发泡材料设备

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为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划发泡材料设备　　应用于聚乙烯发泡材料生产的新工艺和设备　　摘要：文章分析了现有聚乙烯生产的现状，根据它的不足，提出了电子辐射聚乙烯发泡材料的工艺特点，并将它与化学交联方法进行对比。结果发现：电子辐射交联制备聚乙烯发泡材料的工艺要远远优于化学交联法。　　关键词：聚乙烯；发泡材料；辐射；交联　　聚乙烯泡沫是常用的工业材料，它具有许多独特的性质，如质地强韧、抗干扰性、耐摩擦，还具有优异的绝缘、隔热性和耐化学性，且二次加工性能良好。聚乙烯泡沫材料应用的领域非常广泛，主要有：电子电器、元件、家用电器等；汽车内装饰、冷却器、地板等；儿童玩具、体育垫子、冲浪板等；水箱、中央空调、空调用等。它常采用化学交联的工艺来制备，但是化学交联生产的聚乙烯泡沫具有一些缺陷，需要发展新工艺。经过辐射交联制备的聚乙烯发泡材料属于高科技的产品。它以特殊的闭孔结构、光滑细致的外表、优异的性能，可以应用于粘结、热成型等工艺进行二次加工。本文根据化学交联的不足，提出采用辐射交联的工艺来制备聚乙烯泡沫材料，阐述其生产流程和特点。　　1聚乙烯泡沫材料的发泡方法及特点目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　聚乙烯泡沫材料是采用聚乙烯作为最主要的原材料，通过与发泡剂、交联剂等助剂，在高温高压的环境下，经过交联发泡环节而产生的。经过交联处理后的聚乙烯发泡材料，它具有如下特性：机械强度高，抗蠕变性，耐应力开裂，耐热和耐低温。聚乙烯树脂系结晶型高聚物，呈线型结构，发泡较困难。为了改善聚乙烯发泡材料存在的不足，在发泡工艺方面应该提高聚乙烯中形成的熔融物的粘弹性，使之达到适宜的发泡条件，必须对它进行交联处理，以利于下一步的发泡工艺。　　聚乙烯泡沫发泡分为交联和无交联两种，交联又分为化学交联和辐射交联。化学交联聚乙烯泡沫最早由美国于1941年研制成功，其生产方法是非连续的。辐射交联聚乙烯泡沫由日本于1965年首先实现工业化。在聚乙烯泡沫材料的制备中，影响聚乙烯泡沫材料质量的关键因素是气泡的生成和成长，良好的质量是形成细小均匀又相互独立的泡孔结果。其生产过程对于物理发泡剂、发泡助剂、抗缩剂、成核剂的选择和温度控制要求相对严格。主要的影响因素有：发泡剂的用量，物料在料筒内滞留时间，各种助剂的用量等。　　2聚乙烯发泡材料的生产工艺　　现有聚乙烯泡沫材料多采用溶液发泡或模压发泡法来制备，工艺复杂，周期长，成本高，限制了其应用。聚乙烯泡沫材料的交联工艺，通常有化学交联和辐射交联两种：　　化学交联法目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　发泡材料　　一、发泡材料行业范畴　　高分子发泡材料属于新材料行业，由国家发展与改革委员会承担主要的行业管理与监督职能，具有制定行业政策，提供技术改造指导等职能。行业引导及服务职能由中国复合材料工业协会承担，行业协会主要负责技术指导与交流，供求关系调查，装备与原材料情况调研，经济评价与调研，协调行业内企业关系等方面。　　二、发泡材料分类　　发泡材料常见的3中分类：　　按硬度分类可分为软质、硬质和半硬质3类。　　按密度分类分为低发泡泡沫材料、中发泡泡沫材料和高发泡泡沫料。　　按泡孔结构分类可分为开孔泡沫材料和闭孔泡沫材料。所含有的泡孔绝大多数相互连通的泡沫材料称为开孔泡沫材料。所含有的孔绝大多数互不连通的泡沫材料称为闭孔泡沫材料。　　1、软质发泡材料包括发泡橡胶和发泡塑料，由塑料和橡胶加入催化剂、发泡剂等通过物理发泡或者交联发泡工艺制备而成的。