Szczegółowe wyjaśnienie surowca do wytłaczarki piankowej EVA

Zacznijmy od przedstawienia właściwości fizycznych EVA:

Wskaźniki sprawności fizycznejEVANależą do nich na ogół: twardość, ciężar właściwy, wydłużenie, wytrzymałość na rozciąganie, wytrzymałość na rozdarcie, odkształcenie trwałe przy ściskaniu i elastyczność.
Twardość – każdy to rozumie. Stopień miękkości i twardości produktu mierzy się twardością Shore'a. Piankę EVA można stosować w temperaturach od ponad 10 do ponad 80 stopni.
Gęstość właściwa to gęstość. Wiele osób potrafi ją zmierzyć za pomocą prostych narzędzi. Zazwyczaj, jeśli pozwalają na to warunki, używa się wag mikrokomputerowych do pomiaru gęstości. Minimalna gęstość produktów, które wytworzyłem, wynosi około 0.05 (g/cm³).
Wydłużenie, czyli wydłużenie przy zerwaniu. Wykonaj produkt z pianki EVA o określonych parametrach, na przykład 60*10*5 mm, a następnie użyj maszyny wytrzymałościowej do rozciągania, aby rozciągać go ze stałą prędkością i podzielić długość w momencie zerwania przez długość początkową.
Mówiąc najprościej, wytrzymałość na rozciąganie to obciążenie w momencie pęknięcia. Mierzy się je jednocześnie z wydłużeniem. Wytrzymałość na rozdzieranie – to naprawdę trudno mi wytłumaczyć. Polega ona na zrobieniu małego otworu na arkusz EVA i przymocowaniu obu jego boków do dwóch szczypiec maszyny rozciągającej, a następnie pozostawieniu arkusza do rozerwania. Przyłożone obciążenie to wytrzymałość na rozdzieranie.
Trwałe odkształcenie kompresyjne, nazywane przez niektórych zniekształceniem kompresyjnym, jest powszechnie znane jako kompresja. W rzeczywistości, krzywizna kompresji to nazwa przyrządu do badania trwałego odkształcenia kompresyjnego. Z EVA formuje się określony dysk i umieszcza w komorze kompresyjnej, gdzie parametry są regulowane, a następnie poddaje się go starzeniu na kilka godzin. Na koniec dysk jest wyjmowany i testowany pod kątem grubości. Wartość obliczona na podstawie kilku współczynników jest kompresowana.
Elastyczność to tylko abstrakcyjna nazwa. Nazwanie jej wytrzymałością wydaje się niekompletne. Jeśli chcesz porozmawiać o wizerunku, możesz nazwać ją Q (QQ candy). Niektóre marki mają bardziej profesjonalną nazwę, która dzieli elastyczność na dwie części: amortyzację i odbicie. Te dwa słowa powinny być łatwe do zrozumienia. Nie będę się wdawał w szczegóły.
Po długim okresie nieużywania granulatu piankowego, jego powiększenie wzrośnie. Nie ma na to dobrego sposobu. Zależy to od rozsądnych rozwiązań w procesie produkcji. Generalnie surowce są stosunkowo dobrej jakości i nie powinny być przechowywane dłużej niż tydzień, a te gorszej jakości należy zużyć w ciągu trzech dni, aby nie doszło do zwiększenia powiększenia. Jeśli limit czasu zostanie przekroczony, można go ponownie umieścić w piecu w celu regranulacji, a dodanie odpowiedniej ilości DCP będzie w porządku.
W przypadku niewielkiego spieniania, w niektórych grubszych miejscach pojawiają się dziury, które nie są ugotowane. W zależności od warunków, czas spieniania można odpowiednio wydłużyć, podnieść temperaturę formy lub zwiększyć ciśnienie w maszynie; w zależności od receptury, można je odpowiednio zwiększyć. Ilość DCP lub dodatkowy środek wiążący.

Formuła pianki EVA składa się zazwyczaj z następujących surowców: składniki główne, wypełniacze, środki spieniające, środki łączące, przyspieszacze spieniania, środki smarujące.

