أصبحت المواد البوليمرية اليوم من المواد الحديثة متعددة الاستخدامات على نطاق واسع في المجتمع المعاصر. فهي لا تُشكل فقط أساسًا هامًا لتطور المجتمع، بل تُوفر أيضًا طاقةً هائلةً للابتكار المستمر في مجال التكنولوجيا المتقدمة. تتكون المواد البوليمرية، أو ما يُعرف أيضًا بالمواد البوليمرية، بشكل أساسي من جزيئات ضخمة تتألف من عدد لا يُحصى من الوحدات المتكررة (المونومرات) المرتبطة بروابط تساهمية. تُستخدم هذه المواد على نطاق واسع في العديد من المجالات، مثل مركبات الطاقة الجديدة، والرياضة والترفيه، والفضاء، ومواد البناء والتشييد، وذلك بفضل خصائصها الفريدة، كاللدونة، والقوة، ومقاومة الحرارة، والاستقرار الكيميائي. ومن بينها، يُعد البولي إيثيلين (PE) مادة بوليمرية شائعة. تتكون سلسلته الجزيئية من عدد لا يُحصى من مونومرات الإيثيلين المرتبطة ببعضها البعض من خلال تفاعل البلمرة. وبفضل خصائصه الميكانيكية الممتازة ومتانته في درجات الحرارة المنخفضة، تُستخدم مواد رغوة البولي إيثيلين على نطاق واسع. في عملية تطبيق وتطوير مواد البولي إيثيلين، يؤثر حجم وتوزيع الوزن الجزيئي على درجة انصهار المادة وذوبانها، وبالتالي على أدائها في عمليات التصنيع. يُحدد ترتيب السلاسل الجزيئية (التبلور) وقطبية المجموعات الجانبية صلابة المادة وشفافيتها ومعامل تمددها الحراري. فعلى سبيل المثال، يتميز البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE) بتبلور منخفض ومرونة جيدة نظرًا للترتيب العشوائي لسلاسله الجزيئية، مما يجعله مناسبًا لصناعة الأكياس البلاستيكية؛ بينما يتميز البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) بقوة وصلابة أعلى نظرًا لتبلوره الأفضل، مما يجعله مناسبًا لصناعة المنتجات البلاستيكية المتينة.
على أي حال، تُعدّ المعدات الميكانيكية أساسًا لتحضير المواد في عملية إنتاج البولي إيثيلين، وتلعب دورًا هامًا. شركة JWELL لتصنيع المعدات الذكية المحدودة (المشار إليها فيما يلي باسم "JWELL") هي شركة تصنيع عالية التقنية متخصصة في البحث والتطوير وتصنيع معدات قولبة بثق البلاستيك. تركز الشركة على تصنيع معدات بثق مواد رغوة البوليمر، وتقدم مجموعة متكاملة من الخدمات الفنية المتخصصة، وتصنع بعناية معدات بثق البلاستيك التي تلبي احتياجات المستخدمين من الفئة المتوسطة إلى الفئة العليا في جميع أنحاء العالم.
01
مادة XPE: مادة رغوية مستمرة حرة الحركة، ذات أداء أفضل من المنتجات المماثلة
مادة XPE هي مادة رغوية من البولي إيثيلين المتشابك كيميائيًا، تُصنع من راتنج البولي إيثيلين منخفض الكثافة، وعامل التشابك، وعامل الرغوة، من خلال عملية رغوة مستمرة عند درجة حرارة عالية. تتميز بقوة شد عالية، ومسام أدق، وقوام أخف. وبالمقارنة مع مواد البولي إيثيلين، فهي تتفوق عليها في المرونة، والمتانة، ومقاومة الضوء، ومقاومة الصدمات الفيزيائية. إضافةً إلى ذلك، ونظرًا لخصائصها الممتازة، مثل استقرارها الكيميائي، وعدم سهولة تحللها، وانعدام رائحتها، ومرونتها الجيدة، تُستخدم مادة XPE في مجال البناء (كطبقة عازلة للصوت، وطبقة عازلة للحرارة) وفي تطبيقات الحماية (كحصائر الأرضيات، وحشوات التغليف، وألواح التزلج على الماء).
يتم الحصول على مادة XPE الرغوية من خلال عملية: خلط الحبيبات → بثق الصفيحة الرئيسية → الرغوة في فرن الرغوة الأفقي.
أي أنه من خلال خلط المواد البلاستيكية مثل مواد البولي إيثيلين منخفضة الكثافة (LDPE) مع عوامل الرغوة الكيميائية وعوامل الربط المتشابك، على التوالي، من خلال خلط الحبيبات، يتم الحصول على خليط رئيسي رغوي وخليط رئيسي للربط المتشابك.