软质发泡材料具有缓冲、吸音、吸震、保温、过滤等特性。能够广泛用于电子产品、家电、汽车、体育休闲等领域，是一种新型高分子材料。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　塑料软质发泡产品主要包括聚氨酯、聚苯乙烯和聚烯烃三大类。聚氨酯产品中含有加工残留的异氰酸酯等对人体有害的物质，并无法回收利用，所以逐渐被取代。聚苯乙烯不腐烂、难回收，成为“白色垃圾”。联合国环保组织决定XX年起全球范围内停止生产和使用PS发泡材料。　　聚烯烃软质发泡材料包括PP、PVC、PE、EVA等发泡材料。其中PE和EVA的发泡材料应用最为广泛。PE具有原料丰富、性价比高、优良的耐热性、耐化学腐蚀性、易回收等特点；EVA具有良好的缓冲、抗震、隔热、防潮、抗化学腐蚀、无毒、不吸水等优点。　　软质发泡材料的下游市场包括：体育用品、电子、精密仪器、家电、汽车等领域。软质发泡材料在体育用品中主要利用其缓冲和抗震的特性，主要产品　　有鞋垫、鞋底、护垫、护膝、护腕、健身器材的手握套等。在电子、家电和精密仪器行业中主要是作为缓冲材料、密封材料、隔音材料、包装材料及保温材料使用。比如：笔记本电脑键盘垫片，麦克风周围，摩擦垫片等，起到防尘、吸收冲击、防止杂音等作用。汽车制造业中的保温、防水、抗震、隔音、内饰等多为软质发泡材料。　　2、结构泡沫材料主要有PVC、PET、PMI、SAN、PEI、PI、PUR等种类。目前PVC、PET两种材质的结构泡沫材料应用最为广泛。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　结构泡沫材料主要作为夹层结构的芯材使用，用于替代Balsa木和蜂窝板。其性能稳定、抗疲劳性能好，防水防霉变。结构泡沫材料应用于夹芯结构中可以大大增加力学性能，但几乎不增加重量。满足了风力发电机叶片、轨道交通车辆、船舶、飞机、建筑节能等应用领域对材料低密度、高强度的要求。　　在风力发电中，现在兆瓦级叶片采用的芯材都是PVC结构泡沫材料，占体积的85%，但是占叶片比重小。采购价格占原材料的三分之一，增加了刚度，降低了质量，减少了压力，降低了成本。　　在航空领域中，具有高力学性能和抗疲劳性能的结构泡沫材料制成的复合夹芯材料主要运用于飞机的中央翼、外翼、垂尾、平尾、机身地板梁及后承压框等。一是使结构一体化程度变高，二是减少了部件数，缩短了总装时间等；是飞机的机重降低了10%-40%，结构设计成本降低了15%-30%。　　在船舶工业中，结构泡沫材料主要用于船体、甲板和防水壁。具有低密度、隔音、抗冲击等特性。　　在轨道交通车辆中，结构泡沫材料主要运用在结构底板、车顶、侧板、车尾部等部位。就有隔音、保温、降低营运成本和节能环保等优势。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　在建筑中，结构泡沫材料制成的建筑板材，具有施工方便、隔音、保温、阻燃、耐腐蚀等多项特点，是新材料和传统材料的结合，目前已在国际上得到推广。　　三、发泡材料市场情况　　1、软质发泡材料　　我国的模压塑料发泡材料行业是20世纪80年代开始起步的，主要是日本和台湾地区的企业在大陆设立的独资或者合资企业生产。20世纪90年代，国内的企业逐渐掌握了塑料模压发泡技术，开始大规模生产。　　图一是XX年-XX年中国塑料软质发泡市场规模，图二是逐　　年的增长率情况。　　yield(hundredbillionyuan)year　　从数据分析，XX年和XX年因为受到全球经济危机的影响，软质发泡塑料的规模增长率有所减缓，但是并没有影响整个行业的发展。XX年后又出现了高速发展的势头，XX年整个行业的产业规模将达到亿元。　　