Oggigiorno, i materiali polimerici sono diventati materiali innovativi e versatili ampiamente utilizzati nella società moderna. Non solo costituiscono una base importante per lo sviluppo della società moderna, ma forniscono anche una fonte inesauribile di energia per la continua innovazione dell'alta tecnologia. I materiali polimerici, noti anche come materiali polimerici, sono principalmente macromolecole composte da innumerevoli unità ripetitive (monomeri) collegate da legami covalenti. Questi materiali sono ampiamente utilizzati in molti settori, come i veicoli a energia alternativa, lo sport e il tempo libero, l'industria aerospaziale, l'edilizia e i materiali da costruzione, grazie alle loro proprietà uniche, quali plasticità, resistenza, resistenza al calore e stabilità chimica. Tra questi, il polietilene (PE) è un materiale polimerico comune. La sua catena molecolare è composta da innumerevoli monomeri di etilene collegati da una reazione di polimerizzazione. Grazie alle sue eccellenti proprietà meccaniche e alla sua tenacità alle basse temperature, i materiali in schiuma di polietilene sono ampiamente utilizzati. Nel processo di applicazione e sviluppo dei materiali in polietilene, le dimensioni e la distribuzione del peso molecolare influenzano la temperatura di fusione e la solubilità del materiale, e di conseguenza le sue prestazioni di lavorazione. La disposizione delle catene molecolari (cristallinità) e la polarità dei gruppi laterali possono determinare la durezza, la trasparenza e il coefficiente di dilatazione termica del materiale. Ad esempio, il polietilene a bassa densità (LDPE) presenta una bassa cristallinità e una buona flessibilità grazie alla disposizione casuale delle sue catene molecolari, il che lo rende adatto alla produzione di sacchetti di plastica; mentre il polietilene ad alta densità (HDPE) ha maggiore resistenza e rigidità grazie alla sua migliore cristallinità, il che lo rende adatto alla produzione di prodotti in plastica durevoli.
In ogni caso, nel processo di produzione di materiali in polietilene, le attrezzature meccaniche sono fondamentali per la preparazione dei materiali e svolgono un ruolo importante. JWELL Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd. (di seguito denominata "JWELL") è un'azienda produttrice di alta tecnologia specializzata nella ricerca, sviluppo e produzione di attrezzature per lo stampaggio a estrusione di materie plastiche. Si concentra sulla produzione di attrezzature per l'estrusione di materiali polimerici espansi e offre una gamma completa di servizi tecnici professionali, realizzando con cura attrezzature per l'estrusione di materie plastiche che soddisfano le esigenze di utenti di fascia medio-alta in tutto il mondo.
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XPE: Materiale espanso continuo a stile libero, con prestazioni superiori rispetto a prodotti simili.
L'XPE è un materiale in schiuma di polietilene reticolato chimicamente, ottenuto mediante un processo di schiumatura continua ad alta temperatura a partire da resina di polietilene a bassa densità, agente reticolante e agente schiumogeno. Presenta un'elevata resistenza alla trazione, pori più fini e una consistenza più leggera. Rispetto ai materiali in PE, offre prestazioni superiori in termini di elasticità, durata, resistenza alla luce e resistenza agli urti. Inoltre, grazie alle sue eccellenti proprietà, quali stabilità chimica, scarsa decomposizione, assenza di odore e buona elasticità, l'XPE trova impiego nel settore edile (strati di isolamento acustico e termico) e in applicazioni di protezione (tappetini, imballaggi, tavole da surf).
Il materiale espanso XPE si ottiene attraverso il processo di: granulazione della miscela → estrusione del foglio master → schiumatura in forno orizzontale.
Ovvero, miscelando materie plastiche come il polietilene a bassa densità (LDPE) con agenti schiumogeni chimici e agenti reticolanti, rispettivamente, tramite granulazione, si ottengono masterbatch schiumogeni e masterbatch reticolanti.
Successivamente, i due masterbatch vengono aggiunti all'estrusore monovite insieme alla materia prima LDPE secondo il rapporto stabilito. Dopo l'estrusione a caldo, vengono inviati alla calandra a tre rulli attraverso lo stampo per fogli e quindi avvolti in bobine di fogli master XPE dopo la formatura.
Successivamente, le bobine di fogli master in XPE vengono srotolate e inserite nel forno di schiumatura orizzontale. L'aria calda circolante genera la schiuma ad alta temperatura. L'agente schiumogeno e l'agente reticolante presenti nel materiale agiscono in modo da far schiumare il foglio in tre direzioni, ottenendo bobine di schiuma XPE con pori uniformi.
