現在、ポリマー材料は現代社会で広く利用されている万能の新素材となっています。現代社会の発展の重要な基盤を築くだけでなく、ハイテクの継続的な革新に尽きることのない力を提供しています。ポリマー材料とも呼ばれるポリマーは、主に共有結合でつながった無数の繰り返し単位（モノマー）から構成される高分子です。これらの材料は、可塑性、強度、耐熱性、化学的安定性などの独自の特性により、新エネルギー車、スポーツ・レジャー、航空宇宙、建築材料など、多くの分野で広く使用されています。その中でも、ポリエチレン（PE）は一般的なポリマー材料です。その分子鎖は、重合反応によってつながった無数のエチレンモノマーで構成されています。優れた機械的特性と低温靭性により、ポリエチレンフォーム材料は広く使用されています。ポリエチレン材料の応用・開発プロセスにおいて、分子量の大きさと分布は、材料の融点と溶解性に影響を与え、ひいては加工性能にも影響を与えます。分子鎖の配列（結晶度）と側鎖の極性は、材料の硬度、透明性、熱膨張係数を決定します。例えば、低密度ポリエチレン（LDPE）は、分子鎖のランダムな配列により結晶度が低く柔軟性に優れているため、ビニール袋の製造に適しています。一方、高密度ポリエチレン（HDPE）は、結晶度が高いため強度と剛性が高く、耐久性の高いプラスチック製品の製造に適しています。
いずれにせよ、ポリエチレン材料の生産プロセスにおいて、機械設備は材料準備の基礎であり、重要な役割を果たしています。JWELL智能設備製造有限公司（以下、「JWELL」）は、プラスチック押出成形設備の研究開発と製造を専門とするハイテクメーカーです。ポリマーフォーム材料の押出設備の製造と、幅広い専門技術サービスに注力し、世界中の中高級ユーザーのニーズを満たすプラスチック押出設備を丁寧に製造しています。
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XPE: 類似製品よりも優れた性能を備えたフリースタイルの連続発泡材料
XPEは、低密度ポリエチレン樹脂、架橋剤、発泡剤を高温連続発泡法により製造される化学架橋ポリエチレンフォーム材料です。引張強度が高く、気孔が細かく、軽い質感が特徴です。PE材料と比較して、弾力性、耐久性、耐光性、物理的耐衝撃性に優れています。また、XPE自体も化学的性質が安定しており、分解しにくく、無臭で、優れた弾力性を持つなど、優れた特性を備えているため、建築分野（遮音層、断熱層）や保護緩衝材用途（フロアマット、包装材、サーフボードなど）に使用されています。
XPE 発泡材料は、混合造粒→マスターシートの押し出し→水平発泡炉発泡のプロセスを経て得られます。
すなわち、低密度ポリエチレン材料（LDPE）などのプラスチックに化学発泡剤および架橋剤をそれぞれ混合し、混合造粒することで、発泡マスターバッチおよび架橋マスターバッチが得られる。
次に、2種類のマスターバッチをLDPE原料と所定の比率で単軸押出機に投入します。溶融押出後、シートモールドを経て3ロールカレンダーに送られ、成形後にXPEマスターシートコイルに巻き取られます。
次に、XPEマスターシートコイルを巻き戻し、水平発泡炉に投入して発泡させます。循環する熱風が高温で発泡し、材料中の発泡剤と架橋剤の作用でシートを三次元方向に発泡させ、均一な気孔を持つXPE発泡コイルが得られます。
この発泡プロセスで製造された XPE フォーム材料には、次の基本的な特性があります。
緩衝性：XPEは半硬質フォーム体であり、強い衝撃を受けても本来の機能を失わないことが保証されています。主に精密機器、半導体パッケージングなどの分野で使用されています。また、成形性に優れているため、スポーツ用保護具やレジャー用品の製造にも適しています。
成形性：XPEは耐熱性に優れ、延性にも優れ、密度が均一で、真空成形や熱成形などの深部部品の成形が可能です。そのため、自動車エアコン蒸発キャビネットや自動車ホットプレス天井などの内装部品や靴材の分野で非常に人気があります。
吸音：XPE は吸音と騒音低減の機能があり、飛行機、鉄道車両、自動車、電動モーターなどの騒音の強い設備や環境での吸音・遮音材として適しています。
断熱性：XPEは微細な独立気泡構造で構成されており、空気対流によるエネルギー交換を効果的に低減します。断熱パイプや断熱ボードの製造に適しています。また、結露防止特性も備えているため、冷蔵庫、エアコン、冷蔵倉庫などの湿気の多い環境における断熱材としても使用できます。
