فوم پلی اتیلن چیست؟ انواع،ویژگی،کاربرد
علاوه بر فومهای پلی استایرن و پلی یورتان ، فوم پلی اتیلن سلول بسته یکی از پرمصرف ترین فوم‌ها در صنعت است. می‌توان از آنبه عنوان یک ماده عایق ، در تجهیزات ورزشی ، در صنعت خودرو ، به عنوان یک ضربه گیر عالی در بسته بندی و حتی در صنعت کفش استفاده کرد. حالا فوم پلی اتیلن چیست؟ چه مزایایی نسبت به دیگر فوم‌ها داره و در کجا کاربرد داره؟ ما تا انتهای این مقاله به تمام این سوالات پاسخ می‌دهیم. همراهمان باشید.
فوم پلی اتیلن چیست؟
PE مخفف پلی اتیلن است که یکی از محبوب ترین مواد پلاستیکی است. فوم پلی اتیلن رایج ترین نوع فوم پلاستیک است که از ملکول‌های اتیلن به هم متصل شده‌اند. هنگامی که ملکول‌ها با یکدیگر پیوند برقرار کرده و به اصطلاح پلیمریزه می‌شوند ، به یکدیگر متصل می‌شوند و یک ترموپلاستیک پایدار ایجاد می‌کنند ، اما در روش‌های مختلف پلیمریزاسیون در فرآیند تولید فوم پلی اتیلن ، انواع مختلفی از آن را تولید می‌کنند. بنابراین ، ویژگیهای فوم پلی اتیلن بسیار مشروط به فرآیند پلیمریزاسیون است و بسته به ویژگی‌هایی مانند چگالی و ضخامت ، می توان آنها را به چند دسته تقسیم کرد که در ادامه به معرفی هر یک می‌پردازیم.
پلی اتیلن در مقادیر زیاد ، با هزینه مناسب در دسترس می‌باشد و دارای طیف گسترده‌ای از کاربرد است. هنگامی که در مورد فوم پلی اتیلن صحبت می‌شود ، طیف وسیعی از درجات مختلف را پوشش می‌دهد که سبک وزنی و ترموپلاستیک آنها مشترک است. تفاوت در ساختار باعث می‌شود تا برای بسیاری از کاربردها قابل استفاده باشند. فوم پلی اتیلن سازگار با محیط زیست و پوست بوده و برای بدن انسان بی ضرر است.
فوم پلی اتیلن با چگالی (ضخامت) متفاوت تولید می‌شود که بسته به نوع نیاز خود باید ضخامت آن را انتخاب کنید.
انواع فوم پلی اتیلن چیست؟
- اکسترود
- متقاطع (XLPE)
- منبسط شده (EPE)
نوع اکسترود فوم پلی اتیلن چیست؟
فرآیند ساخت این نوع فوم که بر پایه پلی اتیلن و با استفاده از فرآیند اکستروژن کف تولید می‌شود به این صورت است که ، پلی اتیلن ذوب شده و گازی که معمولاً نیتروژن یا دی‌اکسید کربن است به آن تزریق می‌شود. هنگامی که مواد مذاب از دستگاه خارج می‌شود ، گاز تزریق شده منبسط می‌شود و یک ساختار فوم تشکیل می‌شود. و یک فوم پلی اتیلن رولی ایجاد می‌کنند. سپس فوم رولی سرد می‌شود و به شکل رول در می‌آید یا به ضخامت‌ها یا طول‌های خاص برش می‌شود.
فومهای پلی اتیلن اکسترود شده عمدتا به عنوان مواد بسته بندی استفاده می‌شوند. این نوع فوم دارای ساختار سلول بسته است که حفاظت مکانیکی خوبی را فراهم می‌کند ، اما تغییر ساختار فوم تخت به شکل سه بعدی با ترموفرمینگ امکان پذیر نیست. این نوع فوم به صورت رولی تولید می‌شود. از فومهای پلی اتیلن رولی که به فومهای چگالی کم شناخته می‌شوند در انواع بسته بندی ظروف شکستنی ، لوازم خانگی ، میوه ، پایه مبل ، عایق صداگیر کف پوش و .. استفاده می‌شود.
نوع متقاطع فوم پلی اتیلن چیست؟
در فومهای پلی اتیلن متقاطع با نام تجاری XLPE ، مولکول‌های تشکیل‌دهنده با پیوندهای مولکولی به هم متصل می‌شوند و اتصالات زنجیره‌ای را از زنجیره‌های کربنی مستقیم تشکیل می‌دهند. پیوند متقابل مولکول‌ها ساختاری قوی و سفت ایجاد می‌کند. فوم پلی اتیلن متقاطع در برابر نفوذ مواد شیمیایی ، گاز و رطوبت بادوام‌تر و مقاوم‌تر هستند. آنها پایداری حرارتی و ابعادی ، خواص عایق و مقاومت در برابر ضربه و لرزش بیشتری دارند. با این حال ، تولید ساختارهای متقاطع قابلیت بازیافت فوم پلی اتیلن را به عنوان یک ترموپلاستیک حذف می‌کند.
