今日、ポリマー材料は現代社会で広く使用されている万能の新素材となっています。ポリマー材料は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イノベーションに尽きることのない力を提供しています。ポリマー材料は、共有結合で連結され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、建設・建築材料など多くの分野で広く使用されています。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、重合反応によって連結された無数のエチレンモノマーから構成されています。優れた機械的特性と低温靭性のおかげで、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と開発プロセスでは、分子量のサイズと分布が材料の融点と溶解度に影響を与え、ひいてはその加工性能に影響を与えます。分子鎖の配列（結晶性）と側鎖の極性によって、材料の硬度、透明度、熱膨張係数が決まります。例えば、低密度ポリエチレン（LDPE）は分子鎖がランダムに配列しているため結晶性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）は結晶性が高いため強度と剛性が高く、耐久性のある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製造工程において、機械設備は材料準備の基礎であり、重要な役割を果たします。JWELL Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd.（以下「JWELL」といいます）は、プラスチック押出成形装置の研究開発および製造を専門とするハイテクメーカーです。ポリマー発泡材料押出装置の製造と包括的な専門技術サービスに注力し、世界中の中級から高級ユーザーのニーズを満たすプラスチック押出装置を丁寧に製造しています。
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XPE：フリースタイル連続発泡素材で、類似製品よりも優れた性能を発揮します。
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させることで製造される、化学架橋ポリエチレンフォーム材料です。高い引張強度、より細かい気孔、軽量な質感を有しています。PE材料と比較して、弾性、耐久性、耐光性、耐衝撃性に優れています。さらに、XPE自体が安定した化学特性、分解しにくさ、無臭性、優れた弾性などの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（フロアマット、包装材、サーフボード）などの用途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出成形→水平発泡炉での発泡という工程を経て得られる。
すなわち、低密度ポリエチレン（LDPE）などのプラスチック材料に、それぞれ化学発泡剤および架橋剤を混合造粒することにより、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原料とともに所定の比率で単軸押出機に投入する。溶融押出後、シート金型を通して3本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る。
次に、XPEマスターシートコイルを巻き戻し、水平発泡炉に入れて発泡させる。循環する熱風が高温で発泡する。材料中の発泡剤と架橋剤が作用し、シートが三次元方向に発泡して、均一な気孔を持つXPE発泡コイルが得られる。
この発泡プロセスによって製造されたXPE発泡材料は、以下の基本的な特性を有しています。
緩衝材：XPEは半硬質の発泡体です。強い衝撃を受けても、元の機能を損なわないことが保証されます。主に精密機器、半導体パッケージなどの分野で使用されています。同時に、成形しやすい特性から、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、延性も良好で、密度も均一なため、真空成形や熱成形などの深成形が可能です。そのため、自動車用エアコンの蒸発器や自動車用ホットプレス天井など、内装部品や靴材の分野で非常に人気があります。
吸音性：XPEは吸音・遮音機能を有しており、航空機、鉄道車両、自動車、電気モーターなどの騒音の大きい機器や環境における吸音材および遮音材として適しています。
断熱性：XPEは微細な独立した気泡構造で構成されており、空気対流による熱交換を効果的に低減します。断熱パイプや断熱板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、冷蔵倉庫などの湿度の高い環境における断熱材としても使用できます。
それだけでなく、XPE発泡材は優れた断熱性だけでなく、防水性、防湿性、柔らかさ、軽量性、耐低温性、耐老化性も兼ね備えています。多くの国で、住宅建設や空調設備工事の断熱材としてXPEが使用されています。また、三峡ダムプロジェクト、南水北調プロジェクト、北京地下鉄などの大規模プロジェクトでは、防水材としても使用されています。
XPE発泡材料の製造および準備に関して、JWELLは既に成熟したXPE発泡コイル生産ラインを保有しています。
1）主要構成要素
内部混合造粒機
LDPEとDCP/ACを混合して均一な顆粒を形成する。造粒プロセスは、75L内部ミキサー、自動エレベーター、ダブルリストフィーダー、∮150単軸押出機、空冷偏心ホットカット造粒ヘッド、偏心ホットカットフード、二次サイクロン分離器、振動スクリーン、エアブローサイロで構成される。
150/28 マザーシート押出機（マザーシート押出成形機）
ペレット状の原料とLDPEを異なる比率で混合することで、様々な比率のシートを製造することができ、その結果、多種多様な仕様の製品が生まれる道が開かれる。現在使用されているマザーシート押出機は、150/28と170/28である。
XPE発泡炉
JWELL社のXPE発泡炉の主な構成要素は、巻き出し機、牽引機、3段式水平発泡炉、冷却・成形、補正、トリミング、牽引、巻き取りです。コスト削減のため、電気加熱ではなく天然ガスを使用しています。
（２）主な応用分野
カーマット
現在、市販されているカーマットのほとんどは、一般的に革＋XPE＋キルティングで作られています。中でもXPEフォーム素材は、柔らかく耐摩耗性に優れ、環境にも優しい素材です。革に熱コーティングを施すことで、キルティングマシンを用いて様々な形状の完全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ことから、市場で積極的に普及が進められています。
ハイハイマット
XPEフォーム素材は環境に優しく無毒で、耐摩耗性、滑り止め性、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立体ウォールステッカー