Głównym materiałem jest oczywiście pianka EVA i/lub polietylen (PE). Oczywiście, aby poprawić właściwości fizyczne produktu, można dodać inne materiały, takie jak guma, polietylen (POE) itp., a nawet odrobinę TPR, aby wzmocnić niektóre właściwości fizyczne. Jeśli chodzi o piankę EVA, głównym wskaźnikiem jest zawartość VA, a jej poziom jest bezpośrednio związany z niemal wszystkimi właściwościami produktów z pianki EVA. Oczywiście, niektóre można spieniać również wyłącznie przy użyciu polietylenu (PE). Wybór głównego materiału zależy od wymagań produktu. Obecnie powszechnie stosuje się wypełniacze, takie jak węglan wapnia lub talk. Ich celem jest obniżenie kosztów, zwiększenie sztywności produktu itp., a także może on odgrywać rolę w przewodzeniu ciepła. Zazwyczaj jako wskaźnik jakości stosuje się wielkość cząstek (oczywiście zawartość wody to również jeden z aspektów), np. 120 mesh, 400 mesh itp. Zasadniczo im cieńsza, tym lepsza, ale cena oczywiście będzie wyższa. Maksymalna dawka w formule, którą widziałem, wynosi 40 Phr (procent głównego składnika).
Środki spieniające są na ogół używane do stosowania środków spieniających serii AC, takich jak AC-3000H. Środki spieniające serii AC to środki spieniające o wysokiej temperaturze, a temperatura rozkładu wynosi ponad 220 stopni. Istnieją również środki spieniające o niskiej temperaturze, takie jak AD-300, którego temperatura rozkładu wynosi 140 stopni, oraz środki spieniające o średniej temperaturze. Ponieważ różnica w cenie nie jest duża, a środek spieniający o wysokiej temperaturze jest stosunkowo stabilny, wielu starych producentów EVA przeszło na środki spieniające o wysokiej temperaturze, a niektórzy używają ich razem. Ilość użytego AC zależy od konkretnego powiększenia. Jako środek łączący, DCP jest obecnie najczęściej używany, a TAIC, PL400 itp. były również używane w przeszłości. Okres półtrwania DCP wynosi 1 minutę w temperaturze 180 stopni i 10 minut w temperaturze 130 stopni. Dlatego podczas ugniatania materiałów temperatura powinna być utrzymywana poniżej 120 stopni tak długo, jak to możliwe. Niektóre produkty mają wymagania dotyczące zapachu, dlatego można zastosować inny środek wiążący BIPB, który zazwyczaj stosuje się w połączeniu z TAIC. Dawka DCP wynosi zazwyczaj 0.5-0.6 Phr w przypadku spieniania płytowego i spieniania w małej formie oraz 0.8-1.0 Phr w przypadku spieniania wtryskowego. Oczywiście, istnieją również odpowiednie dodatki i odejmowania, a także różne zastosowania.
Obecnie częściej stosuje się dwa rodzaje przyspieszaczy spieniania: sproszkowany tlenek cynku i sproszkowany stearynian cynku. W przeszłości stosowaliśmy również te dwie kombinacje, ale obecnie używamy wyłącznie tlenku cynku. Pojedynczy rodzaj może również osiągnąć ten sam efekt, a stabilność produktu może być lepsza. Tlenek cynku może obniżyć temperaturę rozkładu AC do około 160 stopni, co jest wygodne w produkcji. Jesteśmy zgodni, że ilość tlenku cynku zazwyczaj nie przekracza 0.2 Phr, a skurcz zbyt dużej ilości produktu będzie stosunkowo duży. Oczywiście, jeśli jest go za mało, szybkość spieniania będzie zbyt niska, dlatego najlepiej nie przekraczać 1.0 Phr.
Środki smarujące, zazwyczaj kwas stearynowy. W rzeczywistości nie ma on dużego wpływu, a jego zadaniem jest zapobieganie przywieraniu materiału do maszyny podczas pracy. Nie zaleca się stosowania go w nadmiarze, ponieważ może zmniejszyć tarcie między częściami i pogorszyć większość właściwości fizycznych. Zalecane jest stężenie 0,5 Phr.

Dodawanie akcesoriów w formule pianki EVA

Substancje pomocnicze, które można dodać do formuły EVA, są bardzo różnorodne. Omówmy tylko kilka najważniejszych.

1. Resztki
Resztki to nadmiarowe ogony i paski krawędziowe po produkcji. Wszystkie są spieniane. Tego typu rozwiązanie jest bardzo kosztowne. Jego użycie może znacznie obniżyć koszty produkcji. Oczywiście, wpłynie to również na parametry fizyczne. Ten typ pianki jest używany przez prawie wszystkich producentów pianki EVA, więc nie będę wdawał się w szczegóły.

2. Środek antystatyczny
Niektóre produkty muszą mieć właściwości antystatyczne, a produkty z pianki EVA same w sobie charakteryzują się silnym elektrycznością statyczną, dlatego do formuły należy dodać środki antystatyczne. Zazwyczaj środek antystatyczny stosowany w piance EVA jest mieszaniną, a jego skład jest bardzo skomplikowany. Nie mogę obecnie podać dokładnych informacji, a dawka wynosi 3–5%.

3. Zmniejszający palność
Produkty z pianki EVA, stosowane jako niektóre materiały opakowaniowe, mogą wymagać zastosowania środków zmniejszających palność. Aby uzyskać efekt zmniejszający palność, można odpowiednio dodać do receptury środki zmniejszające palność. Mg(OH)2 i Al(OH)3, powszechnie stosowane środki zmniejszające palność w tworzywach sztucznych, również mają pewien wpływ na produkty z pianki EVA, ale ich dawka jest stosunkowo duża – wszyscy stosujemy ją w ilości 12–20%. Jednak w przypadku produktów o wysokich wymaganiach dotyczących zmniejszania palności, te środki również nie sprawdzają się zbyt dobrze. W Japonii dostępny jest produkt o bardzo dobrych właściwościach zmniejszających palność, ale nie spełnia on wymogów dyrektywy ROHS.

