Производство вспененного полиэтилена
Вспененный полиэтилен (или по-другому пенополиэтилен ППЭ) – это газонаполненный термопластичный полимер с закрыто-пористой структурой, мягкий и эластичный материал с отличными амортизирующими свойствами. Производство вспененного полиэтилена сделало термоизоляцию строительных и приборостроительных элементов, а также упаковку целого ряда продукции гораздо более простой и удобной.
Производственный процесс
Вспененный полиэтилен получают литьем под давлением либо экструзией вспененной массы из различных полимеров этилена (ПВД, ПНД и др.), в основном из полиэтилена низкой плотности с добавлением специальных добавок для улучшения его свойств. В зависимости от технологий изготовления, а также от того, какие вещества сопутствуют и благоприятствуют этому процессу, получаемый продукт может качественно отличаться как структурой, так и свойствами, оставляя при себе качества первоначального вещества:
Технологии
Производство вспененного ПЭ может проходить по одной из следующих технологий:
Изменение характеристик ППЭ в зависимости от технологии
Физически вспененный полиэтилен имеет практически те же технические характеристики, что и полимер, который послужил сырьем для его изготовления. А вот сшитые ПЭ могут иметь ряд оригинальных отличающих свойств:
Кроме этого, добавленные при химическом сшивании специальные добавки дают возможность получения огнестойких продуктов.
ВНИМАНИЕ! При физическом вспенивании возможно увеличить объем изначального сырья в десятки раз, а химическое вспенивание дает лишь 5-ти – 6-тикратное увеличение объема. Именно поэтому физическим способом пользуются для преобразования более плотных полимеров (с плотностью более 50-ти кг/м3), а также этот факт может помочь отличить пенополиэтилен, созданный этим способом.
Производственное оборудование
Прежде чем выбирать оборудование для производства вспененного ПЭ, необходимо решить, какой плотности материал вам нужен и по какой технологии он будет изготавливаться. При этом стоит учитывать, что:
Производством оборудования для изготовления изделий ППЭ занимаются многие фирмы, поставляющие станки для переработки пластмасс. Среди них российский ООО «Полипром Кузнецк» и различные китайские компании.
Маты из вспененного полиэтилена
Область применения
Подземные трассы трубопроводных коммуникаций при изменении внешней и внутренней температуры могут подвергаться незначительному изменению линейных параметров за счет межмолекулярного расширения. Подобные изменения не играют никакой роли, если трубы проложены в специальных каналах. Но если они просто засыпаны землей, что при их строительстве обходится удобнее и дешевле, то температурные расширения вполне могут привести к их деформации и даже разрыву. В таком случае необходимо устройство амортизирующей изоляции в «зонах риска» подземных компенсаторов, то есть в местах крутых поворотов трассы Г-, П- и Z-образного вида.
В качестве таких изоляционных прокладок и применяются маты из вспененного полиэтилена. Они дают не только отличную амортизацию и механическую защиту, но и дополнительную тепловую изоляцию трубопровода, а также влагозащиту, предупреждающую коррозионные изменения материала трубы.
ВНИМАНИЕ! Прокладка из пенополиэтиленовых матов особенно необходима для отводов в полиэтиленовой оболочке, а также предизолированных пластиком теплотрасс.
Кроме основного применения, в котором им нет равных, пенополиэтиленовые маты используются:
Особенности материала
Производство
Изготовление матов из вспененного полиэтилена происходит в несколько последовательных этапов, в обязательном порядке включающих:
ИНТЕРЕСНО! Многослойность матов из вспененного полиэтилена, кроме большей толщины изделия, дает еще и гораздо большую упругость, чем у однослойного пенополиэтилена. Такой способ изготовления позволяет повысить их амортизирующие свойства в несколько раз.
Технические характеристики
Вспененный полиэтилен, который идет на изготовление матов, является термопластичным материалом со следующим набором свойств:
Как выбрать маты для изоляционных целей
При необходимости использования матов из вспененного полиэтилена для амортизирующей изоляции углов компенсаторов необходимо выбирать плиты соответствующего размера:
ВАЖНО! При использовании плит из вспененного полиэтилена в качестве теплоизолятора помните, что этот материал толщиной даже в 1 см может заменить деревянную перегородку 9-ти сантиметровой толщины.