بعد ذلك، تُضاف المادتان الرئيسيتان إلى جهاز البثق أحادي اللولب مع مادة البولي إيثيلين منخفض الكثافة الخام وفقًا للنسبة المحددة. بعد عملية البثق بالصهر، تُرسل إلى آلة الصقل ثلاثية الأسطوانات عبر قالب الصفائح، ثم تُلف إلى لفائف صفائح رئيسية من البولي إيثيلين المتشابك بعد تشكيلها.
بعد ذلك، تُفرد لفائف صفائح البولي إيثيلين المتشابك الرئيسية وتُوضع في فرن التشكيل الرغوي الأفقي. يعمل الهواء الساخن المتداول على تشكيل الرغوة عند درجة حرارة عالية. يعمل عامل التشكيل الرغوي وعامل الربط المتشابك الموجودان في المادة على تشكيل الرغوة في ثلاثة أبعاد للحصول على لفائف رغوية من البولي إيثيلين المتشابك ذات مسامات منتظمة.
تتميز مادة رغوة البولي إيثيلين المتشابك (XPE) المصنعة بهذه العملية الرغوية بالخصائص الأساسية التالية:
التبطين: مادة XPE عبارة عن جسم رغوي شبه صلب. حتى عند تعرضها لصدمات قوية، فإنها تضمن عدم فقدان وظيفتها الأصلية. تُستخدم هذه المادة بشكل أساسي في الأدوات الدقيقة، وتغليف أشباه الموصلات، وغيرها من المجالات. في الوقت نفسه، تجعلها خصائصها سهلة التشكيل مناسبة لإنتاج منتجات الحماية الرياضية ومنتجات الترفيه.
قابلية التشكيل: يتميز البولي إيثيلين المتقاطع (XPE) بمقاومة عالية للحرارة، وليونة جيدة، وكثافة منتظمة، ويمكن تشكيله بالتفريغ والتشكيل الحراري، بالإضافة إلى تصنيع أجزاء عميقة أخرى. ولذلك، فهو شائع الاستخدام في مجالات الأجزاء الداخلية ومواد الأحذية، مثل خزائن تبخير مكيفات الهواء في السيارات وأسقف السيارات المصنعة بالضغط الحراري.
امتصاص الصوت: يتميز XPE بوظيفة امتصاص الصوت وتقليل الضوضاء، وهو مناسب لمواد امتصاص الصوت وعزل الصوت في المعدات والبيئات ذات الضوضاء العالية مثل الطائرات ومركبات السكك الحديدية والسيارات والمحركات الكهربائية.
العزل الحراري: يتكون البولي إيثيلين المتشابك (XPE) من هياكل فقاعية دقيقة مستقلة، مما يقلل بشكل فعال من تبادل الطاقة الناتج عن تيارات الهواء. وهو مناسب لتصنيع أنابيب وألواح العزل. كما يتميز بخصائص مقاومة للتكثيف، ويمكن استخدامه كمواد عازلة في البيئات الرطبة مثل الثلاجات ومكيفات الهواء وغرف التبريد.
ليس هذا فحسب، بل إن مواد رغوة البولي إيثيلين المتشابك (XPE) لا تتميز فقط بخصائص عزل حراري ممتازة، بل تتمتع أيضاً بخصائص مقاومة للماء والرطوبة، بالإضافة إلى كونها ناعمة وخفيفة الوزن، ومقاومة لدرجات الحرارة المنخفضة، ومقاومة للتقادم. تستخدم العديد من الدول مادة XPE للعزل الحراري في مشاريع بناء المنازل وتكييف الهواء. كما تُستخدم مادة XPE كمادة عازلة للماء في مشاريع ضخمة مثل مشروع سد الخوانق الثلاثة، ومشروع تحويل المياه من الجنوب إلى الشمال، ومترو بكين.
فيما يتعلق بإنتاج وتحضير مواد رغوة البولي إيثيلين المتشابك (XPE)، تمتلك شركة JWELL بالفعل خط إنتاج متطور لملفات رغوة البولي إيثيلين المتشابك (XPE):
1) المكون الرئيسي
مُحَبِّب الخلط الداخلي
يُخلط البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE) مع ثنائي كلورو البروبان/الأسيتيل كاربونات (DCP/AC) لتشكيل حبيبات متجانسة. تتضمن عملية التحبيب خلاطًا داخليًا سعة 75 لترًا، ورافعة أوتوماتيكية، ومغذيًا مزدوج المعصم، وطاردًا لولبيًا أحاديًا بقطر 150 مم، ورأس تحبيب لا مركزي مبرد بالهواء، وغطاءً لا مركزيًا للقطع الساخن، وفاصلًا إعصاريًا ثانويًا، وغربالًا اهتزازيًا، وصومعة تعمل بالهواء المضغوط.
