Le polystyrène est l'un des plastiques les plus utilisés.Le polystyrène expansé, un thermoplastique, fond lorsqu'il est chauffé et devient solide lorsqu'il est refroidi.Il possède une isolation thermique excellente et durable, un amortissement et une résistance aux chocs uniques, un anti-vieillissement et une imperméabilisation, il a donc été largement utilisé dans divers domaines tels que la construction, l'emballage, les produits électriques et électroniques, la fabrication de navires, de véhicules et d'avions, les matériaux de décoration, et la construction de logements.largement utilisé.Plus de 50 % d'entre eux sont des emballages amortisseurs de chocs électroniques et électriques, des caisses de poisson et de produits agricoles et autres emballages de conservation, ce qui facilite grandement notre vie.
Formage à la vapeur EPS – processus courant dans l’industrie
Habituellement, le processus de moulage du PSE comprend les étapes clés suivantes : pré-moussage → durcissement → moulage.Le pré-flashage consiste à placer les billes de PSE dans le cylindre de la machine de pré-flashage et à les chauffer à la vapeur jusqu'à ce qu'elles ramollissent.L'agent moussant (généralement 4 à 7 % de pentane) stocké dans les billes de PSE commence à bouillir et à se vaporiser.Le gaz pentane transformé augmente la pression à l’intérieur des billes de PSE, ce qui entraîne leur expansion en volume.Dans les limites de la vitesse de moussage autorisée, le rapport de moussage requis ou le poids en grammes de particules peut être obtenu en ajustant la température de pré-expansion, la pression de vapeur, la quantité d'alimentation, etc.
Les particules de mousse nouvellement formées sont molles et inélastiques en raison de la volatilisation de l'agent moussant et de la condensation de l'agent moussant résiduel, et l'intérieur est dans un état sous vide et est mou et inélastique.Par conséquent, l’air doit avoir suffisamment de temps pour pénétrer dans les micropores à l’intérieur des particules de mousse afin d’équilibrer les pressions internes et externes.En même temps, il permet aux particules de mousse fixées de dissiper l'humidité et d'éliminer l'électricité statique naturellement accumulée par le frottement des particules de mousse.Ce processus est appelé durcissement et prend généralement environ 4 à 6 heures.Les billes pré-expansées et séchées sont transférées dans le moule, et de la vapeur est à nouveau ajoutée pour rendre les billes cohérentes, puis refroidies et démoulées pour obtenir un produit moussé.
Le processus ci-dessus montre que la vapeur est une source d’énergie thermique indispensable pour le moulage de mousse en perles de PSE.Mais le chauffage de la vapeur et le refroidissement du château d'eau sont également les principaux maillons de la consommation d'énergie et des émissions de carbone du processus de production.Existe-t-il un procédé alternatif plus économe en énergie pour la fusion de particules de mousse sans utilisation de vapeur ?
Fusion des fréquences radio des ondes électromagnétiques, le groupe Kurt Esa (ci-après dénommé « Kurt ») d'Allemagne a donné sa réponse.
Cette technologie révolutionnaire de recherche et développement diffère du procédé traditionnel à la vapeur, qui utilise des ondes radio pour le chauffage.Le chauffage par ondes radio est une méthode de chauffage qui repose sur l'objet pour absorber l'énergie des ondes radio et la convertir en énergie thermique, de sorte que tout le corps se réchauffe en même temps.La base de sa réalisation est le champ alternatif diélectrique.Grâce au mouvement alternatif à haute fréquence des molécules dipolaires à l’intérieur du corps chauffé, une « chaleur de friction interne » est générée pour augmenter la température du matériau chauffé.Sans aucun processus de conduction thermique, l’intérieur et l’extérieur du matériau peuvent être chauffés.Chauffage simultané et chauffage simultané, la vitesse de chauffage est rapide et uniforme, et l'objectif de chauffage ne peut être atteint que par une fraction ou plusieurs dixièmes de la consommation d'énergie de la méthode de chauffage traditionnelle.Par conséquent, ce processus perturbateur est particulièrement adapté au traitement de billes expansées présentant des structures moléculaires polaires.Pour le traitement de matériaux apolaires incluant des billes de PSE, il suffit d’utiliser des additifs appropriés.
Généralement, les polymères peuvent être divisés en polymères polaires et polymères non polaires, mais cette méthode de classification est relativement générale et difficile à définir.À l'heure actuelle, les polyoléfines (polyéthylène, polystyrène, etc.) sont principalement appelées polymères non polaires, et les polymères contenant des groupes polaires dans la chaîne latérale sont appelés polymères polaires.En général, cela peut être jugé en fonction de la nature des groupes fonctionnels sur le polymère, tels que les polymères avec des groupes amide, des groupes nitrile, des groupes ester, des halogènes, etc. sont polaires, tandis que le polyéthylène, le polypropylène et le polystyrène n'ont pas de groupes polaires. sur la chaîne équimoléculaire, donc le polymère n'est pas non plus polaire.