Il materiale in schiuma XPE prodotto con questo processo di schiumatura presenta le seguenti caratteristiche fondamentali:
Ammortizzazione: XPE è una schiuma semirigida. Anche se sottoposta a forti impatti, mantiene inalterata la sua funzionalità originale. Trova impiego principalmente nella produzione di strumenti di precisione, nell'imballaggio di semiconduttori e in altri settori. Allo stesso tempo, le sue caratteristiche di facile modellabilità la rendono adatta alla produzione di articoli sportivi protettivi e per il tempo libero.
Formabilità: l'XPE possiede un'elevata resistenza al calore, una buona duttilità, una densità uniforme e consente la formatura sottovuoto, la termoformatura e altre lavorazioni complesse. Per questo motivo, è molto diffuso nei settori degli interni e dei materiali per calzature, come ad esempio nei pannelli evaporativi per climatizzatori automobilistici e nei rivestimenti interni per autoveicoli stampati a caldo.
Assorbimento acustico: XPE ha la funzione di assorbire e ridurre il rumore ed è adatto come materiale fonoassorbente e fonoisolante in apparecchiature e ambienti rumorosi come aerei, veicoli ferroviari, automobili e motori elettrici.
Isolamento termico: l'XPE è composto da fini strutture a bolle indipendenti, che possono ridurre efficacemente lo scambio di energia causato dalla convezione dell'aria. È adatto alla produzione di tubi e pannelli isolanti. Possiede inoltre proprietà anticondensa e può essere utilizzato come materiale isolante in ambienti umidi come frigoriferi, condizionatori d'aria e celle frigorifere.
Non solo, i materiali in schiuma XPE non solo possiedono eccellenti proprietà di isolamento termico, ma sono anche impermeabili e resistenti all'umidità, morbidi e leggeri, resistenti alle basse temperature e all'invecchiamento. Molti paesi utilizzano l'XPE per l'isolamento termico nell'edilizia residenziale e nei progetti di climatizzazione. L'XPE viene inoltre impiegato come materiale impermeabile in grandi progetti come il Progetto delle Tre Gole, il Progetto di Deviazione delle Acque da Sud a Nord e la metropolitana di Pechino.
Per quanto riguarda la produzione e la preparazione dei materiali in schiuma XPE, JWELL dispone già di una linea di produzione di bobine di schiuma XPE consolidata:
1) componente principale
Granulatore a miscelazione interna
LDPE e DCP/AC vengono miscelati per formare granuli uniformi. Il processo di granulazione è composto da: miscelatore interno da 75 litri, elevatore automatico, alimentatore a doppio polso, estrusore monovite da ∮150, testa di granulazione a taglio caldo eccentrica raffreddata ad aria, cappa a taglio caldo eccentrica, separatore ciclonico secondario, vaglio vibrante e silo ad aria compressa.
Estrusore per fogli madre 150/28 (estrusione di fogli madre)
Miscelando le materie prime in pellet con LDPE in diverse proporzioni, è possibile produrre fogli di vario tipo, aprendo la strada alla successiva realizzazione di prodotti multi-varietà e con specifiche diverse. Gli estrusori per fogli madre attualmente utilizzati sono: 150/28 e 170/28.
Forno di schiumatura XPE
I componenti principali del forno di schiumatura XPE di JWELL sono: svolgitore, macchina di trazione, forno di schiumatura orizzontale a tre stadi, raffreddamento e formatura, correzione, rifilatura, trazione e avvolgimento. Utilizza gas naturale anziché riscaldamento elettrico per ridurre i costi.
(2) Principali aree di applicazione
Tappetini per auto
Attualmente, la maggior parte dei tappetini per auto sul mercato è generalmente realizzata in pelle + XPE + trapuntatura. Tra questi, il materiale in schiuma XPE è morbido, resistente all'usura ed ecologico. Attraverso un processo di termosaldatura con pelle, è possibile produrre una varietà di tappetini completamente avvolgenti utilizzando macchine per trapuntatura. Pertanto, il processo non richiede colla, è sicuro ed ecologico e ha riscosso un grande successo sul mercato.
Tappetino per gattonare
Il materiale in schiuma XPE è ecologico e atossico, con buona resistenza all'usura, proprietà antiscivolo e di assorbimento degli urti, ed è quindi molto adatto per i tappetini per gattonare dei bambini.
