Обратный звонок

Тел. +7 (963) 227-29-99, +7 (903) 840-41-09, +7 (903) 840-55-60

Россия, г. Москва, ул. Косыгина, д. 4, стр.11, офис 507

Россия, г. Тула, ул. Набережная, д. 7

Как производить пеноизол

Итак, рассмотрим классическую схему производства пеноизола при помощи установки ГЖУ.

В один бак заливается смола.

В другой бак раствор ОФК и ПАВ. Пропорции примерно равны :1% ОФК и 1% ПАВ (зависит от установки и от жесткости воды).

Центробежным насосом раствор подается в пеногенератор. Туда же поступает сжатый воздух из компрессора. Пенообразователь представляет собой тубус , наполненный металлической или пластиковой сеткой ,стружкой, шариками от подшипников , и прочей дрянью, служащей для одной цели – создать максимально большую площадь поверхности. Пузырьки воздуха образуются именно на границе сред .Вспомните детский опыт с колечком ,которое мы опускали в мыльную пену а затем дули в него для получения мыльных пузырей.

На выходе из пеногенератора формируется поток мыльной пены, куда впрыскивается смола либо струйно , либо аэрозольно . Смола тоже подается центробежным насосом. Затем смесь мыльной пены и смолы движется по шлангу диаметром от 35 до 45 мм и длинной от 10 до 20 м и при этом перемешивается. В мыльной пене уже содержится катализатор ( ОФК ), который ускоряет реакцию полимеризации смолы , попавшей на стенки пузырьков. После выхода из шланга пена полимеризуется.

Недостатки установки:

а) пеногенератор:

1. В пеногенератор под давлением 2-2.5 атм. подаются раствор и сжатый воздух , которые постепенно сжимают наполнитель, что в свою очередь приводит к ухудшению пенообразования. Необходимо постоянно контролировать ,чтобы наполнитель был равномерно распределен по объему пеногенератора (это не касается шариков от подшипников ).

2. В случае забивания выходного шланга, перегиба, либо противодавления пены при заливке в полость в нем может создаться высокое давление и часть смолы может попасть в пеногенератор. Там она благополучно полимеризуется и вы получите такой колтун , который очистить достаточно сложно .

3. В основном в пеногенераторах этого типа используется спутанная металлическая сетка , на которую сильно воздействует ОФК. Если фирма «МЕТТЭМ» относилась к оборудованию серьезно и закладывала в тубусы импортную сетку, стойкую к ОФК, которая служила достаточно долго, то сейчас, т.к. Фирмы «МЕТТЭМ» больше нет на рынке Вы рискуете через 2 месяца работы увидеть наполнитель рассыпавшемся в труху .

б) НАСОСЫ: в установках типа ГЖУ применяются центробежные насосы . Эти насосы создают максимальное давление 4 атм. и при этом их производительность падает до нуля.

1. Самый большой недостаток этих насосов – зависимость производительности от противодавления. При чем если на выходе из шланга создалось противодавление , например , вы случайно перегнули шланг , решили поднять шланг на 2-3 метра при заполнении пустот и т.д., то насосы по линии раствор и по линии смола будут менять свою производительность неодинаково, т.к. у этих жидкостей разная вязкость. Именно поэтому можно гаратировать , что нужной пропорции между раствором и смолой вы не добьетесь НИКОГДА .Пропорция всегда будет плавать. На практике это означает , что местами у вас будет легкая и хрупкая пена ( от недостатка смолы и избытка ОФК ), а местами пеноизол будет тяжелый и мягкий (от избытка смолы и недостатка ОФК ). А местами пена упадет из-за большого недостатка ОФК. ( Реакция полимеризации идет медленно и пузырьки успевают схлопнуться ).

2. «МЕТТЭМ» изготавливал импеллер и головку насоса по линии раствор из нержавейки. Если Вы все же решили купить подделку под ГЖУ , а т.к. фирмы «МЕТТЭМ» больше нет ,все остальные продаваемые ГЖУ подделки и плагиат ,требуйте головку центробежного насоса по линии раствор из нержавейки. Иначе ОФК быстро «съест» Ваш насос.

в) Некачественное смешение .

г) Неравномерное вспенивание .

На этих двух пунктах я остановлюсь позже .

Сейчас перейдем к установкам типа «ПЕНА –2000» .

Основное преимущество установок подобного типа перед ГЖУ – отсутствие пеногенератора. В них пена создается за счет турбулентных потоков воды и воздуха в шланге при трении о стенки шланга . Затем в поток пены ,также как в ГЖУ , впрыскивается  смола и смешение происходит в выпускном шланге. А раз нет пеногенератора , то нет и недостатков с ним связанных .

В связи с тем, что в «ПЕНЕ-2000» используются центробежные насосы , то недостатки по поддержанию необходимой пропорции и чувствительность к противодавлению у них эдентичны с ГЖУ .

