압출 발포 공정이란 무엇인가요?

압출 발포 공정은 압출 시 폴리머에 가스를 주입하여 다양한 용도에 적합한 발포 구조를 형성함으로써 가볍고 열 효율이 높은 소재를 만듭니다.

압출 발포는 압출 과정에서 폴리머에 가스를 주입하여 포장, 건축 및 단열을 위한 경량 셀룰러 소재를 만들어 재료 사용을 줄이고 열 특성을 개선합니다.

압출 발포 공정과 그 응용 분야의 복잡성을 이해하는 것은 업계에 이점을 활용하기 위한 핵심입니다. 다양한 가스와 폴리머가 최종 발포 특성과 응용 분야에 어떤 영향을 미치는지 자세히 알아보세요.

압출 발포에 사용되는 일반적인 재료는 무엇인가요?

압출 발포 소재는 경량 및 단열 제품을 필요로 하는 산업에서 효율성을 높이고 비용을 절감하는 데 핵심적인 역할을 합니다.

압출 발포는 일반적으로 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리우레탄을 사용하여 단열, 경량화 및 포장, 건설 및 자동차 산업에서 다양한 용도로 사용됩니다.

폴리락트산(PLA)

PLA는 생분해성 소재입니다. 그리고 압출 발포 공정¹ 는 제품을 더 가볍게 만들어 비용을 절감하고 재료의 내열성과 유연성을 향상시킬 수 있습니다. PLA 폼은 식품 포장 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다. 예를 들어 이탈리아의 쿱박스나 한국의 태그 패키징과 같은 회사들은 수년 동안 이를 연구해왔고 큰 성과를 거두었습니다.

폴리에틸렌(PE)

폴리에틸렌은 또한 일반적인 압출 발포 재료 중 하나입니다. 폴리에틸렌은 압출 블로우 성형 발포² 공정을 통해 PE 제품에 미세한 기포가 형성되어 플라스틱 소재의 사용량을 줄일 수 있습니다.

예를 들어, LIBERTY가 출원한 특허에는 발포제 마스터 배치, 매트릭스 수지 및 컬러 마스터 배치와 같은 구성 요소를 포함하는 압출 블로우 성형 발포 폴리에틸렌 제품 및 그 제조 방법이 언급되어 있습니다.

이러한 재료는 서로 다른 특성을 가지고 있으며 압출기로 폼을 만들 때 다양한 용도로 사용할 수 있습니다. 올바른 재료를 선택하려면 무엇을 만들고 어디에 사용할 것인지 생각해야 합니다.

에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체(EVA)

EVA는 충격 흡수, 완충, 방수 및 단열 특성이 우수한 일반적인 폼 소재입니다. 압출 폼 공정은 다음을 생산할 수 있습니다. EVA 폼³ 시트, 판, 튜브 등 신발 깔창, 스포츠 장비, 방음재, 장난감 등에 널리 사용됩니다.

압출 발포 공정의 단계는 무엇인가요?

압출 발포 공정은 압출 과정에서 플라스틱 폴리머에 발포제를 도입하여 산업 전반에 걸쳐 가볍고 내구성이 뛰어난 소재를 생산하는 데 핵심적인 역할을 합니다.

압출 발포 공정은 폴리머를 녹여 발포제를 첨가하고 냉각하여 거품을 형성하는 공정으로, 포장, 자동차 및 건축 분야에서 가볍고 강도가 높아 사용됩니다.

원자재 혼합

폴리머 수지와 블로잉 에이전트⁴ 및 기타 첨가제(핵분해제, 난연제 등)를 사용하여 발포제가 폴리머에 고르게 퍼지도록 합니다.

가소화 및 압출

혼합된 원료는 압출기로 들어가 고온에서 녹아 가소화됩니다. 이 과정에서 발포제는 폴리머 매트릭스에 고르게 분포됩니다.

포밍 프로세스

온도가 올라가면 발포제가 분해되거나 증발하기 시작하여 용융물에 거품을 만드는 가스가 만들어집니다. 발포 공정은 온도, 압력 및 원료의 비율에 의해 제어됩니다.

