Atualmente, os materiais poliméricos tornaram-se materiais versáteis e amplamente utilizados na sociedade moderna. Eles não apenas estabelecem uma base importante para o desenvolvimento da sociedade moderna, como também fornecem energia inesgotável para a inovação contínua da alta tecnologia. Os materiais poliméricos, também conhecidos como polímeros, são principalmente macromoléculas compostas por inúmeras unidades repetidas (monômeros) conectadas por ligações covalentes. Esses materiais são amplamente utilizados em diversos campos, como veículos de novas energias, esportes e lazer, aeroespacial, construção civil e materiais de construção, devido às suas propriedades únicas, como plasticidade, resistência, resistência ao calor e estabilidade química. Entre eles, o polietileno (PE) é um material polimérico comum. Sua cadeia molecular possui inúmeros monômeros de etileno conectados por reação de polimerização. Graças às suas excelentes propriedades mecânicas e tenacidade a baixas temperaturas, os materiais de espuma de polietileno são amplamente utilizados. No processo de aplicação e desenvolvimento de materiais de polietileno, o tamanho e a distribuição do peso molecular afetam a temperatura de fusão e a solubilidade do material, influenciando, consequentemente, seu desempenho de processamento. A disposição das cadeias moleculares (cristalinidade) e a polaridade dos grupos laterais podem determinar a dureza, a transparência e o coeficiente de expansão térmica do material. Por exemplo, o polietileno de baixa densidade (PEBD) apresenta baixa cristalinidade e boa flexibilidade devido à disposição aleatória de suas cadeias moleculares, tornando-o adequado para a fabricação de sacolas plásticas; enquanto o polietileno de alta densidade (PEAD) possui maior resistência e rigidez devido à sua melhor cristalinidade, tornando-o adequado para a fabricação de produtos plásticos duráveis.
Em qualquer caso, no processo de produção de materiais de polietileno, o equipamento mecânico é a base para a preparação dos materiais e desempenha um papel importante. A JWELL Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd. (doravante denominada “JWELL”) é uma fabricante de alta tecnologia dedicada à pesquisa, desenvolvimento e fabricação de equipamentos de moldagem por extrusão de plástico. Ela se concentra na fabricação de equipamentos de extrusão de materiais de espuma polimérica e oferece uma gama completa de serviços técnicos profissionais, fabricando cuidadosamente equipamentos de extrusão de plástico que atendem às necessidades de usuários de médio a alto padrão em todo o mundo.
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XPE: Material de espuma contínua de estilo livre, com melhor desempenho do que produtos similares.
O XPE é um material de espuma de polietileno reticulado quimicamente, feito de resina de polietileno de baixa densidade, agente reticulante e agente espumante através de um processo contínuo de expansão em alta temperatura. Possui alta resistência à tração, poros mais finos e textura mais leve. Comparado com materiais de PE, é superior em elasticidade, durabilidade, leveza e resistência a impactos físicos. Além disso, devido às suas excelentes propriedades, como estabilidade química, baixa decomposição, ausência de odor e boa elasticidade, o XPE é utilizado na construção civil (camada de isolamento acústico e térmico) e em aplicações de amortecimento de proteção (tapetes, enchimento de embalagens, pranchas de surfe).
O material espumante XPE é obtido através do processo de: mistura e granulação → extrusão da folha matriz → formação de espuma em forno horizontal.
Ou seja, misturando plásticos como materiais de polietileno de baixa densidade (PEBD) com agentes espumantes químicos e agentes de reticulação, respectivamente, através da granulação por mistura, obtêm-se masterbatch espumante e masterbatch de reticulação.
Em seguida, os dois masterbatches são adicionados à extrusora de rosca simples juntamente com a matéria-prima de LDPE, de acordo com a proporção estabelecida. Após a extrusão por fusão, o material é enviado para a calandra de três rolos através do molde de folhas e, em seguida, laminado em bobinas de folha master de XPE após a conformação.
Em seguida, as bobinas de manta-mãe de XPE são desenroladas e colocadas no forno de espuma horizontal para formação da espuma. O ar quente circulante forma a espuma em alta temperatura. O agente espumante e o agente de reticulação presentes no material atuam para que a manta se expanda em três dimensões, obtendo-se bobinas de espuma de XPE com poros uniformes.