Adesivi murali 3D stereoscopici
Sano e atossico, non provoca effetti collaterali sulla pelle delicata del bambino; insonorizzante e antirumore, la struttura interna del materiale è a cellule chiuse, con funzione di assorbimento acustico e riduzione del rumore; impermeabile e resistente all'umidità, il materiale non assorbe acqua, anche se la superficie dell'adesivo murale è parzialmente danneggiata, ciò non compromette l'effetto complessivo di impermeabilità e resistenza all'umidità; antimacchia e decontaminazione, la superficie del materiale ha una pellicola protettiva isolante, che può essere pulita con un panno e torna come nuova; sicuro e antiurto, il materiale è una schiuma semirigida, con caratteristiche di ammortizzazione e rallentamento, che può prevenire efficacemente scivolamenti e cadute del bambino.
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IXPE: Materiali funzionali che soddisfano gli standard ambientali internazionali grazie a una tecnologia di irradiazione ecologica e salutare.
Il materiale espanso IXPE è chiamato anche materiale espanso di polietilene reticolato mediante irradiazione elettronica. È composto principalmente da polietilene, con l'aggiunta di diversi altri materiali ausiliari, e viene miscelato ed estruso. Grazie a una tecnologia di irradiazione ecocompatibile, la reticolazione prodotta dall'azione delle radiazioni ioniche sul materiale modifica la struttura originale del materiale di base, formando una struttura di schiuma a celle chiuse con struttura reticolata indipendente, e producendo così materiali espansi a celle chiuse di alta tecnologia e di fascia alta.
Questo tipo di prodotto ha un aspetto liscio, una piacevole sensazione al tatto e buone prestazioni di lavorazione. I suoi pori sono fini e uniformi, resistenti e flessibili, con eccellenti proprietà di isolamento acustico, termico e acustico. Ha un basso assorbimento d'acqua ed è un materiale funzionale che soddisfa gli standard ambientali internazionali in termini di resilienza, resistenza agli agenti atmosferici, resistenza all'invecchiamento, resistenza alla muffa e resistenza alla corrosione chimica.
Il foglio di schiuma di polietilene reticolato per irraggiamento IXPE prodotto da JWELL è realizzato mediante estrusione di polietilene o polietilene modificato con vari riempitivi, reticolazione tramite irraggiamento con acceleratore di elettroni (senza agente di collegamento chimico), conformità alle specifiche RoHS dell'UE (assenza di metalli pesanti e additivi alogeni) e schiumatura ad alta temperatura per ottenere un materiale polimerico espanso. La potenza totale del forno di schiumatura verticale ad alta velocità alimentato a gas, comprese le apparecchiature ausiliarie, è di soli 70 kW circa. Utilizza gas naturale per il riscaldamento e la velocità della linea di schiumatura raggiunge oltre 20 m/min.
Principali aree di applicazione dei materiali in schiuma JWELL IXPE:
Elettronica
Schiuma impermeabile in PE ultrasottile; soluzione ondulata impermeabile; materiale sigillante; substrato per nastro in schiuma.
settore automobilistico
Nuova batteria ad alta energia + isolamento tampone per celle della batteria; nuovo cuscinetto isolante per batteria ad alta energia, guarnizione del telaio; imballaggio esterno per condotte dell'olio; cablaggio automobilistico, tubo di ventilazione, vassoio del condensatore dell'aria condizionata; schiuma per specchietto retrovisore automobilistico, pannello del vano strumenti, schiuma per rivestimento aletta parasole, rivestimento del soffitto, membrana impermeabile per porte, finiture delle porte.
settore edile
Tappetini fonoassorbenti per pavimenti da esportazione; isolamento per tetti; isolamento per tubi; tappetini fonoassorbenti per pavimenti.
campo medico
Rivestimento di supporto medicale; foglio di elettrodi medicali.
Materiali di imballaggio tampone
Materiale isolante per moduli di batterie al litio di nuova generazione; guarnizione di tenuta; schiuma antistatica; materiale di imbottitura per bagagli.
Sport e tempo libero
Prato non riempito e ammortizzante; tappetino ammortizzante in erba artificiale; tappetino sportivo; tavola da nuoto e giubbotto di salvataggio; fodero, casco e guanti.
Prodotti con funzioni speciali
Isolante IXPE, schiuma umidificante e isolante; cuscinetto antiscivolo per lenti; isolamento per tubi di condizionamento; materiale sigillante per dime fotovoltaiche.
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Il processo produttivo e le prestazioni sono diversi, ma ci sono anche grandi potenzialità per il futuro.
