تولید محصولات فومی؛ فوم های EVA، EPDM، TVRG، LDPE
فوم‌ها دارای ویژگی‌هایی مانند سبکی، جذب نیروی ضربه، عایق حرارتی و صوتی، انعطافپذیری و قابلیت پرکردن فضاهای خالی دارند. در این مقاله به ساختار فوم، ماهیت فوم و انواع فوم به طور کامل اشاره خواهیم کرد.
ماهیت فوم
فوم یک ماده سبک و با مقاومت بالا است که از طریق افزودن نوعی ماده مخمری به ماده اصلی محصول بهوجود میآید و بهصورت حباب‌های هوا درون یک ماده جامد تشکیل میشود. این حباب‌های هوا باعث ایجاد سبکی و عایق در ماده خواهند شد. فوم معمولا از موادی مانند پلاستیک، لاستیک، فلزات سبک و چوب ساخته میشود. فوم ها از نظر ماهیت به 2 دسته تقسیم می‌شوند.
فوم جامد
فوم جامد یک جسم سبک است که بهوسیله ایجاد حفره‌های هوا درون ماده ایجاد میشود. این حفره‌ها باعث می‌شوند فوم دارای وزن کمتر و قابل فشردن باشد. فوم‌های جامد نیز می‌توانند خواص عایق حرارتی و عایق صوتی داشته باشند. یکی از نمونه‌های شناختهشده فوم جامد، پلی‌استایرن است که در مواردی مانند ساخت وسایل حمل‌و‌نقل، اجسام ورزشی و محصولات تزیینی استفاده میشود. همچنین، فوم‌های جامد می‌توانند در ساخت اسفنج، کف پوش‌ها، صندلی‌ها و بسیاری از محصولات یوتیلیتی دیگر نیز مورد استفاده قرار بگیرند. این نوع فوم از موادی مانند پلاستیک، لاستیک، فلزهای سبک و چوب ساخته میشود. فوم جامد دارای خصوصیات سبکی و عایق‌بری است و برای کاربردهای متنوعی در صنایع مختلف مورد مصرف قرار میگیرد.
فوم مایع
فوم مایع یک نوع فوم است که در حالت مایع بهوجود میآید. این نوع فوم از موادی مانند صابون، شامپو، ژل و محصولات شیمیایی دیگر ساخته میشود. فوم مایع دارای خصوصیات جذب و حجم بالا است و برای کاربردهای متنوعی در صنایع مختلف مورد استفاده قرار میگیرد. به عنوان مثال در صنعت غذایی برای تولید محصولاتی مانند کرم‌های خامه از فوم مایع استفاده میشود. همچنین در صنعت تولید پوشاک برای پاشش رنگ و رنگرزی قطعات پارچه از فوم مایع بهره میبرند. فوم مایع با ترکیب مناسب مواد و فرآیندهای تولید، خصوصیات مختلفی مانند جذب، حجم بالا و خاصیت تمیزکنندگی را به محصولات می‌بخشد. این خصوصیات باعث می‌شوند که فوم مایع در صنایع مختلف برای بهبود عملکرد و کارایی محصولات استفاده شود.
ساختار فوم
فوم‌ها از نظر ساختار به 2 دسته تقسیم می‌شوند و هر کدام در محصولات فومی خاصی کاربرد دارند. در ادامه آنها را معرفی کردهایم.
فوم سلول بسته
فوم سلول بسته یک نوع فوم است که در ساختار آن سلول‌های بسته و متصل به یکدیگر قرار دارند. این سلول‌ها معمولاً با یک پوسته یا غشاء نازک احاطه شده‌اند که باعث می‌شوند هوا در داخل سلول‌ها حبس شود و فوم سلول بسته را نسبت به فشار و ضربه، پایدارتر و مقاومتر کند. فوم سلول بسته از موادی مانند پلاستیک، لاستیک، فلز و سایر مواد شیمیایی تشکیل میشود. این نوع فوم بهدلیل ساختار سلولی خود، دارای خصوصیات عایق‌بر و جذب ضربه است. به همین علت، برای تولید محصولاتی مانند عایق‌های حرارتی و صوتی، بستهبندی، تولید قطعات خودرو و تزئینات داخلی استفاده میشود.