금형 압출

용융물이 금형을 통해 압착될 때 압력이 갑자기 풀리면서 가스가 폭발하여 폐쇄형 셀 구조가 만들어집니다. 이 단계에서 최종 제품의 구조와 특성이 결정됩니다.

냉각 및 성형

압출된 재료는 냉각 장치에서 빠르게 냉각되어 굳어지고 원하는 모양과 크기를 유지할 수 있습니다. 냉각되는 동안 블리스터 구조는 더욱 안정적으로 유지됩니다.

성숙 과정

성형 후 재료는 잠시 동안 그대로 두어 발포제의 가스가 점차 공기로 대체되어 재료를 더 강하고 내구성 있게 만드는 데 도움이 됩니다.

절단 및 포장

마지막으로 성형된 재료를 원하는 사양으로 자르고 포장하여 발송합니다.

압출 발포 공정의 세 가지 요소는 무엇인가요?

압출 발포 공정은 압출 공정 중에 가스를 폴리머에 통합하여 다양한 산업에 사용되는 가볍고 효율적인 소재를 만드는 데 매우 중요합니다.

압출 발포 공정은 폴리머 유형, 발포제 및 처리 조건에 따라 발포의 구조, 밀도 및 성능이 결정됩니다.

압출 온도

압출 온도는 폼 시트가 얼마나 잘 형성되는지에 큰 영향을 미칩니다. 낮은 온도에서 압출을 시작하면 거품이 더 커집니다. 온도를 높이면 거품이 작아집니다. 온도를 계속 높이면 거품이 다시 커집니다.

이는 압출 온도가 낮고 용융물의 가스가 고르지 않게 혼합, 핵 형성 및 고르지 않게 분산되어 큰 기포가 형성되고 발포 시트의 밀도가 높기 때문에 온도가 일정 값으로 상승하면 압출 된 용융물이 내부 팽창력을 견디지 못하고 빠르게 붕괴되기 때문입니다.

다음 사항을 파악해야 합니다. 압출 온도⁵ 가교제, AC, 시스템 겔화 정도를 고려하여 결정합니다.

가교제의 온도가 너무 높으면 가교 온도와 AC의 분해 속도가 너무 높아 성형 시간 제어가 어렵고, 온도가 너무 낮 으면 AC의 분해 속도와 가교 속도가 느려집니다. 가교제⁶ 는 호환되지 않으므로 시스템의 젤 양이 적고 좋은 거품을 얻을 수 없습니다.

또한 폴리에틸렌 시트의 발포 공정 중 헤드 및 마우스 몰드의 온도도 매우 중요합니다. 일반적으로 압출기 본체의 온도는 섭씨 140도에서 190도 사이이고 헤드의 온도는 섭씨 180도에서 210도 사이입니다. 미세하고 균일 한 기포 구조를 얻으려면 저온 압출 공정을 사용하는 것이 가장 좋습니다.

압출기에서 용융 체류 시간

스크류 속도가 낮고 재료가 배럴에 오래 머무르고 발포제가 많이 분해되고 거품이 생기고 거품이 생기기 쉬워 거품의 수가 적고 거품의 크기가 크며 버블 구조⁷ 는 좋지 않으며, 재료가 배럴에 오래 머무르기 때문에 용융물이 너무 많이 가교되어 거품이 일어날 때 재료가 수축합니다.

또한 용융물 내부의 가스가 외부 표면으로 확산될 가능성도 높아져 제품의 밀도가 증가합니다.

스크류 속도가 더 빠르고 재료가 배럴에 더 짧은 시간 동안 머무르고 발포제의 분해 과정이 더 짧고 가스 발생이 불충분하여 기포 수가 적고 크기가 작고 공정이 더 빨라지는 경향이 있습니다. 공정이 너무 빨리 수행되면 압출 다이의 출구에서 잔류 발포제가 완전히 분해되지 않아 제품의 밀도가 높아집니다.

