Полістирол є одним з найпоширеніших пластиків.Пінополістирол, термопласт, плавиться при нагріванні і стає твердим при охолодженні.Він має чудову та довговічну теплоізоляцію, унікальну амортизацію та стійкість до ударів, антистаріння та водонепроникність, тому він широко використовується в різних сферах, таких як будівництво, упаковка, електричні та електронні вироби, кораблі, транспортні засоби та літакобудування, оздоблювальні матеріали, та житлове будівництво.широко використовуваний.Більше 50% з них - це електронні та електрошокові упаковки, ящики для риби та сільськогосподарської продукції та інша свіжа тара, яка значно полегшує наше життя.
Пароформування EPS – основний процес у промисловості
Зазвичай процес формування EPS включає наступні ключові етапи: попереднє спінювання → затвердіння → формування.Попереднє шліфування полягає в тому, що кульки EPS поміщають у стовбур машини для попереднього шліфування та нагрівають парою, доки вони не розм’якшаться.Піноутворювач (зазвичай 4-7% пентану), що зберігається в гранулах EPS, починає кипіти і випаровуватися.Трансформований газ пентан підвищує тиск усередині гранул EPS, змушуючи їх розширюватися в об’ємі.У межах допустимої швидкості спінювання необхідний коефіцієнт піноутворення або масу частинок у грамах можна отримати шляхом регулювання температури попереднього розширення, тиску пари, кількості подачі тощо.
Новоутворені частинки піни є м’якими та нееластичними через випаровування піноутворювача та конденсацію залишків піноутворювача, а внутрішня частина знаходиться у вакуумному стані та є м’якою та нееластичною.Тому має бути достатньо часу, щоб повітря проникло в мікропори всередині частинок піни, щоб збалансувати внутрішній і зовнішній тиск.У той же час це дозволяє прикріпленим частинкам піни розсіювати вологу та усувати статичну електрику, природним чином накопичену тертям частинок піни.Цей процес називається затвердінням, який зазвичай займає близько 4-6 годин.Попередньо розширені та висушені кульки переміщують у форму, і знову додають пару, щоб зробити кульки когезійними, а потім охолоджують і виймають з форми, щоб отримати спінений продукт.
З наведеного вище процесу можна зрозуміти, що пара є незамінним джерелом теплової енергії для формування пінополістиролу.Але нагрівання парою та охолодження водонапірної башти також є найважливішими ланками споживання енергії та викидів вуглецю у виробничому процесі.Чи існує більш енергоефективний альтернативний процес для плавлення частинок піни без використання пари?
Електромагнітна хвиля радіочастотне плавлення, Курт Еса Груп (далі «Курт») з Німеччини дала свою відповідь.
Ця революційна технологія досліджень і розробок відрізняється від традиційного парового процесу, який використовує радіохвилі для нагрівання.Радіохвильовий обігрів — це метод нагрівання, який полягає в тому, що об’єкт поглинає енергію радіохвиль і перетворює її на теплову енергію, таким чином все тіло нагрівається одночасно.Основою його реалізації є діелектричне змінне поле.Завдяки високочастотному зворотно-поступальному руху дипольних молекул всередині нагрітого тіла генерується «тепло внутрішнього тертя», щоб підвищити температуру нагрітого матеріалу.Без будь-якого процесу теплопровідності внутрішня і зовнішня сторони матеріалу можуть нагріватися.Одночасне нагрівання та одночасне нагрівання, швидкість нагрівання швидка та рівномірна, а мета нагрівання може бути досягнута лише часткою або кількома десятими споживання енергії традиційним методом нагрівання.Тому цей руйнівний процес особливо підходить для обробки розширених кульок із полярною молекулярною структурою.Для обробки неполярних матеріалів, включаючи кульки EPS, необхідно використовувати лише відповідні добавки.
