Oceniono możliwości otrzymywania lepkosprężystych otwartokomórkowych pianek poliuretanowych z zastosowaniem napełniacza naturalnego w postaci liści mięty. Wytworzono pianki kompozytowe zawierające 10–30% mas. liści mięty. Scharakteryzowano budowę chemiczną, strukturę, właściwości termiczne i wytrzymałościowe uzyskanych pianek. Stwierdzono, że zastosowany napełniacz, zawierający 7% mas. wody, powoduje istotne zmiany w charakterystyce pianek. Wraz ze wzrostem zawartości mięty zwiększał się udział wiązań mocznikowych i wodorowych w budowie otrzymanych pianek kompozytowych, zwiększyła się też ich twardość i współczynnik komfortu. Wprowadzenie napełniacza zawierającego znaczną ilość wody spowodowało również zmianę porowatości igrubości ścianek porów w kompozytowych piankach, co z kolei skutkowało znacznym zwiększeniem odkształceń trwałych.
EN
The article presents an assessment of the possibilities of producing viscoelastic open cell polyurethane (PUR) foams produced with a natural filler in the form of mint leaves. PUR foams containing from 10 to 30 wt % of mint were produced. Chemical structure, thermal and mechanical properties of the foams were assessed. It was found that the filler containing 7 wt % of water caused significant changes in the foam characteristics. In composite foams, the content of urea and hydrogen bonds increased with higher mint contents. The hardness and comfort factor of composite foams also increased. The introduction of a filler containing a significant amount of water caused a change in the porosity and wall thickness of composite foams resulting in a significant increase in their permanent deformations
The subject of the research presented in this article are viscoelastic polyurethane foams (VPF) made using a fillers from coffee grounds. The foams were made with varying content of coffee fillers. Foams and fillers were characterized by means of techniques such as infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis, differential scanning calorimetry and cone calorimeter. The changes in the microstructure of the foams were analyzed using a scanning electron microscope. Foam properties in the compression test was assessed. As a result, it was concluded that the use filler from coffee grounds causes a significant reduction in compression set of foams after compression by 75% and by 90% of the height of the samples. It was shown that these changes are caused by changes in the chemical structure of the macromolecules of these foams but also in their structure. After addition the filler, all foams have permanent deformations with a value below the permissible limit of 10%. Addition of 20% by mass of filler caused by a decrease in the rate of heat release and the rate of smoke release during foam combustion.
PL
Przedstawiono wyniki badań lepkosprężystych pianek poliuretanowych (VPF) wytworzonych z dodatkiem różnych ilości fusów kawy. Pianki i napełniacz scharakteryzowano z zastosowaniem spektroskopii w podczerwieni, analizy termograwimetrycznej, różnicowej kalorymetrii skaningowej i kalorymetru stożkowego. Zmiany w strukturze pianek obserwowano metodą skaningowej mikroskopii elektronowej. Oceniono właściwości pianek w próbie ściskania. Stwierdzono, że napełniacz w postaci fusów kawy powoduje zmniejszenie odkształcenia trwałego pianek w próbie ściskania o 75% i zmniejszenie o 90% wysokości próbek, co jest wynikiem zmian w budowie makrocząsteczek pianek i w ich strukturze. Wprowadzenie 20% mas. napełniacza spowodowało zmniejszenie szybkości wydzielania ciepła i dymu w trakcie spalania pianek.
Composites of rigid polyurethane foams were manufactured using ground peanut, hazelnut, walnut and pistachio shells. The aim of this study was the development of environmentally-friendly materials as well as investigation of the influence of the chemical structure, size and morphology of the filler particles on the processing parameters of the developed foams as well as their structure and physico-mechanical and thermal properties. The used fillers were precisely characterised, the viscosity of the polyol premixes have been examined and the characteristic times of the foaming processes have been investigated. The developed materials were studied using the differential scanning calorimetry, thermogravimetry, scanning electron microscopy, infrared spectroscopy and by determination of their apparent density, friability, water absorption and dimensional stability. The presented research results indicate that the agro-food industry waste could be a valuable source of raw materials for the production of rigid polyurethane foam composites.