それだけではありません。XPE発泡材は優れた断熱性だけでなく、防水・防湿性、軽量で柔らかく、耐寒性、耐老化性も備えています。多くの国で住宅建設や空調設備の断熱材としてXPEが使用されています。また、三峡ダム建設、南水北進プロジェクト、北京地下鉄といった大規模プロジェクトでも防水材として使用されています。
XPE フォーム材料の生産と準備に関しては、JWELL はすでに成熟した XPE フォームコイル生産ラインを保有しています。
1）主成分
内部混合造粒機
LDPEとDCP/ACを混合し、均一な顆粒を形成します。造粒工程は、75Lインターナルミキサー、自動エレベーター、ダブルリストフィーダー、φ150単軸スクリュー押出機、空冷式偏心ホットカット造粒ヘッド、偏心ホットカットフード、二次サイクロンセパレーター、振動スクリーン、エアブローサイロで構成されています。
150/28マザーシート押出機（マザーシート押出）
ペレット化した原料をLDPEと異なる割合で混合することで、異なる比率のシートを製造でき、多品種・多仕様の製品の製造が可能になります。現在使用されているマザーシート押出機は、150/28と170/28です。
XPE発泡炉
JWELLのXPE発泡炉の主な構成は、巻き出し機、牽引機、三段水平発泡炉、冷却・成形、矯正、トリミング、牽引、巻き取りです。電気加熱ではなく天然ガスを使用することでコストを削減しています。
（2）主な応用分野
カーマット
現在、市場に出回っているカーマットの多くは、革＋XPE＋キルティングで作られています。その中でも、XPEフォーム素材は柔らかく耐摩耗性に優れ、環境に優しい素材です。革に熱圧着することで、キルティングマシンで様々な密閉型マットを製造できます。そのため、接着剤を必要とせず、安全で環境に優しい製造方法であるため、市場で積極的に推進されています。
クローリングマット
XPE フォーム素材は環境に優しく、毒性がなく、耐摩耗性、滑り止め、衝撃吸収性に優れており、赤ちゃんのハイハイマットに最適です。
3Dステレオウォールステッカー
健康的で無毒で、赤ちゃんの柔らかい肌に副作用を引き起こしません。防音・防音で、素材の内部構造は独立気泡構造で、吸音・騒音低減の機能があります。防水・防湿で、素材は水を吸収しないので、ウォールステッカーの表面が部分的に破損しても、全体の防水・防湿効果には影響しません。防汚・除染で、素材の表面には保護隔離フィルムがあり、拭くだけできれいになり、新品同様にきれいになります。安全で衝突防止で、素材は半硬質フォームで、緩衝・減速の特性があり、赤ちゃんの滑ったり転倒したりするのを効果的に防ぎます。
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IXPE:環境に優しく健康的な照射処理技術を用いた国際環境基準を満たす機能性材料
IXPEフォーム材料は、電子線架橋ポリエチレンフォーム材料とも呼ばれ、ポリエチレンを主原料とし、その他複数の副原料を混合・押出成形して製造されます。環境に優しい照射加工技術により、イオン照射による架橋反応が基材の本来の構造を変化させ、網目構造を持たない独立気泡フォーム構造を形成し、ハイテクで高級な独立気泡フォーム材料を生み出します。
このタイプの製品は、滑らかな外観、快適な手触り、良好な加工性を備えています。気孔は細かく均一で、強度と柔軟性に優れ、遮音性、断熱性、保温性に優れています。吸水性が低く、弾力性、耐候性、耐老化性、防カビ性、耐薬品性などの国際環境基準を満たす機能材料です。
JWELLが製造するIXPE放射線架橋ポリエチレンフォームシートは、ポリエチレンまたは各種充填剤を添加した改質ポリエチレンを押出成形し、電子加速器による放射線架橋（化学架橋剤不使用）を施し、EU RoHS指令（重金属およびハロゲン添加物不使用）をクリアした後、高温発泡させることで高分子フォーム材料を得ています。ガス焚き高速垂直発泡炉は、付属設備を含め総電力がわずか70kW程度です。加熱には天然ガスを使用し、発泡ラインの速度は20m/分以上に達します。
JWELL IXPEフォーム材料の主な用途分野：
エレクトロニクス
超薄型 PE 防水フォーム、防水波形ソリューション、シーリング材、フォームテープ基材。
自動車分野
新エネルギー動力電池+電池セル緩衝絶縁材、新エネルギー動力電池絶縁パッド、フレームシール、石油パイプライン外装材、自動車配線ハーネス、換気パイプ、エアコンコンデンサートレイ、自動車バックミラーフォーム、計器室ボード、サンバイザーライニングフォーム、天井ライニング、ドア防水膜、ドアトリム。
