Polystyrol ist einer der am häufigsten verwendeten Kunststoffe.Expandiertes Polystyrol, ein Thermoplast, schmilzt beim Erhitzen und wird beim Abkühlen fest.Es verfügt über eine hervorragende und dauerhafte Wärmedämmung, einzigartige Dämpfung und Stoßbeständigkeit, Alterungsschutz und Wasserdichtigkeit und wird daher in verschiedenen Bereichen wie Bauwesen, Verpackung, elektrische und elektronische Produkte, Schiffs-, Fahrzeug- und Flugzeugbau, Dekorationsmaterialien usw. weit verbreitet eingesetzt. und Wohnungsbau.weit verbreitet.Mehr als 50 % davon sind elektronische und elektroschockabsorbierende Verpackungen, Fischkisten und landwirtschaftliche Produkte sowie andere Frischhalteverpackungen, die unser Leben erheblich erleichtern.
EPS-Dampfformung – Mainstream-Verfahren in der Branche
Normalerweise umfasst der EPS-Formprozess die folgenden Hauptschritte: Vorschäumen → Aushärten → Formen.Beim Vor-Flashen werden die EPS-Perlen in den Zylinder der Vor-Flash-Maschine gegeben und mit Dampf erhitzt, bis sie weich werden.Der in den EPS-Perlen gespeicherte Schaumbildner (normalerweise 4–7 % Pentan) beginnt zu sieden und zu verdampfen.Das umgewandelte Pentan-Gas erhöht den Druck im Inneren der EPS-Perlen, wodurch sich ihr Volumen ausdehnt.Innerhalb der zulässigen Schäumungsgeschwindigkeit kann das erforderliche Schäumungsverhältnis oder Partikelgrammgewicht durch Anpassen der Vorexpansionstemperatur, des Dampfdrucks, der Zufuhrmenge usw. erreicht werden.
Die neu gebildeten Schaumpartikel sind aufgrund der Verflüchtigung des Schaummittels und der Kondensation des restlichen Schaummittels weich und unelastisch, und der Innenraum befindet sich in einem Vakuumzustand und ist weich und unelastisch.Daher muss genügend Zeit für die Luft vorhanden sein, um in die Mikroporen im Inneren der Schaumstoffpartikel einzudringen, um den Innen- und Außendruck auszugleichen.Gleichzeitig können die anhaftenden Schaumstoffpartikel die Feuchtigkeit ableiten und die statische Elektrizität beseitigen, die sich auf natürliche Weise durch die Reibung der Schaumstoffpartikel ansammelt.Dieser Vorgang wird als Aushärtung bezeichnet und dauert im Allgemeinen etwa 4 bis 6 Stunden.Die vorgeschäumten und getrockneten Perlen werden in die Form überführt und erneut mit Dampf versetzt, um die Perlen zusammenzuhalten. Anschließend werden sie abgekühlt und aus der Form genommen, um ein geschäumtes Produkt zu erhalten.
Aus dem obigen Verfahren lässt sich ableiten, dass Dampf eine unverzichtbare Wärmeenergiequelle für das Formen von EPS-Perlenschaum ist.Aber auch die Erwärmung des Dampfes und die Kühlung des Wasserturms sind die wichtigsten Energieverbrauchs- und Kohlenstoffemissionsglieder im Produktionsprozess.Gibt es ein energieeffizienteres alternatives Verfahren zum Verschmelzen von Partikelschaum ohne den Einsatz von Dampf?
Elektromagnetische Wellen-Radiofrequenz-Schmelzen, die Kurt Esa Group (im Folgenden „Kurt“ genannt) aus Deutschland gab ihre Antwort.
Diese revolutionäre Forschungs- und Entwicklungstechnologie unterscheidet sich vom herkömmlichen Dampfverfahren, bei dem Radiowellen zum Erhitzen verwendet werden.Bei der Radiowellenerwärmung handelt es sich um eine Heizmethode, bei der das Objekt Radiowellenenergie absorbiert und in Wärmeenergie umwandelt, sodass sich der gesamte Körper gleichzeitig erwärmt.Grundlage seiner Realisierung ist das dielektrische Wechselfeld.Durch die hochfrequente Hin- und Herbewegung der Dipolmoleküle im Inneren des erhitzten Körpers wird „innere Reibungswärme“ erzeugt, um die Temperatur des erhitzten Materials zu erhöhen.Ohne jeglichen Wärmeleitungsprozess kann das Material innen und außen erwärmt werden.Durch gleichzeitiges Erhitzen und gleichzeitiges Erhitzen ist die Heizgeschwindigkeit schnell und gleichmäßig, und der Heizzweck kann nur durch einen Bruchteil oder mehrere Zehntel des Energieverbrauchs der herkömmlichen Heizmethode erreicht werden.Daher eignet sich dieses disruptive Verfahren besonders für die Verarbeitung expandierter Perlen mit polaren Molekülstrukturen.Für die Behandlung unpolarer Materialien, einschließlich EPS-Perlen, ist lediglich der Einsatz geeigneter Additive erforderlich.