또한 재료는 짧은 시간 동안 거주지에 머무르며, 확실히 짧은 가교 시간, 낮은 가교 정도, 용융 벽 고착, AC 분해 가스의 양이 증가함에 따라 낮은 가교 용융은 가스 압력을 견딜 수없고 용융 파열을 유발할 수 없습니다.

일반적으로 속도가 낮으면 밀도가 높습니다. 속도가 증가하면 밀도가 감소합니다. 특정 값에 도달하면 밀도가 증가하기 시작합니다. 스크류 속도가 너무 높거나 너무 낮 으면 기포의 크기가 달라지고 기포 또는 깨진 기포가 발생하는 것을 볼 수 있습니다. 속도가 너무 빠르면 재료가 잘 가소화되지 않고 가스가 빠져 나갑니다.

압출 압력

압출 압력이 너무 낮고 용융물에서 생성된 가스의 교류 분해, 확산 계수가 너무 크고 용해도가 매우 작아서 많은 양의 가스가 빠져나가며 압출 압력이 증가하고 용융물의 가스 용해도가 증가하며 핵 수가 증가하고 기포 구멍이 작아지며 밀도도 작아집니다.

포밍에서 첨가제의 역할

가교제의 일반적인 분해 온도는 120 ° C로 PE의 용융 온도보다 높고 분해 온도보다 낮아야한다는 요구 사항을 충족 할 수 있습니다. AC 송풍제⁸.

이 온도에서 가교제는 화학적 활성이 더 높고 PE 사슬에서 수소 원자를 붙잡을 수 있는 자유 라디칼로 분해됩니다. 이렇게 하면 폴리머 사슬의 탄소 원자가 활성 자유 라디칼로 변합니다. 두 개 이상의 사슬에서 나온 자유 라디칼은 서로 결합하여 그물과 같은 구조를 만드는 C-C 화학 결합을 만듭니다.

PE 가교 후 가교 정도는 80%에 도달 할 수 있습니다. 용융 점도가 증가하여 폼 시트의 높은 팽창률의 미세하고 균일 한 다공성 구조를 얻을 수 있습니다. 그러나 가교제의 양이 너무 많으면 가교 속도가 너무 큽니다.

이때 AC는 분해하기에는 너무 늦습니다. 용융물의 점도가 이미 매우 높습니다. 기포가 완전히 팽창하지 않았습니다. 따라서 생체 내 기포의 압력은 매우 큽니다. 외부 압력이 제거되면 제품에 금이 가고 주름이 생깁니다.

훌륭한 버블 구조를 얻으려면 적절한 양의 가교제를 사용할 때 최소 60% 젤이 필요합니다. 일반적으로 제품의 인장 강도는 가교제를 많이 사용할수록 올라갔다가 내려갑니다.

발포 보드 시트가 품질이 좋지 않고 기포 구멍 크기가 크고 수량이 적은 이유는 기본적으로 압출기에서 발포제가 기본적으로 완전히 분해되고 과포화 용융물의 대부분의 가스가 용융물 외부로 확산되어 빠져 나가고 기포 코어가 부족하기 때문입니다.

따라서 압출기의 용융물에는 많은 양의 가스 또는 약간의 AC 블로잉 에이전트가 포함되어 있어야 합니다. 실제로 용융물에 약간의 블로잉 에이전트가 남아 있더라도 여전히 핵 역할을 할 수 있습니다. 일단 금형에서 나오면 거품이 일어날 수 있습니다.

AC 송풍제 용량이 기포 구멍의 구조와 발포 시트의 성능에 미치는 영향. 발포 공정은 복잡한 물리 화학적 공정이며, 발포는 동적 균형을 이루기 위해 가스 압력의 바깥쪽 팽창과 버블 벽 용융 표면 장력이 필요합니다.