建設分野
輸出用床用消音パッド、屋根断熱材、パイプ断熱材、床用遮音パッド。
医療分野
医療用サポートライニング、医療用電極シート。
緩衝梱包材
新エネルギーリチウム電池モジュール絶縁材、シーリングガスケット、帯電防止フォーム、荷物用緩衝材。
スポーツとレジャー
非充填衝撃吸収芝生、人工芝衝撃吸収パッド、スポーツマット、スイミングボードとライフジャケット、シース、ヘルメット、手袋。
特殊機能製品
IXPE 断熱材、保湿断熱フォーム、レンズ滑り止めパッド、エアコン断熱パイプ、太陽光発電テンプレートシーリング材。
03
製造工程や性能は異なりますが、将来性も大きいです。
XPEとIXPEはどちらもポリエチレン系発泡材料であり、多数の微多孔構造を有し、どちらも合成樹脂をベースに発泡剤などの補助材料を加えて発泡させています。どちらも軽量、断熱性、クッション性、衝撃吸収性、遮音性、防水性など優れた特性を有しています。しかし、両者は製造工程や性能に違いがあり、混同してはいけません。
XPEフォーム材料の製造工程は、化学架橋発泡プロセスを採用しています。低密度ポリエチレン樹脂に架橋剤と発泡剤を加え、高温連続発泡で製造します。AC発泡剤は高温で大量のガスを放出し、多数の気泡が細孔を形成します。同時に、ポリエチレンは化学架橋反応によって分子架橋を完了し、気泡の表面にポリエチレン分子が付着して細孔構造を形成し、フォーム材料を生成します。
IXPEは電子照射架橋発泡プロセスを採用しています。発泡剤などの添加剤を添加した後、ポリエチレン原料をまず混合・押出します。工業用電子加速器で発生した高エネルギー電子ビームをイオン照射することで材料に作用させ、架橋反応を起こさせることで基材の本来の構造を変化させ、ネットワーク構造を形成します。その後、発泡させることで緻密な独立気泡発泡材料が得られます。
性能面では、同じ倍率で見ると、XPEフォームの気孔はIXPEフォームより粗く、IXPEは繊細な独立気孔構造で、水分子の浸透を効果的に防ぎ、吸水率は0.01g/cm²未満で、細菌繁殖の生存環境を提供できません。同じ倍率と厚さで見ると、IXPEフォームの機械的特性、遮音性、防水性、断熱性はXPEフォームより優れています。
さらに、住宅やエンジニアリングプロジェクトにおける断熱保護バリアとして、XPEはその粗い表面テクスチャが際立っています。一方、IXPEは、繊細で滑らかな表面と微細な気孔により、細部への要求が非常に高い医療材料やエレクトロニクス業界で好評を博しています。XPEとIXPEのどちらであっても、断熱性や耐熱性、伸縮性や引裂き性、特に環境保護性など、どちらの素材も市場で代替が困難な優れた性能を備えています。
2024年9月3日から5日まで、上海新国際博覧センターにてInterfoam China 2024上海国際発泡材料技術産業展が開催されます。同時に、「発泡材料の再定義」第4回発泡材料・応用サミットフォーラムが開催され、より革新的な発泡製品と最先端技術を共同で探求し、発泡材料分野における産業ブームを創出します。
JWELL Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd.は、ブース番号E13に多くの製品を出展し、お客様とパートナーの皆様のご来場を心よりお待ちしております。
JWELL Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd.について
JWELL智能設備製造有限公司は、JWELL機械傘下の専門会社で、XPE/IXPEおよび従来型の板材生産ラインを主力事業としています。ハードウェアの統合と技術の進歩により、JWELL智能設備製造有限公司のプラスチック押出設備は、合理的な構成、高度な技術、高品質、そしてリーズナブルな価格を実現しています。JWELLグループの強力なブランドサポートと優れたアフターサービスの利点を活かし、JWELLの船で徐々に世界へと進出し、幅広い応用分野で成果を上げ、ユーザーにとって最高のサプライヤーとなることを目指しています。企業の未来はユーザーと繋がっています。強力なイノベーション能力と高品質な製品を備えてこそ、ユーザーのニーズに応え、長期的なWin-Winの関係を築くことができます。これは、JWELL智能設備製造有限公司が今後も注力し、積極的に取り組んでいく方向性でもあります。
投稿日時: 2024年7月26日