Загалом полімери можна розділити на полярні полімери та неполярні полімери, але цей метод класифікації є відносно загальним і його нелегко визначити.В даний час поліолефіни (поліетилен, полістирол та ін.) в основному називають неполярними полімерами, а полімери, що містять полярні групи в бічному ланцюзі, — полярними полімерами.Загалом це можна судити за природою функціональних груп полімеру, наприклад, полімери з амідними групами, нітрильними групами, складноефірними групами, галогенами тощо є полярними, тоді як поліетилен, поліпропілен і полістирол не мають полярних груп на еквімолекулярному ланцюзі, тому полімер також не полярний.
Тобто процес формування електромагнітної хвилі радіочастотного плавлення потребує лише електрики та повітря, і не потребує встановлення парової системи чи пристрою водяної градирні, що є простим і зручним, економить енергію та захищає навколишнє середовище .У порівнянні з процесом виробництва з використанням пари, це може заощадити 90% енергії.Усуваючи потребу у використанні пари та води, використання Kurtz WAVE FOAMER може заощадити 4 мільйони літрів води на рік, що еквівалентно річному споживанню води мінімум 6000 людьми.
Окрім енергозбереження та захисту навколишнього середовища, радіочастотне плавлення електромагнітних хвиль також може виробляти високоякісні пінопластові продукти.Тільки використання електромагнітних хвиль в діапазоні частот може забезпечити найкраще плавлення і формування частинок піни.Зазвичай вимоги до стабільності парового клапана є дуже високими при використанні традиційного парового процесу, інакше це призведе до усадки продукту та його розміру менше заданого розміру після охолодження.На відміну від парового формування, швидкість усадки виробів, виготовлених електромагнітними хвилями за допомогою радіочастотного плавлення, значно зменшується, стабільність розмірів значно покращується, а також поглинання пари частинками піни та залишкової вологи та піноутворювача у формі, викликаної конденсацією. значно зменшуються.Відео, переживемо це разом!
Крім того, технологія радіочастотного плавлення значно покращує швидкість відновлення матеріалів із спінених частинок.Як правило, переробка пінопласту здійснюється механічним або хімічним способом.Серед них метод механічної переробки полягає в тому, щоб безпосередньо подрібнювати та розплавляти пластик, а потім використовувати його для приготування вторинних матеріалів низької якості, а властивості матеріалу часто поступаються оригінальному полімеру (рис. 1).Отримані малі молекули потім використовують як сировину для приготування нових частинок піни.Порівняно з механічним методом, стабільність нових частинок піни покращена, але процес має високі витрати енергії та низьку швидкість відновлення.
Якщо взяти поліетиленовий пластик як приклад, температура розкладання цього матеріалу повинна бути вище 600 °C, а швидкість відновлення мономеру етилену становить менше 10%.EPS, вироблений за допомогою традиційного парового процесу, може переробляти до 20% матеріалу, тоді як EPS, вироблений за технологією радіочастотного синтезу, має коефіцієнт переробки 70%, що ідеально відповідає концепції «сталого розвитку».
Наразі проект Курта «Безхімічна переробка матеріалів EPS за допомогою технології радіочастотного синтезу» отримав Баварську енергетичну премію 2020 року.Кожні два роки Баварія присуджує нагороду видатним досягненням в енергетичному секторі, і Bavarian Energy Prize стала однією з найвищих нагород в енергетичному секторі.У зв’язку з цим Райнер Курц, генеральний директор Kurtz Ersa, сказав: «З моменту свого заснування в 1971 році Kurtz продовжував очолювати розвиток промисловості виробництва пінопласту та продовжував розробляти стійкі процеси, щоб зробити внесок у стале виробництво у світі. .внесок.До цього часу Kurtz розробив ряд провідних у галузі запатентованих технологій.Серед них Kurtz WAVE FOAMER – радіохвильова технологія процесу формування піни, яка є не тільки енергозберігаючою та екологічно чистою, але також може виробляти високоякісну піну, вона повністю змінила виробництво традиційних пінопластових виробів, створюючи зелене майбутнє для стійкої обробки піни».
В даний час технологія радіохвильового формування піни Kurt почала масове виробництво пінопласту EPS.У майбутньому Курт планує застосувати цю технологію до розкладаних матеріалів і матеріалів EPP.На шляху сталого розвитку ми будемо йти все далі з нашими клієнтами.
Час публікації: 20 червня 2022 р