De nos jours, les matériaux polymères sont devenus des matériaux polyvalents et largement utilisés dans la société moderne. Ils constituent un fondement essentiel du développement de cette société et alimentent l'innovation continue dans le domaine des hautes technologies. Les matériaux polymères sont principalement des macromolécules composées d'innombrables unités répétitives (monomères) liées par des liaisons covalentes. Grâce à leurs propriétés uniques, telles que la plasticité, la résistance, la résistance à la chaleur et la stabilité chimique, ces matériaux sont largement utilisés dans de nombreux domaines, comme les véhicules à énergies nouvelles, les articles de sport et de loisirs, l'aérospatiale, la construction et les matériaux de bâtiment. Parmi eux, le polyéthylène (PE) est un polymère courant. Sa chaîne moléculaire est constituée d'innombrables monomères d'éthylène liés par une réaction de polymérisation. Grâce à ses excellentes propriétés mécaniques et à sa ténacité à basse température, les mousses de polyéthylène sont largement utilisées. Lors de l'application et du développement des matériaux en polyéthylène, la taille et la distribution des masses moléculaires influencent la température de fusion et la solubilité du matériau, et par conséquent ses caractéristiques de mise en œuvre. L'agencement des chaînes moléculaires (cristallinité) et la polarité des groupements latéraux déterminent la dureté, la transparence et le coefficient de dilatation thermique du matériau. Par exemple, le polyéthylène basse densité (PEBD) présente une faible cristallinité et une bonne flexibilité grâce à l'agencement aléatoire de ses chaînes moléculaires, ce qui le rend adapté à la fabrication de sacs en plastique ; tandis que le polyéthylène haute densité (PEHD) possède une résistance et une rigidité supérieures grâce à sa meilleure cristallinité, ce qui le rend adapté à la fabrication de produits en plastique durables.
Dans tous les cas, lors de la production de matériaux en polyéthylène, les équipements mécaniques constituent la base de la préparation des matériaux et jouent un rôle essentiel. JWELL Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd. (ci-après dénommée « JWELL ») est un fabricant de haute technologie spécialisé dans la recherche, le développement et la fabrication d'équipements de moulage par extrusion de plastique. L'entreprise se concentre sur la fabrication d'équipements d'extrusion de mousse polymère et propose une gamme complète de services techniques professionnels. Elle conçoit et fabrique avec soin des équipements d'extrusion de plastique répondant aux exigences des utilisateurs de moyenne et haute gamme du monde entier.
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XPE : Matériau expansé continu à structure libre, offrant des performances supérieures aux produits similaires.
Le XPE est un matériau en mousse de polyéthylène réticulé chimiquement, composé de résine de polyéthylène basse densité, d'agents de réticulation et d'agents moussants, obtenu par un procédé de moussage continu à haute température. Il présente une résistance à la traction élevée, une porosité fine et une texture légère. Comparé aux matériaux PE, il offre une élasticité, une durabilité, une résistance à la lumière et aux chocs supérieures. De plus, grâce à ses excellentes propriétés intrinsèques telles que sa stabilité chimique, sa faible décomposition, son inodorat et sa bonne élasticité, le XPE est utilisé dans le bâtiment (couches d'isolation phonique et thermique) et pour des applications de protection (tapis de sol, rembourrage d'emballage, planches de surf).
Le matériau expansé XPE est obtenu par le processus suivant : mélange granulation → extrusion de la feuille mère → moussage dans un four horizontal.
C'est-à-dire qu'en mélangeant des matières plastiques telles que des matériaux en polyéthylène basse densité (PEBD) avec des agents moussants chimiques et des agents de réticulation, respectivement, par granulation de mélange, on obtient un mélange-maître moussant et un mélange-maître de réticulation.
Ensuite, les deux mélanges-maîtres sont ajoutés à l'extrudeuse monovis avec la matière première LDPE selon les proportions requises. Après extrusion à chaud, ils sont acheminés vers la calandre à trois rouleaux via le moule à feuilles, puis laminés en bobines de feuilles mères XPE après formation.
Ensuite, les bobines de feuilles mères XPE sont déroulées et placées dans le four de moussage horizontal. L'air chaud circulant à haute température permet le moussage. L'agent moussant et l'agent de réticulation contenus dans le matériau agissent pour que la feuille se dilate dans les trois dimensions, afin d'obtenir des bobines de mousse XPE à porosité uniforme.
