Sistematsko rješenje za smanjenje gustoće dima TPU folije

Sistematsko rješenje za smanjenje gustoće dima TPU folije (Trenutno: 280; Cilj: <200)
(Trenutna formulacija: Aluminijum hipofosfit 15 phr, MCA 5 phr, Cink borat 2 phr)

I. Analiza ključnog problema

1. Ograničenja trenutne formulacije:

• Aluminijum hipofosfitPrimarno suzbija širenje plamena, ali ima ograničeno suzbijanje dima.
• MCAUsporivač gorenja u gasovitoj fazi, efikasan za naknadno paljenje (već ispunjava cilj), ali nedovoljan za smanjenje dima od sagorijevanja.
• Cinkov boratPodstiče stvaranje ugljena, ali se nedovoljno dozira (samo 2 phr), ne uspijevajući formirati dovoljno gusti sloj ugljena za suzbijanje dima.

1. Ključni zahtjev:

• Smanjite gustoću dima od sagorijevanja putemsuzbijanje dima poboljšano ugljenomilimehanizmi razrjeđivanja u plinskoj fazi.

II. Strategije optimizacije

1. Prilagodite postojeće omjere formulacije

• Aluminijum hipofosfitPovećaj na18–20 phr(poboljšava usporavanje plamena kondenzovane faze; pratiti fleksibilnost).
• MCAPovećaj na6–8 phr(pojačava djelovanje u gasnoj fazi; prekomjerne količine mogu pogoršati procesiranje).
• Cinkov boratPovećaj na3–4 phr(pojačava formiranje ugljena).

Primjer prilagođene formulacije:

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

2. Uvedite visokoefikasna sredstva za suzbijanje dima

• Spojevi molibdena(npr. cink molibdat ili amonijum molibdat):
• UlogaKatalizira stvaranje ugljenisanih čestica, stvarajući gustu barijeru koja blokira dim.
• Doziranje2–3 phr (sinergijski djeluje sa cink boratom).
• Nanoglina (montmorilonit):
• UlogaFizička barijera za smanjenje oslobađanja zapaljivog plina.
• Doziranje3–5 phr (površinski modificirano za disperziju).
• Usporivači gorenja na bazi silikona:
• UlogaPoboljšava kvalitet uglja i suzbijanje dima.
• Doziranje: 1–2 phr (izbjegava gubitak prozirnosti).

3. Sinergistička optimizacija sistema

• Cinkov boratDodajte 1-2 phr za sinergijski učinak s aluminijum hipofosfitom i cink boratom.
• Amonijum polifosfat (APP)Dodajte 1-2 phr za pojačavanje djelovanja MCA u gasnoj fazi.

III. Preporučena sveobuhvatna formulacija

Očekivani rezultati:

• Gustoća dima od sagorijevanja: ≤200 (putem sinergije ugljena + gasne faze).
• Gustoća dima nakon zasjavanjaOdržavati ≤200 (MCA + cink borat).

IV. Ključne napomene o optimizaciji procesa

1. Temperatura obradeOdržavajte temperaturu od 180–200°C kako biste spriječili prerano raspadanje usporivača plamena.
2. Disperzija:

• Koristite miješanje velikom brzinom (≥2000 o/min) za ujednačenu distribuciju nanogline/molibdata.
• Dodajte 0,5–1 phr silanskog vezivnog sredstva (npr. KH550) kako biste poboljšali kompatibilnost s punilom.

1. Formiranje filmaZa lijevanje, smanjite brzinu hlađenja kako biste olakšali formiranje sloja ugljenisa.

V. Koraci validacije

1. Laboratorijsko testiranjePripremite uzorke prema preporučenoj formulaciji; provedite UL94 vertikalna ispitivanja gorenja i gustoće dima (ASTM E662).
2. Ravnoteža performansiIspitati zateznu čvrstoću, izduženje i prozirnost.
3. Iterativna optimizacijaAko gustoća dima ostane visoka, postepeno podešavajte molibdat ili nanoglinu (±1 phr).

VI. Troškovi i izvodljivost

• Utjecaj na troškoveCink molibdat (~50¥/kg) + nanoglina (~30¥/kg) povećavaju ukupne troškove za <15% pri opterećenju ≤10%.
• Industrijska skalabilnostKompatibilno sa standardnom TPU obradom; nije potrebna specijalizirana oprema.

VII. Zaključak

Odpovećanje cink borata + dodavanje molibdata + nanogline, sistem trostrukog djelovanja (stvaranje ugljena + razrjeđivanje plina + fizička barijera) može postići ciljanu gustoću dima pri sagorijevanju (≤200). Dajte prioritet testiranjumolibdat + nanoglinakombinacija, a zatim fino podesiti omjere za ravnotežu između troškova i performansi.