Polymerwerkstoffe sind heute in der modernen Gesellschaft weit verbreitet. Sie bilden nicht nur einen wichtigen Grundstein für deren Entwicklung, sondern bieten auch unerschöpfliche Kraft für die kontinuierliche Innovation im Hochtechnologiebereich. Polymerwerkstoffe, auch Polymermaterialien genannt, sind hauptsächlich Makromoleküle, die aus unzähligen, durch kovalente Bindungen verknüpften Wiederholungseinheiten (Monomeren) bestehen. Aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften wie Plastizität, Festigkeit, Hitzebeständigkeit und chemischer Stabilität finden diese Werkstoffe breite Anwendung in vielen Bereichen wie Fahrzeugen mit alternativen Antrieben, Sport und Freizeit, Luft- und Raumfahrt sowie Bau- und Baumaterialien. Polyethylen (PE) ist ein gängiges Polymermaterial. Seine Molekülkette besteht aus unzähligen, durch Polymerisation verknüpften Ethylenmonomeren. Dank seiner hervorragenden mechanischen Eigenschaften und Tieftemperaturzähigkeit finden Polyethylenschaumstoffe breite Anwendung. Bei der Anwendung und Entwicklung von Polyethylenwerkstoffen beeinflussen Größe und Verteilung des Molekulargewichts die Schmelztemperatur und Löslichkeit des Materials und damit seine Verarbeitungseigenschaften. Die Anordnung der Molekülketten (Kristallinität) und die Polarität der Seitengruppen bestimmen Härte, Transparenz und Wärmeausdehnungskoeffizient des Materials. Beispielsweise weist Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) aufgrund der zufälligen Anordnung seiner Molekülketten eine geringe Kristallinität und gute Flexibilität auf, sodass es sich für die Herstellung von Plastiktüten eignet; Polyethylen hoher Dichte (HDPE) hingegen weist aufgrund seiner besseren Kristallinität eine höhere Festigkeit und Steifigkeit auf und eignet sich daher für die Herstellung langlebiger Kunststoffprodukte.
Im Produktionsprozess von Polyethylenmaterialien spielen mechanische Anlagen eine wichtige Rolle und bilden die Grundlage für die Materialaufbereitung. JWELL Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd. (nachfolgend „JWELL“ genannt) ist ein Hightech-Hersteller, der sich auf die Forschung, Entwicklung und Herstellung von Kunststoff-Extrusionsanlagen spezialisiert hat. Der Schwerpunkt liegt auf der Herstellung von Extrusionsanlagen für Polymerschaumstoffe und einem umfassenden Angebot an professionellen technischen Dienstleistungen. JWELL fertigt sorgfältig Kunststoff-Extrusionsanlagen, die den Anforderungen von Anwendern der mittleren bis oberen Preisklasse weltweit gerecht werden.
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XPE: Freiform-Endlosschaummaterial mit besserer Leistung als ähnliche Produkte
XPE ist ein chemisch vernetzter Polyethylenschaumstoff, der durch kontinuierliches Hochtemperaturschäumen aus Polyethylenharz niedriger Dichte, Vernetzungsmittel und Treibmittel hergestellt wird. Er weist eine hohe Zugfestigkeit, feinere Poren und eine leichtere Textur auf. Im Vergleich zu PE-Materialien ist er in Elastizität, Haltbarkeit, Lichtbeständigkeit und Schlagfestigkeit überlegen. Da XPE selbst hervorragende Eigenschaften wie chemische Stabilität, Zersetzungsbeständigkeit, Geruchsneutralität und gute Elastizität aufweist, wird es im Bauwesen (Schalldämmung, Wärmedämmung) und in Schutzpufferanwendungen (Fußmatten, Verpackungsfüllungen, Surfbretter) eingesetzt.
XPE-Schaummaterial wird durch den folgenden Prozess gewonnen: Mischgranulation → Extrusion der Masterfolie → Aufschäumen im horizontalen Schäumofen.