Le matériau en mousse XPE obtenu par ce procédé de moussage présente les caractéristiques de base suivantes :
Amortissement : Le XPE est une mousse semi-rigide. Même soumis à des chocs violents, il conserve ses propriétés initiales. Il est principalement utilisé dans les instruments de précision, le conditionnement de semi-conducteurs et d’autres domaines. De plus, sa facilité de mise en forme le rend idéal pour la fabrication d’équipements de protection sportive et de loisirs.
Aptitude à la mise en forme : Le polyéthylène xénon (XPE) présente une forte résistance à la chaleur, une bonne ductilité et une densité uniforme, ce qui permet le formage sous vide, le thermoformage et la fabrication de pièces complexes. De ce fait, il est très utilisé dans la fabrication de pièces intérieures et de matériaux pour chaussures, comme les caissons d’évaporation des systèmes de climatisation automobile et les plafonds de carrosserie pressés à chaud pour l’automobile.
Absorption acoustique : le XPE possède des propriétés d'absorption acoustique et de réduction du bruit, et convient aux matériaux d'absorption et d'isolation acoustiques utilisés dans les équipements et environnements bruyants tels que les avions, les véhicules ferroviaires, les voitures et les moteurs électriques.
Isolation thermique : le XPE est composé de fines bulles indépendantes, ce qui réduit efficacement les échanges d’énergie dus à la convection. Il convient à la fabrication de tubes et de panneaux isolants. Grâce à ses propriétés anti-condensation, il peut être utilisé comme matériau isolant dans les environnements humides tels que les réfrigérateurs, les climatiseurs et les chambres froides.
De plus, les matériaux expansés en polyéthylène (XPE) possèdent d'excellentes propriétés d'isolation thermique, mais sont également imperméables et résistants à l'humidité, souples et légers, résistants aux basses températures et au vieillissement. De nombreux pays utilisent le XPE pour l'isolation thermique dans la construction de logements et les projets de climatisation. Le XPE est également utilisé comme matériau d'étanchéité dans de grands projets tels que le barrage des Trois Gorges, le projet de transfert d'eau Sud-Nord et le métro de Pékin.
En matière de production et de préparation de matériaux en mousse XPE, JWELL dispose déjà d'une ligne de production de bobines de mousse XPE parfaitement rodée :
1) Composant principal
Granulateur à mélange interne
Le LDPE et le DCP/AC sont mélangés pour former des granulés uniformes. Le processus de granulation comprend : un mélangeur interne de 75 L, un élévateur automatique, un alimentateur à double poignet, une extrudeuse monovis de 150 mm, une tête de granulation à coupe à chaud excentrée refroidie par air, une hotte à coupe à chaud excentrée, un séparateur cyclonique secondaire, un tamis vibrant et un silo à air pulsé.
Extrudeuse de feuilles mères 150/28 (extrusion de feuilles mères)
En mélangeant les matières premières granulées avec du LDPE dans différentes proportions, on peut produire des feuilles de différents rapports, ouvrant la voie à une gamme variée de produits aux spécifications diverses. Les extrudeuses de feuilles mères actuellement utilisées sont les modèles 150/28 et 170/28.
Four à mousse XPE
Les principaux composants du four de moussage XPE de JWELL sont : un dérouleur, une machine de traction, un four de moussage horizontal à trois étages, un système de refroidissement et de mise en forme, une étape de correction, une étape de découpe, une nouvelle traction et un bobinage. Il utilise le gaz naturel au lieu de l'électricité pour le chauffage, ce qui permet de réduire les coûts.
(2) Principaux domaines d'application
tapis de voiture
Actuellement, la plupart des tapis de voiture disponibles sur le marché sont généralement composés de cuir, de mousse XPE et de matelassage. La mousse XPE, douce et résistante à l'usure, est également respectueuse de l'environnement. Grâce à un revêtement à chaud du cuir, il est possible de fabriquer une variété de tapis entièrement fermés à l'aide de machines à matelasser. Ce procédé, sans colle, est sûr et écologique, et connaît un vif succès commercial.
Tapis de jeu
Le matériau en mousse XPE est écologique et non toxique, offre une bonne résistance à l'usure, est antidérapant et absorbe les chocs, et convient parfaitement aux tapis d'éveil pour bébés.