常州天晟新材料股份有限公司年产发泡塑料60000立方米，发泡橡胶18000立法米；常州三和塑胶有限公司年产发泡塑料55000立方米；泉州三盛橡塑发泡鞋材有限公司年产发泡橡胶XX00立方米；泉州至和织造有限公司年产发泡橡胶5010吨。　　2、结构泡沫材料目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　图三是XX年-XX年全球结构泡沫材料市场需求量变化图。预计市场需求会持续稳步增加。　　80　　70　　60　　50　　Yield(t)40　　30　　20　　10　　Year　　瑞典戴铂公司和瑞士阿瑞克斯公司是全球最大的结构泡沫材料的生产商，瑞典戴铂公司占有%的市场份额，其在昆山的公司年产量达到26500吨；而瑞士阿瑞克斯公司占有%的市场份额，其在国内公司的产量为13000吨。常州天晟新材料股份有限公司可以年产3000吨。XX年有固瑞特公司开始试生产。　　由于结构泡沫材料的高端市场定位，加之高投入和高技术含量，使得很少有企业涉足这一领域，导致结构泡沫材料将持续供不应求的现状，两大巨头垄断这一行业的现状也仍将继续。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　但是在国内，下游企业和产业的飞速发展，比如风力发电、轨道交通系统、航空航天系统及建筑环保等产业，将进一步刺激本行业的发展，但是供不应求的现状在短期内仍得不到改善，供需缺口仍然很大。　　经过统计计算推测，XX年后每年风力发电行业对结构泡沫材料的需求量达到15000吨；动车列车对结构泡沫材料的需求达到600吨；轨道交通系统对结构泡沫材料的需求达到1500吨，船舶工业对结构泡沫材料的需求将逐步达到700吨，航空工业对结构泡沫材料的需求将逐步达到400吨。建筑行业对结构泡沫材料的需求将逐步达到6000吨。总体推测XX年，国内结构泡沫材料的需求将达到25000吨。可以看出结构泡沫材料的市场在逐步增大。　　四、发泡材料入行情况分析　　发泡材料对产品的质量和稳定性要求高，研发设计要求高，设备资金投入大。主要障碍集中在：　　1、技术壁垒：高分子发泡材料的开发需要丰富的高分子发泡经验和相关理论基础，目前的公司都对技术进行封锁。　　2、人才壁垒：高分子发泡材料的生产技术涉及了材料学、精细化工、合成力学、高分子加工工艺学等多方面的知识，具有丰富的研发设计生产经验的人很少，原有企业经过多年花费高成本培养了专业技术人才，新进入的企业很难在人员上满足发展要求。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　3、产品测试和检测壁垒：高分子发泡材料对性能要求较高，所以原有企业对于产品检测指标和检测方法实施封锁，导致新进企业无法完整的对所试生产的产品进行性能和结构检测，并建立完善的产品质量检测体系。　　其他还包括设备和资金问题，认证壁垒，行业内缺少统一的检测标准等方面。主要有利因素为：国家产业政策的支持；市场需求量大；我国高分子加工设备制造能力稳步提高。　　发泡材料的发展趋势是：一是发掘新的发泡高分子原材料，提高现有的发泡材料的性能，并降低成本；二是开发功能化的发泡材料，比如高保温、高隔热、导电性等性能；三是开发环境友好的新型发泡材料，四是优化成形加工方法和技术，表面改性处理。　　五、主要的发泡材料　　1、聚乙烯发泡材料　　XPE又称架桥发泡棉，是一种新型环保材料，无毒、无味、隔音、吸音、隔热、焚烧时对大气无污染，回弹力好，可随意调整软硬度和厚度，重量轻等特点，是其他发泡棉类材料无可取代的，可热压成型，也可生产阻燃型。　　用途：　　A）各种运动器具：如头盔，护具，冲浪板，滑雪靴，溜冰鞋，地垫，登山包，运动包。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　B）汽车内饰：如车顶蓬，车门内侧，仪表四周，车灯内垫片，车装音响。