箱中,在較高溫度(通常80-120°C)下放置數(shù)小時(shí)。
目的是讓泡沫內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)徹底完成,消除殘留氣味,穩(wěn)定泡沫的物理性能(如回彈率、耐久性)。
階段五:檢測(cè)與包裝
冷卻與檢測(cè):
熟化后的枕頭取出,在通風(fēng)處自然冷卻至室溫。
進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè),包括尺寸、密度、硬度、回彈時(shí)間等。
切割與包裝:
對(duì)于某些設(shè)計(jì),可能需要將發(fā)泡成的胚體切割成特定形狀(如曲線(xiàn)型、波浪形)。
最后,套上枕套,進(jìn)行真空壓縮包裝,縮小體積以便于運(yùn)輸和儲(chǔ)存。
總結(jié)
一套完整的聚氨酯枕頭生產(chǎn)線(xiàn)是一個(gè)集精密化工計(jì)量、機(jī)械自動(dòng)化和熱工學(xué)控制于一體的復(fù)雜系統(tǒng)。高壓發(fā)泡機(jī)保證了原料混合的精確和泡孔質(zhì)量;環(huán)形/圓盤(pán)生產(chǎn)線(xiàn)提供了可控的固化環(huán)境以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn);而破泡機(jī)則是賦予記憶棉靈魂的關(guān)鍵后處理設(shè)備。投資這樣一條生產(chǎn)線(xiàn)需要雄厚的資金和技術(shù)實(shí)力,但對(duì)建立自主品牌和掌控產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。

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