طريقة صنع الإسفنج

صناعة الإسفنج

صناعة الإسفنج هي عملية تحويل المواد الخام إلى مادة مسامية لها قدرة عالية على امتصاص الماء والمحاليل. يستخدم الإسفنج في العديد من التطبيقات العملية، مثل الأثاث، والعزل، والتغليف، والطفو، والتنظيف. يوجد عدة أنواع من الإسفنج الصناعي، تختلف في المواد الأساسية والمساعدة التي تستخدم في صناعتها. أهم المواد الأساسية هي:

• البوليول: هو كحول متعدد الهيدروكسيل، يأتي في حالة سائلة، ويعطي المرونة للبوليمرات. يقسم إلى ثلاثة أنواع: بوليثر بوليول، وبوليستر بوليول، وبولي كابرولاكتون بوليول. كل نوع له خصائص مختلفة تؤثر على الإسفنج المنتج.
• تولوين داي ايزو سيانات (TDI): هو مركب عضوي عطري، يأتي في حالة صلبة بلورية، شديد السمية. يتفاعل مع البوليول لتكوين رابطة بولي يوريثان.
• الماء: يستخدم في كمية قليلة، يتفاعل مع TDI لإنتاج غاز ثاني أكسيد الكربون، الذي يضخم المسامات في مرحلة التسيل.

أهم المواد المساعدة والمنشطة هي:

• دي مثيل أمين: هو مركب عضوي قابل للاشتعال، ذو رائحة نفاذة. يستخدم كمادة منشطة لزيادة سرعة التفاعل.
• سيليكون: هو مادة غير عضوية، تستخدم كمادة مثبطة للرغوة، وكذلك كمادة مستحلبة لزيادة التجانس.
• أستانس أوكتات: هو مركب عضوي، يستخدم كمادة محفزة لزيادة سرعة التفاعل.
• أصباغ: تستخدم لإضافة اللون إلى الإسفنج.

مراحل صناعة الإسفنج هي:

• خلط المواد الخام: يتم نقل المواد الخام من أوعية خاصة إلى خزانات منفصلة في غرفة الصب. ثم يتم توصيل الخزانات بآلة الصب عن طريق أنابيب مزودة بمضخات. تقوم المضخات بسحب المواد ونقلها إلى رأس آلة الخلط.
• الصب: يتم صب الخليط على ورق كرافت موضوع على مسار متحرك. يبدأ التفاعل الكيميائي بعدها على درجة حرارة الغرفة، ويرتفع حجم الخليط ويتحول إلى قطعة من الإسفنج. تنبعث أبخرة وغازات سامة من التفاعل، لذا يجب وضع تهوية موضعية على طول المسار.
• التجفيف: يتحرك قالب الإسفنج بشكل آلي على مسار متحرك متصل بآلة الصب. يتم تقطيعه حسب الأطوال المطلوبة بواسطة سكين كهربائي. ثم يأخذ العمال القطع ويزيلون عنها ورق الكرافت ويضعونها في ساحة التجفيف. يترك الإسفنج لمدة 24 ساعة حتى يجف.
• التشكيل: يتم نقل الإسفنج الجاف إلى آلات التشكيل، التي تقوم بقصه وتشكيله حسب المقاسات والأشكال المطلوبة. يستخدم في هذه المرحلة سكاكين دائرية أو مستقيمة أو مائجة.

المواد المستخدمة في صناعة الإسفنج

المواد المستخدمة في صناعة الإسفنج هي مجموعة من المواد الكيميائية التي تتفاعل مع بعضها البعض لتكوين مادة مسامية لها خصائص مختلفة. تتأثر خصائص الإسفنج بنوع وكمية ونسبة المواد المستخدمة، وكذلك بطريقة الصب والتجفيف والتشكيل. يمكن تصنيف المواد المستخدمة في صناعة الإسفنج إلى ثلاث فئات رئيسية:

• المواد الأساسية: هي المواد التي تشكل الهيكل الرئيسي للإسفنج، وتحدد نوعه وصلابته ومرونته. تشمل هذه المواد البوليول، وتولوين داي ايزو سيانات (TDI)، والماء. يتفاعل البوليول مع TDI لتكوين رابطة بولي يوريثان، التي تربط بين جزيئات الإسفنج. يتفاعل الماء مع TDI لإنتاج غاز ثاني أكسيد الكربون، الذي يخرج من المزيج ويشكل المسامات في الإسفنج.
• المواد المساعدة: هي المواد التي تؤثر على سرعة وجودة التفاعل، وتحسن من خصائص الإسفنج. تشمل هذه المواد دي مثيل أمين، وسيليكون، وأستانس أوكتات . يستخدم دي مثيل أمين كمادة منشطة لزيادة سرعة التفاعل بين البوليول وTDI. يستخدم سيليكون كمادة مثبطة للرغوة، لمنع تكوُّن فقاقيع كبيرة في الإسفنج. كما يستخدم سيليكون كمادة مستحلبة، لزيادة التجانس بين المواد الأساسية. يستخدم أستانس أوكتات كمادة محفزة، لزيادة سرعة التفاعل بين TDI والماء .
• المواد المضافة: هي المواد التي تضاف إلى الإسفنج لإضافة قيمة جمالية أو عملية له. تشمل هذه المواد الأصباغ، والروائح، والمضادات الحيوية، والمثبطات للحرائق. تستخدم الأصباغ لإضافة اللون إلى الإسفنج، وتختار حسب رغبة الزبائن. تستخدم الروائح لإضافة رائحة زكية إلى الإسفنج، وتختار حسب نوع استخدامه. تستخدم المضادات الحيوية لإضافة خاصية مقاومة للبكتيريا إلى الإسفنج، وتختار حسب نظافة المكان. تستخدم المثبطات للحرائق لإضافة خاصية مقاومة للحريق إلى الإسفنج، وتختار حسب معايير السلامة.

مراحل تصنيع الإسفنج

مراحل تصنيع الإسفنج هي عدة خطوات تتبعها الصناعة لإنتاج الإسفنج من المواد الخام. تتضمن هذه المراحل ما يلي:

• الخلط: في هذه المرحلة، يتم نقل المواد الخام من أوعية خاصة إلى خزانات منفصلة في غرفة الصب. ثم يتم توصيل الخزانات بآلة الصب عن طريق أنابيب مزودة بمضخات. تقوم المضخات بسحب المواد ونقلها إلى رأس آلة الخلط، حيث يتم خلطها بشكل متجانس وبالنسب المطلوبة.
• الصب: في هذه المرحلة، يتم صب الخليط على ورق كرافت موضوع على مسار متحرك. يبدأ التفاعل الكيميائي بعدها على درجة حرارة الغرفة، ويرتفع حجم الخليط ويتحول إلى قطعة من الإسفنج. تنبعث أبخرة وغازات سامة من التفاعل، لذا يجب وضع تهوية موضعية على طول المسار.
• التجفيف: في هذه المرحلة، يتحرك قالب الإسفنج بشكل آلي على مسار متحرك متصل بآلة الصب. يتم تقطيعه حسب الأطوال المطلوبة بواسطة سكين كهربائي. ثم يأخذ العمال القطع ويزيلون عنها ورق الكرافت ويضعونها في ساحة التجفيف. يترك الإسفنج لمدة 24 ساعة حتى يجف.
• التشكيل: في هذه المرحلة، يتم نقل الإسفنج الجاف إلى آلات التشكيل، التي تقوم بقصه وتشكيله حسب المقاسات والأشكال المطلوبة. يستخدم في هذه المرحلة سكاكين دائرية أو مستقيمة أو مائجة.