汽车脚垫XPE等。该泡棉具有良好的可塑性，再加上其隔热，吸音，柔软与缓冲的特性，是目前先进国家车辆内装饰首选材料。　　C）日用品领域：文具，工具，医疗器械，化妆品的外包装和照相机音响的保护材料。也可用做箱包的内衬材料和家电，精密仪器，贵重物品等的防震包装和内衬材料。可全方位应用于运动鞋，功能鞋的衬材当中。　　D）空调制冷领域：其隔热性和优良的成型性能也可做空调内任意成型的形状，且外形美观，性能优越。如空调保温管，隔热异形件等。　　E）建筑隔热防水领域等。　　F）工业垫片及工业特种胶粘制品。　　高发泡包装材料　　EPE(聚乙烯)发泡包装材料是采用LDPE高压低密度聚乙烯树脂作为主要原料，经加热塑化，加入丁烷发泡剂，挤出发泡成型而制得制品，其生产发泡过　　聚丙烯发泡材料成型技术及生产线　　姓名:信春玲　　所在院所:机电工程学院　　成果类别:材料加工　　开发程度:工业化技术目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　技术简介:聚丙烯发泡材料具有十分优异的抗震吸能性能，形变后回复率高，耐热性、耐化学品、耐油性和隔热性良好，其质量轻，可大幅度减轻物品重量。发泡聚丙烯还是一种绿色环保材料，不仅可回收再利用，而且可以自然降解，不会造成白色污染。技术特点及优势：　　①工业生产优势。国外发泡聚丙烯专用料的生产工艺和设备为少数几家知名公司垄断，而国内目前尚无此类产品的生产线。本项目可以采用常规聚丙烯原料和国内特殊设计加工的设备实现生产。　　②价格优势。本项目独创性地采用新工艺新方法，提高聚丙烯的熔体粘度，并采用直接挤出发泡工艺，具有较高的生产效率和较低的生产成本，这是本项目与国外同类产品进行竞争的最大优势。　　③技术开发优势。本项目将高熔体强度聚丙烯与超临界流体发泡技术很好地结合起来，使原料生产和制品开发相结合，这样更有利于直接面向市场。同时具备研发其它发泡聚丙烯制品的能力。　　技术指标:　　本技术可用于生产聚丙烯发泡片材和珠粒制品，单条生产线年生产规模达到400吨。所制备的聚丙烯发泡片材和珠粒技术指标为：　　发泡片材　　指标备注　　平均泡孔直径50～150mm直径小，制品硬度和强度高；目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　直径大，制品弹性好，密度低。　　泡孔密度≥106个/cm3泡孔密度高，制品回弹性好，强度高。　　表观密度50～100kg/m3可调通过密度来调节片材力学性能。　　制品尺寸宽度≥600mm厚度1～　　—　　发泡珠粒　　指标备注　　平均泡孔直径100～200mm可调直径小，制品硬度和强度高；　　直径大，制品弹性好，密度低。　　泡孔密度≥106个/cm3泡孔密度高，制品回弹性好，强度高。　　表观密度30～100kg/m3可调表观密度高，制品体积小，　　适合长途运输后二次发泡使用。　　制品尺寸——　　应用范围:缓冲、食品包装；热绝缘；汽车；建筑；体育休闲；工业等。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　效益分析:目前我国相关市场需求旺盛。初步估计，每年仅PP发泡片材和PP发泡珠粒的需求量达到400kt，制品市场份额大约为160亿元，而需要类似的生产线大约800条，发泡机械市场容量超过20亿元。以聚丙烯、CO2为原材料，主要设备是挤出机、发泡剂注入系统、片材成型、珠粒成型辅机等。以单条生产线年生产规模400吨计算，设备投资约300万元，厂房面积需800m2，动力300KW，操作人员20人。产品综合成本约2万元/吨，销售价格4万元/吨，年产值利润估算800万元。经济效益显著。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。