健康的で無毒なので、赤ちゃんのデリケートな肌に副作用はありません。防音・防音性に優れ、素材の内部構造は密閉セル構造で、吸音・防音機能があります。防水・防湿性に優れ、素材は水を吸収しないため、ウォールステッカーの表面が部分的に損傷しても、全体の防水・防湿効果に影響はありません。防汚・除染性に優れ、素材の表面には保護隔離フィルムがあり、拭き取るだけで新品同様にきれいになります。安全で衝突防止にも優れ、素材は半硬質フォームで、緩衝・減速特性があり、赤ちゃんが滑って転倒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放射線照射処理技術を用いて、国際的な環境基準を満たす機能性材料
IXPE発泡材は、電子線架橋ポリエチレン発泡材の略称です。ポリエチレンを主原料とし、その他いくつかの補助材料を混合・押出成形して作られます。環境に優しく健康的な照射加工技術により、イオン線照射によって生じる架橋構造が基材の元の構造を変化させ、独立したメッシュ状の独立気泡構造を形成することで、ハイテクで高機能な独立気泡発泡材が製造されます。
この製品は、滑らかな外観、快適な手触り、優れた加工性を備えています。細孔は均一で、強度と柔軟性を兼ね備え、遮音性、断熱性、保温性に優れています。吸水率が低く、弾力性、耐候性、耐老化性、防カビ性、耐薬品性など、国際的な環境基準を満たす機能性素材です。
JWELL社が製造する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改質ポリエチレンに各種充填剤を押出し、電子加速器放射線（化学架橋剤なし）で架橋し、EU RoHS規格（重金属およびハロゲン添加剤なし）に適合させ、高温で発泡させることによりポリマーフォーム材料を得ています。補助装置を含むガス燃焼式高速垂直発泡炉の総出力は約70kW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発泡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
新エネルギーパワーバッテリー＋バッテリーセル緩衝絶縁材；新エネルギーパワーバッテリー絶縁パッド、フレームシール；オイルパイプライン外装パッケージ；自動車用配線ハーネス、換気パイプ、エアコンコンデンサートレイ；自動車用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
輸出用床用防音パッド、屋根断熱材、配管断熱材、床用防音パッド。
医療分野
医療用支持裏地、医療用電極シート。
緩衝材包装材料
新エネルギー用リチウムイオン電池モジュール用絶縁材、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
中身の入っていない衝撃吸収芝、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、鞘、ヘルメット、手袋。
特殊機能製品
IXPE断熱材、保湿材、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るが、将来性も非常に大きい。
XPEとIXPEはどちらもポリエチレン系の発泡材料であり、どちらも多数の微細多孔質構造を有し、合成樹脂をベースとして発泡剤やその他の補助材料を添加して発泡させたものです。軽量性、断熱性、クッション性、衝撃吸収性、遮音性、防水性など、優れた特性を備えています。しかし、製造工程や性能には違いがあり、混同しないように注意が必要です。
製造工程に関して言えば、XPE発泡材料は化学架橋発泡法を採用しており、低密度ポリエチレン樹脂に架橋剤と発泡剤を加えて高温連続発泡させることで製造されます。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、ポリエチレン分子が気泡の表面に付着して細孔構造を形成し、発泡材料が生成されます。
IXPEは、電子線照射架橋発泡プロセスを採用しています。まず、ポリエチレン原料に発泡剤などの添加剤を加え、混合・押出成形します。次に、工業用電子加速器で生成された高エネルギー電子ビームをイオン放射線として照射し、架橋反応を起こさせて基材の元の構造を変化させ、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フォームの気孔よりも粗く、IXPEは繊細な独立した気孔構造であるため、水分子の浸透を効果的に防ぎ、吸水率は0.01g/cm²未満となり、細菌の繁殖に適した環境を提供できません。また、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フォームよりも優れています。
さらに、住宅や建築プロジェクトにおける断熱材として、XPEはその粗い表面テクスチャで際立っています。一方、IXPEは、繊細で滑らかな表面と小さな気孔により、細部への要求が非常に高い医療材料や電子機器業界で支持を得ています。XPEであれIXPEであれ、断熱性、耐熱性、伸縮性、引裂強度、そして特に環境保護性能において、両素材は市場で代替が難しい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「インターフォーム・チャイナ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」をテーマとした第4回発泡材料・応用サミットフォーラムも開催され、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に多数の製品を出展いたします。お客様および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インテリジェント機器製造株式会社について
JWELL Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd.は、JWELL Machinery傘下の専門企業であり、XPE/IXPEおよび従来型のシート・プレート製造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 Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd.のプラスチック押出成形装置は、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とともに世界へと進出し、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ます。企業の未来はユーザーと密接に結びついています。強力なイノベーション能力と高品質の製品があってこそ、ユーザーのニーズを満たし、長期的なウィンウィン関係を築くことができるのです。これは、JWELL Intelligent Equipment Manufacturing Co., Ltd.が今後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