Sistematična rešitev za zmanjšanje gostote dima TPU folije

Sistematična rešitev za zmanjšanje gostote dima TPU folije (trenutno: 280; cilj: <200)
(Trenutna formulacija: aluminijev hipofosfit 15 phr, MCA 5 phr, cinkov borat 2 phr)

I. Analiza osrednjega problema

1. Omejitve trenutne formulacije:

• Aluminijev hipofosfitPredvsem zavira širjenje plamena, vendar ima omejeno zatiranje dima.
• MCAPlinskofazno zaviralno sredstvo gorenja, učinkovito za naknadno segrevanje (že dosega cilj), vendar nezadostno za zmanjšanje dima pri zgorevanju.
• Cinkov boratSpodbuja nastajanje oglja, vendar je premalo doziran (le 2 phr), zaradi česar ne tvori dovolj goste plasti oglja, ki bi zatrla dimljenje.

1. Ključna zahteva:

• Zmanjšajte gostoto dima pri gorenju zzatiranje dima z izboljšanim ogljemalimehanizmi redčenja v plinski fazi.

II. Optimizacijske strategije

1. Prilagodite obstoječa razmerja formulacij

• Aluminijev hipofosfitPovečaj na18–20 phr(izboljša zaviranje gorenja v kondenzirani fazi; spremlja fleksibilnost).
• MCAPovečaj na6–8 phr(poveča delovanje v plinski fazi; prekomerne količine lahko poslabšajo obdelavo).
• Cinkov boratPovečaj na3–4 phr(krepi tvorbo oglja).

Primer prilagojene formulacije:

• Aluminijev hipofosfit: 18 phr
• MCA: 7 phr
• Cinkov borat: 4 phr

2. Uvedite visoko učinkovite dušilce dima

• Molibdenove spojine(npr. cinkov molibdat ali amonijev molibdat):
• Vloga: Katalizira nastajanje oglja in ustvarja gosto pregrado za blokiranje dima.
• Odmerjanje: 2–3 phr (deluje sinergistično s cinkovim boratom).
• Nanoglina (montmorilonit):
• VlogaFizična pregrada za zmanjšanje sproščanja vnetljivega plina.
• Odmerjanje: 3–5 phr (površinsko modificirano za disperzijo).
• Zaviralni materiali na osnovi silikona:
• VlogaIzboljša kakovost oglja in zatiranje dima.
• Odmerjanje: 1–2 phr (preprečuje izgubo prosojnosti).

3. Sinergistična optimizacija sistema

• Cinkov boratZa sinergijo z aluminijevim hipofosfitom in cinkovim boratom dodajte 1–2 phr.
• Amonijev polifosfat (APP)Za okrepitev delovanja MCA v plinski fazi dodajte 1–2 phr.

III. Priporočena celovita formulacija

Pričakovani rezultati:

• Gostota dima pri zgorevanju: ≤200 (preko sinergije oglja in plinske faze).
• Gostota dima po žarenjuVzdrževati ≤200 (MCA + cinkov borat).

IV. Ključne opombe o optimizaciji procesov

1. Temperatura obdelaveVzdržujte temperaturo 180–200 °C, da preprečite prezgodnjo razgradnjo zaviralca gorenja.
2. Disperzija:

• Za enakomerno porazdelitev nanogline/molibdata uporabite mešanje z visoko hitrostjo (≥2000 vrt/min).
• Za izboljšanje združljivosti s polnilom dodajte 0,5–1 phr silanskega veziva (npr. KH550).

1. Nastanek filmaPri ulivanju zmanjšajte hitrost hlajenja, da olajšate nastanek plasti zoglenenja.

V. Koraki validacije

1. Laboratorijsko testiranjePripravite vzorce v skladu s priporočeno formulacijo; izvedite teste navpičnega gorenja in gostote dima po standardu UL94 (ASTM E662).
2. Ravnovesje uspešnostiPreizkusite natezno trdnost, raztezek in prosojnost.
3. Iterativna optimizacijaČe gostota dima ostane visoka, postopoma prilagodite količino molibdata ali nanogline (±1 phr).

VI. Stroški in izvedljivost

• Vpliv na stroškeCinkov molibdat (~ 50 ¥/kg) + nanoglina (~ 30 ¥/kg) povečata skupne stroške za < 15 % pri ≤ 10 % obremenitvi.
• Industrijska skalabilnostZdružljivo s standardno obdelavo TPU; ni potrebna specializirana oprema.

VII. Zaključek

Odpovečanje cinkovega borata + dodajanje molibdata + nanogline, sistem s trojnim delovanjem (tvorba oglja + redčenje plina + fizična pregrada) lahko doseže ciljno gostoto dima pri zgorevanju (≤200). Prednostno preizkušanjemolibdat + nanoglinakombinacijo, nato pa natančno prilagodite razmerja za ravnovesje med stroški in učinkovitostjo.