Stickers muraux stéréo 3D
Sain et non toxique, il ne provoque aucun effet secondaire sur la peau délicate de bébé ; insonorisé et antibruit, sa structure interne à cellules fermées absorbe le son et réduit le bruit ; imperméable et résistant à l'humidité, il n'absorbe pas l'eau ; même en cas de dommages partiels, son imperméabilité et sa résistance à l'humidité restent intactes ; anti-salissures et facile à nettoyer, son film protecteur se nettoie d'un simple coup de chiffon et il retrouve son aspect neuf ; sûr et anti-choc, sa mousse semi-rigide amortit les chocs et prévient les chutes de bébé.
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IXPE : Matériaux fonctionnels conformes aux normes environnementales internationales grâce à une technologie de traitement par irradiation écologique et saine
Le matériau en mousse IXPE, également appelé mousse de polyéthylène réticulée par irradiation électronique, est composé principalement de polyéthylène, auquel s'ajoutent divers matériaux auxiliaires. Le mélange est ensuite extrudé. Grâce à une technologie de traitement par irradiation écologique et respectueuse de l'environnement, la réticulation induite par le rayonnement ionique modifie la structure initiale du matériau de base pour former une structure de mousse à cellules fermées indépendantes, produisant ainsi des matériaux en mousse à cellules fermées de haute technologie et de qualité supérieure.
Ce type de produit présente un aspect lisse, un toucher agréable et une bonne aptitude à la mise en œuvre. Ses pores sont fins et uniformes, ce qui lui confère robustesse et flexibilité, ainsi que d'excellentes propriétés d'isolation phonique, thermique et électrique. Il possède une faible absorption d'eau et constitue un matériau fonctionnel conforme aux normes environnementales internationales, notamment en matière de résilience, de résistance aux intempéries, au vieillissement, aux moisissures et à la corrosion chimique.
La feuille de mousse de polyéthylène réticulée par rayonnement IXPE, fabriquée par JWELL, est obtenue par extrusion de polyéthylène ou de polyéthylène modifié avec diverses charges, réticulation par rayonnement d'un accélérateur d'électrons (sans agent de pontage chimique), conformité à la norme RoHS de l'UE (absence de métaux lourds et d'halogènes), et moussage à haute température pour obtenir un matériau en mousse polymère. La puissance totale du four de moussage vertical à grande vitesse, alimenté au gaz et comprenant ses équipements auxiliaires, est d'environ 70 kW seulement. Il utilise du gaz naturel pour le chauffage et la ligne de moussage atteint une vitesse supérieure à 20 m/min.
Principaux domaines d'application des matériaux en mousse JWELL IXPE :
Électronique
Mousse PE imperméable ultra-mince ; solution ondulée imperméable ; matériau d'étanchéité ; substrat de ruban adhésif en mousse.
secteur automobile
Batterie à énergie nouvelle + isolation tampon des cellules de la batterie ; coussinet isolant pour batterie à énergie nouvelle, joint de cadre ; emballage extérieur pour pipeline pétrolier ; faisceau de câbles automobile, tuyau de ventilation, bac de condenseur de climatisation ; mousse de rétroviseur automobile, panneau de tableau de bord, mousse de doublure de pare-soleil, garniture de plafond, membrane d'étanchéité de porte, garniture de porte.
chantier de construction
Tapis d'insonorisation pour plancher d'exportation ; isolation de toiture ; isolation de tuyauterie ; tapis d'insonorisation pour plancher.
domaine médical
Revêtement de support médical ; feuille d'électrode médicale.
Matériaux d'emballage tampon
Matériau isolant pour module de batterie au lithium à énergie nouvelle ; joint d’étanchéité ; mousse antistatique ; matériau de rembourrage pour bagages.
sports et loisirs
Pelouse amortissante non remplie ; tapis de sol amortissant pour gazon artificiel ; tapis de sport ; planche de natation et gilet de sauvetage ; étui, casque et gants.
Produits à fonction spéciale
Isolation IXPE, mousse isolante hydratante ; coussinet antidérapant pour lentilles ; tuyau d'isolation pour climatisation ; matériau d'étanchéité pour gabarit photovoltaïque.
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Le processus de production et les performances sont différents, mais le potentiel d'avenir est également considérable.