Das heißt, durch Mischen von Kunststoffen wie Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) mit chemischen Treibmitteln bzw. Vernetzungsmitteln werden durch Mischgranulation Schaummasterbatches und Vernetzungsmasterbatches erhalten.
Anschließend werden die beiden Masterbatches zusammen mit dem LDPE-Rohmaterial im richtigen Verhältnis in den Einschneckenextruder gegeben. Nach der Schmelzextrusion werden sie durch die Plattenform zum Dreiwalzenkalander geleitet und nach der Formgebung zu XPE-Masterplattenrollen gerollt.
Anschließend werden die XPE-Masterfolienrollen abgerollt und zum Aufschäumen in den Horizontal-Schäumofen gelegt. Die zirkulierende Heißluft schäumt bei hohen Temperaturen. Das im Material enthaltene Treibmittel und der Vernetzer sorgen dafür, dass die Folie dreidimensional aufschäumt und so XPE-Schaumfolienrollen mit gleichmäßigen Poren entstehen.
Das durch diesen Schäumprozess hergestellte XPE-Schaummaterial weist die folgenden grundlegenden Eigenschaften auf:
Pufferung: XPE ist ein halbstarrer Schaumstoff. Selbst bei starken Stößen behält er seine ursprüngliche Funktion. Es wird hauptsächlich in Präzisionsinstrumenten, Halbleiterverpackungen und anderen Bereichen eingesetzt. Gleichzeitig eignet es sich aufgrund seiner einfachen Formbarkeit für die Herstellung von Sportschutzprodukten und Freizeitartikeln.
Formbarkeit: XPE weist eine hohe Hitzebeständigkeit, gute Duktilität und gleichmäßige Dichte auf und eignet sich für Vakuum- und Thermoformung sowie andere tiefe Teile. Daher ist es sehr beliebt in den Bereichen Innenraumteile und Schuhmaterialien, wie z. B. Verdunstungsschränken von Autoklimaanlagen und Heißpressdecken von Autos.
Schallabsorption: XPE hat die Funktion der Schallabsorption und Geräuschreduzierung und eignet sich als schallabsorbierendes und schalldämmendes Material in Geräten und Umgebungen mit starkem Lärm, wie etwa in Flugzeugen, Schienenfahrzeugen, Autos und Elektromotoren.
Wärmedämmung: XPE besteht aus feinen, unabhängigen Blasenstrukturen, die den durch Luftkonvektion verursachten Energieaustausch effektiv reduzieren können. Es eignet sich zur Herstellung von Isolierrohren und Dämmplatten. Es verfügt außerdem über kondensationshemmende Eigenschaften und kann als Dämmmaterial in feuchten Umgebungen wie Kühlschränken, Klimaanlagen und Kühlhäusern eingesetzt werden.
Darüber hinaus verfügen XPE-Schäume nicht nur über hervorragende Wärmedämmeigenschaften, sondern sind auch wasser- und feuchtigkeitsbeständig, weich und leicht, kältebeständig und alterungsbeständig. Viele Länder nutzen XPE zur Wärmedämmung im Hausbau und bei Klimaanlagenprojekten. XPE wird auch als wasserdichtes Material in Großprojekten wie dem Drei-Schluchten-Projekt, dem Süd-Nord-Wasserumleitungsprojekt und der Pekinger Metro eingesetzt.
Im Hinblick auf die Produktion und Aufbereitung von XPE-Schaumstoffen verfügt JWELL bereits über eine ausgereifte Produktionslinie für XPE-Schaumspulen:
1) Hauptkomponente
Innenmischgranulator
LDPE und DCP/AC werden zu einem einheitlichen Granulat gemischt. Der Granulationsprozess umfasst einen 75-Liter-Innenmischer, einen automatischen Elevator, einen Doppelgelenkförderer, einen ∮150-Einschneckenextruder, einen luftgekühlten Exzenter-Heißschnitt-Granulatorkopf, eine Exzenter-Heißschnitt-Haube, einen Sekundärzyklonabscheider, ein Vibrationssieb und einen luftgeblasenen Silo.
