環(huán)保、節(jié)能、超薄趨勢(shì)下,冰箱聚氨酯發(fā)泡技術(shù)的升級(jí)之路
? ? ? ? ? ? ? ? ? ?本文來(lái)源: 《電器》雜志 作者: 鄧雅靜,由 電小二 整理編輯!轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來(lái)源!
縱觀冰箱行業(yè)聚氨酯發(fā)泡技術(shù)的發(fā)展歷程,主要圍繞環(huán)保、節(jié)能、超薄三條主線展開(kāi)。在環(huán)保方面,冰箱行業(yè)聚氨酯發(fā)泡劑已經(jīng)經(jīng)過(guò)多次替代。從最初的HCFC-141b+聚醚二元發(fā)泡體系,到如今的環(huán)戊烷+LBA+聚醚+HFC-152a/R600a的四元共混發(fā)泡體系,整體上朝著環(huán)保和更優(yōu)成本相平衡的方向發(fā)展。在節(jié)能方面,冰箱的能效標(biāo)準(zhǔn)不斷升級(jí)。2026年6月1日,冰箱新的能效標(biāo)準(zhǔn)即將正式實(shí)施,行業(yè)呼喚更低導(dǎo)熱系數(shù)的聚氨酯發(fā)泡材料。在超薄方面,提升容積利用率已經(jīng)成為冰箱行業(yè)的重要發(fā)展趨勢(shì),在保證環(huán)保和高能效的同時(shí),如何做到更薄勢(shì)必成為企業(yè)今后努力的方向。那么,圍繞這三條主線,2026年冰箱絕熱材料技術(shù)還將如何演變?

堅(jiān)定不移的環(huán)保趨勢(shì),環(huán)戊烷發(fā)泡體系成為主流
從最初的HCFC-141b+聚醚發(fā)泡體系,到環(huán)戊烷+聚醚的發(fā)泡方案,到環(huán)戊烷+HFC-245fa+聚醚的三元共混發(fā)泡方案,再到如今的環(huán)戊烷+LBA+聚醚+HFC-152a/R600a的四元共混發(fā)泡方案,冰箱行業(yè)因?yàn)樽非蟓h(huán)保和更優(yōu)成本之間的平衡,發(fā)泡體系不斷革新。
當(dāng)前,冰箱聚氨酯發(fā)泡體系正進(jìn)入新一輪升級(jí)階段。升級(jí)的契機(jī)是,歐盟F-gas規(guī)定,自2026年1月1日起,出口到歐盟地區(qū)的冰箱不能使用含氟物質(zhì)。這意味著目前在中國(guó)冰箱市場(chǎng)廣泛應(yīng)用的HFC-245fa和HFOs含氟的發(fā)泡劑都將被禁止使用。
重新啟用環(huán)戊烷+聚醚發(fā)泡體系是絕大多數(shù)冰箱企業(yè)做出的選擇。“但是,此環(huán)戊烷發(fā)泡體系非彼環(huán)戊烷發(fā)泡體系?!蹦尘郯滨ピO(shè)備廠有關(guān)負(fù)責(zé)人指出,“彼環(huán)戊烷發(fā)泡體系指的是曾經(jīng)替代HFC-141b+聚醚發(fā)泡體系的環(huán)戊烷+聚醚發(fā)泡體系。該發(fā)泡體系存在很多突出的問(wèn)題,比如泡沫密度大、導(dǎo)熱系數(shù)相對(duì)略高,因此原料用量大,成本也高。如今,冰箱能效標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)大幅提高,而且產(chǎn)品設(shè)計(jì)趨向于大容積率,之前的環(huán)戊烷發(fā)泡方案顯然已經(jīng)不能滿(mǎn)足消費(fèi)者的需求。為了滿(mǎn)足多方面的需求,冰箱產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的新的環(huán)戊烷發(fā)泡體系在原料上進(jìn)行了升級(jí)?!?/p>