همچنین نوع متقاطع فوم اتیلن در انواع ضد حریق و رسانا نیز موجود است. فوم پلی اتیلن متقاطع بسیار بیشتر از فوم پلی اتیلن اکسترود شده استفاده می‌شود. این نیز به این دلیل است که در برابر سختی‌های آب و هوایی مقاومت می‌کند و فوم متقاطع با اکثر مواد شیمیایی واکنش نشان نمی‌دهد و به دلیل غیرقابل نفوذ بودن یک عایق قوی رطوبت و مایعات است. بنابراین ، می توان از آن برای تولید یک ماده عایق بادوام استفاده کرد ، زیرا توسط حشرات یا جوندگان نیز خورده نمی‌شود. و از ویژگیهای مهم آن میزان بالای میرایی ارتعاش صوتی در آن است ، به کلام ساده یک عایق صوتی بسیار قوی است.
نوع منبسط شده فوم پلی اتیلن چیست؟
فوم منبسط شده پلی اتیلن با نام اختصاری EPE شناخته می‌شود و با اعمال گرما و فشار به رزین پلی اتیلن ، مواد دمنده و مواد افزودنی داخل اتوکلاو به منظور تشکیل دانه های ریز ساخته می‌شوند. این دانه‌ها خنک می‌شوند و بعداً به عنوان مواد پایه برای قالب گیری تزریقی استفاده می‌شوند. آنها ذوب شده و در حفره‌های قالب ریخته می‌شوند. این نوع فوم پلی اتیلن با نسبت مقاومت به وزن بالا و مقاومت حرارتی بالا مشخص و شناخته می‌شوند. بر خلاف فوم متقاطع ، فوم های منبسط شده قابل بازیافت هستند.
انواع اشکال فوم پلی اتیلن چیست؟
فوم پلی اتیلن نه تنها در چگالی مختلف تولید می‌شود ، بلکه در انواع شکل نیز ساخته می‌شود و مورد استفاده قرار می‌گیرد.
فوم رولی : این نوع فوم ، فوم اکسترود می‌باشد و به صورت رولی و در ضخامت مختلف تولید می‌شود. از این نوع فوم در بسته بندی استفاده می‌شود.
فوم ورقه ای : فوم ورقه ای یا تخته ای به صورت ورقه ای و در ابعاد مشخص تولید می‌شود. این نوع فوم دارای ضخامت‌های مختلف و حتی ضخامت فشرده نیز می‌باشد. این نوع فوم به راحتی برش می‌خورد و در بسته بندی‌های حساس و سفارشی ، در تجهیزات پزشکی ، خوردرو سازی و .. کارایی دارد.
فوم لوله ای : این نوع فوم به شکل لوله ساخته می‌شود و برای عایق کاری لوله‌ها و جلوگیری از هدر رفت انرژی حرارتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
فوم روکش دار : فومهای پلی اتیلن دارای نوع روکش دار نیز می‌باشند. فوم‌ها روکش آلمینیوم که برای کارایی بهتر فوم در عایق کاری مورد استفاده است و فوم با روکش چسب دار که در صنعت بسته بندی و درزگیر درب و پنجره کار آمد است.
تفاوت کاربرد انواع فوم پلی اتیلن چیست؟
فوم اکسترود که به صورت رولی تولید می‌شود و دارای سلول‌های بزرگتری به نسبت 2 نوع دیگر می‌باشند و چگالی کمتری دارند.
فوم پلی اتیلن با چگالی کم به دلیل خواص بسیار مطلوب از جمله مقاومت در برابر آب ، مقاومت شیمیایی ، جذب انرژی ، شناوری و ویژگیهای بالشتکی کاربردهای متعددی دارد. مقاومت فشاری در فومهای متراکم بیشتر است و با کاهش چگالی کاهش می‌یابد. فومهای با چگالی پایین خزش فشاری بیشتری نشان می‌دهند ، به این معنی که در طول زمان ضخامت کمتری نسبت به فومهای با چگالی بالاتر دارند. از این فوم در بسته بندی محصولات خانگی ، ظروف شکستنی ، بسته بندی میوه‌ها برای صادرات ، پایه میز و مبل در هنگام جابجایی و این نوع کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
فوم منبسط شده و متقاطع بسیار شبیه به یکدیگر هستند اما با کمی تفاوت در کارایی که در ادامه توضیح می‌دهیم.