발포 "핫스팟"핵 형성 메커니즘에 따르면, 성형이 일정 기간 동안 많은 수의 기포 핵을 형성 할 수없는 경우, 거품 구멍의 균일 성 및 거품 몸체의 밀도를 얻을 수 없습니다. 성형 과정에서 많은 수의 핵이 형성될 수 있는지 여부는 시스템의 AC 양이 중요한 요소 중 하나입니다.

이론적으로는 가스의 AC 함량이 증가하면 발전량도 증가하지만, AC 함량이 많다고 해서 항상 좋은 것은 아닙니다.

복용량이 일정 한계를 초과하면 가스의 양이 증가하고 AC의 분해 속도가 가교 가교제의 속도보다 증가하여 용융물에서 빠져 나가는 가스의 양이 점차 증가하여 제품 표면의 총 밀도가 점진적으로 증가합니다.

제품의 파단 연신율은 AC 용량이 증가함에 따라 감소했다가 증가합니다. 이는 AC 용량이 작을 때 AC 분해 속도가 가교제의 가교 속도와 호환되고 AC 용량이 증가함에 따라 분해 속도도 증가하고 용융물의 가스가 완전히 팽창 할 수 없으므로 제품의 인성이 감소하기 때문입니다.

압출 발포의 응용 분야는 무엇입니까?

압출 발포는 제조 분야에서 다양한 솔루션을 제공하여 여러 분야에 걸쳐 경량 및 단열 제품을 만드는 데 기여합니다.

압출 발포는 포장, 자동차 및 건축 분야에서 경량 단열재를 위해 사용되어 효율성을 높이고 비용을 절감합니다.

압출 발포 공정은 압출기를 통해 폴리우레탄 원료를 가열, 혼합 및 압출하여 연속 발포 재료를 형성하는 것입니다. 이 공정은 연속성과 고효율성이 중요하며 대량 생산에 적합합니다. 압출 발포 제품은 일반적으로 표면이 평평하고 기포 구조가 균일하며 대면적 단열 또는 방음이 필요한 응용 분야에 적합합니다.

건설

압출 폼을 사용하여 압출 폼 단열층, 압출 폼 단열 보드, 압출 폼 경질 폼 보드 등과 같은 모든 종류의 방수, 단열 및 방음 재료를 만들 수 있습니다. 이러한 재료는 건물 외벽, 지붕, 지하실, 벽 등에 자주 사용됩니다.

포장 산업

압출 폼을 사용하여 압출 폼 플라스틱 포장 필름, 압출 폼 보호 패드, 압출 폼 완충재 등 모든 종류의 포장재를 만들 수 있습니다. 이러한 재료는 전자제품, 가전제품, 장난감, 식품 등의 포장에 많이 사용됩니다.

자동차 산업

압출 폼을 사용하여 압출 폼 도어 패널, 압출 폼 루프 패널, 압출 폼 카시트 쿠션 등 모든 종류의 자동차 부품을 만들 수 있습니다. 이러한 부품은 가볍고 튼튼하며 방음, 단열, 내충격성이 뛰어납니다.

가구 산업

압출 발포는 압출 발포 가구 패널, 책상, 캐비닛, 소파 등과 같은 모든 종류의 가구용 밀도 보드 및 보드 재료를 만들 수 있습니다. 이러한 소재는 가볍고 아름답고 에너지를 절약하며 내화성 및 항균성이 우수합니다.

압출 폼 공정과 성형 폼 공정의 차이점은 무엇인가요?

압출 폼과 성형 폼의 차이점을 이해하는 것은 다양한 응용 분야에서 재료 특성과 생산 효율성을 최적화하는 데 있어 핵심입니다.

압출 폼은 연속 생산으로 균일한 밀도와 유연성을 제공하는 반면, 성형 폼은 금형에서 제작되어 정밀한 모양과 뛰어난 구조적 무결성을 제공합니다. 각 공정은 포장, 자동차, 건축 등 다양한 산업 요구 사항을 충족합니다.

프로세스 흐름

압출 발포는 압출기를 통해 폴리우레탄 원료를 가열, 혼합, 압출하여 연속적인 발포 재료를 만드는 것입니다. 사출 발포와 몰딩 발포는 발포하는 다른 방식입니다.

