У промисловості пінополіуретану, оскільки HCFC-141b був повністю викинутий, циклопентан став неминучою перешкодою для виробників побутової техніки та панелей. Проблема, яка викликає найбільший головний біль у багатьох розробників, що тільки знайомляться з цією системою, полягає в тому, що використовуючи ту саму комбінацію поліефірних поліолів, після переходу на циклопентан, теплопровідність піни просто не знизиться, а індикатор енергоспоживання холодильника примусово підтягується вгору на півградусу. Насправді проблема теплопровідності системи спінювання циклопентан + поліефір ніколи не полягала в упертому фокусуванні на одному показнику; це делікатний розрахунок балансу газу, твердої та рідкої фаз.
Власна теплопровідність циклопентану, яка є вищою, ніж у 141b, є фізичним законом заліза, але це не означає, що система спінювання поліефіру не може досягти першокласних стандартів енергоефективності. Ключ полягає в тому, як компенсувати цю прогалину шляхом оптимізації рецептури.
Ми повинні дивитися в очі реальності. Згідно з даними випробувань ASTM C518 та інших стандартів випробувань ізоляційних матеріалів, теплопровідність газової -фази циклопентану при 25 градусах становить приблизно 14,0-14,5 мВт/м·K, тоді як у попереднього 141b – лише близько 10,0. Це означає, що чисто по «газу» всередині закритих камер циклопентан вже програв.
Але не панікуйте. Теплопровідність жорсткого пінополіуретану не є адитивною; це комплексне відображення багатьох режимів теплообміну. Поки ви можете компенсувати різницю в інших вимірах, загальна теплопровідність може бути дуже хорошою. Це вимагає від нас спочатку зрозуміти склад теплопровідності:
| Компонент теплопровідності | Механізм теплопередачі | Поточний стан і больові моменти в системі циклопентану | Прорив в оптимізації |
|---|---|---|---|
| Теплопровідність-газової фази | Молекулярне зіткнення теплопередачі піноутворюючого газу всередині клітин | Очевидний недолік: Внутрішнє значення циклопентану (~14,5) набагато вище, ніж у 141b (10,0) | Не може змінити фізичні властивості; може лише підтримувати кінцевий результат, збільшуючи вміст закритих -клітин, щоб запобігти змішуванню повітря (коефіцієнт теплопровідності приблизно 26). |
| Теплопровідність-твердої фази | Проведення через поліуретанову клітинну стінку (поліефір + ізоціанатний полімер) | Велика частка: полімерний скелет звичайних поліефірних систем занадто товстий | Основний пункт оптимізації: підвищити функціональність поліефірного ініціатора (наприклад, використовуючи поліефіри сахарози/ароматичних амінів), щоб зменшити термостійкість полімеру. |
| Радіаційна теплопровідність | Інфрачервоне теплове випромінювання, що проникає крізь внутрішню частину клітини | Прихований вбивця: чим більша клітина, тим сильніше проникнення теплового випромінювання | Основний пункт оптимізації: використовуйте високо-ефективну силіконову поверхнево-активну речовину, щоб зменшити розмір комірок до 100-150 мікрон. |
Теплопровідність пінополіуретану складається з трьох накладених один на одного частин: газової фази, твердої фази та радіаційної фази. Недолік циклопентану в основному зосереджений у теплопровідності газової-фази, тоді як оптимізація поліефірної системи зосереджена на зниженні теплопровідності твердої-фази та радіаційної-фази.
Коли ви зрозумієте наведену вище таблицю, напрямок коригування складу стане зрозумілим. Оскільки ми не можемо змінити теплопровідність газової-фази, нам потрібно почати з поліефірного поліолу. Якщо звичайні поліефірні поліоли мають низьке гідроксильне число та високу молекулярну масу, щільність зшивання є недостатньою, клітинна стінка буде надто товстою, а теплопровідність твердої -фази залишатиметься високою.
