Hoy en día, los materiales poliméricos se han convertido en materiales nuevos y versátiles, ampliamente utilizados en la sociedad moderna. No solo sientan una base importante para el desarrollo de la sociedad moderna, sino que también proporcionan una fuente inagotable de innovación en alta tecnología. Los materiales poliméricos, también conocidos como polímeros, son principalmente macromoléculas compuestas por innumerables unidades repetitivas (monómeros) unidas por enlaces covalentes. Estos materiales se utilizan ampliamente en muchos campos, como vehículos de nueva energía, deportes y ocio, industria aeroespacial, construcción y materiales de construcción, debido a sus propiedades únicas, como plasticidad, resistencia, resistencia al calor y estabilidad química. Entre ellos, el polietileno (PE) es un material polimérico común. Su cadena molecular tiene innumerables monómeros de etileno unidos por reacción de polimerización. Gracias a sus excelentes propiedades mecánicas y tenacidad a bajas temperaturas, los materiales de espuma de polietileno se utilizan ampliamente. En el proceso de aplicación y desarrollo de materiales de polietileno, el tamaño y la distribución del peso molecular afectan la temperatura de fusión y la solubilidad del material, y por lo tanto, afectan su rendimiento de procesamiento. La disposición de las cadenas moleculares (cristalinidad) y la polaridad de los grupos laterales pueden determinar la dureza, la transparencia y el coeficiente de dilatación térmica del material. Por ejemplo, el polietileno de baja densidad (LDPE) presenta baja cristalinidad y buena flexibilidad debido a la disposición aleatoria de sus cadenas moleculares, lo que lo hace adecuado para la fabricación de bolsas de plástico; mientras que el polietileno de alta densidad (HDPE) tiene mayor resistencia y rigidez debido a su mejor cristalinidad, lo que lo hace adecuado para la fabricación de productos plásticos duraderos.
En cualquier caso, en el proceso de producción de materiales de polietileno, la maquinaria es fundamental para la preparación de los materiales y desempeña un papel crucial. JWELL Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd. (en adelante, «JWELL») es un fabricante de alta tecnología dedicado a la investigación, el desarrollo y la fabricación de equipos de moldeo por extrusión de plástico. Se especializa en la fabricación de equipos de extrusión de espuma de polímero y ofrece una amplia gama de servicios técnicos profesionales. Fabrica con esmero equipos de extrusión de plástico que satisfacen las necesidades de usuarios de gama media y alta en todo el mundo.
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XPE: Material espumante continuo de estilo libre, con mejor rendimiento que productos similares.
El XPE es un material de espuma de polietileno reticulado químicamente, fabricado mediante espumado continuo a alta temperatura con resina de polietileno de baja densidad, agente reticulante y agente espumante. Posee alta resistencia a la tracción, poros finos y textura ligera. En comparación con los materiales de PE, ofrece mayor elasticidad, durabilidad, resistencia a la luz y resistencia al impacto. Además, gracias a sus excelentes propiedades químicas, su baja descomposición, su ausencia de olor y su buena elasticidad, el XPE se utiliza en la construcción (capas de aislamiento acústico y térmico) y como capa protectora (alfombras, relleno de embalajes, tablas de surf).
El material espumado XPE se obtiene mediante el proceso de: mezcla y granulación → extrusión de la lámina maestra → espumado en horno horizontal.
Es decir, mediante la mezcla de plásticos como el polietileno de baja densidad (LDPE) con agentes espumantes químicos y agentes reticulantes, respectivamente, a través de la granulación por mezcla, se obtienen el concentrado espumante y el concentrado reticulante.
A continuación, los dos concentrados maestros se añaden a la extrusora de un solo husillo junto con la materia prima de LDPE en la proporción indicada. Tras la extrusión por fusión, se envían a la calandra de tres rodillos a través del molde de láminas y, posteriormente, se enrollan en bobinas de láminas maestras de XPE.
A continuación, las bobinas de láminas maestras de XPE se desenrollan y se introducen en el horno de espumado horizontal. El aire caliente circulante genera espuma a alta temperatura. El agente espumante y el agente reticulante presentes en el material actúan para que la lámina se expanda tridimensionalmente, obteniendo así bobinas de espuma XPE con poros uniformes.
