在德国凯泽斯劳滕应用技术大学应用物流和聚合物科学系,由Gregor Grun博士教授和Sergiy Grishchuk博士教授领导的团队正在研究生物基或回收原材料在半工业聚氨酯加工中的使用,这是欧盟国际项目BIOMAT的一部分。亨内基(Hennecke)的LABFOAM型号实验室设备正在用于多项实际测试。
在生产软质泡沫和其他聚氨酯产品时,可持续的原材料和减少二氧化碳排放正变得越来越重要。许多工业和贸易公司都在试图减少生产过程中石油和对环境有害的发泡剂的使用。这就是BIOMAT项目于2021年推出的原因。在这一由欧盟资助的项目中,来自八个国家的科学家正在研究开发具有高比例可再生原材料的可持续泡沫和复合材料。BIOMAT的目标是将泡沫和复合材料制造过程中产生的温室气体减少30%至50%,并用可再生原材料替代一半以上的材料。该研究项目需要在不同配方中使用的各种新原料进行多次试验,以研究产品各自的发泡行为、耐用性和其他性能。为了获得可重复的结果,亨内基的LABFOAM于2022年在凯泽斯劳滕大学Pirmacens校区投入运行。该机器系统为聚氨酯加工领域测试系列和产品创新提供了支持。
大型工业厂房的模拟
在传统的块料工厂开发和测试新配方是一项资源密集型工作。这就是为什么亨内基开发了LABFOAM,简单来说,它可以小规模复制了连续生产工厂的反应部分(湿端),从而实现了低产量的测试系列。尽管如此,它所获得的结果在质量上几乎与连续生产工厂的结果相当。LABFOAM采用高精度高压计量泵和经过验证的亨内基混合技术。此外,每条单独的计量线都设计用于处理特定应用范围的原材料,因此可以实现同样广泛的可能测试系列。通过最小的原材料投入,可以精确地模拟和测试高度可扩展的工业生产结果。
来自有机废物的生物基多元醇
在凯泽斯劳滕大学Pirmacens校区,生物多元醇的材料特性和潜在应用正在接受研究——也代表特定的工业公司。Gregor Grun博士教授解释道:“生物基多元醇最好从有机废物中获得,可以是脂肪酸、甘油三酯、糖或其他合适的有机残留物。然而,许多这些材料目前仍然难以商业化获得。使用生物多元醇的一个特别挑战也是它们由仲羟基组成,因此反应相对缓慢。同时,必须注意许多生物基多元醇的低流动性,然而,LABFOAM非常适合这些生物基多元醇,因为它被设计用于高达35,000mPas的粘度。除了生物多元醇的提取,凯泽斯劳滕大学Pirmacens校区聚合物部门的研究还包括生物基聚酯的合成,以生产尽可能可堆肥的材料或改善聚氨酯泡沫的回收利用。
LABFOAM–不错的选择
该大学选择he内机的LABFOAM实验室设备有几个很好的理由。对研究团队来说,特别重要的是自动化能力、独立的计量线以及多达25种不同原材料组件的可单独调节参数。Sergiy Grishchuk博士教授强调:“LABFOAM的另一个令人印象深刻的优点是获得专利的NOVAFLEX技术,用于生产CO2发泡泡沫。这消除了对环境和健康有害的发泡剂的需求,这是实验室设备中的一个独特优势。同时,该系统的占地面积也很小,多样化的应用可能性在不到十平方米的空间内找到了足够的空间。”
通过FOAMWARE进行的工厂控制与连续生产工厂的操作相同。该团队的博士生、LABFOAM操作员之一Philipp Haag称:“只需点击几下,我们就可以用各种成分和添加剂创造出新的配方,将它们送到机器上并开始测试。与手工混合相比,这意味着在准确性、时间节省、原材料消耗和泡沫质量方面具有显著优势。”
65%的生物基含量已成为可能
第一年的使用结果令人鼓舞。例如,在不影响质量的情况下,已经可以生产生物基含量约为65%的软质聚氨酯泡沫。Sergiy Grishchuk博士教授补充道:“LABFOAM的另一个重要方面是它不仅限于软质泡沫的生产。这足以让研究人员研究有机材料在半硬泡沫或硬质泡沫中的使用。”
BIOMAT项目经理很高兴能够作为该研发项目的一部分,对学生进行聚合物化学领域的培训,并让他们有机会熟悉工厂的行业相关流程。这不仅使学生受益,也有利于聚氨酯加工行业的众多雇主,他们非常重视实践经验。
对亨内基来说,与凯泽斯劳滕应用技术大学透明的知识和信息交流也提供了重要的附加值,尤其是在可持续原材料解决方案的新市场需求方面。
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