Trong ngành tạo bọt polyurethane, kể từ khi HCFC{2}}141b bị loại bỏ hoàn toàn, cyclopentane đã trở thành rào cản không thể tránh khỏi đối với các nhà sản xuất thiết bị gia dụng và bảng điều khiển. Vấn đề đau đầu nhất đối với nhiều nhà pha chế mới làm quen với hệ thống này là: sử dụng cùng một tổ hợp polyether polyol, sau khi chuyển sang cyclopentane, độ dẫn nhiệt của bọt sẽ không giảm và chỉ báo mức tiêu thụ năng lượng của tủ lạnh bị buộc phải tăng lên nửa cấp. Trên thực tế, vấn đề dẫn nhiệt của hệ thống tạo bọt cyclopentane + polyether chưa bao giờ tập trung vào một chỉ số duy nhất; đó là một phép tính tinh vi liên quan đến sự cân bằng của các pha khí, rắn và lỏng.
Độ dẫn nhiệt nội tại của cyclopentane cao hơn 141b là định luật sắt vật lý, nhưng điều này không có nghĩa là hệ thống tạo bọt polyether không thể đạt được-tiêu chuẩn hiệu suất năng lượng hạng nhất. Chìa khóa nằm ở cách bù đắp khoảng cách này thông qua việc tối ưu hóa công thức.
Chúng ta phải đối mặt với thực tế. Theo dữ liệu thử nghiệm từ ASTM C518 và các tiêu chuẩn thử nghiệm vật liệu cách nhiệt khác, độ dẫn nhiệt pha khí-của cyclopentane ở 25 độ là khoảng 14,0-14,5 mW/m·K, trong khi của 141b trước đây chỉ khoảng 10,0. Điều này có nghĩa là, xét về mặt "khí" bên trong các ô kín, cyclopentane đã bị mất đi.
Nhưng đừng hoảng sợ. Độ dẫn nhiệt của bọt polyurethane cứng không có tính chất phụ gia; nó phản ánh toàn diện nhiều phương thức truyền nhiệt. Miễn là bạn có thể bù đắp sự khác biệt ở các không gian khác, độ dẫn nhiệt tổng thể vẫn có thể rất tốt. Điều này đòi hỏi trước tiên chúng ta phải hiểu thành phần của tính dẫn nhiệt:
| Thành phần dẫn nhiệt | Cơ chế truyền nhiệt | Trạng thái hiện tại và Điểm yếu trong hệ thống Cyclopentane | Đột phá tối ưu hóa |
|---|---|---|---|
| Độ dẫn nhiệt pha khí- | Sự truyền nhiệt do va chạm phân tử của khí tạo bọt bên trong tế bào | Nhược điểm rõ ràng: Giá trị nội tại của cyclopentane (~14,5) cao hơn nhiều so với 141b (10,0) | Không thể thay đổi tính chất vật lý; chỉ có thể duy trì điểm mấu chốt bằng cách tăng hàm lượng ô-đóng để ngăn không khí (độ dẫn nhiệt khoảng 26) hòa vào. |
| Độ dẫn nhiệt pha rắn- | Dẫn truyền qua thành tế bào polyurethane (polyether + isocyanate polymer) | Tỷ lệ lớn: Khung polymer của hệ thống polyether thông thường quá dày | Điểm tối ưu hóa cốt lõi: Tăng chức năng của chất khởi tạo polyether (ví dụ: sử dụng polyete sucrose/amine thơm) để giảm độ bền nhiệt của polyme. |
| Độ dẫn nhiệt bức xạ | Bức xạ nhiệt hồng ngoại xuyên qua bên trong tế bào | Kẻ giết người giấu mặt: Tế bào càng lớn thì sự xâm nhập bức xạ nhiệt càng nghiêm trọng | Điểm tối ưu hóa cốt lõi: Sử dụng-chất hoạt động bề mặt silicon hiệu quả cao để thu nhỏ kích thước tế bào xuống dưới 100-150 micron. |
Độ dẫn nhiệt của bọt polyurethane bao gồm ba phần chồng lên nhau: pha khí, pha rắn và pha bức xạ. Nhược điểm của cyclopentane chủ yếu tập trung ở độ dẫn nhiệt của pha-khí, trong khi việc tối ưu hóa hệ thống polyether tập trung vào việc giảm độ dẫn nhiệt của pha-rắn và pha bức xạ-.
Khi bạn hiểu bảng trên, hướng điều chỉnh công thức sẽ trở nên rõ ràng. Vì chúng ta không thể thay đổi độ dẫn nhiệt của pha khí nên chúng ta cần bắt đầu với polyol polyether. Nếu polyol polyete thông thường có giá trị hydroxyl thấp và trọng lượng phân tử cao thì mật độ liên kết ngang không đủ, thành tế bào sẽ quá dày và độ dẫn nhiệt của pha rắn sẽ vẫn ở mức cao.