사출 발포는 원료를 사출 성형기에 넣고 가열하여 부드럽게 만든 다음 금형에 주입하여 모양을 만드는 것입니다. 성형 발포는 원료를 금형에 붓고 가열하여 거품을 낸 다음 금형의 구석구석을 채우는 것입니다.

원칙

압출 발포는 압출기에서 플라스틱 용융물에 발포제를 첨가한 다음 압출기 헤드를 통해 용융물을 압출하여 성형하는 것입니다. 압출기 헤드의 노즐에 도달하면 급격한 압력 강하가 발생하고 이로 인해 발포제가 매우 빠르게 분해되어 가스를 만들고 플라스틱이 팽창하여 거품이 생깁니다.

성형 발포는 플라스틱 펠릿과 발포제를 함께 섞어 틀에 넣은 다음 가열하여 녹여서 거품을 만드는 것입니다. 성형 발포는 플라스틱 펠릿과 발포제를 섞어 틀에 넣은 다음 가열하여 녹이면 발포제가 분해되어 가스를 만들어 플라스틱이 팽창하여 거품이 만들어지는 것을 말합니다.

성형 특성

압출 폼: 기체가 더 긴 시간과 더 넓은 공간에서 팽창할 수 있고 형태 조절이 가능하여 튜브, 막대, 판 등 다양한 모양으로 생산할 수 있습니다. 표면 피부는 비교적 거칠지만 내부 수축이 적어 대량 생산에 적합합니다.

성형 폼: 가스는 금형의 제한된 위치로만 팽창 할 수 있고 형태가 더 고정되고 피부가 매끄럽고 내부 수축이 쉽지 않습니다. 금형이 필요하기 때문에 모양과 크기를 사용자 정의해야하며 대량 생산이 어렵습니다.

애플리케이션 시나리오

성형 특성의 차이로 인해 몰드 폼과 압출 폼은 서로 다른 용도로 사용됩니다.

압출 폼은 연속 생산 라인에 적합하며 표면이 평평하고 기포 구조가 균일하여 대량 생산에 좋습니다.

압출 폼은 단열재, 에어컨 방음재, 자동차 내장재 등과 같이 밀도가 높고 인성이 좋은 폼 제품을 만드는 데 적합합니다.

몰드폼은 맞춤형의 복잡한 물건을 만들기에 좋으며, 다양한 물건에 따라 다른 몰드를 만들 수 있습니다. 장난감이나 3D 퍼즐 등 몰드폼으로 모든 종류의 폼을 만들 수 있습니다.

장점과 단점

압출 발포에는 많은 장점이 있습니다. 효율적이고 안정적이며 제어하기 쉬우며 대량 생산에 적합합니다.

단점은 장비 투자 규모가 커서 연속 생산에 적합하다는 것입니다. 성형 폼의 장점은 사용자 정의, 복잡한 구조, 소량 생산 및 복잡한 구조 제품에 적합하다는 것입니다. 단점은 생산주기가 길어 간헐적 생산에 적합하다는 것입니다.

결론

압출 발포⁹ 은 고온에서 녹이고 압출하여 거품을 연속적으로 만드는 방법입니다. 주로 물건을 더 가볍게 만들고, 열을 유지하며, 물건이 흔들리지 않도록 하는 데 사용됩니다. 폴리락트산(PLA), 폴리에틸렌(PE), 에틸렌비닐아세테이트공중합체(EVA) 등 다양한 재료를 사용합니다. 식품 포장, 건축 자재, 자동차 부품 등 다양한 용도로 사용됩니다.

공정 단계에는 원료 혼합, 가소화 및 압출, 발포, 금형을 통한 압출, 냉각 및 성형, 숙성, 절단 및 포장 등이 포함됩니다. 압출 폼¹⁰ 는 성형 폼에 비해 높은 생산성과 일관된 품질로 대규모 생산에 적합합니다.