150/28 Mutterblatt-Extruder (Mutterblatt-Extrusion)
Durch Mischen der pelletierten Rohstoffe mit LDPE in unterschiedlichen Anteilen können unterschiedliche Folienverhältnisse hergestellt werden, die den Weg für die späteren Produkte mit vielfältigen Sorten und Spezifikationen ebnen. Die derzeit verwendeten Mutterfolienextruder sind: 150/28 und 170/28
XPE-Schäumofen
Die Hauptkomponenten des XPE-Schäumofens von JWELL sind: Abwickler, Zugmaschine, dreistufiger horizontaler Schäumofen, Kühlung und Formgebung, Korrektur, Beschneiden, Zug und Wicklung. Um Kosten zu sparen, wird Erdgas anstelle von Elektroheizung verwendet.
(2) Hauptanwendungsbereiche
Autofußmatten
Derzeit bestehen die meisten Autofußmatten auf dem Markt aus Leder, XPE und Steppung. XPE-Schaumstoff ist weich, verschleißfest und umweltfreundlich. Durch die Wärmebeschichtung mit Leder können mit Steppmaschinen verschiedene, vollständig geschlossene Matten hergestellt werden. Das Verfahren benötigt daher keinen Klebstoff, ist sicher und umweltfreundlich und wird auf dem Markt stark beworben.
Krabbelmatte
XPE-Schaummaterial ist umweltfreundlich und ungiftig, weist eine gute Verschleißfestigkeit, Rutschfestigkeit und Stoßdämpfung auf und eignet sich sehr gut für Krabbelmatten für Babys.
3D-Stereo-Wandaufkleber
Gesund und ungiftig, verursacht keine Nebenwirkungen auf der zarten Haut des Babys; schalldicht und lärmdicht, die innere Struktur des Materials ist eine geschlossenzellige Struktur, die die Funktion der Schallabsorption und Geräuschreduzierung hat; wasserdicht und feuchtigkeitsbeständig, das Material nimmt kein Wasser auf, selbst wenn die Oberfläche des Wandaufklebers teilweise beschädigt ist, wird die allgemeine wasser- und feuchtigkeitsbeständige Wirkung nicht beeinträchtigt; verschmutzungs- und dekontaminierungsbeständig, die Oberfläche des Materials hat einen schützenden Isolierfilm, der mit einem Tuch gereinigt werden kann und so sauber wie neu ist; sicher und kollisionssicher, das Material ist ein halbstarrer Schaumstoff mit puffernden und verlangsamenden Eigenschaften, der wirksam verhindern kann, dass das Baby ausrutscht und fällt.
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IXPE: Funktionale Materialien, die internationale Umweltstandards erfüllen, unter Verwendung einer umweltfreundlichen und gesunden Bestrahlungstechnologie
IXPE-Schaumstoff wird als elektronenstrahlenvernetzter Polyethylenschaumstoff bezeichnet. Er besteht aus Polyethylen als Hauptrohstoff und mehreren weiteren Hilfsstoffen, gemischt und extrudiert. Durch eine umweltfreundliche und gesunde Bestrahlungstechnologie verändert die durch die Einwirkung von Ionenstrahlung auf das Material erzeugte Vernetzung die ursprüngliche Struktur des Grundmaterials und bildet eine netzunabhängige, geschlossenzellige Schaumstruktur. So entstehen hochtechnologische, hochwertige, geschlossenzellige Schaumstoffe.
Dieses Produkt hat ein glattes Aussehen, eine angenehme Haptik und eine gute Verarbeitungsleistung. Seine Poren sind fein und gleichmäßig, stark und flexibel und bieten hervorragende Schall-, Wärme- und Wärmedämmwirkung. Es hat eine geringe Wasseraufnahme und ist ein Funktionsmaterial, das internationale Umweltstandards wie Elastizität, Witterungsbeständigkeit, Alterungsbeständigkeit, Schimmelresistenz und chemische Korrosionsbeständigkeit erfüllt.