جهاز بثق الصفائح الأم 150/28 (بثق الصفائح الأم)
من خلال خلط المواد الخام المُحَبَّبة مع البولي إيثيلين منخفض الكثافة بنسب مختلفة، يُمكن إنتاج ألواح بنسب مختلفة، مما يمهد الطريق لإنتاج منتجات متعددة الأنواع والمواصفات. آلات بثق الألواح الأم المستخدمة حاليًا هي: 150/28 و170/28
فرن رغوة البولي إيثيلين المتقاطع
تتكون المكونات الرئيسية لفرن التشكيل الرغوي XPE من شركة JWELL من: وحدة فك اللفائف، ووحدة السحب، وفرن التشكيل الرغوي الأفقي ثلاثي المراحل، ووحدة التبريد والتشكيل، ووحدة التصحيح، ووحدة التشذيب، ووحدة السحب، ووحدة اللف. ويستخدم هذا الفرن الغاز الطبيعي بدلاً من التسخين الكهربائي لتوفير التكاليف.
(2) مجالات التطبيق الرئيسية
سجادات أرضية للسيارة
تُصنع معظم سجادات السيارات المتوفرة حاليًا في السوق من الجلد مع مادة XPE والحشو. وتتميز مادة رغوة XPE بنعومتها ومقاومتها للتآكل، فضلًا عن كونها صديقة للبيئة. ومن خلال تغليفها حراريًا بالجلد، يمكن إنتاج مجموعة متنوعة من السجادات المغلقة بالكامل باستخدام آلات الحشو. ولذلك، لا تتطلب هذه العملية استخدام الغراء، وهي آمنة وصديقة للبيئة، وقد لاقت رواجًا كبيرًا في السوق.
حصيرة زحف
مادة رغوة XPE صديقة للبيئة وغير سامة، وتتميز بمقاومة جيدة للتآكل، ومقاومة للانزلاق وامتصاص للصدمات، وهي مناسبة جدًا لحصائر الزحف للأطفال.
ملصقات جدارية ثلاثية الأبعاد
صحي وغير سام، ولن يسبب أي آثار جانبية لبشرة الطفل الحساسة؛ عازل للصوت والضوضاء، حيث يتميز هيكله الداخلي ببنية ذات خلايا مغلقة، مما يجعله يمتص الصوت ويقلل الضوضاء؛ مقاوم للماء والرطوبة، فلا يمتص الماء، وحتى في حال تلف سطح الملصق الجداري جزئيًا، فلن يؤثر ذلك على فعاليته في مقاومة الماء والرطوبة؛ مقاوم للبقع والملوثات، حيث يحتوي سطحه على طبقة عازلة واقية، يمكن تنظيفها بمسحة واحدة، ليعود نظيفًا كالجديد؛ آمن ومضاد للصدمات، فهو مصنوع من رغوة شبه صلبة، تتميز بخاصية امتصاص الصدمات وإبطاء الحركة، مما يمنع الطفل من الانزلاق والسقوط بفعالية.
02
IXPE: مواد وظيفية تلبي المعايير البيئية الدولية باستخدام تقنية معالجة الإشعاع الخضراء والصحية
تُعرف مادة رغوة IXPE باسم رغوة البولي إيثيلين المتشابكة بالإشعاع الإلكتروني. وهي مصنوعة من البولي إيثيلين كمادة خام رئيسية، مع عدة مواد مساعدة أخرى، حيث يتم خلطها وبثقها. ومن خلال تقنية معالجة الإشعاع الصديقة للبيئة والصحية، يُغير التشابك الناتج عن تأثير الإشعاع الأيوني على المادة البنية الأصلية للمادة الأساسية لتشكيل بنية رغوية ذات خلايا مغلقة مستقلة، مما ينتج عنه مواد رغوية عالية التقنية وعالية الجودة ذات خلايا مغلقة.
يتميز هذا النوع من المنتجات بمظهر ناعم، وملمس مريح، وسهولة في التصنيع. مساماته دقيقة ومتجانسة، وهو قوي ومرن، ويتمتع بعزل صوتي وحراري ممتاز. كما أنه منخفض الامتصاص للماء، ويُعد مادة وظيفية تلبي المعايير البيئية الدولية من حيث المتانة، ومقاومة العوامل الجوية، ومقاومة التقادم، ومقاومة العفن، ومقاومة التآكل الكيميائي.