O material de espuma XPE produzido por este processo de espumação possui as seguintes características básicas:
Amortecimento: O XPE é uma espuma semirrígida. Mesmo sob forte impacto, mantém sua função original. É amplamente utilizado em instrumentos de precisão, embalagens de semicondutores e outras áreas. Ao mesmo tempo, sua facilidade de moldagem o torna adequado para a produção de equipamentos de proteção esportiva e artigos de lazer.
Conformabilidade: O XPE possui alta resistência ao calor, boa ductilidade, densidade uniforme e permite a fabricação de peças complexas por meio de processos como moldagem a vácuo e termoformagem. Por isso, é muito utilizado em peças internas e materiais para calçados, como evaporadores de sistemas de ar condicionado automotivos e forros termoformados para automóveis.
Absorção sonora: O XPE possui a função de absorção sonora e redução de ruído, sendo adequado para materiais de absorção e isolamento acústico em equipamentos e ambientes com alto nível de ruído, como aviões, veículos ferroviários, carros e motores elétricos.
Isolamento térmico: O XPE é composto por finas estruturas de bolhas independentes, que reduzem eficazmente a troca de energia causada pela convecção do ar. É adequado para a produção de tubos e placas isolantes. Possui também propriedades anticondensação e pode ser utilizado como material isolante em ambientes úmidos, como refrigeradores, condicionadores de ar e câmaras frigoríficas.
Além disso, os materiais de espuma XPE não só possuem excelentes propriedades de isolamento térmico, como também são impermeáveis e resistentes à umidade, macios e leves, resistentes a baixas temperaturas e ao envelhecimento. Muitos países utilizam XPE para isolamento térmico em construções residenciais e projetos de ar condicionado. O XPE também é utilizado como material impermeabilizante em grandes projetos, como o Projeto das Três Gargantas, o Projeto de Desvio de Água Sul-Norte e o Metrô de Pequim.
Em termos de produção e preparação de materiais de espuma XPE, a JWELL já possui uma linha de produção de bobinas de espuma XPE consolidada:
1) componente principal
Granulador de mistura interna
O LDPE e o DCP/AC são misturados para formar grânulos uniformes. O processo de granulação consiste em um misturador interno de 75L, elevador automático, alimentador de pulso duplo, extrusora de rosca simples de 150 mm, cabeçote granulador excêntrico de corte a quente refrigerado a ar, capô excêntrico de corte a quente, separador ciclônico secundário, peneira vibratória e silo com insuflação de ar.
Extrusora de folha-mãe 150/28 (extrusão de folha-mãe)
Ao misturar as matérias-primas granuladas com LDPE em diferentes proporções, é possível produzir chapas com diferentes proporções, abrindo caminho para a subsequente produção de produtos com múltiplas variedades e especificações. As extrusoras de chapas-mãe atualmente utilizadas são: 150/28 e 170/28.
forno de espuma XPE
Os principais componentes do forno de espumação de XPE da JWELL são: desenrolador, máquina de tração, forno de espumação horizontal de três estágios, resfriamento e conformação, correção, corte, tração e enrolamento. Ele utiliza gás natural em vez de aquecimento elétrico para reduzir custos.
(2) Principais áreas de aplicação
tapetes de carro
Atualmente, a maioria dos tapetes automotivos disponíveis no mercado é geralmente feita de couro + XPE + acolchoamento. Dentre esses materiais, a espuma de XPE é macia, resistente ao desgaste e ecologicamente correta. Através de um revestimento térmico com couro, é possível produzir diversos tapetes totalmente revestidos com máquinas de acolchoamento. Portanto, o processo dispensa o uso de cola, é seguro e ecológico, e tem sido amplamente promovido no mercado.