فوم سلول باز
فوم سلول باز نیز یک نوع فوم است که در ساختار آن سلول‌ها با یکدیگر ارتباط مستقیم ندارند و بهصورت باز و متصل بههم قرار میگیرند. این سلول‌ها عمدتا توسط پوسته‌های نازک احاطه نشده‌اند و هوا بهآسانی در داخل آنها جابهجا میشود. این فوم معمولا از موادی مانند فوم پلی‌اتیلن، پلی‌یورتان و لاتکس تشکیل میشود. این نوع فوم بهدلیل ساختار باز خود، دارای خصوصیات نرم و انعطاف‌پذیر است. به همین علت در صنایع مختلف از فوم سلولباز در تولید محصولاتی مانند پتو، فرش، کفپوش، صندلی‌های نرم و مبلمان استفاده میشود. فوم سلول باز با تغییر در ترکیب مواد و روش‌های تولید، خصوصیات مختلفی مانند نرمی، انعطافپذیری، سبکی و پایداری را به محصولات می‌بخشد. این خصوصیات باعث می‌شوند که فوم سلول باز در صنایع مختلف برای ایجاد راحتی و آسایش در محصولات کاربرد داشته باشند.
انواع فوم
در ادامه به معرفی 3 نوع از محصولات فومی می‌پردازیم.
این فوم در صنایع ورزشی، خودروسازی، الکترونیک، بستهبندی، ساختمانی و آرایشی و بهداشتی کاربرد دارد. این فوم بهدلیل خواص منحصربهفرد خود در بسیاری از صنایع و کاربردها جایگزینی مناسب برای محصولات فومی دیگر مانند فوم پلی یورتان و فوم پلی اتیلن است.
فوم EPDM
فوم EPDM (Ethylene Propylene Diene Monomer) نوعی فوم سلول بسته است که از مواد پلیمری مانند اتیلن، پروپیلن و دی انیل مونومر تشکیل شدهاست. این نوع فوم بهدلیل خواص منحصربهفرد خود در بسیاری از صنایع و کاربردها استفاده می شود.
این فوم دارای خواص عایق حرارتی، عایق صوتی، مقاومت در برابر شرایط آبوهوایی سخت، انعطافپذیری و مقاومت در برابر خوردگی است. بنابراین، این فوم مانند بسیاری از محصولات فومی دیگر در بسیاری از صنایع و کاربردها مورد استفاده قرار میگیرد. این فوم در صنایع خودروسازی، ساختمانی، الکترونیک، نفت‌وگاز و بستهبندی کاربرد دارد.
فوم TVRG یا LDPE
فوم LDPE یک نوع فوم پلاستیکی است که از ماده پلی اتیلن با پایینترین سطح چگالی ساخته میشود. این فوم دارای ویژگی‌هایی مانند مقاومت دربرابر آب، عایق برقی، مقاومت خوب در برابر شیمیایی‌ها، انعطافپذیری، سبکی و عملکرد حرارتی مطلوب است. این فوم عمدتا در صنایع مختلفی مانند بستهبندی، عایقسازی، سازه‌های مکانیکی و امور خطرات کاربردهای زیادی دارد.
کارخانه تولید فوم معمولا از موادی مثل فوم پلی یورتانو لاتکس که یک نوع پلیمر است، محصول تولید می‌کند. این نوع محصولات از تخلخل بالایی برخوردار هستند که بهدلیل وزن سبک و خواص عایق‌های حرارتی و صوتی، در مصارف مختلف مورد استفاده قرار میگیرند.
:: کاربرد و انواع لایه ورق فومی برای صنایع مختلف ::
لایه ورق فومی از مواد مهم و اساسی هستند که در صنایع مختلف مانند ماشین‌سازی، ساخت تجهیزات و ابزارآلات و ساختمان‌سازی استفاده می‌شوند. ورق فومی انواع مختلفی دارد که هرکدام در زمینه خاصی کاربرد دارند. در ادامه درباره انواع لایه ورق، کاربردها و ویژگیهای آن توضیح می‌دهیم.
لایه ورق فومی چیست؟
در دهه ۱۹۵۰ برای صنعت گرافیک با استفاده ار هسته فوم یا تخته فوم، ورق فوم ساخته و تولید شد. این ماده درواقع یک لایه تشکیل‌شده از مواد فومی با میزان چگالی بالا است. ورق فوم اغلب با موادی مانند پلی‌اتیلن، نئوپرن و پلی‌یورتان تهیه میشود و ویژگیهای خاصی دارد.
ویژگیهای ورق فومی عبارت‌اند از:
- قابلیت تولید در طرح، ابعاد، اندازه و رنگ‌های مختلف
- ساختار غیرقابل نفوذ
- دارای قابلیت عایق صوت، برودت و حرارت
- قابل استفاده در دماهای مختلف
- مقاوم در برابر نفوذ آب
- قابلیت برش و پانج‌کردن آسان
- قابل استفاده در صنایع متعدد
لایه ورق فومی EVA، لایه ورق EPDM و لایه ورق LDPE، ۳ نوع رایج و پرمصرف ورق فومی هستند که در طرح، رنگ، ابعاد، اندازه‌های گوناگون با کاربرد متفاوت تولید می‌شوند.