Отличия Isolon от газовспененных пенополиэтиленов (НПЭ)
На рынке строительных и упаковочных материалов потребителям предлагают три вида пенополиэтиленов, отличающихся по технологии производства. Два из них чвляются сшитыми, Isolon 500 и Isolon 300 (сокращенно ППЭ), а один — к несшитым, (сокращенно НПЭ).
Под аббревиатурой НПЭ подразумеваются разные торговые марки газовспененного пенополиэтилена: Порилекс, Энергофлекс, Стейнофон, Пленэкс, Стизол, Изонел, Джермофлекс и прочие, технические характеристики которых примерно равны и невысоки. Поскольку все три типа полиэтиленов называются вспененными, то есть риск впасть в заблуждение и приобрести НПЭ вместо ППЭ. Несмотря на небольшое внешнее сходство, эти материалы различаются по своим свойствам и применению, у них разная молекулярная структура и технические характеристики.
| В связи ростом количества производителей НПЭ происходит лукавое смешение понятий. Isolon (Изолон ППЭ) и НПЭ являются абсолютно разными материалами. Но часто несшитый пенополиэтилен предлагают как ППЭ. «ППЭ» расшифровывается как «ПеноПолиЭтилен», и потребители, не разбираясь в тонкостях, услышав знакомое наименование, приобретают газовспененные пенополиэтилены, обладающие гораздо худшими свойствами. «ППЭ» же, в России, по праву, ассоциируется только с Isolon 500 и Isolon 300, известными своими превосходными универсальными изоляционными свойствами. То же происходит и в Интернете. На многих сайтах предлагается НПЭ, а характеристики и описание свойств беззастенчиво декларируются Изолона ППЭ. |
Плотность (более чем на 30%),
Теплопроводность (более чем на 20%);
Стойкость к вибрациям (НПЭ теряют толщину);
Стойкость к воздействию органических растворителей;
Маслостойкость, нефтестойкость, бензостойкость, щелочестойкость, стойкость к ультрафиолету, и следовательно более долгий срок эксплуатации пенополиэтилена.
Главной отличительной чертой Изолона ППЭ, применительно к использованию в качестве звукоизоляционного слоя в «плавающих полах», в сравнении с несшитыми пенополиэтиленами НПЭ является великолепная УПРУГОСТЬ и ПРОЧНОСТЬ. Данные характеристики являются уникальной особенностью Изолона ППЭ. Никакие другие строительные материалы ценовой категории Изолона и ниже, а тем более газовспененные полиэтилены НПЭ, ей не обладают.
Несшитые пенополиэтилены (сокращенно НПЭ)
Сшитые пенополиэтилены Isolon 500 (Изолон ППЭ, физически сшитый пенополиэтилен) и Isolon 300 (Изолон НХ, химически сшитый пенополиэтилен)
Это материалы, получающие в процессе многоэтапного цикла производства, связанную молекулярную структуру. При производстве сшитых полиэтиленов структура полимера модифицируется, образуя «поперечно-связанную» сетчатую молекулярную структуру ППЭ.
Внешний вид Изолона 500, физически сшитого – эластичный, молочно белый материал с ровной и гладкой поверхностью. Структура – однородная микроячеистая, с размером пузырька ячейки почти не различимым глазом, закрытопористая без капилляров. Цвет обычно – белый, серый.
Выпускается стандартно в рулонах шириной 1,5м, толщиной от 2мм до 15мм, в матах (размер 1х2м) от 15 до 50мм.
Внешний вид Изолона 300, химически вспененного – эластичный, немного желтоватый материал с ровной, слегка шероховатой поверхностью. Структура – мелкоячеистая, с размером пузырька ячейки менее 1мм, закрытопористая без капилляров. Цвет обычно – белый, серый.
Выпускается стандартно в рулонах шириной 1,5м, толщиной от 2мм до 15мм, в матах (размер 1х2м) от 15 до 50мм.
Применение ППЭ и ППЭ НХ – широчайшее, во многих отраслях.
Сравнительные технические характеристики пенополиэтилена ISOLON ® и газовспененого пенополиэтилена НПЭ.
Данная таблица показывает, что большинство характеристик, важных для применения НПЭ в строительстве, не указаны. Это связано с тем, что большинство производителей данных материалов не проводит данные испытания или не оглашает их результаты, так как они не вполне соответствуют требованиям, необходимым для строительных материалов.