Trong thực tế, các nhà xây dựng công thức có kinh nghiệm giới thiệu các polyete-có chức năng cao (chẳng hạn như hệ thống polyether được khởi tạo bằng sucrose hoặc amin thơm) để tăng mật độ mạng lưới liên kết ngang của polyurethane, làm cho thành tế bào mỏng hơn và chắc hơn. Đồng thời, với chất hoạt động bề mặt organosilicon (chất ổn định bọt) tuyệt vời, tại thời điểm bay hơi và giãn nở cyclopentane, màng chất lỏng được ổn định và đường kính tế bào được kiểm soát cưỡng bức trong phạm vi 150 micron. Các tế bào càng nhỏ và số lượng của chúng càng lớn thì số lượng phản xạ và tán xạ bức xạ nhiệt hồng ngoại trên thành tế bào càng tăng theo cấp số nhân và độ dẫn nhiệt của bức xạ có thể giảm đáng kể. Sự kết hợp các biện pháp này đủ để bù đắp cho nhược điểm về tính dẫn nhiệt pha khí của cyclopentane-.
Độ tinh khiết của chất tạo bọt cyclopentane (đặc biệt là độ ẩm và tạp chất có điểm sôi-sôi{1}} thấp) trực tiếp xác định tính ổn định của phản ứng hệ polyether và mật độ最终 của cấu trúc tế bào. Tạp chất quá mức sẽ làm tăng nghiêm trọng độ dẫn nhiệt tổng thể.
Đây là một hố lớn tiềm ẩn mà nhiều nhà sản xuất dễ dàng rơi vào. Một số công ty, để tiết kiệm tiền, mua pentane thô với độ tinh khiết chỉ 98% hoặc thậm chí thấp hơn. Vật liệu này thường chứa một lượng nhỏ isopentane, cyclopentadiene và thậm chí cả độ ẩm.
Trong hệ thống tạo bọt polyether, isopentane có nhiệt độ sôi thấp (27 độ). Khi thoát ra quá nhanh trong quá trình tạo bọt, nó sẽ phá hủy sự hình thành màng của chất ổn định bọt, trực tiếp dẫn đến sự kết tụ của tế bào và làm tăng mạnh hàm lượng tế bào mở-. Sau khi các tế bào mở, không khí (có độ dẫn nhiệt 26 mW/m·K) sẽ lấp đầy các tế bào và độ dẫn nhiệt ở pha khí ngay lập tức giảm xuống. Độ ẩm thậm chí còn giống như một "chất độc tạo bọt". Nó phản ứng với isocyanate để tạo ra carbon dioxide, không chỉ tiêu tốn vật liệu đen đắt tiền mà còn tạo ra các bong bóng lớn cục bộ, gây ra các vết nứt trong cấu trúc bọt. Nếu nguyên liệu thô không tinh khiết thì cho dù công thức polyether của bạn tốt đến đâu thì nó cũng sẽ vô dụng.
Với tư cách là nhà sản xuất nguồn, cyclopentane có độ tinh khiết cực cao trên 99,5% của ZL Energy có thể tránh được sự suy giảm khả năng tương thích với hệ thống polyether và tình trạng làm thô của tế bào do tạp chất nguyên liệu thô gây ra, bảo vệ độ dẫn nhiệt thấp từ lớp nguyên liệu thô dưới cùng.
Việc tạo ra bọt có độ dẫn điện-nhiệt-thấp cũng giống như việc xây dựng một tòa nhà chọc trời. Nếu nền móng không ổn định thì dù công thức polyether trên có cầu kỳ đến đâu cũng sẽ sụp đổ. Trong việc giải quyết điểm yếu về dẫn nhiệt của hệ thống tạo bọt, ZL Energy đóng vai trò “đặt nền móng”.
Là nhà sản xuất cyclopentane chuyên nghiệp, ZL Energy hiểu sâu sắc sức tàn phá của tạp chất trên hệ thống tạo bọt polyether. Thông qua quá trình chưng cất sâu của riêng mình, họ trực tiếp nâng cao độ tinh khiết của cyclopentane lên tiêu chuẩn cao trên 99,5%. Điều này có nghĩa là gì? Điều đó có nghĩa là trong cyclopentane của ZL Energy, những vấn đề-khi tạo ra các thành phần ánh sáng isopentane, tạp chất olefin gây ra sự đông đặc và độ ẩm cực kỳ nguy hiểm đều đã được loại bỏ xuống mức ppm cực thấp.
Khi bạn kết hợp cyclopentane có độ tinh khiết cao{0}}của ZL Energy vào hệ thống polyether, bạn sẽ thấy rằng khả năng tương thích của hỗn hợp là tuyệt vời, "thời gian tạo kem" và "thời gian nổi" trong quá trình tạo bọt cực kỳ ổn định, chất hoạt động bề mặt silicon có thể phát huy hiệu quả tối đa mà không gặp trở ngại và các tế bào thu được mịn, đồng nhất và giống như bọt biển-. Không có bong bóng lớn bất thường, không có vết nứt ô-mở, hàm lượng ô-đóng ổn định ở mức trên 90%, không khí không thể lọt vào và độ dẫn nhiệt giảm đều đặn một cách tự nhiên, giúp bạn vượt qua-dòng hiệu suất năng lượng hạng nhất một cách suôn sẻ.