滿(mǎn)足冰箱能效標(biāo)準(zhǔn)新要求,發(fā)泡技術(shù)不斷完善
GB 12021.2-2025《家用電冰箱耗電量限定值及能效等級(jí)》將于2026年6月1日起正式實(shí)施。屆時(shí),冰箱行業(yè)能效要求將大幅提升。有業(yè)內(nèi)人士舉例說(shuō):“以500L對(duì)開(kāi)門(mén)兩門(mén)冰箱為例,現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中能效1級(jí)綜合耗電要求每天0.92kWh,新版冰箱能效標(biāo)準(zhǔn)中將耗電量降到每天0.55kWh,電耗下降40%?!?/p>
距離新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施還有不到5個(gè)月的時(shí)間,如此大幅度的能效等級(jí)提升,冰箱行業(yè)是否做好準(zhǔn)備?事實(shí)是,上游材料企業(yè)已經(jīng)有突破。一方面,原料廠和設(shè)備廠成功研究出低導(dǎo)材料和低導(dǎo)工藝。另一方面,推進(jìn)聚氨酯發(fā)泡料和VIP真空絕熱板的融合應(yīng)用,既可以降低成本,也可以提升產(chǎn)品能效。
涉及低導(dǎo)材料,萬(wàn)華化學(xué)有關(guān)負(fù)責(zé)人表示,從2023年開(kāi)始,萬(wàn)華化學(xué)就著手布局超低導(dǎo)環(huán)戊烷發(fā)泡體系,并針對(duì)該發(fā)泡體系開(kāi)發(fā)出超低導(dǎo)快脫環(huán)戊烷體系、超低導(dǎo)高流動(dòng)性環(huán)戊烷體系、超低導(dǎo)高強(qiáng)度環(huán)戊烷體系等差異化的技術(shù)方案,來(lái)應(yīng)對(duì)冰箱冷柜行業(yè)客戶(hù)提出的提升效率、拔高質(zhì)量、降低成本等不同訴求。
據(jù)他介紹,相比于行業(yè)內(nèi)普遍采用的環(huán)戊烷發(fā)泡技術(shù),萬(wàn)華化學(xué)推出的超低導(dǎo)發(fā)泡技術(shù)的泡沫導(dǎo)熱系數(shù)由19.0mW/m·K降低至18.0mW/m·K,可以幫助客戶(hù)冰箱降低約2.5%的能耗,極大程度上解決了新冰箱能效標(biāo)準(zhǔn)下更低能耗的要求,同時(shí)萬(wàn)華化學(xué)依托于產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì),能夠針對(duì)不同客戶(hù)提出的訴求提出定制化的技術(shù)解決方案,以此衍生出超低導(dǎo)環(huán)戊烷發(fā)泡體系一系列差異化技術(shù)解決方案。目前,萬(wàn)華化學(xué)超低導(dǎo)環(huán)戊烷發(fā)泡體系在市場(chǎng)中主要結(jié)合客戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)的多槍注料工藝一起使用,包括在海爾上合產(chǎn)業(yè)園冰箱互聯(lián)一廠/二廠、湖北美的多槍注料線體、合肥美菱大冰箱Q線(多槍注料線體)等實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定批量供貨。
亞?wèn)|化工是聚氨酯設(shè)備領(lǐng)域的一家國(guó)產(chǎn)企業(yè),在低導(dǎo)白料預(yù)混工藝方面獲得突破。2026年1月21日,河北亞?wèn)|化工集團(tuán)宣布,成功研發(fā)無(wú)氟低GWP超低導(dǎo)熱聚氨酯硬泡白料預(yù)混工藝。據(jù)介紹,亞?wèn)|集團(tuán)創(chuàng)新中心研發(fā)團(tuán)隊(duì)推出的無(wú)氟低GWP超低導(dǎo)熱聚氨酯硬泡白料預(yù)混工藝的核心技術(shù)方案是“噴射動(dòng)態(tài)混合+循環(huán)預(yù)混”,可實(shí)現(xiàn)無(wú)氟發(fā)泡劑(尤其含R600、R600a等低沸點(diǎn)發(fā)泡劑)與白料的高效微乳化,大幅增加成核點(diǎn),從根源上改善泡沫結(jié)構(gòu),同時(shí)通過(guò)差異化的特色聚醚調(diào)節(jié)分子結(jié)構(gòu),形成“強(qiáng)支撐+高隔熱”的高性能泡沫。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,該技術(shù)帶來(lái)多維性能革新:泡沫導(dǎo)熱系數(shù)降低5%,讓冰箱節(jié)能效果立竿見(jiàn)影;大氣泡數(shù)量減少50%以上,泡沫強(qiáng)度顯著提升;脫模時(shí)間縮短10%,生產(chǎn)效率大幅提高;發(fā)泡料分層機(jī)率降低50%,工藝穩(wěn)定性顯著增強(qiáng);泡沫流動(dòng)性提升3%,進(jìn)一步優(yōu)化生產(chǎn)流程。
為了提高能效,聚氨酯原料和更低導(dǎo)熱系數(shù)的VIP真空絕熱板也呈現(xiàn)出融合應(yīng)用的趨勢(shì)。據(jù)萬(wàn)華化學(xué)有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,真空絕熱板雖然具有極低的導(dǎo)熱系數(shù),但是成本高于聚氨酯硬泡,超低導(dǎo)發(fā)泡技術(shù)則能夠與真空絕熱板形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),由真空絕熱板覆蓋冰箱內(nèi)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的區(qū)域,超低導(dǎo)高流動(dòng)性發(fā)泡技術(shù)解決方案則可以覆蓋箱體結(jié)構(gòu)內(nèi)難以覆蓋真空絕熱板的拐角、縫隙等位置。兩者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),為冰箱能效提升提供強(qiáng)大的助力。

打造更高容積率,五槍預(yù)混技術(shù)得到青睞
超薄是冰箱產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)之一,而超薄冰箱需要提升產(chǎn)品容積率。GB/T 8059—2025《家用和類(lèi)似用途制冷器具》明確指出,采用高效保溫材料是提升制冷器具容積利用率的一個(gè)重要方法。
冰箱企業(yè)要求聚氨酯泡沫密度更均勻、質(zhì)量更佳,這就需要升級(jí)預(yù)混設(shè)備,不能單槍灌注,而是多槍同時(shí)灌注。五槍預(yù)混技術(shù)可以有效解決這一問(wèn)題。據(jù)新加坡潤(rùn)英有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,箱體5槍5系統(tǒng)灌注技術(shù)的出現(xiàn)主要是用于高端超薄廚房嵌入式冰箱,它的要求更高,不僅要求發(fā)泡層很薄,導(dǎo)熱系數(shù)還要做到很低,這對(duì)聚氨酯發(fā)泡的密度要求更高,要確保箱體發(fā)泡密度更均勻。他還強(qiáng)調(diào),目前五槍預(yù)混技術(shù)在冰箱行業(yè)已經(jīng)大規(guī)模普及。
展望今后幾年,業(yè)內(nèi)一致認(rèn)為,在冰箱發(fā)泡體系變動(dòng)不大的情況下,聚氨酯硬泡技術(shù)大概率會(huì)繼續(xù)朝著環(huán)保、節(jié)能、超薄的方向發(fā)展。不過(guò),在此基礎(chǔ)上,探索更加節(jié)約成本的方案也是面臨成本壓力的冰箱企業(yè)努力追求的方向。
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