برای کارایی بالا و محافظت قوی محصولات حساس در بسته بندی‌های صنعتی سفارشی ، فوم پلی اتیلن منبسط شده (با نام مستعار EPE یا BPE) دارای چندین مزیت ظریف اما معنی دار نسبت به پلی اتیلن متقاطع (معروف به XLPE) است که منجر به محافظت عالی از بسته بندی ، صرفه جویی در هزینه ، صرفه جویی در فوم و بسته بندی سبک‌تر می‌شود. از آنجایی که فوم منبسط شده و متقاطع هر دو از یک رزین پلی اتیلن تولید می‌شوند و هر دو قالبی یا تخته‌ای قالب‌گیری شده هستند ، می‌توان انتظار داشت که خواص یکسان باشند ، اما تفاوت در فرآیند تولید باعث می‌شود فوم منبسط شده پلی اتیلن برای انواع کاربردهای بسته‌بندی حساس مانند تجهیزات پزشکی برتر باشد. همچنین در ساخت تجهیزات نیمه حساس ، سرورهای فناوری اطلاعات ، سطوح کلاس A خودرو ، روباتیک و سایر ابزار دقیق بسیار کاربردی تر می‌باشد.
در رابطه با نسبت استحکام در تحمل وزن بالاتر به دلیل نحوه تولید فوم منبسط شده ، ساختار بی نظیر فوم در برابر ضربه ، فوم را در همه جهات به یک اندازه قوی می‌کند. به عنوان مثال ، یک تخته فوم منبسط شده EPE با چگالی 1.5 ، دارای فشرده‌سازی یکسان و مقاومت در برابر پارگی بیشتری است و 25٪ سبک‌تر از یک تخته فوم متقاطع مشابه با چگالی بالاتر است. همه اینها باعث ایجاد بالشتک پویا و محافظت بهتر از محصول شما در هنگام حمل و نقل و همچنین بسته سبک‌تر می‌شود. همچنین ، چگالی فوم منبسط شده در سرتاسر فوم یکنواخت است در حالی که چگالی فوم متقاطع می تواند از سطح به مرکز تا 40٪ متفاوت باشد.
ویژگیهای فوم پلی اتیلن چیست؟
3 ویژگی اصلی این فوم عایق صوتی و حرارتی ، ضد آب و سبک وزن بون آن است.
- قابلیت جذب ضربه و میرایی ارتعاش بالا ، آن را به یکی از بهترین راه حل‌ها در کاربردهای بسته بندی و حمل و نقل ، عایق صوتی ساختمان و استدیو تبدیل می‌کند.
- فوم پلی اتیلن دارای نقطه ذوب 80 درجه است. خواص مقاوم در برابر حرارت آن را قادر می‌سازد تا در دماهای بالا و پایین عملکرد خوبی داشته باشد.
- مقاومت در برابر آب ، گریس ، حلال و مواد شیمیایی نیز از مزایای فوم پلی اتیلن است. کپک ها و باکتری‌ها نمی توانند به راحتی به فوم نفوذ کنند و آن را به یک راه حل عالی برای عایق تبدیل می‌کند.
- فوم پلی اتیلن یک فوم سلول بسته است به این معنی که اغلب متراکم تر و قوی تر از فومهای سلول باز است.
- ویژگی شناوری و سبک وزنی دو ویژگی کلیدی این نوع فوم است که آن را به یک راه حل ایده آل برای دستگاه‌های فلوتاسیون تبدیل می‌کند.
- قابلیت تحمل بار یکی دیگر از ویژگی های فوم پلی اتیلن است. پس از برداشتن بار ، به سرعت و به راحتی به شکل اولیه خود باز می‌گردد.
- فوم پلی اتیلن بدون CFC ، بی بو و غیر سمی است (مگر اینکه سوخته باشد) که آن را به یک انتخاب رایج در تشک‌ها و مبلمان تبدیل می‌کند.
کاربردهای فوم پلی اتیلن چیست؟
در زیر برخی از رایج ترین کاربردهای فوم پلی اتیلن را فهرست کرده ایم.
- محافظ در بسته بندی و حمل و نقل
- عایق برای دیوارها ، لوله‌ها و موارد دیگر
- برنامه‌های ضد الکتریسیته ساکن و ESD
- عایق کف پوش پارکت برای جلوگیری از صدا
- تشک طبی ، ورزشی ، مبل و صندلی‌های مدیریتی
- وسایل شناورسازی مانند جلیقه نجات و کمک شناور
- به دلیل ضد آب ، ضد قارچ ، ضد کپک و ضد باکتری بودن مناسب دوخت روکش فوم برای مبلمان
جمع بندی
خواص شیمیایی فوم پلی اتیلن مشابه خواص پارافین است. اکثر انواع پلی اتیلن نمی‌توانند توسط اسیدها یا بازهای قوی مورد حمله قرار گیرند. آنها همچنین در برابر عوامل کاهنده و اکسیدان‌های ملایم مقاوم هستند.فوم پلی اتیلن بسته به فرمول آن می‌تواند مستعد شکستگی یا پارگی باشد ، پس برای اطمینان از جنس خرید خود را از فروشگاه‌های مجاز انجام دهید.
امیدواریم مطلب فوق برایتان مفید بوده باشد.