Le XPE et l'IXPE sont deux mousses de type polyéthylène, caractérisées par une structure microporeuse importante et composées de résines synthétiques auxquelles on ajoute des agents moussants et autres adjuvants. Elles présentent d'excellentes propriétés telles que légèreté, isolation thermique et acoustique, amortissement des chocs et imperméabilité. Toutefois, leurs procédés de fabrication et leurs performances diffèrent, et il convient de ne pas les confondre.
Le matériau en mousse XPE est fabriqué par un procédé de moussage chimique à pontage. Il est composé de résine de polyéthylène basse densité, d'un agent de réticulation et d'un agent moussant, et est obtenu par moussage continu à haute température. L'agent moussant AC libère une grande quantité de gaz à haute température, créant ainsi de nombreuses bulles et des pores. Simultanément, sous l'effet de la réticulation chimique, le polyéthylène se lie moléculairement, permettant aux molécules de polyéthylène de se fixer à la surface des bulles pour former une structure poreuse et produire le matériau en mousse.
IXPE utilise un procédé de moussage par réticulation sous irradiation électronique. Après l'ajout d'un agent moussant et d'autres additifs, les matières premières de polyéthylène sont mélangées puis extrudées. Le faisceau d'électrons de haute énergie, généré par un accélérateur d'électrons industriel, utilise le rayonnement ionique pour agir sur le matériau et induire une réticulation. Cette réticulation modifie la structure initiale du matériau de base, formant ainsi une structure réticulée, qui est ensuite expansée pour produire une mousse compacte à cellules fermées.
En termes de performances, à grossissement égal, les pores de la mousse XPE sont plus grossiers que ceux de la mousse IXPE. L'IXPE possède une structure poreuse indépendante et fine qui empêche efficacement la pénétration des molécules d'eau, ce qui explique son taux d'absorption d'eau inférieur à 0,01 g/cm² et son incapacité à créer un environnement propice à la reproduction bactérienne. À grossissement et épaisseur égaux, les propriétés mécaniques, l'isolation acoustique, l'imperméabilité et l'isolation thermique de la mousse IXPE sont supérieures à celles de la mousse XPE.
De plus, pour assurer une isolation thermique optimale dans les projets résidentiels et d'ingénierie, le XPE se distingue par sa texture de surface rugueuse ; tandis que l'IXPE, avec sa surface lisse et délicate et ses pores plus fins, est plébiscité dans les secteurs des matériaux médicaux et de l'électronique, où les exigences de précision sont extrêmement élevées. Qu'il s'agisse de XPE ou d'IXPE, d'isolation thermique, de résistance à la chaleur, à l'étirement et à la déchirure, ou encore de protection de l'environnement, ces deux matériaux offrent des performances exceptionnelles qui les rendent difficiles à remplacer sur le marché.
Du 3 au 5 septembre 2024, le salon Interfoam China 2024, dédié aux technologies des matériaux expansés, se tiendra au Shanghai New International Expo Center. Parallèlement, le quatrième Forum-Sommet sur les matériaux expansés et leurs applications, intitulé « Redéfinir les matériaux expansés », aura lieu afin d'explorer conjointement des produits expansés innovants et des technologies de pointe, et de dynamiser le secteur.
JWELL Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd. présentera de nombreux produits sur le stand numéro E13 et invite sincèrement ses clients et partenaires à venir le visiter !
À propos de JWELL Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd.
JWELL Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd., filiale de JWELL Machinery, est spécialisée dans la production de lignes de tôles et de plaques XPE/IXPE et conventionnelles. Grâce à l'intégration matérielle et aux progrès technologiques, les équipements d'extrusion plastique de JWELL Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd. offrent une configuration optimisée, une technologie de pointe, une qualité supérieure et un prix compétitif. Bénéficiant de la notoriété de la marque et de l'excellent service après-vente du groupe JWELL, l'entreprise ambitionne de se développer à l'international, de s'imposer dans de nombreux secteurs d'application et de devenir le fournisseur de référence pour ses clients. L'avenir d'une entreprise est intimement lié à ses utilisateurs. Seules une forte capacité d'innovation et des produits de haute qualité permettent de répondre à leurs besoins et de bâtir une relation gagnant-gagnant durable. C'est dans cette optique que JWELL Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd. s'engage et œuvre activement pour l'avenir.
Date de publication : 26 juillet 2024