展商新闻
FOAM行业创新 | 无蒸汽泡沫成型？德国的Kurtz Ersa电磁波射频熔融让你大开眼界
聚苯乙烯是使用最广泛最常见的塑料之一。发泡聚苯乙烯，是一种热塑性物质，加热时会熔化，冷却时又会变成固体。其具有优异持久的保温隔热性、独特的缓冲抗震性、抗老化性和防水性，因此在建筑、包装、电子电器产品、船舶、车辆和飞机制造、装饰装潢材料、房屋建筑等各个领域得到了广泛应用。其中50%以上是电子电器减震包装、鱼箱和农产品等保鲜包装，极大的方便了我们的生活。
EPS蒸汽成型——业内主流工艺
通常 EPS成型过程包括以下几个关键步骤：预发泡→熟化→模塑成型。预发是将EPS珠粒置入预发机料筒内，并蒸汽加热至软化，储存在EPS珠粒内的发泡剂（一般是4-7%的戊烷）开始沸腾并气化，气化的戊烷气体增加了EPS珠粒内的压力，使其体积膨胀。在允许的发泡速度内，可通过调整预发温度、蒸汽压力、进料量等以获得所需要的发泡倍率或粒子克重。
刚发好的泡粒因发泡剂挥发以及残留的发泡剂冷凝，内部呈真空状态而显软无弹性，因此必须有充分的时间让空气进入泡粒内部微孔使之内外压力平衡而富有弹性，同时让附着的泡粒水分散发，并消除泡粒摩擦自然积留的静电，这个过程被称为熟化，一般需要4-6个小时左右。预发后并干燥的珠粒传送到模具内，并再次加入蒸汽使得珠粒黏结为一体，然后进行冷却，脱模从而得到泡沫制品。
从上述过程可以发现，蒸汽是EPS珠粒发泡成型不可或缺的热能量源。但蒸汽的加热以及水塔的冷却同时也是该生产过程中最为主要的能耗和碳排放环节。是否有一种更加节能的可替代工艺能在不使用蒸汽的情况下进行颗粒泡沫的融合？
电磁波射频熔融，来自德国的库尔特埃莎集团（以下简称“库尔特”）给出了他们的答案。
这项革命性的研发技术不同于传统蒸汽工艺，利用无线电波进行加热。电波加热是一种依靠物体吸收电波能并将其转换成热能，使自身整体同时升温的加热方式。其实现的基础是电介质交变场，通过被加热体内部偶极分子高频往复运动，产生“内摩擦热”而使被加热物料温度升高，不须任何热传导过程，就能使物料内外部同时加热、同时升温，加热速度快且均匀，仅需传统加热方式的能耗的几分之一或几十分之一就可达到加热目的。所以这项颠覆性的工艺尤其适合处理具有极性分子结构的发泡珠粒。针对处理包括EPS珠粒在内的非极性材料，只需要使用适当的添加剂即可。
通常，聚合物可分为极性聚合物和非极性聚合物，但该分类方法比较笼统且不容易界定。目前主要是称聚烯烃类（聚乙烯，聚苯乙烯等）为非极性聚合物，而称侧链含有极性基团的聚合物为极性聚合物。一般情况下，可根据聚合物上带的官能团的性质来判别，如带有酰胺基团、腈基、酯基、卤素等的聚合物都具有极性，而聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯等分子链上没有极性基团，因此聚合物也没有极性。
也就是说，电磁波射频熔融的成型过程只要用电和空气，无需安装蒸汽系统或水盆式的冷却塔装置，既简单方便，又节能环保。与使用蒸汽的生产工艺相比，可节省90%能源。因无需使用蒸汽及水，使用一台 Kurtz WAVE FOAMER，每年可节约400万升水，相当于每年最低 6000人的用水量。
在节能环保之外，电磁波射频熔融亦能生产高品质的泡沫制品，只需在频射范围内使用电磁波就可以确保泡沫粒子的最佳熔融及成型。通常，使用传统蒸汽工艺对蒸汽阀的稳定要求非常高，否则会导致冷却后产品收缩，小于预定尺寸。不同于蒸汽成型，电磁波射频熔融成型的制品缩孔率显著降低，尺寸稳定性显著提高，并且大大减少了泡粒的蒸汽吸收以及冷凝产生的模具内水分残留和发泡剂残留。一段视频，咱们一起感受下！
此外，射频熔融技术的大大提升了泡沫粒子材料的回收率。通常，泡沫制品的回收采用机械法或者化学法。其中机械回收法是将塑料直接切碎、熔化，然后用于制备低质量的再生料，材料性能往往不如原始聚合物（图1）；而化学回收法是将原料中的长链分子打断，再将得到的小分子作为原料制备新的泡沫粒子，其稳定性相较机械法有所提升，但该过程耗能高、回收率低。
以聚乙烯塑料为例，该材料的分解温度需要600 ℃以上，且乙烯单体回收率不到10%。传统蒸汽工艺生产的EPS最多可回收使用20%的材料，而通过射频熔融技术生产的EPS回收率已达70%，完美契合“可持续发展”的概念。
目前库尔特 “通过射频熔融技术实现EPS材料的无化学回收” 的项目获得了2020巴伐利亚能源奖。每两年，巴伐利亚州就会为能源领域的杰出成就者颁发该奖项，巴伐利亚能源奖已成为能源领域的最高奖项之一。对此，Kurtz Ersa的首席执行官Rainer Kurtz曾表示：“自1971年创立以来，库尔特就持续引领着泡沫塑料成型制造行业的发展，并不断研发可持续的工艺，为世界可持续生产做出贡献。迄今为止，库尔特已研发了多种行业领先专利技术。其中的Kurtz WAVE FOAMER - 电波泡沫塑料成型工艺技术，既节能环保，同时亦能生产高品质的泡沫塑料，它彻底改变了传统泡沫制品的生产，为可持续泡沫塑料加工创建绿色未来“。
目前，库尔特的电波泡沫塑料成型工艺技术已经开始批量生产EPS泡沫制品。未来库尔特计划将这一技术应用到可降解材料和EPP材料，在可持续发展的路上，与客户一起走得更前，走得更远。
展位号：B4
展会时间：2022年12月7-9日
展会地点：深圳国际会展中心（宝安新馆）
成立于1779年，德国库尔特埃莎集团承传240 多年的大师级工艺，结合现代化创新的技术，为客户提供全方位的设备及服务。产品领域覆盖泡沫塑料成型，金属铸造和电子焊锡系统。1987年在中国成立库尔特埃莎亚洲有限公司一直坚持为区内的客户实现优质服务的承诺。库尔特埃莎把领先的技术“第一台”带到中国是从:
1986年：第一台真空EPS成型机
1990年：第一台库尔特专利技术的低温成型机
1997年：第一台用于生产汽车内饰件的EPP成型机
2012年：第一台用于生产爆米花鞋底的ETPU成型机
2013年：第一台用于生产铝合金汽车发动机的低压铸造设备
2019年：第一台库尔特专利技术的电波成型机
目前，库尔特埃莎亚洲有限公司的250多名员工，分布在北京，上海，苏州，深圳，珠海，香港，以至在越南和菲律宾，都随时准备为客户提供快捷，专业的服务。2022年12月，库尔特将携其电波熔融技术亮相国际发泡技术（深圳）展览会（FOAM EXPO China），并将在展会期间分享其与 T.Michel Moulds合作研发的“模内泡沫粒子涂层(IMPFC)工艺”的最新进展，如何让EPP泡沫制品增加PP涂层，以获得不同颜色和抗紫外线性能？笔者将在下期为您揭晓~
