Systematické řešení pro snížení hustoty kouře z TPU fólie

Systematické řešení pro snížení hustoty kouře z TPU fólie (aktuální: 280; cíl: <200)
(Aktuální složení: Hypofosfát hlinitý 15 phr, MCA 5 phr, boritan zinečnatý 2 phr)

I. Analýza klíčových problémů

1. Omezení současného složení:

• Fosfornan hlinitýPrimárně potlačuje šíření plamene, ale má omezené potlačení kouře.
• MCAPlynný zpomalovač hoření účinný pro dosvit (již splňuje cíl), ale nedostatečný pro redukci kouře ze spalování.
• Boritan zinečnatýPodporuje tvorbu zuhelnatění, ale je dávkován v nedostatečném množství (pouze 2 phr), takže nevytváří dostatečně hustou vrstvu zuhelnatění, která by potlačila kouř.

1. Klíčový požadavek:

• Snižte hustotu kouře ze spalování pomocípotlačení kouře vylepšené uhlímnebomechanismy ředění v plynné fázi.

II. Optimalizační strategie

1. Úprava stávajících poměrů formulací

• Fosfornan hlinitýZvýšit na18–20 phr(zlepšuje zpomalení hoření v kondenzované fázi; monitoruje flexibilitu).
• MCAZvýšit na6–8 dílů(zesiluje působení v plynné fázi; nadměrné množství může zhoršit zpracování).
• Boritan zinečnatýZvýšit na3–4 phr(posiluje tvorbu uhlíku).

Příklad upravené formulace:

• Fosfornan hlinitý: 18 phr
• MCA: 7 phr
• Boritan zinečnatý: 4 phr

2. Zaveďte vysoce účinné potlačovače kouře

• Sloučeniny molybdenu(např. molybdenan zinečnatý nebo molybdenan amonný):
• RoleKatalyzuje tvorbu zuhelnatění a vytváří hustou bariéru blokující kouř.
• Dávkování2–3 phr (synergizuje s boritanem zinečnatým).
• Nanojíl (montmorillonit):
• RoleFyzická bariéra pro snížení uvolňování hořlavých plynů.
• Dávkování3–5 phr (povrchově upravený pro disperzi).
• Zpomalovače hoření na bázi silikonu:
• RoleZlepšuje kvalitu dřevěného uhlí a potlačuje kouř.
• Dávkování1–2 phr (zabraňuje ztrátě průhlednosti).

3. Synergická optimalizace systému

• Boritan zinečnatýPřidejte 1–2 phr pro synergický efekt s fosfornanem hlinitým a boritanem zinečnatým.
• Polyfosforečnan amonný (APP)Pro zesílení účinku MCA v plynné fázi přidejte 1–2 phr.

III. Doporučené komplexní složení

Očekávané výsledky:

• Hustota kouře ze spalování: ≤200 (prostřednictvím synergie uhlíku + plynné fáze).
• Hustota kouře po dosvituUdržujte ≤200 (MCA + boritan zinečnatý).

IV. Klíčové poznámky k optimalizaci procesů

1. Teplota zpracováníUdržujte teplotu 180–200 °C, aby se zabránilo předčasnému rozkladu zpomalovače hoření.
2. Disperze:

• Pro rovnoměrné rozložení nanočástic jílu/molybdenátu použijte vysokorychlostní míchání (≥2000 ot/min).
• Pro zlepšení kompatibility s plnivem přidejte 0,5–1 phr silanového vazebného činidla (např. KH550).

1. Tvorba filmuPro odlévání snižte rychlost chlazení, aby se usnadnilo vytváření vrstvy uhlíku.

V. Kroky ověření

1. Laboratorní testováníPřipravte vzorky podle doporučeného složení; proveďte zkoušky vertikálního hoření a hustoty kouře dle UL94 (ASTM E662).
2. Rovnováha výkonuZkouška pevnosti v tahu, prodloužení a průhlednosti.
3. Iterativní optimalizacePokud hustota kouře zůstává vysoká, postupně upravte množství molybdenu nebo nanojílu (±1 phr).

VI. Náklady a proveditelnost

• Dopad na nákladyMolybdenan zinečnatý (~50 ¥/kg) + nanojíl (~30 ¥/kg) zvyšují celkové náklady o <15 % při zatížení ≤10 %.
• Průmyslová škálovatelnostKompatibilní se standardním zpracováním TPU; není potřeba žádné specializované vybavení.

VII. Závěr

Podlezvýšení boritanu zinečnatého + přidání molybdenátu + nanojílu, trojitý systém (tvorba uhlíku + ředění plynu + fyzikální bariéra) může dosáhnout cílové hustoty kouře ze spalování (≤200). Upřednostněte testovánímolybdenan + nanojílkombinace a poté jemně doladit poměry pro dosažení rovnováhy mezi náklady a výkonem.