Пена это: Пена | это… Что такое Пена?

Почему так удобно быть пеной и что у нее общего с жирафом — T&P

Пена в чашке, в море и в ванной — это сложная структура из пузырьков газа, окруженных стенками из какой-нибудь жидкости. Структура пены — универсальный способ экономично упаковывать пространство, поэтому невероятно много вещей вокруг сильно напоминают пену.

Как образуется пена

---

Сколько бы мы ни взбалтывали воду в стакане, она так и будет спокойно кружиться, но стоит туда добавить мыла и перемешать, как сверху тут же образуется пена. Молекулы воды так устроены, что притягиваются друг к другу, но не к молекулам воздуха, потому что водород и кислород в них связаны ковалентной полярной связью. Это создает поверхностное натяжение и мешает образованию пены, очень быстро разрушая редкие возникающие пузырьки.

Именно из-за трехслойного устройства стенки мыльного пузыря он так переливчато окрашен. Свет отражается от внешнего и от внутреннего краев стенки пузыря и вовсю использует свойство инетрференции.

Молекулы мыла устроены значительно хитрее — это длинные цепочки из атомов углерода и водорода. Один конец такой цепочки гидрофильный (любит быть в воде), а другой — гидрофобный (совсем не любит). Поэтому молекулы мыла выстраиваются на поверхности воды: гидрофильными концами в воду, а гидрофобными — в воздух. Те молекулы мыла, что находятся в толще воды, очень хотят попасть на границу с воздухом (их гидрофобный конец совсем не хочет быть в воде) и отчаянно туда пробиваются. Втискиваясь между молекул воды, мыло снижает количество связей между молекулами воды и понижает поверхностное натяжение. Если мы коснемся мыльным пальцем стакана, в который вода налита с горкой, горка тут же выльется; если простым пальцем — останется стоять.

Стоит нам взболтать эту конструкцию с мылом — и образуется пена. Взбалтывать нужно, чтобы нарушить плоскую поверхность воды и пропустить газ (в данном случае воздух) в жидкость — это обязательное условие образования пены.

Мыльные пузыри устроены довольно просто — это воздух, окруженный стенкой из мыльной воды. Стенка эта трехслойная – это слой воды, окруженный с двух сторон молекулами мыла. Эти два слоя мыла с одной стороны понижают поверхностное натяжение воды, а с другой препятствуют ее испарению — поэтому пузырьки могут прожить достаточно для того, чтобы сформировалась пена.

Белковая пена

---

Пенка на капучино возникает похожим путем: струя пара взбивает молоко. Только вместо молекул мыла главную роль в поддержании жизни пузырьков там играют белки молока. Но у этих белков есть страшный враг — глицерин, который разрушает белки. Глицерин возникает в молоке из-за распада молекул жиров. Распад начинает происходить еще задолго до того, как молоко начнет скисать — достаточно воздействия света и тепла. Потому если хотите, чтобы молоко хорошо пенилось, оно должно быть свежим (глицерин не успел образоваться) и маложирным (глицерину изначально не из чего образовываться).

Пена в морской воде тоже образуется из-за белков и прочих органических веществ. Эти вещества — продукт жизнедеятельности микроорганизмов. Когда эти микроорганизмы сильно размножаются, пляжи становятся похожи на пенные вечеринки.

A little experiment a day

---

Однажды в редакцию T&P привезли мороженое в коробках с сухим льдом, который нельзя есть, держать в руках, но можно использовать для науки. Сухой лед — это твердая форма углекислого газа. Когда мы помещаем его в теплую жидкость, он нагревается и превращается в газ. Газ активно выделяется во все стороны и буквально газирует нашу воду (ведь все лимонады газированы именно CO2). А мыло позволяет пузырькам дольше прожить — так что пена хорошо держится.

Структура пены

---

Структурно всякая пена — это набор многогранников (в некоторых случаях сфер) разного размера и с разным количеством граней. Эта структура очень часто встречается в нашем мире: на пену похожи клетки в древесной коре, многие нано-структуры, пятна на шкуре жирафа. Недавние расчеты распределения галактик во вселенной показали, что и галактики расположены подобным образом. Вселенная издалека сильно напоминает пену: трехмерные многогранники, где в их вершинах и на гранях будут скопления галактик, а между ними (в глубине многогранников) — более разряженные области.