PL
Kompozyty sztywnych pianek poliuretanowych wytwarzano z zastosowaniem rozdrobnionych łupin orzechów: ziemnych, włoskich, laskowych oraz pistacjowych. Celem pracy było otrzymanie materiałów przyjaznych dla środowiska oraz określenie wpływu budowy chemicznej, wymiarów cząstek i morfologii napełniaczy roślinnych na parametry przetwórcze mieszanek oraz na strukturę i właściwości fizyko-mechaniczne i termiczne wytworzonych pianek. Szczegółowo scharakteryzowano zastosowane napełniacze, określono lepkość przedmieszek poliolowych oraz czasy charakterystyczne dla procesu spieniania. Analizy wytworzonych materiałów dokonano z zastosowaniem różnicowej kalorymetrii skaningowej, termograwimetrii, skaningowej mikroskopii elektronowej, spektroskopii w podczerwieni, a także na podstawie wyznaczonej gęstości pozornej, kruchości, chłonności wody i stabilności wymiarowej. Przedstawione wyniki badań wskazują na duże możliwości wykorzystania odpadów przemysłu rolno-spożywczego do wytwarzania kompozytów sztywnych pianek poliuretanowych.
Blowing agents play an important role in the production of cellular polyurethanes. The traditional chemical blowing agent H2O/CO2 did not meet all application requirements. This led to the introduction of physical foaming agents in the 1950–1960s, which were subject to four further modifications due to climatic hazards. The recently introduced new generation of hydrofluoroolefins (HFOs) hydrocarbons is currently in the application assessment and meets the utility and climate requirements for now. Without waiting for a long-term final assessment of this blowing agent group, an attempt was made to introduce carbon dioxide in the form of adducts with aliphatic amines into the foaming process. As example compounds, CO2 adducts with aliphatic hydrocarbons containing also primary, secondary and tertiary nitrogen atoms in the same molecule were used. The synthesis of adducts was carried out by the absorption of carbon dioxide gas in a solution of amines in monoethylene glycol (MEG) and triethanolamine (TELA). The resulting solutions containing 12–16 wt % CO2 were next used in the application-oriented study. Amines regulating the foaming and gelation processes were used for the production of adducts, which allowed the elimination of organometallic gelling additives. Selected adducts were checked during the production of furniture chair seats on an industrial scale, obtaining integral foams in the range of density 190–294 kg/m3 and hardness 22–38 °ShA. In the production process of these foams carried out at PLASTPUR a double-stream foaming machine from Hennecke was used.
PL
Środki porotwórcze odgrywają istotną rolę w produkcji poliuretanów (PUR) komórkowych. Tradycyjny chemiczny środek porotwórczy, jakim jest H2O/CO2, nie spełnia wszystkich wymagań aplikacyjnych, co doprowadziło w latach 1950–1960 do wprowadzania na rynek fizycznych środków spieniających – hydrofluoroolefin (HFO). Jednak ze względu na zagrożenia klimatyczne wynikające z ich stosowania poddawano je kolejnym czterem modyfikacjom. Ostatnio opracowana, nowa IV generacja węglowodorów typu HFO spełnia wymagania użytkowe i klimatyczne i obecnie jest na etapie oceny aplikacyjnej. Nie czekając na ocenę końcową tej grupy poroforów, podjęto próbę wykorzystania do procesu spieniania PUR ditlenku węgla w postaci adduktów z aminami alifatycznymi. Jako związki przykładowe użyto addukty CO2 z węglowodorami alifatycznymi zawierającymi w tej samej cząsteczce także atomy azotu I-rzędowe, II-rzędowe oraz III-rzędowe. Syntezę adduktów prowadzono metodą absorpcji gazowego ditlenku węgla w roztworze amin w glikolu monoetylenowym (MEG) i trójetanoloaminy (TELA). Otrzymane roztwory zawierające 12–16% mas. CO2 stosowano w dalszych badaniach aplikacyjnych. Do wytwarzania adduktów użyto aminy regulujące procesy spieniania i żelowania, co pozwoliło na eliminację metaloorganicznych dodatków żelowania. Wytypowane addukty zastosowano w produkcji w skali przemysłowej siedzisk do krzeseł meblarskich, wytworzonych z pianek integralnych o gęstości z zakresu 190–294 kg/m3 oraz twardości 22–38 °ShA. W procesie otrzymywania tych pianek, przeprowadzonym w firmie PLASTPUR, wykorzystano dwustrumieniową maszynę spieniającą firmy Hennecke.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.