تُصنع ألواح رغوة البولي إيثيلين المتشابكة بالإشعاع IXPE، المُنتجة من قِبل شركة JWELL، عن طريق بثق البولي إيثيلين أو البولي إيثيلين المُعدَّل مع مواد مالئة متنوعة، ثم تشابكها باستخدام إشعاع مُسرِّع الإلكترونات (بدون عامل ربط كيميائي)، بما يتوافق مع مواصفات توجيه RoHS للاتحاد الأوروبي (خالية من المعادن الثقيلة والهالوجينات)، ثم تُشكّل رغوة عند درجة حرارة عالية للحصول على مادة رغوة بوليمرية. تبلغ القدرة الإجمالية لفرن التشكيل الرغوي الرأسي عالي السرعة الذي يعمل بالغاز، بما في ذلك المعدات المساعدة، حوالي 70 كيلوواط فقط. ويستخدم الغاز الطبيعي للتدفئة، وتصل سرعة خط التشكيل الرغوي إلى أكثر من 20 مترًا في الدقيقة.
مجالات التطبيق الرئيسية لمواد رغوة JWELL IXPE:
الإلكترونيات
رغوة البولي إيثيلين المقاومة للماء فائقة الرقة؛ حل مموج مقاوم للماء؛ مادة مانعة للتسرب؛ ركيزة شريط رغوي.
مجال السيارات
بطارية طاقة جديدة + عازل عازل لخلايا البطارية؛ وسادة عازلة لبطارية الطاقة الجديدة، مانع تسرب الإطار؛ غلاف خارجي لخط أنابيب الزيت؛ حزمة أسلاك السيارات، أنبوب التهوية، صينية مكثف تكييف الهواء؛ رغوة مرآة الرؤية الخلفية للسيارات، لوحة غرفة العدادات، رغوة بطانة واقي الشمس، بطانة السقف، غشاء مقاوم للماء للأبواب، تقليم الأبواب.
مجال البناء
تصدير وسادة عازلة للصوت للأرضيات؛ عزل الأسقف؛ عزل الأنابيب؛ وسادة عازلة للصوت للأرضيات.
المجال الطبي
بطانة داعمة طبية؛ صفيحة أقطاب كهربائية طبية.
مواد تغليف عازلة
مادة عازلة لوحدة بطارية الليثيوم الجديدة للطاقة؛ حشية مانعة للتسرب؛ رغوة مضادة للكهرباء الساكنة؛ مادة تبطين الأمتعة.
الرياضة والترفيه
عشب صناعي ماص للصدمات غير مملوء؛ وسادة ماصة للصدمات من العشب الصناعي؛ حصيرة رياضية؛ لوح سباحة وسترة نجاة؛ غمد وخوذة وقفازات.
منتجات ذات وظائف خاصة
عازل IXPE، مرطب، رغوة عازلة؛ وسادة مانعة للانزلاق للعدسات؛ أنبوب عازل لتكييف الهواء؛ مادة مانعة للتسرب لقوالب الخلايا الكهروضوئية.
03
تختلف عملية الإنتاج والأداء، ولكن هناك أيضًا إمكانات كبيرة في المستقبل.
يُعد كل من XPE وIXPE من مواد الرغوة من نوع البولي إيثيلين، ويحتويان على عدد كبير من البنى المسامية الدقيقة، ويعتمدان على الراتنجات الاصطناعية، مع إضافة عوامل الرغوة ومواد مساعدة أخرى. يتميزان بخصائص ممتازة مثل خفة الوزن، والعزل الحراري، والتوسيد، وامتصاص الصدمات، والعزل الصوتي، ومقاومة الماء. مع ذلك، توجد اختلافات في عملية الإنتاج والأداء بينهما، ولا يمكن الخلط بينهما.
من حيث عملية التصنيع، تعتمد مادة رغوة البولي إيثيلين المتقاطع (XPE) على عملية التشكيل الرغوي الكيميائي، حيث تُصنع من راتنج البولي إيثيلين منخفض الكثافة بالإضافة إلى عامل ربط متقاطع وعامل رغوة، وذلك من خلال عملية تشكيل رغوي مستمرة عند درجة حرارة عالية. يُطلق عامل الرغوة كمية كبيرة من الغاز عند درجة الحرارة العالية، مما يؤدي إلى تكوين عدد كبير من الفقاعات التي تُشكل مسامات. في الوقت نفسه، يُكمل البولي إيثيلين عملية الربط الجزيئي تحت تأثير التفاعل الكيميائي، مما يسمح لجزيئات البولي إيثيلين بالالتصاق بسطح الفقاعات لتشكيل بنية مسامية وإنتاج مادة الرغوة.