Пена — это очень экономичная структура с точки зрения заполнения пространства. Возможно, поэтому она так часто встречается. В 1887 Лорд Кельвин — тот самый, что придумал абсолютный ноль, — задался вопросом: как бы разбить пространство на кусочки одинакового объема с минимальной общей площадью поверхности. В 1993 году была разработана модель Уэйра-Фелана, описывающая подобную пене структуру из двух видов многоугольников одинакового объема (теоретическая модель регулярной пены), которая оказалась прекрасным решением «проблемы Кельвина».

Леша Ивановский

Теги

#просто о сложном

#наука

• 4 940

ППУ, пена, искусственный латекс, поролон — что это?

Пенополиуретан (ППУ) — эластичный и пористый синтетический материал, получаемый путем вспенивания жидкого химического состава. Состоит из ячеек одного, или разного размера (пены HR), заполненных воздухом.

Оглянитесь вокруг — в повседневной жизни нас окружает ППУ: на кухне, в женском нижнем белье, в машине, в офисе (офисные кресла!), в кинотеатрах и прочих общественных местах. Мы используем пену ежедневно — она надежна и гипоаллергенна, доступна по цене, и именно поэтому нашла столь широкое применение.

Все искусственные пены/латексы являются эластичными пенополиуретанами (ППУ).

Серьёзные и крупные производители товаров для сна постоянно следят за развитием химической промышленности и используют безопасные и передовые материалы с улучшенными свойствами для создания матраса, кровати или подушки, на которых вы будете восстанавливать свои жизненные силы без какого-либо вреда для здоровья!

В современном мире используется несколько марок пены, каждая из которых имеет маркировку, состоящую из букв и четырех цифр. Буквы указывают на марку поролона, первые две цифры на плотность материала, вторые — на жесткость.

Плотность пены показывает количество сырья по массе, ушедшего на изготовление 1м³ ППУ. Чем выше плотность, тем меньше размер ячейки, заполненной воздухом, а значит выше показатель износостойкости. Пены высокой плотности (от 30 кг/м³ и более) служат дольше и менее подвержены проседанию в точках постоянного давления (вспомните свой матрас или диван в зоне расположения тазовой области).

Жёсткость пены напрямую связана с качеством полимеров и определяется силой, которую необходимо приложить для сжатия пены на 40%. Чем выше цифра, тем жёстче пена.

Пример:
Маркировка пены HR3540, где HR — марка пены, 35 — плотность пены, 40 — жёсткость

Рассмотрим основные марки ППУ, которые используются в мебельном и матрасном производстве:

ППУ ST – стандартный ППУ. ST — это основная марка пены для производства ряда матрасов и не только. На базе пенополиуретана ST изготавливаются пены марок: EL, HL, HS.

При правильном подборе изделия из пены ST могут иметь значительный срок службы. Невысокая стоимость и широкий ассортиментный ряд делают эту пену наиболее привлекательной в России.

ППУ EL(Enlarged load bearing) – пена с повышенной несущей способностью и ППУ

HL(High load bearing) – тип пены с высокой несущей способностью. Особенность данных типов пен – повышенная жёсткость (несущая способность). Данный тип используется как основной несущий слой в производстве мягкой мебели и матрасов (в качестве жёсткой основы или для производства жёстких матрасов).

ППУ HS (Hyper Soft) – очень мягкая пена. Используется в качестве смягчающего или комфортного слоя при производстве мягкой мебели и матрасов, а для производства мягких анатомических подушек, например Nuvola Aria.

ППУ HR (High Resilience) – высокоэластичный тип ППУ. Визуально и тактильно отличается от стандартных типов пен. Материал применяется в производстве мягкой мебели и матрасов с повышенными потребительскими свойствами, также может применяться в качестве основного, смягчающего или комфортного слоёв, в зависимости от жёсткости. У данного типа пены более высокие показатели комфорта. Коэффициент опоры (sag factor) HR значительно превосходит другие пены.

ППУ EHR – данная пена относится к HR типу, однако обладает улучшенными показателями по сравнению с HR. Более высокие показатели комфорта, эластичности, упругости, воздухопроницаемости и влагостойкости (здоровый микроклимат). Срок службы более 15 лет, пожарный сертификат, гипоаллергенный. Выпускается только компанией Эгида, не имеет аналогов на рынке (презентация во вложении). В нашем ассортименте представлено несколько моделей матрасов с использованием пены EHR различной жесткости: разносторонний по жесткости матрас Bene, мягкий матрас Paolo и умеренно-жесткий матрас Franco.