C'est-à-dire que le processus de formation de fusion par radiofréquence par ondes électromagnétiques n'a besoin que d'électricité et d'air, et n'a pas besoin d'installer un système de vapeur ou un dispositif de tour de refroidissement à bassin d'eau, ce qui est simple et pratique, permet d'économiser de l'énergie et protège l'environnement. .Par rapport au processus de production utilisant la vapeur, il permet d’économiser 90 % d’énergie.En éliminant le besoin d'utiliser de la vapeur et de l'eau, l'utilisation d'un Kurtz WAVE FOAMER peut économiser 4 millions de litres d'eau par an, ce qui équivaut à la consommation annuelle d'eau d'au moins 6 000 personnes.
En plus des économies d'énergie et de la protection de l'environnement, la fusion par radiofréquence par ondes électromagnétiques peut également produire des produits en mousse de haute qualité.Seule l'utilisation d'ondes électromagnétiques dans la gamme de fréquences peut garantir une fusion et une formation optimales des particules de mousse.Habituellement, les exigences de stabilité de la vanne à vapeur sont très élevées en utilisant le processus de vapeur traditionnel, sinon le produit rétrécira et sera plus petit que la taille prédéterminée après refroidissement.Différent du moulage à la vapeur, le taux de retrait des produits produits par moulage par fusion par radiofréquence par ondes électromagnétiques est considérablement réduit, la stabilité dimensionnelle est considérablement améliorée et l'absorption de la vapeur des particules de mousse et de l'humidité résiduelle et de l'agent moussant dans le moule causée par la condensation sont fortement réduits.Une vidéo, vivons-la ensemble !
De plus, la technologie de fusion par radiofréquence améliore considérablement le taux de récupération des matériaux particulaires en mousse.Généralement, le recyclage des produits en mousse s'effectue soit mécaniquement, soit chimiquement.Parmi elles, la méthode de recyclage mécanique consiste à hacher et à faire fondre directement le plastique, puis à l'utiliser pour préparer des matériaux recyclés de mauvaise qualité, et les propriétés du matériau sont souvent inférieures à celles du polymère d'origine (Figure 1).Les petites molécules obtenues sont ensuite utilisées comme matières premières pour préparer de nouvelles particules de mousse.Par rapport à la méthode mécanique, la stabilité des nouvelles particules de mousse est améliorée, mais le processus nécessite une consommation d'énergie élevée et un faible taux de récupération.
En prenant le plastique polyéthylène comme exemple, la température de décomposition de ce matériau doit être supérieure à 600 °C et le taux de récupération du monomère d'éthylène est inférieur à 10 %.Le PSE produit par le procédé traditionnel à la vapeur peut recycler jusqu'à 20 % de la matière, tandis que le PSE produit par la technologie de fusion radiofréquence a un taux de recyclage de 70 %, ce qui correspond parfaitement au concept de « développement durable ».
Actuellement, le projet de Kurt « Recyclage sans produits chimiques des matériaux EPS par technologie de fusion par radiofréquence » a remporté le prix bavarois de l'énergie 2020.Tous les deux ans, la Bavière décerne ce prix aux personnes les plus performantes du secteur de l'énergie, et le Prix bavarois de l'énergie est devenu l'une des récompenses les plus prestigieuses du secteur de l'énergie.À cet égard, Rainer Kurtz, PDG de Kurtz Ersa, a déclaré : « Depuis sa création en 1971, Kurtz a continué à diriger le développement de l'industrie de la fabrication de moulage de mousse et a continué à développer des processus durables pour contribuer à une production durable dans le monde. .Contribution.Jusqu'à présent, Kurtz a développé une variété de technologies brevetées de pointe.Parmi eux, le Kurtz WAVE FOAMER – technologie de processus de moulage de mousse par ondes radio, qui est non seulement économe en énergie et respectueuse de l'environnement, mais peut également produire une mousse de haute qualité, elle a complètement changé la production de produits en mousse traditionnels, créant un avenir vert. pour un traitement durable de la mousse ».
À l'heure actuelle, la technologie de moulage de mousse par ondes radio de Kurt a commencé à produire en masse des produits en mousse EPS.À l'avenir, Kurt prévoit d'appliquer cette technologie aux matériaux dégradables et aux matériaux EPP.Sur la voie du développement durable, nous irons toujours plus loin avec nos clients.
Heure de publication : 20 juin 2022