Die von JWELL hergestellte strahlenvernetzte Polyethylenschaumplatte IXPE wird durch Extrusion von Polyethylen oder modifiziertem Polyethylen mit verschiedenen Füllstoffen, Vernetzung durch Elektronenbeschleunigerstrahlung (ohne chemische Brückenbildner) und Aufschäumen bei hohen Temperaturen hergestellt, um einen Polymerschaumstoff zu erhalten. Die Gesamtleistung des gasbefeuerten Hochgeschwindigkeits-Vertikalschaumofens inklusive Zusatzausrüstung beträgt nur ca. 70 kW. Er wird mit Erdgas beheizt, und die Schäumgeschwindigkeit erreicht über 20 m/min.
Hauptanwendungsbereiche von JWELL IXPE-Schaumstoffen:
Elektronik
Ultradünner wasserdichter PE-Schaum; wasserdichte Welllösung; Dichtungsmaterial; Schaumbandsubstrat.
Automobilbereich
Neue Energiebatterie + Pufferisolierung für Batteriezellen; Neue Energiebatterie-Isolierunterlage, Rahmendichtung; äußere Verpackung für Ölpipelines; Kfz-Kabelbaum, Belüftungsrohr, Kondensatorschale für Klimaanlagen; Schaumstoff für Kfz-Rückspiegel, Instrumententafel, Schaumstoff für Sonnenblendenverkleidung, Deckenverkleidung, wasserdichte Türmembran, Türverkleidung.
Baubereich
Export-Fußboden-Silent-Pad; Dachisolierung; Rohrisolierung; Boden-Schalldämmungspad.
Medizinischer Bereich
Medizinisches Stützfutter; medizinisches Elektrodenblatt.
Pufferverpackungsmaterialien
Neues Isoliermaterial für Lithiumbatteriemodule; Dichtungsring; antistatischer Schaum; Gepäckpolstermaterial.
Sport und Freizeit
Ungefüllter Stoßdämpferrasen; Stoßdämpferunterlage aus Kunstrasen; Sportmatte; Schwimmbrett und Schwimmweste; Hülle, Helm und Handschuhe.
Produkte mit Sonderfunktionen
IXPE-Isolierung, Feuchtigkeitsspender, Isolierschaum; Anti-Rutsch-Pad für Linsen; Isolierrohr für Klimaanlagen; Dichtungsmaterial für Photovoltaik-Vorlagen.
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Produktionsprozess und Leistung sind zwar anders, aber auch hier besteht großes Potenzial für die Zukunft.
XPE und IXPE sind beides Polyethylen-Schaumstoffe. Beide enthalten eine große Anzahl mikroporöser Strukturen und basieren auf Kunstharzen, denen Treibmittel und andere Hilfsmittel zum Aufschäumen zugesetzt werden. Beide zeichnen sich durch hervorragende Eigenschaften wie geringes Gewicht, Wärmedämmung, Dämpfung, Stoßdämpfung, Schalldämmung und Wasserdichtigkeit aus. Allerdings gibt es Unterschiede im Produktionsprozess und in der Leistung, sodass beide Materialien nicht miteinander verwechselt werden dürfen.
XPE-Schaumstoff wird prozesstechnisch mittels chemischer Brückenschäumung hergestellt. Dabei wird Polyethylenharz niedriger Dichte, Vernetzungsmittel und Treibmittel durch kontinuierliches Hochtemperaturschäumen hergestellt. Das AC-Treibmittel setzt bei hohen Temperaturen große Mengen Gas frei, wodurch sich zahlreiche Blasen in Poren bilden. Gleichzeitig vervollständigt Polyethylen durch die chemische Vernetzung die molekulare Brückenbildung, sodass sich Polyethylenmoleküle an der Oberfläche der Blasen anlagern, eine Porenstruktur bilden und Schaummaterialien entstehen.
