كيف يتم إنتاج رغوة البولي إيثيلين؟

غير متأكد من كيفية صنع رغوة PE؟ يمكن أن يضر اختيار النوع الخطأ الأداء وزيادة التكاليف. دعنا نقسم العملية والمواد بطريقة بسيطة لك.

يتم إنتاج رغوة البولي إيثيلين بشكل أساسي عن طريق تسخين الكريات البلاستيكية للبولي إيثيلين جنبًا إلى جنب مع عامل نفخ. في ظل الظروف الخاضعة للرقابة ، يتوسع الخليط ويشكل بنية خلوية أثناء تبريده ، عادة من خلال عملية البثق.

معرفة الأساسيات مفيدة ، ولكن كيف تتجمع رغوة PE فعليًا خطوة بخطوة؟ ما هي المواد المحددة المستخدمة ، وما هي الأنواع المتوفرة؟ يمكن أن يساعدك فهم هذه التفاصيل في اتخاذ خيارات أكثر ذكاءً. دعنا نسير عبر المواد الخام ، وعملية الإنتاج ، ومستويات الحزم ، وكيف تقارن بالرغاوي المماثلة مثل EPE. التمسك بنا لإلقاء نظرة أوضح على كيفية صنع رغوة PE.

ما هي المواد المستخدمة لصنع رغوة البولي إيثيلين (رغوة PE)؟

يمكن أن يبدو اختيار المواد المناسبة معقدًا ، ولكن استخدام المواد الخاطئة يؤدي إلى سوء جودة الرغوة ومشاكل الأداء. هنا ، سنقوم بتفكيك المكونات الرئيسية اللازمة لإنتاج رغوة PE يمكن الاعتماد عليها.

المادة الخام الأولية لرغوة PE هي راتنج البولي إيثيلين (PE) ، عادة في شكل بيليه. تتضمن الإضافات الأساسية عامل نفخ لتشكيل خلايا الرغوة ، إلى جانب عوامل الارتباط المتقاطع الاختيارية أو التلوينات أو المثبتات ، اعتمادًا على الخصائص النهائية المطلوبة.

دعونا نلقي نظرة فاحصة على ما يدور في رغوة PE التي ننشئها في Topsun. كل شيء يبدأ بالبلاستيك الأساسي:

● راتنج البولي إيثيلين (PE) : هذه هي المادة الأساسية ، والتي يتم توفيرها عادة ككريات صغيرة صلبة. يمكننا الاختيار من بين أنواع مختلفة من PE ، مثل البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE) لرغوة أكثر ليونة وأكثر مرونة أو بولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) لرغوة أكثر صلابة وأكثر صلابة. يعتمد الاختيار بالكامل على الغرض المقصود من الرغوة.

● عامل النفخ : يشكل هذا المكون الرئيسي بنية الرغوة. عندما يتم تسخين البلاستيك ومعالجته ، يقوم عامل النفخ بإطلاق الغاز ، مما يخلق فقاعات أو خلايا صغيرة داخل المادة وتوسيعها إلى رغوة. يمكن أن تكون عوامل النفخ كيميائية (تحطيم الغاز) أو الفيزيائي (مثل حقن النيتروجين أو الهيدروكربونات).

● عوامل الارتباط المتقاطع (اختياري ولكن شائع) : بالنسبة لأنواع محددة من رغوة PE ، مثل XPE و IXPE ، تتم إضافة مواد كيميائية خاصة. تشكل هذه العوامل روابط كيميائية قوية بين جزيئات البولي إيثيلين أثناء المعالجة. يعزز هذا الارتباط المتقاطع قوة الرغوة ، ومقاومة الحرارة ، ويؤدي إلى بنية خلية أكثر دقة وأكثر اتساقًا.

● إضافات أخرى : اعتمادًا على الاستخدام المقصود ، قد ندمج تلوينات لعلم جماليات محددة ، ومثبتات الأشعة فوق البنفسجية للمتانة في الهواء الطلق ، أو مثبطات الحرائق لتلبية لوائح السلامة. 

كيف تنتج رغوة PE؟

مرتبك حول كيفية صنع رغوة PE؟ عدم فهم العملية يمكن أن يؤثر على مراقبة الجودة واختيار المواد. دعنا نتجاوز الخطوات النموذجية التي تنطوي عليها إنتاج رغوة PE.

يتم تصنيع رغوة PE بشكل أساسي من خلال عملية البثق. يتم إذابة راتنجات البولي إيثيلين والإضافات ومخلوطة في آلة تُعرف باسم بثق. يولد عامل النفخ فقاعات غاز ، مما يتسبب في توسيع الخليط مع مرور الفتحة على شكل (يموت). ثم يتم تبريد الرغوة وتشكيلها في صفائح أو لفات أو ألواح.

اسمحوا لي أن أرشدك خلال العملية النموذجية ، من الكريات البلاستيكية إلى ورقة الرغوة النهائية أو لفة ، لأننا غالبًا ما ندير مع موردينا هنا في Topsun. الطريقة الأكثر شيوعا التي نستخدمها هي البثق.

● الذوبان والخلط : يتم تغذية كريات راتنجات PE الصلبة ، جنبًا إلى جنب مع أي إضافات مطلوبة مثل التلوين أو المثبتات ، في برميل ساخن يسمى بثق. في الداخل ، يذوب المسمار الدوار البلاستيك ويمزج المكونات جيدًا في سائل ساخن وسميك.

● حقن عامل النفخ: يتم حقن عامل النفخ تحت الضغط العالي في البلاستيك المنصهر في مرحلة مخصصة في البثق ، حيث يذوب أو يتفتت بشكل موحد في ذوبان البوليمر.