Tapete para engatinhar
O material de espuma XPE é ecológico e atóxico, com boa resistência ao desgaste, antiderrapante e com capacidade de absorção de impacto, sendo muito adequado para tapetes de atividades para bebês.
adesivos de parede 3D estereoscópicos
Saudável e atóxico, não causa efeitos colaterais na pele delicada do bebê; à prova de som e ruído, a estrutura interna do material é de células fechadas, com função de absorção sonora e redução de ruído; impermeável e resistente à umidade, o material não absorve água, mesmo que a superfície do adesivo de parede seja parcialmente danificada, isso não afetará sua impermeabilidade e resistência à umidade; antimanchas e fácil de limpar, a superfície do material possui uma película protetora isolante, que pode ser limpa com um pano, ficando como nova; seguro e anticolisão, o material é uma espuma semirrígida, com características de amortecimento e desaceleração, que pode efetivamente evitar que o bebê escorregue e caia.
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IXPE: Materiais funcionais que atendem aos padrões ambientais internacionais utilizando tecnologia de processamento por irradiação verde e saudável.
O material de espuma IXPE é denominado espuma de polietileno reticulada por radiação eletrônica. É feito de polietileno como matéria-prima principal, com diversos outros materiais auxiliares, sendo misturado e extrudado. Através de uma tecnologia de processamento por irradiação ecológica e saudável, a reticulação produzida pela ação da radiação iônica sobre o material altera a estrutura original do material base para formar uma estrutura de espuma de células fechadas independente, produzindo materiais de espuma de células fechadas de alta tecnologia e qualidade superior.
Este tipo de produto possui aparência lisa, toque confortável e bom desempenho de processamento. Seus poros são finos e uniformes, fortes e flexíveis, com excelentes efeitos de isolamento acústico, térmico e acústico. Apresenta baixa absorção de água e é um material funcional que atende aos padrões ambientais internacionais, como resiliência, resistência às intempéries, resistência ao envelhecimento, resistência ao mofo e resistência à corrosão química.
A folha de espuma de polietileno reticulado por radiação IXPE, produzida pela JWELL, é fabricada por extrusão de polietileno ou polietileno modificado com diversos materiais de enchimento, reticulação por radiação de acelerador de elétrons (sem agente de ligação química), atendendo à especificação RoHS da UE (sem metais pesados e sem aditivos halogenados) e espumação em alta temperatura para obtenção de um material de espuma polimérica. A potência total do forno vertical de espumação de alta velocidade a gás, incluindo os equipamentos auxiliares, é de apenas cerca de 70 kW. Utiliza gás natural para aquecimento e a velocidade da linha de espumação atinge mais de 20 m/min.
Principais áreas de aplicação dos materiais de espuma JWELL IXPE:
Eletrônica
Espuma impermeável de PE ultrafina; solução corrugada impermeável; material de vedação; substrato de fita de espuma.
Setor automotivo
Bateria de energia nova + isolamento de buffer de célula de bateria; almofada de isolamento de bateria de energia nova, vedação de estrutura; embalagem externa de tubulação de óleo; chicote de fiação automotiva, tubo de ventilação, bandeja do condensador de ar condicionado; espuma do espelho retrovisor automotivo, painel do painel de instrumentos, espuma do revestimento do quebra-sol, revestimento do teto, membrana impermeável da porta, acabamento da porta.
Campo da construção
Isolamento acústico para pisos; isolamento de telhados; isolamento de tubulações; isolamento acústico para pisos.
Área médica
Revestimento de suporte médico; folha de eletrodo médico.
Materiais de embalagem de buffer
Material isolante para módulos de baterias de lítio de nova energia; junta de vedação; espuma antiestática; material de amortecimento para bagagem.
Esportes e lazer
Gramado artificial com amortecimento sem enchimento; tapete de amortecimento para grama sintética; tapete esportivo; prancha de natação e colete salva-vidas; bainha, capacete e luvas.
Produtos com funções especiais
Isolamento IXPE, umectante, espuma isolante; almofada antiderrapante para lentes; tubo de isolamento para ar condicionado; material de vedação para molde fotovoltaico.
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O processo de produção e o desempenho são diferentes, mas também existe um grande potencial para o futuro.