El material de espuma XPE fabricado mediante este proceso de espumado presenta las siguientes características básicas:
Amortiguación: El XPE es una espuma semirrígida. Incluso ante fuertes impactos, conserva su funcionalidad original. Se utiliza principalmente en instrumentos de precisión, encapsulado de semiconductores y otros campos. Asimismo, su facilidad de moldeo lo hace idóneo para la fabricación de artículos de protección deportiva y productos de ocio.
Conformabilidad: El XPE posee una gran resistencia al calor, buena ductilidad, densidad uniforme y permite el termoformado y la fabricación de piezas de gran diámetro. Por ello, es muy popular en la fabricación de componentes interiores y materiales para calzado, como los evaporadores de los sistemas de aire acondicionado de los automóviles y los techos termoformados de los mismos.
Absorción acústica: El XPE tiene la función de absorber y reducir el ruido, y es adecuado como material fonoabsorbente y fonoaislante en equipos y entornos con mucho ruido, como aviones, vehículos ferroviarios, automóviles y motores eléctricos.
Aislamiento térmico: El XPE se compone de finas estructuras de burbujas independientes, que reducen eficazmente el intercambio de energía causado por la convección del aire. Es adecuado para la fabricación de tuberías y paneles aislantes. Además, posee propiedades anticondensación y puede utilizarse como material aislante en ambientes húmedos, como refrigeradores, aires acondicionados y cámaras frigoríficas.
Además, los materiales de espuma XPE no solo poseen excelentes propiedades de aislamiento térmico, sino que también son impermeables, resistentes a la humedad, suaves y ligeros, resistentes a bajas temperaturas y al envejecimiento. Muchos países utilizan XPE para el aislamiento térmico en la construcción de viviendas y en proyectos de climatización. Asimismo, se emplea como material impermeable en grandes proyectos como el Proyecto de las Tres Gargantas, el Proyecto de Trasvase de Agua Sur-Norte y el Metro de Pekín.
En lo que respecta a la producción y preparación de materiales de espuma XPE, JWELL ya cuenta con una línea de producción de bobinas de espuma XPE consolidada:
1) componente principal
Granulador de mezcla interna
El LDPE y el DCP/AC se mezclan para formar gránulos uniformes. El proceso de granulación es: mezclador interno de 75 L, elevador automático, alimentador de doble muñeca, extrusora de un solo husillo de ∮150, cabezal granulador de corte en caliente excéntrico refrigerado por aire, campana de corte en caliente excéntrica, separador ciclónico secundario, criba vibratoria, silo soplado con aire.
Extrusora de lámina madre 150/28 (extrusión de lámina madre)
Al mezclar las materias primas peletizadas con LDPE en diferentes proporciones, se pueden producir láminas con distintas proporciones, lo que abre la puerta a la posterior producción de productos con múltiples variedades y especificaciones. Las extrusoras de láminas madre que se utilizan actualmente son: 150/28 y 170/28.
Horno de espumado XPE
Los componentes principales del horno de espumado XPE de JWELL son: desenrollador, máquina de tracción, horno de espumado horizontal de tres etapas, enfriamiento y conformado, corrección, recorte, tracción y bobinado. Utiliza gas natural en lugar de calefacción eléctrica para ahorrar costes.
(2) Principales áreas de aplicación
Alfombrillas para coche
Actualmente, la mayoría de las alfombrillas para coche del mercado están fabricadas con cuero, XPE y acolchado. El material de espuma XPE es suave, resistente al desgaste y respetuoso con el medio ambiente. Mediante un proceso de termolaminado con cuero, se pueden fabricar alfombrillas totalmente cerradas con máquinas de acolchado. Por lo tanto, este proceso no requiere pegamento, es seguro y ecológico, y se ha promocionado ampliamente en el mercado.
Alfombra para gatear
El material de espuma XPE es ecológico y no tóxico, con buena resistencia al desgaste, antideslizante y con capacidad de absorción de impactos, por lo que resulta muy adecuado para alfombras de gateo para bebés.