По тому же принципу , что и «ПЕНА-2000» работает украинская установка «Стандарт» . Ребята ,которые ее изготавливают и продают , утверждают ,что это установка нового поколения . Вынужден разочаровать . Единственное отличие этой установки от «ПЕНЫ-2000» использование шестеренчатого насоса по линии смолы .

Хорошо это или плохо?

С одной стороны хорошо. В каждый момент знаешь сколько смолы уходит в единицу времени . И все. Других положительных моментов здесь нет. Плотность и качество пены определяется пропорцией между количеством воды ,воздуха и смолы. При изменении противодавления в выпускном шланге подача смолы не изменится. А раствора? Ведь там стоит центробежный насос . И если в системе с двумя центробежными насосами при возросшем противодавлении снижалась производительность у обоих насосов пропорционально ( с погрешностью из-за разной вязкости жидкостей ) , то в «Стандарте» изменение производительности произойдет только по линии раствора , т.е. диспропорция будет больше.

На самом деле подачу по линии смолы пытались зафиксировать не раз . У фирмы НСТ есть установка под маркой «ПЕНА-2000» с винтовым насосом по линии смолы . Фирма «Терможилстрой» г.Владимир (директор Андрей Коновалов ) уже много лет работает на собственной установке с шестеренчатым насосом по линии смолы . Но если  Андрей использовал как привод для шестеренчатого насоса асинхронный двигатель с редуктором , то украинские братья пошли по простому пути – поставили как привод электродрель. С этим приводом я хорошо знаком . Мы использовали в установках «ПОТОК 6» . Коллекторный двигатель гораздо более чувствителен к перепадам напряжения . Даже установив потенциометр в определенное положение не можешь быть уверен , что при следующем включении получишь нужное число оборотов . Поэтому изобретатели вынуждены были поставить на электродрель тахометр и использовать стабилизатор (который , кстати, в комплект не входит ) . К сожалению обратной связи там нет . Т.е. при изменении числа оборотов двигателя прибор добросовестно покажет вам цифры .Вопрос, как часто Вы во время работы будете смотреть на экран ?

Итак, вынужденную меру при использовании коллекторных двигателей (установку тахометра)нам пытаются выдать, за новое слово в производстве пеноизола. Совсем как у Дейла Карнеги : «Если ты получил лимон , сделай из него лимонад». Стандарт рекламируется, как установка с изменяемой производительностью. УЖАСНО. Особенно для новичка .

Открою страшную тайну. В производстве пеноизола не нужна ,а очень даже вредна изменяемая производительность . Если Вы хотите получать нормальный материал , то должны стремиться к соблюдению стабильности ВСЕХ ПАРАМЕТРОВ . Именно поэтому наиболее качественный материал получают в цехах , а не на стройплощадке .

Прошу прощения у читателя за то , что уделил столько внимания установке «Стандарт», хотя она этого не заслуживает . Просто создатели этой установки ведут очень агрессивную рекламу , на которую могут легко поддаться люди впервые решившие заняться производством пеноизола .

Как решены проблемы стабильной подачи компонентов на установке "Поток"

Во-первых, мы решили, что в производстве пеноизола важнее всего стабильность подачи компонентов по линии  Смола и линии Раствор. Это решает много проблем.

Прежде всего, легко заранее подобрать минимально необходимую концентрацию пенообразователя и кислоты, что в свою очередь:

1.      Благотворно влияет на качество производимого пенопласта.

2.      Делает предсказуемым плотность продукта.

3.      Снижает себестоимость материала.

На установке «Поток-6» мы использовали для этой цели силовые перистальтические насосы собственной конструкции. Они показали хорошие результаты, но не решили некоторых проблем. Максимальное давление, которое они могли создать – 6 атм. Учитывая, что это рабочее давление при нашем способе вспенивания,  насосы позволяли проводить заливку только в горизонте с установкой, с максимальным превышением 3-4 м. Кроме того, качество расходного материала (резиновых трубок) оставляло желать лучшего. Можно было пойти по пути подбора более качественных трубок, например, армированных силиконовых, либо полиуретановых, но это не решало проблему недостатка рабочего давления. Поэтому от перистальтических насосов пришлось отказаться.

В установках «Поток-7» и «Поток-9» мы используем дозировочные плунжерные насосы высокого давления с асинхронным двигателем. Берем стандартные немецкие. Пластиковую голову для них делаем сами. Данные насосы позволяют работать с земли, поднимая на этажи только шланги. В Чите, установкой «Поток-9» заливали 14 этаж, при этом установка находилась внизу.

Основной замысел: пропорции всех компонентов подбираются заранее, при замешивании раствора. При работе подача компонентов по линии смола и по линии раствор неизменны. Плотность регулируется подачей воздуха. Из контрольно-измерительных приборов только манометр на воздушной магистрали, который покажет Вам плотность пены.

Теперь перейдем к смешению и вспениванию, тем процессам, которые я опустил вначале статьи.

Итак, качество смешения.