XPE e IXPE sono entrambi materiali espansi a base di polietilene, entrambi contengono un elevato numero di strutture microporose e sono entrambi a base di resine sintetiche, a cui vengono aggiunti agenti schiumogeni e altri materiali ausiliari per la schiumatura. Entrambi presentano eccellenti proprietà quali leggerezza, isolamento termico, ammortizzazione, assorbimento degli urti, isolamento acustico e impermeabilità. Tuttavia, esistono differenze nel processo produttivo e nelle prestazioni tra i due, pertanto non devono essere confusi.
In termini di processo, il materiale in schiuma XPE utilizza un processo di schiumatura a legame chimico, che consiste nella produzione di resina di polietilene a bassa densità, agente reticolante e agente schiumogeno mediante schiumatura continua ad alta temperatura. L'agente schiumogeno AC rilascia una grande quantità di gas ad alta temperatura, e un gran numero di bolle formano pori. Allo stesso tempo, il polietilene completa il legame molecolare grazie alla reazione di reticolazione chimica, in modo che le molecole di polietilene possano attaccarsi alla superficie delle bolle per formare una struttura porosa e produrre il materiale in schiuma.
IXPE utilizza un processo di schiumatura con reticolazione mediante irradiazione elettronica. Dopo l'aggiunta di un agente schiumogeno e altri additivi, le materie prime di polietilene vengono prima miscelate ed estruse. Il fascio di elettroni ad alta energia generato da un acceleratore di elettroni industriale utilizza la radiazione ionica per agire sul materiale e produrre reticolazione, modificando la struttura originale del materiale di base e formando una struttura reticolare, che viene poi schiumata per produrre un materiale espanso compatto a celle chiuse.
In termini di prestazioni, a parità di ingrandimento, i pori della schiuma XPE sono più grossolani di quelli della schiuma IXPE, e l'IXPE ha una delicata struttura di pori indipendenti, che impedisce efficacemente la penetrazione delle molecole d'acqua, rendendo il suo tasso di assorbimento d'acqua inferiore a 0,01 g/cm² e non può fornire un ambiente vitale per la riproduzione batterica; a parità di ingrandimento e spessore, le proprietà meccaniche, l'isolamento acustico, l'impermeabilità e l'isolamento termico della schiuma IXPE sono migliori di quelle della schiuma XPE.
Inoltre, nell'ambito delle applicazioni di isolamento termico in progetti residenziali e ingegneristici, l'XPE si distingue per la sua superficie ruvida, mentre l'IXPE ha riscosso successo nei settori dei materiali medicali ed elettronici, caratterizzati da elevatissimi requisiti di precisione, grazie alla sua superficie liscia e delicata e ai pori di dimensioni ridotte. Che si tratti di XPE o IXPE, che si tratti di isolamento termico e resistenza al calore, di resistenza allo strappo e alla trazione, o soprattutto di protezione ambientale, entrambi i materiali offrono prestazioni eccellenti, difficilmente sostituibili sul mercato.
Dal 3 al 5 settembre 2024, presso lo Shanghai New International Expo Center, si terrà Interfoam China 2024, la fiera internazionale dedicata alle tecnologie e alle tecnologie dei materiali espansi. Contemporaneamente, si svolgerà anche il quarto summit forum sui materiali e le applicazioni espansi "Ridefinire i materiali espansi", un'occasione per esplorare insieme prodotti espansi innovativi e tecnologie all'avanguardia, dando impulso al settore dei materiali espansi!
JWELL Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd. presenterà numerosi prodotti allo stand numero E13 e invita cordialmente clienti e partner a visitarlo!
Informazioni su JWELL Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd.
JWELL Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd. è un'azienda specializzata del gruppo JWELL Machinery, la cui attività principale è la produzione di linee di estrusione per lamiere e lastre XPE/IXPE e convenzionali. Grazie all'integrazione hardware e al progresso tecnologico, le attrezzature per l'estrusione di materie plastiche di JWELL Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd. possono essere configurate in modo ottimale, tecnologicamente avanzate, di alta qualità e a prezzi competitivi. Con il forte supporto del marchio e l'eccellente servizio post-vendita del Gruppo JWELL, l'azienda si espanderà gradualmente a livello globale, ottenendo successi in un'ampia gamma di settori applicativi e diventando il fornitore di riferimento per i propri clienti. Il futuro di un'azienda è legato ai suoi clienti. Solo possedendo una solida capacità di innovazione e prodotti di alta qualità è possibile soddisfare le esigenze dei clienti e raggiungere risultati vantaggiosi per entrambe le parti nel lungo termine. Questa è anche la direzione in cui JWELL Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd. si impegna e per la quale lavora attivamente per il futuro.
Data di pubblicazione: 26 luglio 2024