IXPE verwendet ein Elektronenbestrahlungs-Vernetzungsschaumverfahren. Nach Zugabe von Treibmittel und anderen Additiven werden die Polyethylen-Rohstoffe zunächst gemischt und extrudiert. Der von einem industriellen Elektronenbeschleuniger erzeugte hochenergetische Elektronenstrahl wirkt mittels Ionenstrahlung auf das Material ein und erzeugt eine Vernetzung, die die ursprüngliche Struktur des Grundmaterials verändert, eine Netzwerkstruktur bildet und anschließend aufschäumt, um einen kompakten, geschlossenzelligen Schaum zu erzeugen.
Was die Leistung betrifft, sind die Poren von XPE-Schaum bei gleicher Vergrößerung gröber als die von IXPE-Schaum, und IXPE hat eine feine, unabhängige Porenstruktur, die das Eindringen von Wassermolekülen wirksam verhindert, sodass die Wasseraufnahmerate unter 0,01 g/cm² liegt und kein Lebensraum für Bakterienwachstum geschaffen werden kann. Bei gleicher Vergrößerung und Dicke sind die mechanischen Eigenschaften, die Schalldämmung, die Wasserdichtigkeit und die Wärmedämmung von IXPE-Schaum besser als die von XPE-Schaum.
Darüber hinaus zeichnet sich XPE durch seine raue Oberflächenstruktur als Schutzbarriere für die Wärmedämmung im Wohn- und Ingenieurbau aus. IXPE hingegen hat sich in der Medizin- und Elektronikindustrie mit seinen extrem hohen Detailanforderungen durch seine feine, glatte Oberfläche und die kleinen Poren einen Namen gemacht. Ob XPE oder IXPE, ob Wärmedämmung und Hitzebeständigkeit, Dehnbarkeit und Reißfestigkeit, insbesondere Umweltschutz – beide Materialien zeichnen sich durch hervorragende Eigenschaften aus, die auf dem Markt kaum zu ersetzen sind.
Vom 3. bis 5. September 2024 findet im Shanghai New International Expo Center die internationale Fachmesse für Schaummaterialtechnologie Interfoam China 2024 Shanghai statt. Gleichzeitig findet das vierte Gipfelforum für Schaummaterialien und -anwendungen mit dem Titel „Neudefinition von Schaummaterialien“ statt, um gemeinsam innovativere Schaumprodukte und Spitzentechnologien zu erforschen und einen industriellen Boom im Bereich der Schaummaterialien auszulösen!
JWELL Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd. wird viele Produkte an Stand Nummer E13 bringen und lädt Kunden und Partner herzlich zu einem Besuch ein!
Über JWELL Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd.
JWELL Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd. ist ein spezialisiertes Unternehmen der JWELL Machinery, dessen Hauptgeschäft in der Herstellung von XPE/IXPE sowie konventionellen Blechen und Platten liegt. Durch Hardwareintegration und technologischen Fortschritt können die Kunststoffextrusionsanlagen von JWELL Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd. sinnvoll konfiguriert, technologisch fortschrittlich, qualitativ hochwertig und preiswert sein. Mit der starken Markenunterstützung und den hervorragenden After-Sales-Vorteilen der JWELL Group wird das Unternehmen unter dem Namen JWELL schrittweise weltweit expandieren, in einem breiten Anwendungsspektrum Früchte tragen und in den Augen der Nutzer zum besten Anbieter werden. Die Zukunft eines Unternehmens hängt von seinen Nutzern ab. Nur durch starke Innovationskraft und qualitativ hochwertige Produkte kann es die Bedürfnisse der Nutzer erfüllen und langfristige Win-Win-Ergebnisse erzielen. Dies ist auch die Richtung, der sich JWELL Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd. verschrieben hat und die es auch in Zukunft aktiv verfolgt.
Veröffentlichungszeit: 26. Juli 2024