Технологии производства EPP
Материал – вспененный пластик. Он может различаться по химической основе: полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид (ПВХ), полиэтилентерефталат (ПЭТФ), полистирол и многие другие различные полимеры. По типу производства этот материал можно разделить на 3 большие группы: экструзию (листы и профили), литье на термопластавтоматах c инфузией газов, блочный (химическое и физическое вспенивание) и получение изделий любой формы на станках для формовки с уже подвспененными пластиковыми гранулами (чаще всего формовка идет с применением классической технологии – пропарки паром). Каждая технология получения вспененного пластика имеет свои плюсы и минусы, возможности и ограничения; и финальный выбор технологии под Ваши задачи выполняется на основе многих факторов: тех. требований, серийности, геометрии изделия и физ.-мех. требований к изделию, а также экономики процесса и инвестиций в оснастку. Как раз последний метод и используется для формовки различных изделий для получения пенопласта.
Самый большой рынок пенопластов, полученных при помощи пропарки паром уже подвспененных гранул, – это пенопласт на основе вспенивающегося полистирола (EPS). Рынок в мировом масштабе > 7 млн тонн в год. В России такой рынок составляет около 80-110 тыс. тонн в год. Основной рынок использования EPS в России – это блоки и изоляция для строительства зданий и сооружений. Для строительства блоки EPS получают в блок-форме, куда засыпают уже подвспененные гранулы EPS, и происходит спекание блока при помощи пропарки паром. Помимо строительства, EPS применяется также для упаковки (белой техники) и производства, к примеру, одноразовых термоконтейнеров для рыбы, фармацевтики и т. п. Подчеркнем, что именно EPS используется преимущественно как одноразовая упаковка и контейнеры. Для формовки из EPS различной продукции в мире используют классическую технологию пропарки паром и спекание гранул на автоматических высокотехнологичных формовочных станках.
EPP – вспененный полипропилен – это конструкционный энергопоглощающий легкий пенопласт с закрытой ячеистой структурой, который отличается от EPS повышенными улучшенными техническими и эксплуатационными свойствами. Диапазон формовочных плотностей в конечном изделии от 20 до 200 г/л (или кг/м3). Именно этому материалу посвящен этот сайт; мы являемся экспертами по его применению и создаем новые, интересные, инновационные, сложные технические решения на его основе.
Дельтапенопласт (EPP – вспененный полипропилен)
Дельтапенопласт так же, как и EPS, имеет похожую схему переработки, а именно: для формовки изделий используется пар и формовочные станки такого же принципа действия. EPP отличается по формовке от EPS тем, что гранулы поставляются уже вспененные и при формовке нужно обеспечить их компрессию, далее пропаркой паром обеспечивается спекание гранул между собой. Компрессию гранул можно обеспечить формовкой с зазором, т. е. когда не полностью смыкается оснастка, уже потом дожимается и происходит механическая компрессия.
Вторым способом компрессии является формовка при помощи противодавления, когда создается повышенное давление в баке с сырьем на станке и пониженное давление в формообразующей (в оснастке) и происходит заполнение формы с последующей пневмокомпрессией; далее опять пропарка паром для спекания гранул между собой. На примере термоконтейнера: Вы хотите отформовать контейнер плотностью 60 г/л, для этого возьмете исходные гранулы EPP насыпной плотности 35 или 42 г/л, и во время формовки будет происходить их компрессия и последующее спекание гранул между собой перекрестным пропариванием.
Примечание: в EPS присутствует газ пентан для расширения (подвспенивания) до формовки, для этого Вам понадобится предвспениватель и силосы, а в EPP- гранулах только воздух, и они поставляются уже вспененные; поэтому во время формовки нужно, наоборот, произвести компрессию гранул и дальнейшее спекание.
Оборудование: лидерами по технологическим формовочным станкам исторически всегда были ведущие немецкие машиностроительные компании, такие как Kurtz, Erlenbach, Teubert и другие. Сейчас с учетом санкций российские предприятия вынуждены искать альтернативы, и наша команда экспертов всегда может подобрать альтернативные варианты в зависимости от Вашего тех. задания и конечного формованного изделия. Станки для формовки EPP принципиально отличаются от EPS тем, что все узлы и компоненты более усиленные, так как давления формовки значительно выше, чем у EPS. Более высокие температуры во время формовки и более высокие давления. Поэтому в своем портфолио производители оборудования всегда имеют отдельные специализированные станки для EPP. На станках EPS Вы не сможете отформовать EPP, а вот на станках EPP всегда сможете отформовать как EPP, так и EPS, и ряд других интересных конструкционных и/или новых эластичных пенопластов.