Isolon 30-кратного вспенивания
Рабочий интервал температур
для 30-кратного вспенивания-0.031-0.032Вт(мК)
Удельная теплоемкость (сухое состояние)
Коэффициент теплоусвоения расчетный, за 24 часа (словия эксплуатации А и Б)
Коэффициент паропроницаемости расчетный ( условия эксплуатации А и Б)
Микробиологическая стойкость (естественные условия)
3) Стойкость при погружении на 24 часа под столб дизтоплива высотой 100 мм..
Усадка при нагреве на 70оС, за 22 часа
Акустические свойства пенополиэтилена
ППЭ, по ГОСТ 23124: коэффициент звукопоглощения, не менее:
звукоизоляции от ударных
шумов (Lw) 18 дБ – для
Безвредность и гигиеническая безопасность
ISOLON ® имеет следующие разрешенные области применения согласно санитарно-эпидемиологического заключения:
«В качестве тепло- и звукоизолирующего, плавучего материала, для применения в строительстве, транспорте, промышленности, в товарах бытового назначения, как упаковочный и прокладочный материал, в том числе для контакта с ликеро-водочными и безалкагольными напитками, парфюмерно-косметическими средствами, товаров для детей».
Пенополиэтилен НПЭ имеет значительно более узкий диапазон областей применения согласно санитарно-эпидемиологического заключения:
«В качестве упаковочного и прокладочного материала для пищевых продуктов и товаров народного потребления»
Теплопроводность
Влагопоглощение
Это важнейшая характеристика теплоизолятора. Традиционные теплоизоляторы, такие как минеральная вата всех видов (и стекловата, и базальтоваяизоляция) и пенопласт ПСБС гигроскопичны, они поглощают воду, при этом теплозащитные свойства ухудшаются. Для предотвращения насыщения влагой применяется пароизоляция, что влечет за собой дополнительные затраты.
Isolon 500 и Isolon 300 являются превосходными строительными материалами, фактически не впитывая воду (менее 1% от общего объема за 94 часа), у них отсутствует капиллярное влагопоглощение, особенно у Isolon 500. Они применяется даже как обеспечивающие плавучесть наполнители для спасательных жилетов, так как остаются водостойкими даже будучи погруженными на 7 суток под слой воды 1,25м. Из Изолона ППЭ изготавливаются цельнонавитые поплавки плавбухт для напорных трубопроводов земснарядов, работающих по принципу землесоса и плавучие боны, применяемые даже в море, поскольку Изолон стоек и к морской воде и к дизельному топливу.
Это подтверждается сертификатом Российского морского регистра и данными ТУ – Isolon 500 рекомендован к применению «в качестве плавучего материала как наполнитель для спасательных и плавучих средств».
НПЭ прекрасно впитывает воду, что проверено практикой применения. В осеннее – зимний период, при заморозках и оттепелях, влага, находящаяся в хрупких ячейках, рвет их и НПЭ постепенно разрушается. Из-за низкой плотности газовспененного полиэтилена процесс его разрушения происходит достаточно быстро и фатально.
Звукопоглощение
Единственное преимущество НПЭ перед ППЭ
Низкая оптовая цена является единственным преимуществом НПЭ, поэтому оптовикам выгодно торговать этим материалом, получая до 100% прибыли.
Фирмы, позиционирующие пенополиэтилены НПЭ, как материалы, являющиеся альтернативой Изолону, достойны осуждения.
Правильное стандартное применение НПЭ – это недорогой выравниватель пола под ламинат, теплоизолятор водопроводных труб, основа для отражающей изоляции и прекрасный упаковочный материал.
Что такое технология ФОАМ?
Зачем это нужно?
Когда вы сидите на диване или кресле, давление вашего тела распределяется неравномерно на разные участки изделия. А значит и материалы, которые используются в изделии, должны отличаться таким образом, чтобы служить длительное время без явной деформации.
При разных углах наклона и посадки нагрузки на разные детали меняются, это обязательно необходимо учитывать при проектировании изделия.
Бескаркасный каркас
И как вы уже поняли, мы используем в своих изделиях пенополиуретан. Как же так получается, что нашим диванам не нужен никакой каркас, ведь пена мягкая? Как мы уже писали выше, сегодня на рынке представлено более 40 видов пен. Существуют пены повышенной плотности и жесткости. Садясь на такую пену, вам может показаться, что вы сели на табуретку. Таким образом, мы можем создавать каркас без каркаса.
ЭКО тренд 2020. Новые материалы в технологии ФОАМ
Конечно, пирог нужен не только для облегчения ВЕСА. Тело изделия может содержать до 22 пен. Все зависит от конфигурации самого модуля и нагрузки на изделие. Толщина слоев также является определяющим фактором.