Pegatinas de pared estéreo 3D
Saludable y no tóxico, no causará ningún efecto secundario en la delicada piel del bebé; insonorizado y a prueba de ruido, la estructura interna del material es de celda cerrada, lo que le confiere la función de absorción y reducción del sonido; impermeable y a prueba de humedad, el material no absorbe agua, incluso si la superficie del adhesivo de pared se daña parcialmente, no afectará su efecto general de impermeabilidad y resistencia a la humedad; antimanchas y descontaminante, la superficie del material tiene una película protectora aislante que se puede limpiar con un paño, dejándola como nueva; seguro y anticolisión, el material es una espuma semirrígida que tiene las características de amortiguación y desaceleración, lo que puede prevenir eficazmente que el bebé resbale y se caiga.
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IXPE: Materiales funcionales que cumplen con los estándares ambientales internacionales mediante una tecnología de procesamiento por irradiación ecológica y saludable.
El material de espuma IXPE se denomina espuma de polietileno reticulado por radiación electrónica. Está compuesto principalmente de polietileno, junto con otros materiales auxiliares, que se mezclan y extruyen. Mediante una tecnología de procesamiento por irradiación ecológica y segura, la reticulación producida por la acción de la radiación iónica sobre el material modifica la estructura original del material base para formar una estructura de espuma de celda cerrada independiente de la malla, lo que da como resultado materiales de espuma de celda cerrada de alta tecnología y gama alta.
Este tipo de producto presenta una apariencia suave, un tacto agradable y un buen rendimiento de procesamiento. Sus poros son finos y uniformes, resistentes y flexibles, con excelentes propiedades de aislamiento acústico, térmico y de aislamiento térmico. Posee baja absorción de agua y es un material funcional que cumple con los estándares ambientales internacionales en cuanto a resiliencia, resistencia a la intemperie, resistencia al envejecimiento, resistencia al moho y resistencia a la corrosión química.
La lámina de espuma de polietileno reticulado por radiación IXPE, fabricada por JWELL, se obtiene mediante la extrusión de polietileno o polietileno modificado con diversos rellenos, reticulación por radiación de acelerador de electrones (sin agente de unión químico), cumpliendo con la normativa RoHS de la UE (sin metales pesados ni aditivos halogenados), y espumado a alta temperatura para obtener un material de espuma polimérica. La potencia total del horno de espumado vertical de alta velocidad alimentado por gas, incluyendo el equipo auxiliar, es de tan solo unos 70 kW. Utiliza gas natural para la calefacción y la velocidad de la línea de espumado supera los 20 m/min.
Principales áreas de aplicación de los materiales de espuma JWELL IXPE:
Electrónica
Espuma impermeable de PE ultrafina; solución corrugada impermeable; material de sellado; sustrato de cinta de espuma.
sector automotriz
Aislamiento de amortiguación de celdas de batería de nueva energía; almohadilla aislante de batería de nueva energía, sello de marco; embalaje exterior de oleoducto; arnés de cableado automotriz, tubo de ventilación, bandeja del condensador del aire acondicionado; espuma de espejo retrovisor automotriz, tablero de sala de instrumentos, espuma de revestimiento de visera parasol, revestimiento de techo, membrana impermeable de puerta, moldura de puerta.
Sector de la construcción
Almohadilla insonorizante para suelos; aislamiento para techos; aislamiento para tuberías; almohadilla insonorizante para suelos.
campo médico
Revestimiento de soporte médico; lámina de electrodo médico.
Materiales de embalaje amortiguadores
Material aislante para módulos de baterías de litio de nueva generación; junta de sellado; espuma antiestática; material de amortiguación para equipaje.
Deportes y ocio
Césped amortiguador sin relleno; almohadilla amortiguadora de césped artificial; esterilla deportiva; tabla de natación y chaleco salvavidas; funda, casco y guantes.
Productos con funciones especiales
Aislamiento IXPE, espuma aislante hidratante; almohadilla antideslizante para lentes; aislamiento para tuberías de aire acondicionado; material de sellado para plantillas fotovoltaicas.
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El proceso de producción y el rendimiento son diferentes, pero también existe un gran potencial de cara al futuro.
