داو اولین پیاده‌سازی صنعتی فناوری فوم PASCALTM را اعلام کرد، یک فناوری جدید فوم پلی یورتان برای ساخت یخچال‌ها و فریزرهای خانگی. فناوری فوم Dow PASCALTM ترکیبی پیشرفته از عایق پلی یورتان ریجید عالی و پرکننده را ارائه می‌دهد که نیازهای بهره‌وری تولیدکنندگان و نیازهای مصرف‌کنندگان در مصرف انرژی را برطرف می‌کند. این فناوری، بهره وری انرژی وسایل برودتی را بهبود می بخشد و در عین حال فضای بزرگی را برای بهبود طراحی ارائه کرده و همچنین استانداردهای دولتی را با یک راه حل پایدار بلند مدت ارائه می دهد. با سیستم های فوم PASCAL TM مبتنی بر هیدروکربن، کارایی انرژی سیستم های فوم معمولی با استفاده از عامل فوم زای HFC 245fa به راحتی قابل تامین است. فناوری فوم PASCALTM مبتنی بر استفاده از کاهش کنترل شده فشار درون قالب در فیکسچری است که در آن دستگاه برودتی با سیستم فوم پلی یورتان تزریق می شود. بکارگیری این مفهوم به طور قابل توجهی قابلیت جریان را بهبود می بخشد. ما معتقدیم که این سیستم‌های فوم PASCALTM جدید ارائه شده توسط Dow راه‌حلی مقرون‌به‌صرفه برای بهبود بهره‌وری انرژی یخچال‌ها و فریزرها ارائه می‌کنند و در عین حال به سازنده دستگاه اجازه می‌دهند تا نرخ خروجی را افزایش دهد.
در سطح جهان، بخش خانگی یکی از بزرگترین مصرف کنندگان انرژی الکتریکی است. با وجود اینکه پیشرفت‌های فنی مداوم در بهره‌وری لوازم الکتریکی وجود داشته است، این پیشرفت‌ها با افزایش استفاده، تعداد و اندازه لوازم بزرگ عرضه‌شده در بازار جبران شده است. به طور خاص، صنعت جهانی لوازم برودتی ملزم به تولید یخچال‌ها و فریزرهایی است که با قوانین انرژی بسیار سختگیرانه مطابقت دارند که به طور مداوم در حال تکامل هستند و نیاز به بهره‌وری انرژی نهایی با استاندارد بالا دارند. در حال حاضر انواع مختلفی از عوامل فوم زا (BAs) در سطح جهانی در ساخت فوم پلی یورتان (PU) برای عایق کاری لوازم خانگی مانند هیدروکلرو فلوئوروکربن ها (HCFCs)، هیدروفلوئوروکربن ها (HFC ) و هیدروکربن ها (HCs ) استفاده می شوند. به دلیل پتانسیل تخریب لایه ازن (ODP ) محدودیت‌های شدیدی مانند بر روی HCFC اعمال شده است. پروتکل مونترال خواستار حذف کامل HCFC ها تا سال ۲۰۳۰ است، اما تاکنون هیچ محدودیتی برای استفاده از HFC ها که ODP صفر دارند اما دارای پتانسیل گرمایش جهانی (GWP ) بالایی هستند، اعمال نشده است. آن هایی که برای وسایل برودتی استفاده می شوند، مانند HFC 134a و HFC 245fa به ترتیب دارایGWP 1030 و ۱۲۵۰ هستند (GWP CO2=1). اگرچه هیدروکربن ها ارزان تر هستند و مقادیر GWP ناچیز دارند (فقط تا ۱۱)، اما به طور سنتی عملکرد پایین تری از نظر عایق بودن داشته و به مصرف مواد بیشتر نیاز دارند که منجر به تولید فوم با تراکم بالاتر می شود. از آنجایی که HC ها قابل اشتعال هستند، به سرمایه گذاری هایی نیز نیاز دارند که امکان مدیریت ایمن فرآیند تولید را از طریق نصب تهویه گسترده، اتصال به زمین تجهیزات و سخت افزار ضد انفجار فراهم می کند. علیرغم اشتعال پذیری، HCها به عنوان عوامل فوم زا جایگزین مناسب در ساخت فوم های پلی یورتان ریجید در سراسر جهان مقبولیت گسترده ای به دست آورده اند و امروزه در سطح جهان پرمصرف ترین BA ها هستند. در بین HC ها، سیکلوپنتان به دلیل رفتار عایق خود، بهترین جایگزین برای HCFC و HFC است. مطالعات گسترده برای بهبود ویژگی‌های عایق‌سازی سیستم‌های فوم با عامل فوم زای هیدروکربنی بدون به خطر انداختن فرآیند فوم و هزینه‌ها، به راه‌حل‌های جدید ارائه‌شده توسط Dow ختم شده است که به تولیدکنندگان لوازم خانگی این امکان را می‌دهد تا از بهره‌وری انرژی و صرفه‌جویی در هزینه‌ها استفاده کنند. محصولی که هر تقاضای خاص را در هر منطقه از جهان به بهترین نحو برآورده می کند.