Таким образом, мы формируем средний вес изделия 12-15 кг. Представьте, что вы сможете легко передвигать модули во время уборки помещения или расставлять их по вашему усмотрению, когда к вам пришли гости. Например разместить модули вокруг стола.
*указанная схема условна, точная схема является коммерческой тайной.
Принципиальная разница в материалах, используемых при изготовлении. Каркас подразумевает значительное удешевление за счет применения ДСП и фанеры, эти материалы в несколько раз дешевле пены и значительно тяжелее. На каркас кладется пена слоем не более 5-10 см, в наших вариантах все сделано из пены. Вес двухместного каркасного дивана в среднем 130 кг, а вес бескаркасного 30-40 кг.
Многие из нас при употреблении слов «бескаркасная мебель» представляют себе изделия, набитые полистирольными шариками, которые быстро приходят в негодность, однако именно этого мы и хотели избежать, проектируя свою мебель.
Некорректно задавать этот вопрос девушкам, однако это важно. В зависимости от вашего веса необходимо подбирать пену. Не всегда стоит брать самую дорогую, так как для Вас она может оказаться слишком жесткой, и уж точно не стоит ориентироваться на самую дешевую. Такая пена быстро придет в негодность.
Чтобы максимально точно угадать с пеной, давайте определим, как именно будет использоваться изделие и сколько людей будет постоянно им пользоваться. Например, в семье 4 человека, определим вес каждого:
Чтобы максимально точно угадать с пеной, давайте определим, как именно будет использоваться изделие и сколько людей будет постоянно им пользоваться. Например, в семье 4 человека, определим вес каждого:
Обратите особое внимание на выбор, если в семье есть хотя бы один человек весом более 100 кг, и он решит, что для него нужно отдельное место, где он будет сидеть постоянно. Допустим, если глава семьи решил отжать себе кусочек пространства :), то для него необходимо подбирать отдельную пену с расчетом на его вес. Но это не значит, что если к вам раз в неделю приезжают гости с таким весом, необходимо учитывать этот факт при выборе пены. Нет, мы говорим о постоянном использовании.
Наполнители матрасов из ППУ, что скрывается за различными «пенами»?
Ортопедическая пена может называться по-разному в разных компаниях. Давайте разберемся,что это такое. Ответим на такие вопросы:
Ортопедическая пена, поролон, пенополиуретан (ППУ) — разберемся с понятиями
Строго говоря, любой из материалов, по виду и свойствам напоминающих обычную губку для мытья, должен называться поролоном – в России давно и прочно прижилось имя химического концерна «POROLON» в качестве общего наименования пенных полимеров. Но у потребителей сложилось мнение о том, что это дешевый, простой и недолговечный продукт.
Посмотрите видео в конце статьи, в нем наглядно показано отличие разных образцов.
Поэтому сегодня продавцы матрасов гордо именуют слои наполнителей в лучшем случае вспененным полиуретаном, ППУ, ортопедической пеной. Некоторые пошли дальше, и зарегистрировали собственные торговые знаки – OrtoFoam, Ergofoam и др. Дело в том, что поролон обладает такими подходящими для изготовления матрасов характеристиками, что заменить его просто нечем. Проще скрыть его присутствие за красивым иностранным словом.
Все, что может сделать серьезный производитель товаров для сна – следить за современным развитием химической промышленности и использовать передовые технологии для создания материалов с улучшенными свойствами. Так можно добиться повышения долговечности, задать различную жесткость, сделать поролон цветным, негорючим, суперэластичным.
Все лидеры ранка матрасов России производят поролон на собственных заводах, и могут придать ему нужные качества.
Производство поролона различных марок
Познакомимся с поролоном поближе.
Маркировка в виде букв латинского алфавита говорит о свойствах. Свойства задаются при выборе компонентов смеси.
Технология предполагает соединение двух основных веществ – изоцианата и полиола. Они могут быть базовыми, и тогда получится стандартный поролон. Для производства других марок, обладающих заданными характеристиками, используют иные, отличные от базовых полиолы и изоцианаты. Кроме них, в процессе применяют катализаторы, стабилизаторы, вспениватели, красители и др.
Маркировка поролонов
ST – Стандартный. Производится на базе одного стандартного полиола.
EL – Повышенной жесткости, делается с добавкой полиол-полимера.