تستخدم تقنية IXPE عملية التشكيل الرغوي بالربط المتشابك باستخدام تشعيع الإلكترونات. بعد إضافة عامل التشكيل الرغوي ومواد مضافة أخرى، تُخلط المواد الخام من البولي إيثيلين وتُبثق. يستخدم شعاع الإلكترونات عالي الطاقة، المُولّد بواسطة مُسرّع إلكتروني صناعي، إشعاع الأيونات للتأثير على المادة، مُحدثًا روابط متشابكة تُغير بنيتها الأصلية، مُشكلةً بنية شبكية، ثم تُشكّل رغوة لإنتاج مادة رغوية مُتراصة ذات خلايا مغلقة.
من حيث الأداء، عند نفس التكبير، تكون مسام رغوة XPE أكثر خشونة من مسام رغوة IXPE، و IXPE عبارة عن بنية مسامية مستقلة دقيقة، مما يمنع جزيئات الماء بشكل فعال من الاختراق، مما يجعل معدل امتصاص الماء أقل من 0.01 جم/سم²، ولا يوفر بيئة معيشية لتكاثر البكتيريا؛ عند نفس التكبير والسمك، تكون الخصائص الميكانيكية والعزل الصوتي والعزل المائي والعزل الحراري لرغوة IXPE أفضل من تلك الخاصة برغوة XPE.
إضافةً إلى ذلك، يتميز البولي إيثيلين المتشابك (XPE) بسطحه الخشن، مما يجعله خيارًا مثاليًا لتوفير حاجز عازل حراري في المنازل والمشاريع الهندسية. في المقابل، يحظى البولي إيثيلين المتشابك (IXPE) بشعبية واسعة في صناعات المواد الطبية والإلكترونيات، حيث يتميز بسطحه الناعم ومساماته الدقيقة، مما يجعله خيارًا مثاليًا نظرًا لمتطلباته العالية جدًا من حيث الدقة والتفاصيل. سواءً كان XPE أو IXPE، وسواءً تعلق الأمر بالعزل الحراري ومقاومة الحرارة، أو مقاومة الشد والتمزق، أو حتى حماية البيئة، فإن كلا المادتين تتمتعان بأداء ممتاز يصعب إيجاد بديل له في السوق.
سيُقام معرض Interfoam China 2024 Shanghai الدولي لصناعة تكنولوجيا مواد الرغوة في مركز شنغهاي الدولي للمعارض الجديد، وذلك في الفترة من 3 إلى 5 سبتمبر 2024. وسيُعقد بالتزامن مع ذلك المنتدى الرابع لقمة مواد الرغوة وتطبيقاتها، تحت شعار "إعادة تعريف مواد الرغوة"، بهدف استكشاف منتجات رغوية مبتكرة وتقنيات متطورة، وإحداث طفرة صناعية في مجال مواد الرغوة.
ستعرض شركة JWELL Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd. العديد من المنتجات في الجناح رقم E13، وتدعو العملاء والشركاء بكل صدق لزيارة جناحها!
نبذة عن شركة JWELL لتصنيع المعدات الذكية المحدودة.
شركة JWELL لتصنيع المعدات الذكية المحدودة هي شركة متخصصة تابعة لشركة JWELL Machinery، وتتمثل أعمالها الرئيسية في خطوط إنتاج الألواح والصفائح البلاستيكية التقليدية وXPE/IXPE. من خلال التكامل بين المكونات المادية والتقدم التكنولوجي، تتميز معدات بثق البلاستيك من JWELL بتكوينها الأمثل، وتطورها التكنولوجي، وجودتها العالية، وأسعارها المناسبة. وبفضل الدعم القوي لعلامة JWELL التجارية وخدمات ما بعد البيع الممتازة، ستنطلق الشركة تدريجيًا نحو العالمية، محققةً نجاحات باهرة في مختلف مجالات التطبيق، لتصبح الخيار الأمثل للمستخدمين. إن مستقبل أي مؤسسة مرتبط بمستخدميها، ولا سبيل لتلبية احتياجاتهم وتحقيق نتائج مربحة للطرفين على المدى الطويل إلا من خلال امتلاك قدرات ابتكارية قوية ومنتجات عالية الجودة. وهذا هو التوجه الذي تلتزم به شركة JWELL لتصنيع المعدات الذكية المحدودة، وتسعى جاهدةً لتحقيقه في المستقبل.
تاريخ النشر: 26 يوليو 2024