● البثق والتوسع : يتم فرض الخليط المضغوط من خلال فتحة الشكل ، والمعروفة باسم الموت. عندما يخرج البلاستيك المنصهر من الموت ، ينخفض ​​الضغط بسرعة ، مما تسبب في تكوين عامل النفخ المذاب لتشكيل فقاعات الغاز. هذا التوسع السريع يخلق بنية رغوة خلوية. يملي شكل الموت ما إذا كانت الرغوة تخرج كورقة مسطحة أو ملف تعريف مستدير أو شكل آخر.

● التبريد والتصلب : تبرد الرغوة التي تم إنتاجها حديثًا بسرعة ، عادةً من خلال التعرض للهواء أو الماء. تعمل عملية التبريد هذه على تصلب البلاستيك ، ويحجز في الفقاعات وتثبيت الشكل النهائي للرغوة والبنية الخلوية.

● الارتباط المتقاطع (لـ XPE/IXPE) : هذا هو المكان الذي يتم فيه صنع أنواع محددة.

1.XPE (متشابك كيميائي) : في هذه العملية ، يتم تقديم عوامل الارتباط بين الكيميائية أثناء الخلط. تقوم الحرارة من البثق بتنشيط هذه العوامل ، وتشكيل الروابط بين جزيئات البولي إيثيلين (PE) إما قبل أو أثناء التمدد. تستخدم هذه الطريقة على نطاق واسع في السوق الصينية.

2.IXPE (مرتبط بالشرق المتقاطع): في هذه الطريقة ، يحدث الارتباط المتقاطع بعد أن يتم بثق ورقة الرغوة وتبريدها. تتعرض الورقة الصلبة لشعاع الإلكترون (التشعيع) ، حيث يحفز الإشعاع عالي الطاقة الربط الجزيئي. بالمقارنة مع XPE ، فإن ixpe يعرض عادة سطحًا أكثر سلاسة ، بنية خلية أدق ، وخصائص فيزيائية محسّنة-مما يجعله مثاليًا للتطبيقات عالية الأداء. ومع ذلك ، فإن التكنولوجيا المتقدمة والنتائج الفائقة تأتي بتكلفة أعلى.

هل رغوة البولي إيثيلين ناعمة أم صلبة؟

تحتاج إلى توازن مثالي للنعومة والدعم؟ لا تؤدي كل رغوة PE إلى نفس الشيء-فإن اختيار الحزم الخاطئ يمكن أن يترك منتجك غير محمي أو جامد بشكل مفرط. دعنا نرشدك من خلال الكثافة والهيكل المثالي لتطبيقك المحدد.

عادةً ما تقع رغوة البولي إيثيلين بين مواد ناعمة ومواد صلبة - فصح من رغاوي PU الفاخرة ولكنها أكثر مرونة من البلاستيك الصلب. يمكن أن تختلف حزمها الدقيقة بشكل كبير ، من المرونة إلى القاسية ، اعتمادًا على كثافتها ونوعها المحدد.

عندما يسأل العملاء مثل سارة عما إذا كانت رغوة PE ناعمة بما يكفي لطبقات الراحة في معدات الحماية الشخصية ، أو عندما يحتاج ديفيد إلى ضمان صلابة الحماية الصناعية ، أشرح أن 'صلابة ' في رغوة PE ليست قيمة واحدة. إنه موجود على الطيف. بالمقارنة مع رغوة البولي يوريثين اسفنجي في أريكة ، فإن معظم رغوة PE تشعر أنها أكثر ثباتًا وأكثر مرونة. إنه يحمل شكله بشكل أفضل تحت الضغط. ولكن داخل عائلة PE Foam ، هناك تباين كبير:

● الكثافة هي المفتاح : هذا هو العامل الأكبر. تبدو رغوة PE منخفضة الكثافة (مثل بعض درجات التغليف أو EPE) أخف وزنا وأكثر ليونة نسبيا أو أكثر مرونة. رغوة PE عالية الكثافة أثقل بكثير ، أكثر صلابة ، وتوفر المزيد من المقاومة للضغط. نحدد الكثافة بناءً على الوسادة أو الدعم المطلوبة.

● نوع البوليمر الأساسي : الرغوة المصنوعة من راتنج LDPE (البولي إيثيلين منخفض الكثافة) تميل إلى أن تكون أكثر مرونة من الرغوة المصنوعة من راتنج HDPE (البولي إيثيلين عالي الكثافة) ، حتى في كثافة مماثلة.

● الارتباط المتقاطع : تشعر رغاوي PE متشابكة (XPE و IXPE) بشكل عام وأكثر قوة من الرغاوي غير المرتبطة بنفس الكثافة. يعمل الارتباط المتقاطع على تحسين السلامة الهيكلية للرغوة ، مما يجعله يعود إلى الوراء بعد الضغط ويشعر بمزيد من الصلابة. غالبًا ما تشعر IXPE ، مع بنية الخلية الدقيقة ، أكثر سلاسة وموثقة قليلاً من XPE.

لذلك ، هل يمكن أن تكون رغوة PE 'Soft '؟ نعم ، نسبيا ، يمكن أن تكون درجات الكثافة المنخفضة مرنة للغاية. هل يمكن أن يكون 'Hard '؟ بالتأكيد ، توفر الكثافة العالية والأنواع المتشابكة صلابة كبيرة. نساعد في تحديد الدرجة الدقيقة لتحقيق التوازن بين الحماية والدعم والراحة في بعض الأحيان ، وضمان أن الرغوة تلبي المتطلبات الميكانيكية المحددة للتطبيق.