این راه‌حل‌ها شکاف را در مقابل فوم‌هایی با عامل فوم زای HFC 245fa کاهش داده‌اند، حتی اگر چنین شکافی را نتوان بدون نوآوری در مواد و فناوری اعمال شده در فومی با عامل فوم زای سیکلوپنتان به دست آورد. HFC-245fa انتخاب غالب در کاربردهای لوازم خانگی در ایالات متحده است که در آن استاندارد بالایی از عایق حرارتی برای برآورده کردن الزامات سختگیرانه بازده انرژی در محصولات تجاری مورد نیاز است. در حالی که HFC 245fa تا کنون فناوری پیشرو برای k پایین باقی مانده است، هزینه مواد بسیار بالا در مقابل عملکرد به دست آمده و همچنین ویژگی های محیطی نامطلوب آن از نظر GWP، جذابیت سیستم های فوم PU حاوی HFC را برای صنعت لوازم خانگی جهانی کاهش داده است. در این سناریو، یک فناوری HCs مبتکرانه که رفتارهای عایق مشابه HFC 245fa را با هزینه‌ای مقرون به صرفه ارائه می‌کند، راه‌حلی معتبر و پایدار در درازمدت را برای صنعت لوازم خانگی جهانی و برای مصرف‌کنندگان ارائه می‌کند و اثرات زیست‌محیطی تولید لوازم برودتی با راندمان بالا را کاهش می‌دهد.
همکاری نزدیک بین Dow و Cannon اخیراً منجر به توسعه فناوری فوم سازی PASCALTM شده است که یک فرآیند فوم سازی پیشرفته ابتکاری را ارائه می‌دهد که خواص عایق پلی یورتان عالی و بهره‌وری بالای دستگاه را ممکن می‌سازد. سیستم‌های فوم Dow PASCALTM همراه با فناوری جدید فرآیند تزریق با کمک خلاء Cannon (VAI) نوآورانه‌ترین و با کارایی‌ترین راه‌حل مورد نیاز صنعت لوازم خانگی جهانی را برای برآوردن نیازهای روزافزون در بازده انرژی لوازم برودتی ارائه می‌دهد. شیمی پلی یورتان جدید Dow منجر به فوم های پلی یورتان با رسانایی حرارتی پایین، همراه با فناوری فوم پلی یورتان با کمک خلاء Cannon، که به طور خاص برای پردازش این فرمول های فوم جدید توسعه یافته است، امکان دستیابی به این اهداف چالش برانگیز را با استفاده از یک عامل فوم زا با GWP کم و ODP صفر فراهم می کند.
مفهوم تکنولوژی:
تزریق با کمک خلاء کنترل شده برای اولین بار در سال ۱۹۹۸ به صورت صنعتی برای فناوری فوم ساندویچ پانل های عایق در نتیجه یک برنامه توسعه مشترک بین MISA (سازنده ساندویچ پانل ایتالیایی)، Manni (تولید کننده پرس پلیمریزاسیون)، cannon (تولید کننده دستگاه فوم ساز) و Dow ایتالیا (تامین کننده قطعات شیمیایی پلی یورتان) صورت گرفت. مفهوم فناوری متکی بر کنترل فشار درون قالب اعمال شده به حفره پانل است که در طول تزریق و انبساط فوم PU در سطح ثابتی حفظ می‌شود. فشار منفی مورد نظر باعث بهره وری بالاتر، بهبود توزیع چگالی، افزایش کیفیت سطح پانل و کاهش مواد خام PU و هزینه کار شد. بسیاری از عوامل فوم زا از جمله HCs با طیف وسیع تری از نقطه جوش را می توان با این مفهوم فناوری جدید استفاده کرد. پانل های به دست آمده هم توزیع چگالی فوم بسیار یکنواخت در کل طول پانل و هم رفتار چسبندگی عالی بین فوم و روکش فلزی را با پیشرفت های قابل توجهی در مقایسه با فرآیند استاندارد به کار گرفته شده در فشار اتمسفر نشان دادند. اجرای موفق صنعت تزریق با کمک خلاء برای تولید پانل های ناپیوسته (DCP ) همکاری بین Dow و Cannon را برای گسترش این مفهوم فناوری به سایر برنامه های کاربردی فرآیند ناپیوسته مانند تولید یخچال و فریزر تحریک کرد. با این حال، در مورد عایق دستگاه برودتی، هندسه ای که باید پر شود به طور قابل توجهی پیچیده تر از پانل ها است. هر مدل یخچال دارای طراحی خاص خود با ضخامت دیواره متغیر و یک حفره داخلی پیچیده است که باید توسط فوم پر شود. این حفره می‌تواند شامل پله‌ها، کابل‌ها، لوله‌ها، کانال‌ها و درج‌های مختلف باشد. همچنین، در مقایسه با پانل‌های ناپیوسته، فرآیند تولید یخچال صنعتی به زمان‌های قالب‌گیری بسیار سریع‌تر و ضریب k فوم به میزان قابل‌توجهی کمتر نیاز دارد تا نیاز به بهترین رفتار عایق ممکن را برآورده کند. در نتیجه، در حالی که اعمال و حفظ سطح خلاء مطلوب هندسه پانل ساندویچ به اندازه کافی آسان بود، استفاده از تزریق به کمک خلاء در حفره یخچال به طور قابل توجهی چالش برانگیزتر بود و نیاز به مهندسی مجدد عمیق فرآیند داشت.