Im Allgemeinen können Polymere in polare Polymere und unpolare Polymere unterteilt werden, diese Klassifizierungsmethode ist jedoch relativ allgemein und nicht einfach zu definieren.Derzeit werden Polyolefine (Polyethylen, Polystyrol usw.) hauptsächlich als unpolare Polymere bezeichnet, und Polymere, die polare Gruppen in der Seitenkette enthalten, werden als polare Polymere bezeichnet.Im Allgemeinen kann dies anhand der Art der funktionellen Gruppen am Polymer beurteilt werden. Beispielsweise sind Polymere mit Amidgruppen, Nitrilgruppen, Estergruppen, Halogenen usw. polar, während Polyethylen, Polypropylen und Polystyrol keine polaren Gruppen aufweisen an der äquimolekularen Kette, daher ist das Polymer auch nicht polar.
Das heißt, der Formungsprozess des Hochfrequenzschmelzens mit elektromagnetischen Wellen benötigt nur Strom und Luft und erfordert nicht die Installation eines Dampfsystems oder eines Wasserbecken-Kühlturmgeräts, was einfach und bequem ist, Energie spart und die Umwelt schützt .Im Vergleich zum Produktionsprozess mit Dampf können 90 % Energie eingespart werden.Durch den Wegfall der Verwendung von Dampf und Wasser können durch den Einsatz eines Kurtz WAVE FOAMER 4 Millionen Liter Wasser pro Jahr eingespart werden, was dem jährlichen Wasserverbrauch von mindestens 6.000 Menschen entspricht.
Neben Energieeinsparung und Umweltschutz können durch das Hochfrequenzschmelzen elektromagnetischer Wellen auch hochwertige Schaumprodukte hergestellt werden.Nur der Einsatz elektromagnetischer Wellen im Frequenzbereich kann ein optimales Aufschmelzen und Formen der Schaumpartikel gewährleisten.Normalerweise sind die Stabilitätsanforderungen an das Dampfventil beim herkömmlichen Dampfverfahren sehr hoch, da es sonst dazu kommt, dass das Produkt schrumpft und nach dem Abkühlen kleiner als die vorgegebene Größe wird.Anders als beim Dampfformen wird die Schrumpfungsrate von Produkten, die durch Hochfrequenzschmelzformen mit elektromagnetischen Wellen hergestellt werden, erheblich reduziert, die Dimensionsstabilität wird erheblich verbessert und die Dampfaufnahme der Schaumpartikel sowie die durch Kondensation verursachte Restfeuchtigkeit und das Schaummittel in der Form werden verringert sind stark reduziert.Ein Video, lasst es uns gemeinsam erleben!
Darüber hinaus verbessert die Radiofrequenz-Schmelztechnologie die Rückgewinnungsrate geschäumter Partikelmaterialien erheblich.Typischerweise erfolgt das Recycling von Schaumstoffprodukten entweder mechanisch oder chemisch.Unter anderem besteht die mechanische Recyclingmethode darin, den Kunststoff direkt zu zerkleinern und zu schmelzen und ihn dann zur Herstellung minderwertiger Recyclingmaterialien zu verwenden, und die Materialeigenschaften sind oft schlechter als die des ursprünglichen Polymers (Abbildung 1).Die gewonnenen kleinen Moleküle werden dann als Rohstoffe zur Herstellung neuer Schaumstoffpartikel verwendet.Im Vergleich zur mechanischen Methode ist die Stabilität der neuen Schaumstoffpartikel verbessert, das Verfahren weist jedoch einen hohen Energieverbrauch und eine geringe Rückgewinnungsrate auf.
Am Beispiel von Polyethylen-Kunststoff muss die Zersetzungstemperatur dieses Materials über 600 °C liegen und die Rückgewinnungsrate des Ethylenmonomers beträgt weniger als 10 %.Das durch das traditionelle Dampfverfahren hergestellte EPS kann bis zu 20 % des Materials recyceln, während das durch die Radiofrequenz-Fusionstechnologie hergestellte EPS eine Recyclingquote von 70 % aufweist, was perfekt zum Konzept der „nachhaltigen Entwicklung“ passt.
Aktuell hat Kurts Projekt „Chemiefreies Recycling von EPS-Materialien durch Radiofrequenz-Fusionstechnologie“ den Bayerischen Energiepreis 2020 gewonnen.Bayern vergibt die Auszeichnung alle zwei Jahre an herausragende Leistungsträger der Energiebranche und der Bayerische Energiepreis hat sich zu einer der höchsten Auszeichnungen der Energiebranche entwickelt.In diesem Zusammenhang sagte Rainer Kurtz, CEO von Kurtz Ersa: „Seit seiner Gründung im Jahr 1971 hat Kurtz die Entwicklung der Schaumformteilindustrie kontinuierlich vorangetrieben und nachhaltige Prozesse entwickelt, um zu einer nachhaltigen Produktion in der Welt beizutragen.“ .Beitrag.Bisher hat Kurtz eine Vielzahl branchenführender patentierter Technologien entwickelt.Darunter die Kurtz WAVE FOAMER – Radiowellen-Schaumformverfahrenstechnologie, die nicht nur energiesparend und umweltfreundlich ist, sondern auch qualitativ hochwertigen Schaum produzieren kann, sie hat die Produktion traditioneller Schaumprodukte völlig verändert und eine grüne Zukunft geschaffen für eine nachhaltige Schaumstoffverarbeitung“.
Derzeit hat Kurts Radiowellenschaumformtechnologie mit der Massenproduktion von EPS-Schaumprodukten begonnen.Künftig plant Kurt, diese Technologie auf abbaubare Materialien und EPP-Materialien anzuwenden.Auf dem Weg der nachhaltigen Entwicklung werden wir gemeinsam mit unseren Kunden immer weiter gehen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 20.06.2022