XPE e IXPE são ambos materiais de espuma do tipo polietileno, ambos contêm um grande número de estruturas microporosas e ambos são baseados em resinas sintéticas, com a adição de agentes espumantes e outros materiais auxiliares para a formação de espuma. Ambos possuem excelentes propriedades, como leveza, isolamento térmico, amortecimento, absorção de impacto, isolamento acústico e impermeabilização. No entanto, existem diferenças no processo de produção e no desempenho entre os dois, e não devem ser confundidos.
Em termos de processo, o material de espuma XPE utiliza um processo de espumação por ponte química, que consiste na produção de resina de polietileno de baixa densidade, agente de reticulação e agente espumante, através de espumação contínua em alta temperatura. O agente espumante AC libera uma grande quantidade de gás em alta temperatura, e um grande número de bolhas forma poros. Ao mesmo tempo, o polietileno completa a ponte molecular sob a reação de reticulação química, de modo que as moléculas de polietileno possam se ligar à superfície das bolhas para formar uma estrutura porosa e produzir o material de espuma.
A IXPE utiliza um processo de reticulação por irradiação de elétrons. Após a adição de um agente espumante e outros aditivos, as matérias-primas de polietileno são misturadas e extrudadas. O feixe de elétrons de alta energia, gerado por um acelerador de elétrons industrial, utiliza radiação iônica para atuar sobre o material, produzindo reticulação e alterando a estrutura original do material base, formando uma estrutura em rede. Em seguida, a espuma é formada para produzir um material compacto de células fechadas.
Em termos de desempenho, na mesma ampliação, os poros da espuma XPE são mais grosseiros do que os da espuma IXPE, e a IXPE possui uma estrutura de poros independentes e delicados, que impede eficazmente a penetração de moléculas de água, resultando em uma taxa de absorção de água inferior a 0,01 g/cm², e não proporcionando um ambiente propício para a reprodução bacteriana; na mesma ampliação e espessura, as propriedades mecânicas, de isolamento acústico, impermeabilização e isolamento térmico da espuma IXPE são superiores às da espuma XPE.
Além disso, ao fornecer uma barreira protetora para isolamento térmico em projetos residenciais e de engenharia, o XPE se destaca por sua textura de superfície rugosa; enquanto o IXPE conquistou a preferência nas indústrias de materiais médicos e eletrônicos, que exigem detalhes extremamente precisos, graças à sua superfície delicada e lisa e poros menores. Seja XPE ou IXPE, seja em isolamento e resistência térmica, ou em resistência ao estiramento e rasgo, e principalmente em proteção ambiental, ambos os materiais apresentam excelente desempenho, sendo difíceis de serem substituídos no mercado.
De 3 a 5 de setembro de 2024, a Interfoam China 2024, Exposição Internacional da Indústria de Tecnologia de Materiais Espumosos de Xangai, será realizada no Centro Internacional de Exposições de Xangai. Simultaneamente, o quarto Fórum de Cúpula sobre Materiais Espumosos e Aplicações, intitulado "Redefinindo Materiais Espumosos", terá como objetivo explorar em conjunto produtos espumantes inovadores e tecnologias de ponta, impulsionando o setor de materiais espumantes!
A JWELL Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd. apresentará diversos produtos no estande número E13 e convida cordialmente clientes e parceiros a visitá-los!
Sobre a JWELL Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd.
A JWELL Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd. é uma empresa especializada da JWELL Machinery, cujo principal negócio é a produção de linhas de extrusão de chapas e placas convencionais e de XPE/IXPE. Através da integração de hardware e do avanço tecnológico, os equipamentos de extrusão de plástico da JWELL Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd. podem ser configurados de forma racional, são tecnologicamente avançados, de alta qualidade e com preços competitivos. Com o forte apoio da marca e as excelentes vantagens do serviço pós-venda do Grupo JWELL, a empresa busca gradualmente conquistar o mundo, colher frutos em uma ampla gama de aplicações e se tornar a melhor fornecedora na mente dos usuários. O futuro de uma empresa está atrelado aos seus clientes. Somente com forte capacidade de inovação e produtos de alta qualidade é possível atender às necessidades dos clientes e alcançar resultados vantajosos para ambos a longo prazo. Essa é também a direção que a JWELL Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd. está comprometida e na qual trabalha ativamente para o futuro.
Data da publicação: 26/07/2024