ППУ VE (Visco Elastic) – вязкоэластичный тип пены. Именно эта марка пены получила своё распространение как материал с эффектом памяти или memory foam. Обладает явно выраженными тактильными ощущениями, отличными от других типов ППУ. В основном используется для производства матрасов, в качестве комфортного слоя, в крайне редких случаях применяют в качестве среднего слоя, что повышает себестоимость матраса, однако матрас становится более комфортным. Подушки из материала с эффектом памяти получили широкую популярность в мире.

Пены HR, HS, EHR служат не менее 15 лет.

Плюсы ППУ:

• в пене не накапливается пыль, в ней не живут пылевые клещи;
• пена гипоаллергенна, что важно для детей и людей, страдающих аллергическими реакциями или астмой;
• пена отлично пропускает воздух, а значит хорошо выводит влагу;
• пены высокой плотности служат до 15 лет и более;
• как и натуральный латекс пены обладают анатомическим и ортопедическим эффектом, но при этом имеют более доступную стоимость;
• современные пены обрабатываются антибактериальными составами и являются безопасными для здоровья.

Минусы:

• дешевый ППУ низкого качества достаточно быстро утратит свою упругость и форму;
• боится солнечного света;
• большинство пен являются горючими материалами.

Как видите, пены (поролоны, пенополиуретаны, искусственные латексы) не так страшны и чаще всего обладают сертификатами CeriPUR (независимая сертификация пен по европейскому стандарту). Сертификат подтверждает безопасность изделия для здоровья и окружающей среды и говорит о том, что в материале нет формальдегида, ртути, свинца и запрещенных фталатов. Пены с сертификатами CertiPR соответствуют достаточно жестким требованиям по эмиссии вредных веществ в закрытых помещениях.

Пенообразователь на 20 галлонов — FOAMit

Перейти кВозможностиХарактеристикиОпцииРесурсыАксессуарыУзнать цену

Характеристики

• Заборы из заранее приготовленного раствора
• Работает на сжатом воздухе
• Откидная задняя пластина обеспечивает доступ к компонентам без инструментов
• Быстросменный насос
• Бак естественного цвета для лучшей видимости уровня продукта
• Крышка на петлях
• Варианты цветового кодирования:
  • Крышка – 7 цветов (BK, BL, GN, YL, RD, PL, OR)
  • Сливной шланг – 4 цвета (BL, GN, YL, RD)
• Встроенные хомуты для шлангов
• Дренаж, обращенный вперед
• Прямоточный сетчатый фильтр для защиты насоса от мусора
• Защита шланга от перегиба

Спецификация

20-галлонный пенообразователь

Скачать

Руководство пользователя

20-галлонный пеногенератор

Скачать

Есть вопросы?

ТИП МОЩНОСТИ

Сжатый воздух

ТИПА ХИМИЧЕСКОГО ПОДЪЕМНИКА

Забор из предварительно смешанного раствора

КОЛИЧЕСТВО ПРОДУКТОВ, ИЗ КОТОРЫХ МОЖЕТ ПОЛУЧАТЬСЯ (И НЕОБХОДИМО, ОДНОВРЕМЕННО ИЛИ ПО ОДНОМУ)

Один продукт

ДЛИНА/ДИАМЕТР Всасывающей линии

Внутренний диаметр 3/8 дюйма (9,5 мм)

ОБЪЕМ

20 галлонов (75,71 л)

ДИАМЕТР/ДЛИНА СЛИВНОГО ШЛАНГА

Шланг длиной 30 футов (9 м) с внутренним диаметром 3/4 дюйма (19 мм)

РАЗГРУЗОЧНАЯ ТРУБА/ТИП НАКОНЕЧНИКА

7-дюймовая (17,8 см) трубка из нержавеющей стали с нулевым наконечником и шаровым клапаном

РАССТОЯНИЕ ВЫХОДА

25-30 футов (7-9 м)

ОБЪЕМ НА ВЫХОДЕ

20-45 гал/мин (75-170 л/мин) пены

РАСХОД*

2 гал/мин (7,6 л/мин)

УПЛОТНЕНИЯ НАСОСА

Сантопрен, витон или калрез

ТИП КОЛЕС

Два 10-дюймовых не оставляющих следов колеса

*Указанные скорости разбавления и скорости потока основаны на химическом веществе с вязкостью воды и заводскими настройками давления воздуха.