4. Środek szybko utwardzający
Proces spieniania pianki EVA jest czasochłonny. Aby zwiększyć dzienną wydajność i zmniejszyć zużycie energii, można dodać środek przyspieszający spienianie, aby skrócić czas potrzebny do spieniania. Najpopularniejszym środkiem szybkoschnącym dostępnym obecnie na rynku jest TAIC, który, mówiąc precyzyjnie, powinien pełnić funkcję pomostu. Dodanie odpowiedniej ilości TAIC może rzeczywiście skrócić czas, ale wraz z jego dodatkiem rozmiar produktu odpowiednio się zmniejszy, a efekt skrócenia czasu nie jest idealny. Nie wiem, jak jest w Fujian, ale w Guangdong jest kilka miejsc, w których używa się innego środka przyspieszającego spienianie z niewielką ilością dodatku, a efekt skrócenia czasu jest dość znaczący.

5. Barwnik
Produkty spieniające są zazwyczaj barwione, dlatego do formuły należy dodać barwniki, aby uzyskać pożądany kolor. Produkty z pianki EVA można barwić tonerem, klejem barwiącym i oczywiście najlepiej użyć koncentratu barwiącego. Produktów MS nie da się dopasować komputerowo, prawdopodobnie dlatego, że kolor zmienia się zbyt mocno przed i po spienianiu, a komputer nie jest w stanie go dopasować.

Pianka EVA jest zazwyczaj wytwarzana w trzech procesach

Duże spienianie w tradycyjnym płaskim panelu, małe spienianie i wtrysk do formy.

1. Tradycyjne płaskie spienianie
Obecnie z tej metody korzystają zazwyczaj małe fabryki. Koszt maszyn i urządzeń jest stosunkowo niski. W tym procesie powstają płyty, z których następnie powstają produkty, takie jak wykrawanie i krawędziowanie. Warunki spieniania są względnie stałe: temperatura wynosi 160-170°C, czas zależy od grubości formy, zazwyczaj 90-110 s/mm, a ciśnienie wynosi 150 kg/cm².

2. Małe pienienie w formie
Proces ten jest stosowany głównie w materiałach obuwniczych. W przypadku butów sportowych następuje pierwsze spienianie wtórnej podeszwy środkowej. Materiał formowany zgodnie z recepturą jest granulowany, ważony i umieszczany w otwartej formie, a po spienianiu formowany jest ogólny kształt buta. Trudność tego procesu polega na symetrii formy i receptury, w przeciwnym razie trudno jest kontrolować jednocześnie powiększenie i twardość. Często rozmiar jest kwalifikowany, ale twardość jest niewystarczająca. Twardość jest wystarczająca, a rozmiar jest zbyt mały. Warunki spieniania w tym procesie są stosunkowo elastyczne, w zależności od kształtu i struktury produktu, oczywiście głównie ze względu na zmiany czasu. Temperatura nie zmienia się znacząco. Nie wspominając o warunkach stresowych. Mówiąc o wtórnej podeszwie środkowej, przedstawmy tutaj drugie formowanie. Zeszlifuj skórę uprzednio spienionego, szorstkiego zarodka, wciśnij go do gotowej formy produktu i uformuj produkt w dwóch etapach ogrzewania i chłodzenia. Temperatura nagrzewania jest bardziej odpowiednia i wynosi 125-135°C, ciśnienie wynosi 50 kg/cm², a woda jest schładzana po podgrzaniu przez określony czas. Wyjmujemy drugą podeszwę środkową. Rozmiar spodu tego rodzaju kompresji jest stosunkowo stabilny, a właściwości fizyczne są stosunkowo lepsze.

3. Wstrzyknięcie
Technologia wtrysku powinna stać się w przyszłości głównym nurtem. Proces jest wykonywany po to, aby stać się produktem. Tyle, że precyzja formy jest wyższa. Zasada jest podobna do formowania wtryskowego w przemyśle tworzyw sztucznych. Tyle, że formowanie wtryskowe polega na natychmiastowym otwarciu formy, a jej temperatura jest inna. Innymi słowy, wtrysk pianki EVA to nic innego jak regulacja temperatury formy i czasu otwarcia, jak w przypadku formowania wtryskowego tworzyw sztucznych. Wygląda na to, że ostatnio zadzwonił do mnie znajomy z Szanghaju i później pozwolił swojej wtryskarce na produkcję piankowych kółek do samochodów dziecięcych. Większość modeli znanych butów sportowych jest produkowana w ten sposób. W porównaniu z innymi metodami, wydajność jest naprawdę niska.