На практиці досвідчені виробники вводять високо{0}}функціональні прості поліефіри (такі як поліефірні системи, ініційовані сахарозою або ароматичними амінами), щоб збільшити щільність сітки зшивання поліуретану, роблячи клітинні стінки тоншими та міцнішими. У той же час, 配合 з чудовими кремнійорганічними поверхнево-активними речовинами (стабілізаторами піни), у момент випаровування та розширення циклопентану рідка плівка стабілізується, а діаметр клітини примусово контролюється в межах 150 мікрон. Чим менше комірок і чим більше їх кількість, тим більше кількість відображень і розсіювання інфрачервоного теплового випромінювання на стінках комірок експоненціально зростає, а теплопровідність випромінювання може бути значно знижена. Цієї комбінації заходів достатньо для компенсації недоліку теплопровідності газо-фази циклопентану.
Чистота циклопентанового спінювача (особливо вологість і домішки з низькою-температурою кипіння-) безпосередньо визначає стабільність реакції поліефірної системи та 最终 щільність клітинної структури. Надлишок домішок серйозно збільшить загальну теплопровідність.
Це прихована велика яма, в яку легко потрапляють багато виробників. Деякі компанії з метою економії купують неочищений пентан чистотою всього 98% і навіть нижче. Цей матеріал часто містить невелику кількість ізопентану, циклопентадієну та навіть сліди вологи.
У системі спінювання поліефіру ізопентан має низьку температуру кипіння (27 градусів). Коли він надто швидко виходить під час спінювання, він руйнує утворення плівки стабілізатора піни, безпосередньо спричиняючи коалесценцію клітин і різке збільшення вмісту відкритих-клітин. Після того, як комірки відкриті, повітря (з теплопровідністю 26 мВт/м·K) буде заповнювати комірки, і теплопровідність газової-фази миттєво руйнується. Волога ще більшою мірою є «пінною отрутою». Він реагує з ізоціанатом, утворюючи вуглекислий газ, не лише споживаючи дорогий чорний матеріал, але й утворюючи локально великі бульбашки, що спричиняє тріщини в структурі піни. Якщо сировина нечиста, незалежно від того, наскільки гарною є ваша поліефірна формула, вона буде марною.
Як виробник джерела, циклопентан над-високої-чистоти понад 99,5% від ZL Energy може ефективно уникнути погіршення сумісності з поліефірною системою та укрупнення комірок, спричинених домішками сировини, зберігаючи низьку теплопровідність нижнього шару сировини.
Виготовлення пінопласту з низькою-теплопровідністю- — це все одно, що будувати хмарочос. Якщо основа нестабільна, незалежно від того, наскільки красивою є поліефірна композиція над нею, вона зруйнується. У вирішенні проблемної точки теплопровідності піноутворювальної системи ZL Energy відіграє роль «закладки фундаменту».
Як професійний виробник циклопентану, ZL Energy глибоко розуміє руйнівну силу домішок на системі спінювання поліефіру. Завдяки власному процесу глибокої дистиляції вони безпосередньо підвищують чистоту циклопентану до високого рівня понад 99,5%. Що це означає? Це означає, що в циклопентані ZL Energy проблеми-утворення легких компонентів ізопентану, олефінові домішки, які спричиняють гелеутворення, та надзвичайно смертоносну вологу були усунені до надзвичайно низьких рівнів проміле.
Якщо ви додасте циклопентан високої-чистоти ZL Energy до поліефірної системи, ви побачите, що сумісність суміші чудова, «час крему» та «час підйому» під час спінювання надзвичайно стабільні, силіконова поверхнево-активна речовина може проявляти свою максимальну ефективність без перешкод, а отримані клітини дрібні, однорідні та-губчасті. Жодних ненормальних великих бульбашок, відкритих-тріщин у комірках, вміст закритих-комірок стабільно перевищує 90%, повітря не може проникати, а теплопровідність природним чином стабільно падає, допомагаючи вам плавно проходити межу першого-класу енергоефективності.