به موازات آن، فناوری فرمولاسیون PU به طور کامل اصلاح شده است و فوم‌هایی با کارایی بالا را برای عایق‌سازی لوازم خانگی هدف قرار می‌دهد که بهترین ضریب k ممکن را نشان می‌دهد که منجر به دستگاه‌هایی با بهترین عملکرد بازده انرژی می‌شود. یک مطالعه توسعه اساسی در آزمایشگاه‌های تحقیق و توسعه Dow برای طراحی سیستم‌های فوم PU جدید انجام شده است که می‌تواند مزایا و صرفه‌جویی ارائه شده توسط فناوری فوم PASCALTM را به حداکثر برساند.
این فناوری مفهوم فوم شدن را در یک حفره با فشار کاهش یافته کنترل شده در قالب اعمال می کند. حفره یخچال با سیستم فوم پلی یورتان PASCALTM با استفاده از تجهیزات VAI که به طور خاص توسط Cannon S.p.A ساخته شده است تزریق می شود. کاهش فشار درون قالب منجر به بهبود قابل توجهی در جریان توده فوم پلی یورتان می شود. همانطور که انتظار می رود، حداقل چگالی فوم با فشارهای کمتر اعمال شده در قالب کاهش می یابد. اساساً، سیستم PU به دلیل پایین آمدن فشار، بسیار راحت‌تر به داخل حفره می‌رود تا پر شود. در نتیجه، فرمول PU را می توان به روشی متفاوت طراحی کرد و از ویژگی های جریان بهبود یافته برای بهبود عملکرد کلی فوم پلی یورتان استفاده کرد. فشار کمتر در قالب همچنین مزیت کاهش پس از انبساط یخچال را در زمان قالب گیری ارائه می دهد و بهره وری کل فرآیند را بهبود می بخشد. هنگامی که فشار کمتری در قالب به حفره ای که باید پر شود اعمال می شود، حداکثر فشار باقیمانده فوم در زمان قالب گیری کمتر از فرآیند فوم سازی معمولی در فشار اتمسفر است. سیستم‌های بهینه PASCALTM PU که بهترین عملکرد پخت را ارائه می‌دهند، از مزایای بیشتری از این اثر فیزیکی استفاده می‌کنند و زمان قالب‌گیری را به حداکثر می‌رسانند. عملکرد جریان بهبود یافته گزینه های بیشتری را برای بهبود ضریب k فوم ارائه می دهد. به طور معمول، در فرآیندهای فوم‌سازی معمولی، سیستم‌های فوم با ضریب k پایین همیشه بهترین عملکرد قالب‌گیری را از خود نشان نمی‌دهند و اغلب چگالی‌های بالاتری برای به دست آوردن توزیع چگالی خوب و استحکام فوم اعمال می‌شود. در این مورد، اعمال فشار کمتر در قالب امکان توسعه سیستم‌های PU با kfactor پایین را فراهم می‌کند که دستور فرمول‌سازی را از نظر موارد زیر بهینه می‌کند:
· ترکیب گاز سلولی، متعادل به نفع عامل فوم زای فیزیکی در مقابلCO2
· واکنش پذیری، زیرا زمان واکنش سریع تر، فوم هایی با اندازه متوسط سلولی کوچکتر تولید می کند.
· ترکیب پایه پلی ال: پلی‌ال‌هایی با ویسکوزیته بالاتر، آروماتیکی بالاتر و عملکرد بالاتر را می‌توان بدون تأثیر مخرب بر جریان، چگالی اعمالی و قالب‌گیری استفاده کرد.
بدون دیدگاه