Tanto el XPE como el IXPE son materiales de espuma de polietileno, ambos contienen una gran cantidad de estructuras microporosas y ambos se basan en resinas sintéticas, a las que se les añaden agentes espumantes y otros materiales auxiliares. Ambos poseen excelentes propiedades, como ligereza, aislamiento térmico, amortiguación, absorción de impactos, aislamiento acústico e impermeabilidad. Sin embargo, existen diferencias en el proceso de producción y el rendimiento entre ambos, por lo que no deben confundirse.
En cuanto al proceso, la espuma de XPE se fabrica mediante un proceso de espumado por reticulación química. Este proceso consiste en la adición de resina de polietileno de baja densidad, un agente reticulante y un agente espumante, mediante espumado continuo a alta temperatura. El agente espumante AC libera una gran cantidad de gas a alta temperatura, lo que genera numerosos poros formados por burbujas. Simultáneamente, el polietileno completa la reticulación molecular, permitiendo que las moléculas de polietileno se adhieran a la superficie de las burbujas para formar una estructura porosa y producir la espuma.
El proceso IXPE utiliza la reticulación por irradiación electrónica para la formación de espuma. Tras añadir el agente espumante y otros aditivos, las materias primas de polietileno se mezclan y extruyen. El haz de electrones de alta energía, generado por un acelerador de electrones industrial, utiliza radiación iónica para incidir sobre el material y producir reticulación, modificando así la estructura original del material base y formando una red. Posteriormente, se espuma para obtener un material de espuma compacto de celda cerrada.
En términos de rendimiento, a la misma magnificación, los poros de la espuma XPE son más gruesos que los de la espuma IXPE, y esta última presenta una delicada estructura de poros independientes que impide eficazmente la penetración de las moléculas de agua, lo que hace que su tasa de absorción de agua sea inferior a 0,01 g/cm² y no pueda proporcionar un entorno propicio para la reproducción bacteriana; a la misma magnificación y espesor, las propiedades mecánicas, el aislamiento acústico, la impermeabilidad y el aislamiento térmico de la espuma IXPE son superiores a los de la espuma XPE.
Además, el XPE destaca por su textura superficial rugosa, que proporciona una barrera protectora para el aislamiento térmico en proyectos domésticos y de ingeniería; mientras que el IXPE se ha ganado la preferencia en las industrias de materiales médicos y electrónica, que exigen una atención al detalle excepcional, gracias a su superficie delicada y lisa y a sus poros más pequeños. Tanto el XPE como el IXPE, ya sea por su aislamiento térmico, su resistencia al calor, su elasticidad y su resistencia al desgarro, o especialmente por su protección ambiental, ofrecen un rendimiento excelente y difícil de igualar en el mercado.
Del 3 al 5 de septiembre de 2024, se inaugurará en el Centro Internacional de Exposiciones de Shanghái la Exposición Internacional de Tecnología de Materiales Espumados Interfoam China 2024. Simultáneamente, tendrá lugar el Cuarto Foro Cumbre sobre Materiales Espumados y Aplicaciones, titulado "Redefiniendo los Materiales Espumados", con el objetivo de explorar conjuntamente productos espumados más innovadores y tecnologías de vanguardia, e impulsar un auge industrial en el sector de los materiales espumados.
JWELL Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd. presentará una amplia gama de productos en el stand número E13 e invita cordialmente a clientes y socios a visitarlo.
Acerca de JWELL Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd.
JWELL Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd. es una empresa especializada perteneciente a JWELL Machinery, cuyo negocio principal son las líneas de producción de láminas y placas convencionales y de XPE/IXPE. Gracias a la integración de hardware y el progreso tecnológico, los equipos de extrusión de plástico de JWELL Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd. se pueden configurar de forma óptima, son tecnológicamente avanzados, de alta calidad y a precios competitivos. Con el sólido respaldo de la marca y las excelentes ventajas del servicio posventa del Grupo JWELL, se expandirá gradualmente a nivel mundial, cosechando éxitos en una amplia gama de campos de aplicación y convirtiéndose en el proveedor preferido de los usuarios. El futuro de una empresa está ligado a sus usuarios. Solo con una sólida capacidad de innovación y productos de alta calidad puede satisfacer las necesidades de los usuarios y lograr resultados mutuamente beneficiosos a largo plazo. Esta es la dirección a la que JWELL Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd. se compromete y en la que trabaja activamente de cara al futuro.
Fecha de publicación: 26 de julio de 2024