El poliestireno es uno de los plásticos más utilizados.El poliestireno expandido, un termoplástico, se funde cuando se calienta y se solidifica cuando se enfría.Tiene un aislamiento térmico excelente y duradero, amortiguación única y resistencia a los golpes, antienvejecimiento e impermeabilización, por lo que ha sido ampliamente utilizado en diversos campos como construcción, embalaje, productos eléctricos y electrónicos, fabricación de barcos, vehículos y aeronaves, materiales de decoración, y construcción de viviendas.ampliamente utilizado.Más del 50% de ellos son envases electrónicos y amortiguadores de descargas eléctricas, cajas de pescado y productos agrícolas y otros envases de conservación fresca, lo que nos facilita enormemente la vida.
Conformado con vapor de EPS: proceso principal en la industria
Por lo general, el proceso de moldeo de EPS incluye los siguientes pasos clave: preespumado → curado → moldeado.El flasheo previo consiste en colocar las perlas de EPS en el cilindro de la máquina de flasheo previo y calentarlas con vapor hasta que se ablanden.El agente espumante (normalmente entre un 4 y un 7 % de pentano) almacenado en las perlas de EPS comienza a hervir y vaporizarse.El gas pentano transformado aumenta la presión dentro de las perlas de EPS, lo que hace que su volumen se expanda.Dentro de la velocidad de formación de espuma permitida, la proporción de formación de espuma requerida o el peso en gramos de partículas se puede obtener ajustando la temperatura de preexpansión, la presión del vapor, la cantidad de alimentación, etc.
Las partículas de espuma recién formadas son blandas e inelásticas debido a la volatilización del agente espumante y la condensación del agente espumante residual, y el interior está en un estado de vacío y es blando e inelástico.Por lo tanto, debe haber tiempo suficiente para que el aire entre en los microporos dentro de las partículas de espuma para equilibrar las presiones internas y externas.Al mismo tiempo, permite que las partículas de espuma adheridas disipen la humedad y eliminen la electricidad estática acumulada naturalmente por la fricción de las partículas de espuma.Este proceso se llama curado y generalmente demora entre 4 y 6 horas.Las perlas previamente expandidas y secas se transfieren al molde y se agrega nuevamente vapor para hacer que las perlas sean cohesivas, y luego se enfrían y se desmoldan para obtener un producto espumado.
Del proceso anterior se desprende que el vapor es una fuente de energía térmica indispensable para el moldeo de espuma de perlas de EPS.Pero el calentamiento del vapor y el enfriamiento de la torre de agua son también los vínculos más importantes en el consumo de energía y las emisiones de carbono en el proceso de producción.¿Existe un proceso alternativo más eficiente energéticamente para la fusión de espuma de partículas sin el uso de vapor?
La fusión de ondas electromagnéticas de radiofrecuencia, el grupo Kurt Esa (en adelante, "Kurt") de Alemania dio su respuesta.
Esta revolucionaria tecnología de investigación y desarrollo se diferencia del proceso tradicional de vapor, que utiliza ondas de radio para calentar.El calentamiento por ondas de radio es un método de calentamiento que se basa en que el objeto absorba la energía de las ondas de radio y la convierta en energía térmica, de modo que todo el cuerpo se caliente al mismo tiempo.La base de su realización es el campo alterno dieléctrico.A través del movimiento alternativo de alta frecuencia de las moléculas dipolares dentro del cuerpo calentado, se genera "calor de fricción interna" para aumentar la temperatura del material calentado.Sin ningún proceso de conducción de calor, se puede calentar el interior y el exterior del material.Calentamiento simultáneo y calentamiento simultáneo, la velocidad de calentamiento es rápida y uniforme, y el propósito de calentamiento solo se puede lograr con una fracción o varias décimas del consumo de energía del método de calentamiento tradicional.Por lo tanto, este proceso disruptivo es especialmente adecuado para procesar perlas expandidas con estructuras moleculares polares.Para el tratamiento de materiales no polares, incluidas las perlas de EPS, sólo es necesario utilizar aditivos adecuados.
Generalmente, los polímeros se pueden dividir en polímeros polares y polímeros no polares, pero este método de clasificación es relativamente general y no es fácil de definir.Actualmente, las poliolefinas (polietileno, poliestireno, etc.) se denominan principalmente polímeros no polares, y los polímeros que contienen grupos polares en la cadena lateral se denominan polímeros polares.En general, se puede juzgar según la naturaleza de los grupos funcionales del polímero, como los polímeros con grupos amida, grupos nitrilo, grupos éster, halógenos, etc. son polares, mientras que el polietileno, polipropileno y poliestireno no tienen grupos polares. en la cadena equimolecular, por lo que el polímero tampoco es polar.
