Il polistirolo è una delle materie plastiche più utilizzate.Il polistirene espanso, un materiale termoplastico, si scioglie quando riscaldato e diventa solido una volta raffreddato.Ha un isolamento termico eccellente e duraturo, ammortizzazione e resistenza agli urti unici, anti-invecchiamento e impermeabilizzazione, quindi è stato ampiamente utilizzato in vari campi come l'edilizia, l'imballaggio, i prodotti elettrici ed elettronici, le navi, la produzione di veicoli e aeromobili, materiali decorativi, e costruzione di alloggi.ampiamente usato.Oltre il 50% di essi sono imballaggi elettronici ed elettrici che assorbono gli shock, scatole per il pesce, prodotti agricoli e altri imballaggi per la conservazione dei prodotti freschi, che facilitano notevolmente la nostra vita.
Formatura a vapore dell'EPS: il processo più diffuso nel settore
Solitamente il processo di stampaggio dell'EPS comprende le seguenti fasi chiave: pre-schiuma → polimerizzazione → stampaggio.Il prelampeggio consiste nell'inserire le perle di EPS nel cilindro della macchina per il prelampeggio e riscaldarle con vapore fino a quando non si ammorbidiscono.L'agente schiumogeno (solitamente 4-7% pentano) immagazzinato nelle perle di EPS inizia a bollire e vaporizzare.Il gas pentano trasformato aumenta la pressione all'interno delle perle di EPS, provocandone l'espansione di volume.Entro la velocità di schiumatura consentita, è possibile ottenere il rapporto di schiumatura richiesto o il peso in grammi delle particelle regolando la temperatura di pre-espansione, la pressione del vapore, la quantità di alimentazione, ecc.
Le particelle di schiuma appena formate sono morbide e anelastiche a causa della volatilizzazione dell'agente schiumogeno e della condensazione dell'agente schiumogeno residuo, e l'interno è in uno stato di vuoto ed è morbido e anelastico.Pertanto, deve esserci tempo sufficiente affinché l'aria possa entrare nei micropori all'interno delle particelle di schiuma per bilanciare le pressioni interne ed esterne.Allo stesso tempo, consente alle particelle di schiuma attaccate di dissipare l'umidità ed eliminare l'elettricità statica naturalmente accumulata dall'attrito delle particelle di schiuma.Questo processo è chiamato indurimento e generalmente richiede circa 4-6 ore.Le perle preespanse ed essiccate vengono trasferite nello stampo, viene aggiunto nuovamente vapore per rendere coese le perle, quindi raffreddate e sformate per ottenere un prodotto espanso.
Dal processo sopra descritto si evince che il vapore è una fonte di energia termica indispensabile per lo stampaggio di cordoni di schiuma in EPS.Ma il riscaldamento del vapore e il raffreddamento della torre dell’acqua sono anche i più importanti collegamenti tra il consumo di energia e le emissioni di carbonio nel processo di produzione.Esiste un processo alternativo più efficiente dal punto di vista energetico per la fusione della schiuma di particelle senza l'uso del vapore?
Fusione delle radiofrequenze delle onde elettromagnetiche, il gruppo tedesco Kurt Esa (di seguito denominato "Kurt") ha dato la sua risposta.
Questa rivoluzionaria tecnologia di ricerca e sviluppo differisce dal tradizionale processo a vapore, che utilizza le onde radio per il riscaldamento.Il riscaldamento con onde radio è un metodo di riscaldamento che fa affidamento sull'oggetto per assorbire l'energia delle onde radio e convertirla in energia termica, in modo che tutto il corpo si riscaldi contemporaneamente.La base della sua realizzazione è il campo alternato dielettrico.Attraverso il movimento alternativo ad alta frequenza delle molecole del dipolo all'interno del corpo riscaldato, viene generato il "calore di attrito interno" per aumentare la temperatura del materiale riscaldato.Senza alcun processo di conduzione del calore, l'interno e l'esterno del materiale possono essere riscaldati.Riscaldamento simultaneo e riscaldamento simultaneo, la velocità di riscaldamento è rapida e uniforme e lo scopo del riscaldamento può essere raggiunto solo con una frazione o diversi decimi del consumo energetico del metodo di riscaldamento tradizionale.Pertanto questo processo dirompente è particolarmente adatto per la lavorazione di perle espanse con strutture molecolari polari.Per il trattamento di materiali non polari, comprese le perle di EPS, è necessario utilizzare solo additivi appropriati.
In generale, i polimeri possono essere suddivisi in polimeri polari e polimeri non polari, ma questo metodo di classificazione è relativamente generale e non facile da definire.Attualmente, le poliolefine (polietilene, polistirene, ecc.) sono principalmente chiamate polimeri non polari, mentre i polimeri contenenti gruppi polari nella catena laterale sono chiamati polimeri polari.In generale, può essere giudicato in base alla natura dei gruppi funzionali sul polimero, ad esempio i polimeri con gruppi ammidici, gruppi nitrilici, gruppi estere, alogeni, ecc. sono polari, mentre polietilene, polipropilene e polistirene Non esistono gruppi polari sulla catena equimolecolare, quindi anche il polimero non è polare.
