1) 펜탄 기술
펜탄 발포 배합은 전형적으로 수냉식 발포 기술을 기반으로 하며, 이것은 경질우레탄폼에서 CFC 발포제 사용을 줄이기 위해서 개발된 최초의 발포제입니다. CFC와 HCFC에 비해 펜탄은 화학적, 물리적 성질이 다르기 때문에 보조 발포제로서 펜탄의 사용은 배합 기술에 상이한 접근법이 필요합니다. 화학적 관점에서 가장 중요한 차이점은 다른 기존 발포제와 비교하여 펜탄의 극성이 현저히 낮다는 점입니다. 이 낮은 극성은 폴리올 및 다른 폴리우레탄 원료에서 펜탄의 용해도를 감소시킵니다. 일부 전형적인 경질우레탄폼 원료에서 펜탄의 용해도 값은 아래와 같습니다.
경질폴리우레탄폼 시스템의 다양한 성분에서 펜탄 용해도의 차이에 의해 발생할 수 있는 결과는 두 가지 유형이 있습니다. 첫 번째 시스템은 펜탄이 폴리올 내에 용해되고 투명하고 균질한 예비 혼합 용액이 형성되는 것입니다. 다른 유형의 시스템은 펜탄이 부분적 또는 완전히 폴리올에 불용성인 경우, 펜탄이 프리믹스 배합물에 유화 되어야만 하는 것입니다.
다소 상업적으로 이용할 수 있는 폴리에스테르 폴리올을 사용함으로써 시스템에서 펜탄의 용해도를 증가시킬 수 있습니다. 순수한 폴리에테르 또는 폴리에스테르 폴리올을 기본으로 한는 배합 중 n-펜탄의 용해도 특성 및 이들 제형의 혼합물을 그림1에 나타내었습니다.
표의 배합비를 사용하여 펜탄의 용해도에 대한 폴리에스테르 폴리올 농도의 영향을 측정하였습니다.
펜탄 발포제를 사용하여 경질우레탄폼을 생산하기 위해 두 가지 다른 기술을 사용합니다. 두 가지 유형은 시스템의 용해도 또는 안정성 특성에 의존합니다. 펜탄 용해성 배합 또는 안정한 에멀젼의 경우 그림2에 표시된 공정 1이 사용됩니다.
[펜탄 발포제 경질우레탄폼 생산을 위한 연속 및 불연속 공정]
불안정한 에멀젼의 경우 그림3의 공정2에 의해 표시된 대체 공정이 사용됩니다.
[발포제로 펜탄을 사용하는 경질우레탄폼 패널의 연속 생산]
공정1은 폴리올 예비 혼합 작업 용기 위치에 방폭 구역이 필요합니다. 이 용기는 또한 펜탄을 폴리올 예비 배합에 용해시키는 데 사용됩니다. 용기와 혼합 헤드 사이의 폴리올 흐름은 불연속 생산을 가능하기 위해 재순환할 수 있습니다. 경질우레탄폼(패널 및 우레탄보드)의 연속적인 생산에는 폴리올의 재순환이 필요하지 않습니다.
공정2에서 펜탄은 믹싱헤드 직전에 폴리올 예비 혼합 배관에 주입되어 혼합됩니다. 고정 믹서(static mixer)는 폴리올 사전 혼합 및 펜탄 흐름의 균질화에 사용됩니다. 이 공정은 폴리올 사전 혼합/펜탄 재순환을 허용하지 않으므로 연속 생산에만 활용할 수 있습니다. 이 두 번째 공정에서 가장 큰 장점은 앞서 설명한 공정과 비교할 때, 경질우레탄폼 생산에서 펜탄의 양을 최소화하는 것입니다.
이것은 펜탄 용기만 방폭 지역에 위치하므로 경제적 이점이 있습니다. 이 공정은 에멀젼이 안정적인지 아닌지에 관계없이 용해성 또는 에멀젼 타입의 혼합물로부터 펜탄 발포제를 사용하여 경질우레탄폼을 생산할 수 있습니다.