Systematic Solution para sa Pagbawas ng TPU Film Smoke Density

Systematic Solution para sa Pagbawas ng TPU Film Smoke Density (Kasalukuyan: 280; Target: <200)
(Kasalukuyang formulation: Aluminum hypophosphite 15 phr, MCA 5 phr, Zinc borate 2 phr)

I. Pagsusuri sa Pangunahing Isyu

1. Mga Limitasyon ng Kasalukuyang Pormulasyon:

• Aluminyo hypophosphite: Pangunahing pinipigilan ang pagkalat ng apoy ngunit may limitadong pagsugpo sa usok.
• MCA: Isang gas-phase flame retardant na epektibo para sa afterglow (nakaabot na sa target) ngunit hindi sapat para sa pagbabawas ng usok ng pagkasunog.
• Zinc borate: Nagsusulong ng pagbuo ng char ngunit kulang sa dosis (2 phr lang), hindi nakabuo ng sapat na siksik na layer ng char upang sugpuin ang usok.

1. Pangunahing Kinakailangan:

• Bawasan ang density ng usok ng pagkasunog sa pamamagitan ngchar-enhanced na pagsugpo sa usokomga mekanismo ng pagbabanto ng gas-phase.

II. Mga Istratehiya sa Pag-optimize

1. Ayusin ang Umiiral na Formulation Ratio

• Aluminyo hypophosphite: Taasan sa18–20 phr(Pinahuhusay ang condensed-phase flame retardancy; flexibility ng monitor).
• MCA: Taasan sa6–8 phr(nagpapalakas ng pagkilos ng gas-phase; ang labis na halaga ay maaaring magpapahina sa pagproseso).
• Zinc borate: Taasan sa3–4 phr(nagpapalakas ng pagbuo ng char).

Halimbawang Inayos na Pormulasyon:

• Aluminum hypophosphite: 18 phr
• MCA: 7 phr
• Zinc borate: 4 phr

2. Ipakilala ang High-Efficiency Smoke Suppressants

• Mga compound ng molibdenum(hal., zinc molybdate o ammonium molybdate):
• Tungkulin: Catalyzes char formation, na lumilikha ng isang siksik na hadlang upang harangan ang usok.
• Dosis: 2–3 phr (sinergizes sa zinc borate).
• Nanoclay (montmorillonite):
• Tungkulin: Pisikal na hadlang upang mabawasan ang paglabas ng nasusunog na gas.
• Dosis: 3–5 phr (surface-modify para sa dispersion).
• Silicone-based na flame retardant:
• Tungkulin: Pinapabuti ang kalidad ng char at pagsugpo ng usok.
• Dosis: 1–2 phr (nag-iwas sa pagkawala ng transparency).

3. Synergistic System Optimization

• Zinc borate: Magdagdag ng 1–2 phr para mag-synergize sa aluminum hypophosphite at zinc borate.
• Ammonium polyphosphate (APP): Magdagdag ng 1–2 phr para mapahusay ang pagkilos ng gas-phase sa MCA.

III. Inirerekomenda ang Comprehensive Formulation

Mga Inaasahang Resulta:

• Densidad ng usok ng pagkasunog: ≤200 (sa pamamagitan ng char + gas-phase synergy).
• Makapal na usok density: Panatilihin ang ≤200 (MCA + zinc borate).

IV. Mga Tala sa Pangunahing Proseso sa Pag-optimize

1. Temperatura ng Pagproseso: Panatilihin ang 180–200°C upang maiwasan ang maagang pagkabulok ng apoy.
2. Pagpapakalat:

• Gumamit ng high-speed mixing (≥2000 rpm) para sa pare-parehong nanoclay/molybdate distribution.
• Magdagdag ng 0.5–1 phr silane coupling agent (hal., KH550) upang mapabuti ang compatibility ng filler.

1. Pagbuo ng Pelikula: Para sa paghahagis, bawasan ang bilis ng paglamig upang mapadali ang pagbuo ng char layer.

V. Mga Hakbang sa Pagpapatunay

1. Pagsusuri sa Lab: Maghanda ng mga sample sa bawat inirerekomendang pagbabalangkas; magsagawa ng UL94 vertical burning at smoke density test (ASTM E662).
2. Balanse sa Pagganap: Subukan ang tensile strength, elongation, at transparency.
3. Iterative Optimization: Kung nananatiling mataas ang density ng usok, unti-unting ayusin ang molybdate o nanoclay (±1 phr).

VI. Gastos at Kakayahan

• Epekto sa Gastos: Ang zinc molybdate (~¥50/kg) + nanoclay (~¥30/kg) ay nagpapataas ng kabuuang gastos ng <15% sa ≤10% na paglo-load.
• Industrial Scalability: Tugma sa karaniwang pagproseso ng TPU; walang kinakailangang espesyal na kagamitan.

VII. Konklusyon

Sa pamamagitan ngpagtaas ng zinc borate + pagdaragdag ng molybdate + nanoclay, isang triple-action system (char formation + gas dilution + physical barrier) ay maaaring makamit ang target na combustion smoke density (≤200). Unahin ang pagsubok samolybdate + nanoclaykumbinasyon, pagkatapos ay i-fine-tune ang mga ratio para sa balanse sa cost-performance.