Vale a dire, il processo di formazione della fusione della radiofrequenza delle onde elettromagnetiche richiede solo elettricità e aria e non è necessario installare un sistema di vapore o un dispositivo per torri di raffreddamento del bacino d'acqua, che è semplice e conveniente, risparmia energia e protegge l'ambiente .Rispetto al processo di produzione che utilizza il vapore, può risparmiare il 90% di energia.Eliminando la necessità di utilizzare vapore e acqua, l'utilizzo di un WAVE FOAMER Kurtz può far risparmiare 4 milioni di litri di acqua all'anno, che equivalgono al consumo annuo di acqua di un minimo di 6.000 persone.
Oltre al risparmio energetico e alla protezione ambientale, la fusione della radiofrequenza delle onde elettromagnetiche può anche produrre prodotti in schiuma di alta qualità.Solo l'uso di onde elettromagnetiche nella gamma di frequenza può garantire la migliore fusione e formazione delle particelle di schiuma.Di solito, i requisiti di stabilità della valvola del vapore sono molto elevati utilizzando il tradizionale processo a vapore, altrimenti il prodotto si restringerà e sarà più piccolo della dimensione predeterminata dopo il raffreddamento.A differenza dello stampaggio a vapore, il tasso di restringimento dei prodotti prodotti dallo stampaggio per fusione a radiofrequenza con onde elettromagnetiche è significativamente ridotto, la stabilità dimensionale è notevolmente migliorata e l'assorbimento del vapore delle particelle di schiuma e dell'umidità residua e dell'agente schiumogeno nello stampo causato dalla condensa sono notevolmente ridotti.Un video, viviamolo insieme!
Inoltre, la tecnologia di fusione a radiofrequenza migliora notevolmente il tasso di recupero dei materiali particellari espansi.Tipicamente, il riciclaggio dei prodotti in schiuma viene effettuato meccanicamente o chimicamente.Tra questi, il metodo di riciclaggio meccanico consiste nel tagliare e fondere direttamente la plastica, quindi utilizzarla per preparare materiali riciclati di bassa qualità e le proprietà del materiale sono spesso inferiori al polimero originale (Figura 1).Le piccole molecole ottenute vengono poi utilizzate come materie prime per preparare nuove particelle di schiuma.Rispetto al metodo meccanico, la stabilità delle nuove particelle di schiuma è migliorata, ma il processo presenta un elevato consumo energetico e un basso tasso di recupero.
Prendendo come esempio la plastica polietilene, la temperatura di decomposizione di questo materiale deve essere superiore a 600 °C e il tasso di recupero del monomero di etilene è inferiore al 10%.L’EPS prodotto con il tradizionale processo a vapore può riciclare fino al 20% del materiale, mentre l’EPS prodotto con la tecnologia della fusione a radiofrequenza ha un tasso di riciclo del 70%, che rientra perfettamente nel concetto di “sviluppo sostenibile”.
Attualmente il progetto di Kurt “Riciclaggio senza sostanze chimiche di materiali EPS mediante tecnologia di fusione a radiofrequenza” ha vinto il Premio bavarese per l'energia 2020.Ogni due anni, la Baviera assegna il premio a coloro che si sono distinti nel settore energetico e il Premio Bavarese per l'Energia è diventato uno dei più alti riconoscimenti nel settore energetico.A questo proposito, Rainer Kurtz, CEO di Kurtz Ersa, ha dichiarato: “Fin dalla sua fondazione nel 1971, Kurtz ha continuato a guidare lo sviluppo dell’industria manifatturiera dello stampaggio di schiuma e ha continuato a sviluppare processi sostenibili per contribuire alla produzione sostenibile nel mondo. .Contributo.Finora, Kurtz ha sviluppato una varietà di tecnologie brevettate leader del settore.Tra questi, Kurtz WAVE FOAMER – la tecnologia del processo di stampaggio della schiuma a onde radio, che non è solo a risparmio energetico ed ecologica, ma può anche produrre schiuma di alta qualità, ha completamente cambiato la produzione di prodotti in schiuma tradizionali, creando un futuro verde per una lavorazione sostenibile della schiuma”.
Allo stato attuale, la tecnologia di stampaggio della schiuma a onde radio di Kurt ha iniziato a produrre in serie prodotti in schiuma EPS.In futuro, Kurt prevede di applicare questa tecnologia a materiali degradabili e materiali EPP.Sulla strada dello sviluppo sostenibile andremo sempre più lontano con i nostri clienti.
Orario di pubblicazione: 20 giugno 2022