Es decir, el proceso de formación de fusión por radiofrecuencia de ondas electromagnéticas solo necesita electricidad y aire, y no necesita instalar un sistema de vapor o un dispositivo de torre de enfriamiento de cuenca de agua, lo cual es simple y conveniente, ahorra energía y protege el medio ambiente. .En comparación con el proceso de producción que utiliza vapor, puede ahorrar un 90% de energía.Al eliminar la necesidad de utilizar vapor y agua, el uso de un WAVE FOAMER de Kurtz puede ahorrar 4 millones de litros de agua al año, lo que equivale al consumo anual de agua de un mínimo de 6.000 personas.
Además del ahorro de energía y la protección del medio ambiente, la fusión por radiofrecuencia de ondas electromagnéticas también puede producir productos de espuma de alta calidad.Sólo el uso de ondas electromagnéticas en el rango de frecuencia puede garantizar la mejor fusión y formación de partículas de espuma.Por lo general, los requisitos de estabilidad de la válvula de vapor son muy altos cuando se utiliza el proceso de vapor tradicional; de lo contrario, el producto se encogerá y será más pequeño que el tamaño predeterminado después del enfriamiento.A diferencia del moldeo por vapor, la tasa de contracción de los productos producidos por moldeo por fusión por radiofrecuencia con ondas electromagnéticas se reduce significativamente, la estabilidad dimensional mejora significativamente y la absorción de vapor de las partículas de espuma y la humedad residual y el agente espumante en el molde causado por la condensación. se reducen mucho.Un vídeo, ¡vivámoslo juntos!
Además, la tecnología de fusión por radiofrecuencia mejora en gran medida la tasa de recuperación de materiales de partículas espumadas.Normalmente, el reciclaje de productos de espuma se lleva a cabo de forma mecánica o química.Entre ellos, el método de reciclaje mecánico consiste en cortar y fundir directamente el plástico y luego usarlo para preparar materiales reciclados de baja calidad, y las propiedades del material suelen ser inferiores a las del polímero original (Figura 1).Las pequeñas moléculas obtenidas se utilizan luego como materia prima para preparar nuevas partículas de espuma.En comparación con el método mecánico, la estabilidad de las nuevas partículas de espuma mejora, pero el proceso tiene un alto consumo de energía y una baja tasa de recuperación.
Tomando el plástico de polietileno como ejemplo, la temperatura de descomposición de este material debe ser superior a 600 °C y la tasa de recuperación del monómero de etileno es inferior al 10 %.El EPS producido mediante el proceso tradicional de vapor puede reciclar hasta un 20% del material, mientras que el EPS producido mediante la tecnología de fusión por radiofrecuencia tiene una tasa de reciclaje del 70%, lo que encaja perfectamente con el concepto de “desarrollo sostenible”.
Actualmente, el proyecto de Kurt “Reciclaje sin productos químicos de materiales EPS mediante tecnología de fusión por radiofrecuencia” ganó el Premio Bávaro de Energía 2020.Cada dos años, Baviera otorga el premio a personas destacadas en el sector energético, y el Premio Bávaro de la Energía se ha convertido en uno de los premios más importantes del sector energético.Al respecto, Rainer Kurtz, director general de Kurtz Ersa, afirmó: “Desde su creación en 1971, Kurtz ha seguido liderando el desarrollo de la industria de fabricación de moldes de espuma y ha seguido desarrollando procesos sostenibles para contribuir a la producción sostenible en el mundo. .Contribución.Hasta ahora, Kurtz ha desarrollado una variedad de tecnologías patentadas líderes en la industria.Entre ellos, Kurtz WAVE FOAMER: tecnología de proceso de moldeo de espuma por ondas de radio, que no solo ahorra energía y es respetuosa con el medio ambiente, sino que también puede producir espuma de alta calidad, ha cambiado por completo la producción de productos de espuma tradicionales, creando un futuro verde. para el procesamiento sostenible de espuma”.
En la actualidad, la tecnología de moldeo de espuma por ondas de radio de Kurt ha comenzado a producir en masa productos de espuma EPS.En el futuro, Kurt planea aplicar esta tecnología a materiales degradables y materiales EPP.En el camino del desarrollo sostenible, iremos cada vez más lejos con nuestros clientes.
Hora de publicación: 20-jun-2022