СЖАТЫЙ ВОЗДУХ

40–80 фунтов на кв. дюйм (3–5 бар) при 5–10 кубических футов в минуту (141–283 л/мин)

ДИАПАЗОН ТЕМПЕРАТУР ЖИДКОСТИ

40-100˚F (4,4-37˚C)

ХИМИЧЕСКАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ

Химические продукты, используемые с этим оборудованием, должны быть разработаны для этого типа применения и совместимы с материалами блока и уплотнениями насоса. Для получения дополнительной информации о химической совместимости обратитесь к производителю или паспорту безопасности вашего продукта или свяжитесь с нашим отделом обслуживания клиентов.

	МАТЕРИАЛ УПЛОТНЕНИЯ НАСОСА
ФИ-20Н	Сантропрен (стандартный)
	Витон (V)
	Калрез (К)

 

Добавьте жирным шрифтом коды опций к номеру позиции, как показано. Для стандартных опций код опции не требуется. Примеры:

• FI-20N (стандартный блок с уплотнениями насоса из сантопрена)
• FI-20NV (агрегат с уплотнениями насоса Viton)

Другие доступные опции:

• Наконечник вентилятора
• Цветовая маркировка – крышка +/или сливной шланг
• Водоотделитель
• Воздушный шланг

• Пенообразователь в сборе со сливным шлангом и патрубком
• Руководство пользователя

Совместимость материалов уплотнения насоса

Выберите материал уплотнения насоса, совместимый с химическими веществами, которые вы будете использовать. Химическая несовместимость может привести к ускоренному износу и отказу оборудования, на который не распространяется гарантия, поэтому важно провести исследование.

• Обратитесь к паспорту безопасности (SDS) вашего химического вещества, чтобы узнать об ингредиентах.
• Используйте базу данных химической совместимости (например, эту: https://www. coleparmer.com/Chemical-Resistance), чтобы искать ингредиенты и информацию о совместимости материалов.
• Обратите внимание, что концентрация химических веществ имеет большое значение для совместимости. Подумайте о том, будет ли используемое вами химическое вещество предварительно разбавленным или концентрированным, когда оно будет использоваться в оборудовании.
• Если вам нужна помощь, обратитесь к производителю химикатов. Или отправьте свой паспорт безопасности на адрес [email protected], и мы сможем помочь.

аксессуары

видео поддержки

получать обновления FOAMit

Мы не можем очистить ваш почтовый ящик, но мы можем помочь сделать его интересным. Будьте в курсе продуктов, улучшений и других новостей.

Пожалуйста, включите JavaScript в вашем браузере, чтобы заполнить эту форму.

Электронная почта *

Серия

FOAM-iT!™, литая жесткая полиуретановая пена

Серия FOAM-iT!™, литая жесткая полиуретановая пена | Smooth-On, Inc.

FOAM-iT! Вспенивающиеся пены ™ просты в использовании, твердые и прочные при отверждении. Их можно использовать в качестве легкого литейного материала, закладочного материала для герметизации или изготовления полых отливок. Вы можете окрашивать их с помощью красителей SO-Strong™, UVO™ или Ignite™ для различных художественных/ремесленных, промышленных приложений или приложений со спецэффектами.

Техническая информация и дополнительная информация

ОСОБЕННОСТИ

FOAM‑iT! ™ 3, 4, 5, 8, 10, 15 и 26 представляют собой вспенивающиеся пенополиуретаны плотностью 3, 4, 5, 8, 10, 15 и 26 фунтов. Большинство из них имеют простое в использовании соотношение смешивания 1:1 по объему и отверждаются при комнатной температуре.

Легкие отливки

Широкий выбор

FOAM-iT!™  представляет собой пенопласт с закрытыми порами, обеспечивающий лучшую отделку поверхности и водостойкость. FOAM-iT!™ Пенопласты обладают более высокими физическими и эксплуатационными характеристиками и особенно полезны в качестве армирующих материалов для полых отливок.

Отличное соотношение цены и качества

Жесткий и сильный

FOAM-iT!™ 4 Black представляет собой предварительно пигментированную жесткую пену глубокого черного цвета с расширением приблизительно в 14 раз по сравнению с первоначальным объемом. Легкий и экономичный.

Один к одному по объему

Масштаб не требуется

Этот литейный пенопласт имеет самоотверждающуюся пену с более тонкой и однородной ячеистой структурой для лучшего воспроизведения деталей поверхности. Он также обрабатывается более точно и часто используется промышленными компаниями для изготовления инструментальных плат нестандартной формы. Foam‑iT!™ 8 ярко-белого цвета, измеренный и смешанный 2A:1B по весу .