폼 고무

폼 고무(세포, 스펀지 또는 팽창 고무라고도 함)는 공기 주입 매트릭스 구조를 만들기 위해 거품제로 제조된 고무를 말한다. 상용 폼 고무는 일반적으로 합성 고무, 천연 라텍스 또는 폴리우레탄으로 만들어진다. 매트리스에 사용되는 라텍스 폼 고무는 내구성으로 잘 알려져 있다. 폴리우레탄은 열화합성 고분자로, 메틸 디 이소시아네이트와 폴리에틸렌과 다른 화학 첨가물의 조합에서 나온다.^[1]

제조이력

폼고무는 던롭 고무 연구원들이 1929년 처음 생산했다. 머피와^[2] 에릭 오웬은 휘핑된 라텍스를 사용했다. 1937년 이소시아네이트 기반의 재료가 폼 고무의 형성에 처음으로 사용되었는데, 제2차 세계 대전 후 스티렌 부타디엔 고무가 많은 천연 폼을 대체한 것이다. 폼 고무는 1940년대경부터 다양한 용도에 상업적으로 사용되어 왔다.

폴리에테르 폴리우레탄 고무는 1950년대에 찰스 C에 의해 발견되어 특허를 얻었다. 가격.^[3] 현재 폴리우레탄 기반 폼은 전체 폴리우레탄 시장의 90% 이상을 중량 기준으로 차지하고 있다. 가장 많은 양의 폴리우레탄은 건설, 운송, 가정용 가구, 소음 및 진동 저감, 카펫 등 이들 산업에서 사용된다. 건설은 폴리우레탄 27%, 운송은 21%를 사용한다. 플렉시블 폼은 총 부피 44%로, 미국 시장의 28%로 리지드 폼 재료가 가장 많이 사용된다.^[4]

제조공정

중합률은 수 분에서 단 몇 초까지 다양하다. 빠르게 반응하는 폴리머는 짧은 사이클 기간을 특징으로 하며, 반응제를 완전히 혼합하기 위해 기계를 사용해야 한다. 느린 폴리머는 손으로 섞일 수 있지만, 그 결과 산업용 애플리케이션은 제품을 섞기 위해 기계를 사용하는 경향이 있기 때문에 혼합하는 데 오랜 시간이 필요하다. 제품 처리는 스프레이, 오픈 주입, 몰딩 등 다양한 기법에서 비롯된다.

• 재료 준비 액체 및 고체 재료는 일반적으로 열선내장 탱크에 적재되지 않은 액체 재료가 저장되면 철도 또는 트럭을 통해 위치에 도착한다. 슬래브 스톡을 생성할 때 일반적으로 두 개 이상의 폴리머 스트림이 사용된다.
• 연속 분사라고 더 잘 알려진 혼합 오픈 주입은 주로 견고한 저밀도 폼의 형성에 사용된다. 산업용 믹서기처럼 특정한 양의 화학물질이 혼합 헤드에 섞인다. 거품은 컨베이어 벨트에 붓고, 그곳에서 잘라내기 위해 치료된다.
• 경화 및 절단 컨베이어 벨트에서 경화 후 수평 밴드 톱을 통해 거품을 강제로 통과시킨다. 이 밴드 톱은 어플리케이션의 세트 사이즈로 조각을 자른다. 일반 계약은 '4'x12'x2''를 사용한다.
• 추가 처리 일단 절단 및 경화되면 슬래브 스톡을 판매하거나 라미네이션 프로세스를 적용할 수 있다. 이 과정은 슬래브 스톡을 보드 스톡이라고 알려진 단단한 폼 보드로 바꾼다. 보드스톡은 금속 지붕 단열재, 오븐 단열재 및 기타 내구재에 사용된다.

물리적 성질

폼 고무의 주요 물리적 특성은 "경량, 부력, 쿠션 성능, 열 및 음향 단열, 충격 감쇠 및 비용 절감"^[5]으로 일반화된다. 크로스링크 기술은 LLDPE, LDPE, HDPE, PP, TPE를 포함한 EVA 기반 폼의 형성에 사용된다. 크로스링크는 가능한 최상의 폼 팽창과 물리적 특성을 얻기 위한 폼 고무 생산에서 가장 중요한 특성이다. 크로스링크는 폴리머 체인 간의 화학적 결합으로 정의되며, 거품 팽창의 안정화, 열 붕괴에 대한 저항성 강화, 물리적 특성 개선을 위한 폼 고무 제조에 사용된다.^[6]

재활용

폴리우레탄의 화학약품의 다양성 때문에 한 가지 방법으로 폼 재질을 재활용하는 것은 어렵다. 카펫 뒤축을 위해 슬래브 스톡폼을 재사용하는 것이 대부분의 재활용이 이루어지는 방법이다. 이 방법은 고철을 잘게 찢고 작은 조각들을 접합하여 시트를 만드는 것이다. 다른 방법으로는 거품을 과립으로 분해하여 폴리 혼방으로 분산시켜 원래와 동일한 부분으로 성형하는 방법이 있다. 이 재활용 과정은 여전히 폼 고무에 대해 발전하고 있으며, 미래에는 재활용에 새롭고 쉬운 방법들이 밝혀지기를 희망한다.^[7]

참고 항목

• 폴리머 폼
• 균일한 밀도의 성형 천연 폼 고무 생산 방법인 탈레이 공정

참조