Повторюсь. Один из компонентов нужный для производства карбамидного пенопласта катализатор (ОФК). Чем лучше мы распределим молекулы катализатора по объему смолы, тем меньше нам его будет нужно и тем лучше получится материал. Химическая реакция будет идти с одинаковой скоростью, полимерные цепочки будут примерно одной длины, при полимеризации не будет возникать внутренних напряжений, приводящих к дополнительной усадке. Какое же необходимо количество кислоты? Пенообразователь держит пузырьки пены примерно 15-20 минут, после чего они начинают лопаться, а это значит, что полимеризация должна пройти за 10-15 минут.

В установках ГЖУ, «Пена-2000», «Стандарт», сначала формируется поток пены, затем в неё впрыскивается смола и перемешивается механически при помощи сжатого воздуха.

В установках «Поток» вначале смешивается раствор со смолой, при помощи сжатого воздуха, без образования пузырьков и только потом эта смесь вспенивается. Что легче?

Представьте, что Вам нужно распределить равномерно вязкую жидкость по тончайшим стенкам слипшихся пузырьков (стенка одного пузырька, является одновременно стенкой трех, четырех соседних) механическим перемешиванием не разрушив при этом пену. Нелегкая задача. Скорее всего невыполнимая в принципе.

С другой стороны смешать две жидкости.

Сравните сами.

Но это умозрительное сравнение. Если я прав, этому должно быть цифровое подтверждение. Итак, сколько кислоты используют разные установки? При сравнении я буду указывать два отношения: процент содержания кислоты в растворе (с учетом разной жесткости воды) и отношения подаваемого раствора к смоле (с учетом вязкости смолы). Т.е. при одинаковом процентном содержании кислоты в растворе, если раствора подается больше, по отношению к смоле, то соответственно на единицу массы смолы придется больше кислоты.

ГЖУ, « Пена-2000»  - 1-2% кислоты в растворе, 1,5-2,5/1 соотношение раствор/смола.

«Стандарт» - 5% кислоты в растворе, 1,5 -2,5/1 соотношение раствор/смола.

«Поток» - 0,5-1% кислоты в растворе, 1-1,5/1 соотношение раствор/смола.

Дальнейшие комментарии, я думаю, излишни.

Поговорим лучше о вспенивании.

Я уже рассказывал, как получается пена на установках ГЖУ. Но если бы не было вторичного вспенивания, то пеноизол нельзя было бы получить. Что такое вторичное вспенивание? При добавлении в поток пены смолы (либо струйно, либо аэрозольно) и дальнейшем механическом перемешивании при помощи сжатого воздуха часть пузырьков лопается. При этом раствор, содержавшийся в стенке пузырька, перемешивается с водным раствором полимера (смолой) и создает новый пузырек. Это происходит при помощи трения о стенки шланга. Как пример, вспомните получение мыльной пены в стаканчике для бритья при помощи кисточки. Роль кисточки выполняет сжатый воздух, а роль стаканчика стенки шланга. Чем больше пузырьков лопнет и образуется вновь, тем качественнее будет смешение раствора со смолой, т.е. чем длиннее подающий шланг, тем лучше. Но здесь есть свои ограничения. Ограничением является мощность компрессора. На определенной длине шланга воздух теряет энергию, преодолевая трение о стенки шланга, и перестает перемешивать пену со смолой, а просто перемещает  пену вдоль шланга к выходу. При этом разрушение пузырьков на границе шланг/пена продолжается, т.е. мы просто теряем часть пены. При этом жидкость образующаяся на стенках шланга не формирует новых пузырьков, и не перемещается со скоростью потока пены , а  медленно стекает струйкой если есть естественный уклон, полимеризуется и забивает шланг. Вроде бы рецепт прост. Надо просто поставить более мощный компрессор. Но это не так. При избытке воздуха, в пене появляются воздушные раковины, что ухудшает качество пеноизола. В идеале, воздуха нужно ровно столько, сколько пены мы хотим получить.

По принципу вторичного вспенивания, работают установки «Пена-2000» и «Стандарт».

Качество пены зависит от размера и равномерности пузырьков. Чем более длительно и с большей энергией мы перемешиваем пену, тем пузырьки меньше и ровнее. Но в любом случае сколько не перемешивай пену кисточкой нельзя получить пену, которая сравнилась бы с пеной, которая содержится в баллончиках для бритья. Для этого надо изменить способ вспенивания.

На установках «Поток» мы изменили способ. Мы вначале смешиваем воздухом две жидкости под давлением без образования пены, при этом часть воздуха растворяется в жидкости. При движении по шлангу давление снижается и жидкость вскипает с образованием мельчайших пузырьков по всему объему одновременно. Остаток воздуха довспенивает жидкость вторичным  вспениванием. Причем воздух обладает большей кинетической энергией, чем в остальных установках, т.к. подается с большим давлением. Поэтому нам требуется компрессор с меньшим расходом воздуха и мы имеем возможность встроить его в установку («Поток-7).

 

(продолжение следует)

 

Александр Великанов.

г. Тула