HL – Жесткий, вместо базового используется исключительно полиол-полимер.
HS – Супермягкий и мягкий, для производства нужен специальный полиол в чистом виде или в качестве добавки к базовому.
HR – Высокоэластичный поролон производится по иной технологии путем холодного вспенивания специальных полиолов, причем для получения широкого спектра высокоэластичной пены требуется система из двух или трех полиолов. В процесс производства высокоэластичной пены включена дополнительная операция, механическая прокатка блока для вскрытия воздушных ячеек.
Чтобы получить вязкоэластичный поролон «с эффектом памяти», необходимы не только специальные полиолы, но и специальные изоцианаты. О свойствах мемори фоам и о ее пользе и вреде на нашем сайте есть отдельная статья, советуем прочитать ее.
Поролон различных марок
Характеристики и показатели качества поролона
Качественные беспружинные ортопедические матрасы купить в Москве или в другом городе не является проблемой. Познакомьтесь с маркировкой вспенненых ППУ. Узнавайте, к какому типу относятся наполнители выбранного матраса и делайте осознанный выбор.
Кроме буквенных обозначений на маркировке поролона, например ST35/45, присутствуют цифры. Первые две указывают на плотности, вторые – на жесткость материала.
Плотность и жесткость – основные параметры поролонов, которые важны для потребителя. Их не следует путать между собой.
Некоторые марки вспененного ППУ (ST и HR) демонстрируют повышение жесткости с увеличением плотности, но это справедливо не для всех разновидностей пены.
Плотность поролона нельзя определить, пытаясь сжать его. Для сравнения этой характеристики понадобятся измерения массы и объема образцов. Жесткость же можно оценить руками.
Для использования в матрасах применяют поролоны жесткие и мягкие. Использование ППУ с низкой плотностью – признак дешевого и недолговечного изделия.
К несомненному достоинству поролонов относится их воздухопроницаемость. Гигиенические свойства матрасов из ППУ во многом зависят от вентилируемости. Ячейки поролона образуются в процессе пенообразования, их размеры и толщина стенки могут быть различными. Размеры ячеек влияют на такие характеристики, как эластичность и способность к остаточной деформации.
В чем опасность наличия поролона в матрасе
Экологичность, прочность, хорошие ортопедические свойства – вот что нужно нам от матраса. Наполнитель из ППУ вполне отвечает этим требованиям, если он сделан с соблюдением норм и соответствует сертификации. Проблема в том, что из-за того, что открытие малого бизнеса по производству поролона и изделий из него не требует больших затрат, в последние годы возникло множество мелких цехов. Некоторые из них выпускают дешевый поролон низкого качества, из которого и собираются недорогие матрасы, не выдерживающие критики по многим параметрам.
Зная основы технологии производства различных вспененных полиуретанов, не сложно обозначить возможные проблемы. Вот они:
Запах возникает от использования при производстве низкосортных компонентов. Европейские химикаты дороже китайских, и стремление уменьшить себестоимость производства за счет более дешевых добавок приводит к наличию в поролоне нежелательных примесей.
Включение в состав матраса наполнителей из ППУ низкой плотности обязательно приведет к его раннему износу. Тонкие стенки ячеек деформируются, и поролон не сможет восстанавливать прежнюю форму.
Малая эластичность, прочность на разрыв становятся причинами механического повреждения и разрушения поролона. Процесс ускоряется в отсутствии достаточной вентиляции.
Какая ортопедическая пена применяется в дорогих матрасах?
Наиболее подходящими для использования в матрасах являются поролоны с плотностью не менее 30 кг на м3. Такой плотности достаточно для поддержки спящего человека в течение ряда лет. Конечно, значимые факторы – мягкость и эластичность поролона.
Вне конкуренции для производства комфортных, обладающих высокими ортопедическими свойствами матрасов пены ППУ с маркировкой HR. Именно их часто называют искусственным латексом, а недобросовестные продавцы иногда выдают и за натуральный латекс. Чтобы хорошо разобраться в этом вопросе, советуем прочитать нашу статью о том, насколько отличаются эти материалы и как они воздействуют на здоровье. Кроме прекрасных физических свойств, у этих материалов практически нулевое выделение посторонних веществ. Эти холодные пены используются в дорогих европейских моделях матрасов. Срок службы поролона HR50 составляет около 15 лет.
Такие материалы имеют высокую стоимость и никогда не включаются в состав дешевых матрасов.