Оснастка: для EPP по классическому формованию при помощи пара делается из алюминия. Существуют много различных производителей в Европе, Азии и других регионах. Выбора опытных производителей оснастки для EPP в России практически нет, и это происходит не из-за сложности самой оснастки, а по большому счету из-за нехватки знаний и ноу-хау по инжинирингу оснасток для данного типа формования пенопластов. У нас есть партнеры – надежные, проверенные производители, и мы делаем усилия по развитию отечественного опытного производителя оснасток для EPP.
Для формовки EPP, помимо самого формовочного оборудования, мы также рекомендуем установить баки с давлением и использовать подготовку гранул под давлением. Этот процесс сводится к плавному нагнетанию давления воздуха в каждой грануле, и далее при попадании гранулы EPP в формообразующую происходит быстрое расширение и заполнение всей формообразующей. Этот процесс очень хорошо влияет на улучшенную заполняемость формы, более высокое качество поверхности формованной детали и также имеет ряд дополнительных преимуществ, когда из одной марки сырья Вы можете формовать более широкий диапазон конечных формованных изделий + улучшенная логистика сырья, поскольку можете везти марки с более высокой плотностью.
Сушка: после формовки EPP часто рекомендуется, особенно для низких плотностей (< 50 г/л), помещать формованные изделия в сушку при 80-85 ∞С. Этот процесс позволяет уменьшить содержание влаги, внутреннее напряжение в гранулах и стабилизировать размеры и форму.
Усадка у EPP значительно больше, чем у EPS, диапазон для стандартных плотностей 1.8-2.2 %. Конечная усадка зависит от конечной плотности, геометрии и сложности изделия (металлические или пластиковые закладные и т. п.).
Формовка сложных технических изделий из EPP может осуществляться с металлическими или пластиковыми закладными, крепежами, ламинация, конструкции по типу сэндвич-панели и многое другое. Могут быть отформованы изделия с различными плотностями в разных частях одного изделия. Также различные элементы крепления могут быть установлены в формованное изделие из EPP как вторичная операция уже после формовки. Чтобы получить более детальную информацию по различным технологиям комбинации EPP с другими материалами при формовке и/или соединения после формовки, обращайтесь к нам за дополнительной технической консультацией.
Поверхность формованных изделий EPP может быть очень красивой и привлекательной. И обычный человек уже не скажет, покрутив и пощупав деталь, что это какой-то дешевый и хрупкий пенопласт из EPS. Это уже пенопласт EPP с первоклассной поверхностью, который имеет суперлегкий вес и выдерживает многократные удары. Красивая поверхность достигается за счет нанесения тиснения на алюминиевую оснастку, и рисунок отпечатывается на поверхности формованного изделия. Последние инновации и разработки при помощи лазерной гравировки поверхности дают потрясающие возможности для нанесения тиснения различной глубины и сложности с имитацией дерева, камня и многих других материалов.
Превосходных эстетических свойств изделия также можно добиться за счет большого выбора стандартных цветов гранул EPP (т. е. уже окрашенных в массе), которые поставляются ведущими мировыми и локальными производителями. Наиболее широкий выбор ассортимента цветов смотрите, пожалуйста, в разделе «О МАТЕРИАЛЕ».
Мировые инновации и тренды в индустрии EPP и других новых высокотехнологичных пенопластов
Материалы
- высокотемпературные пенопласты;
- биоразлагаемые;
- суперэластичные;
- сложно горючие (не поддерживают горение, замедление горения, выделение малой тепловой энергии + и нетоксичный дым);
- стойкость к УФ (излучению);
- блокирование интерференции волн;
Марки EPP
- с увеличенной жесткостью;
- с более узким окном обеспечения диссипативными и антистатическими свойствами;
- с содержанием рециклята для обеспечения снижения углеродного следа на протяжении всей цепочки поставки и производства формованных изделий;
- для формовки с более низким давлением пара;
- различные комбинации материалов ПП и ПЭ, сополимеров и другие миксы полимеров.
Технологии и оснастки
- альтернативные оснастки 3D, напечатанные на принтере из стали (не из алюминия) и пластика;
- формовка с меньшим потреблением пара;
- более быстрые циклы формовки;
- формовка при помощи термохимической реакции спекания гранул;
- формовка посредством радиоволн для спекания гранул;
- вспенивание гранул при помощи инфракрасных волн;
- объединение самых передовых технологий вспенивания гранул и инжекция/формовка на станках по типу ТПА (термопластавтоматы).
Эти и многие другие новые технологии и инновации приведут к увеличению применения EPP в мировом масштабе более чем в 2 раза в ближайшие 10-15 лет.