ساختار لایه ورق EVA چگونه است؟
لایه ورق EVA از ۲ ماده اتیلن‌وینیل استات به‌میزان ۱۰ الی ۴۰ درصد و پلی‌اتیلن ساخته میشود. به‌طور کلی، فوم EVA از مواد پلیمری اتیلن‌وینیل استات، پلی‌اتیلن و ترکیب این ۲ تشکیل شده است.
درصورتی‌که در میزان ترکیبات این ماده تغییر داده شود، می‌توان فوم‌هایی با میزان متفاوتی از سختی، تراکم، انعطافپذیری، رنگ، شفافیت و ویژگیهای دیگر تولید کرد.
ورق‌های EVA از ویژگیهای قابل توجهی مانند ساختار غیرقابل نفوذ، خاصیت ضدآب، سمی‌نبودن، انعطافپذیری و نرمی بالا، چگالی پایین، شفافیت و براقیت بالا برخوردار هستند.
مزایای این نوع ورق، دوام فوق‌العاده، کارکرد عالی، حفظ مقاومت در دمای کم و رطوبت، قابلیت عایق حرارت، استحکام در برابر اشعه UV و ماورای بنفش، مقاومت در برابر شکستگی و ترک‌خوردگی است.
این نوع ورق را می‌توان با ماده‌ای مانند لاستیک و وینیل جایگزین کرد. این فوم با تراکم، ضخامت و شکل‌های گوناگونی تولید میشود.
از لایه ورق فومی EVA در چه زمینه‌ای استفاده میشود؟
عایقسازی سرما و گرما یکی از موارد استفاده از لایه ورق EVA است. از این لایه ورق در زمینه صنایع و ساخت وسایل زیر استفاده میشود:
- تولید تجهیزات دریایی: فوم EVA بهدلیل چگالی بسیار کم، برروی آب معلق می‌ماند.
- عایقبندی صدا: در مکان‌هایی مانند استودیو موسیقی، باشگاه‌ها و دیوار کلینیک‌های روان‌شناسی و درمانی برای جذب صدا، دیوارها را با این فوم پوشش می‌دهند.
- مهدکودک‌ها: برای جلوگیری از وقوع حوادث مختلف، کف و دیوار مهدکودک‌ها را با فوم EVA پوشش می‌دهند.
- تجهیزات نظافتی: برای تولید دستمال‌های مخصوص و تی‌های بزرگ از این لایه فوم استفاده میشود.
- تولید تجهیزات ورزشی: از ورق فوم EVA برای ساخت کفپوش‌های ورزشی و باشگاهی، فوم رولر و زیرانداز یوگا استفاده می‌کنند.
- ساخت اسباب‌بازی: ورق‌های EVA رنگ‌بندی متنوعی دارند، به همین دلیل برای ساخت اسباب‌بازی به‌کار برده می‌شوند.
- ساخت کیف و کفش: قابلیت‌های این فوم مانند انعطافپذیری، عدم جذب رطوبت و استحکام و دوام بالا باعث‌شده برای تولید کتانی، کفش و کیف بسیار مورد استفاده قرار بگیرند.
- تولید تجهیزات ارتوپدی: فوم EVA در ساخت محصولاتی مانند فوم آتل‌بندی، محافظ گچ پا، زانوبند و قوزک‌بند کاربرد دارد.
- بستهبندی: تجهیزات و ابزارآلاتی که ظرافت یا حساسیت بالایی دارند، با فوم‌های EVA بستهبندی می‌شوند.
لایه ورق فومی EPDM چیست؟
ورق EPDM از جنس لاستیک و دارای ویژگی‌هایی مانند خاصیت ارتجاعی و برگشت‌پذیری بوده و مقاومت بسیار زیادی در برابر اسیدها و بازها، آب‌نمک، تغییرات جوی، و حرارت دارد.
این ورق در برابر نور، حرارت و ضد شعله مقاومت خود را به‌خوبی حفظ می‌کند. ورق فوم EPDM با رنگ مشکی به ضخامت ۲،۳،۴،۵ الی ۱۵ میلی‌متر، با طول ۳۳۰ و عرض ۱۰۰ سانتی‌متر تولید میشود.
ویژگی‌ها و مزایای بسیار مهم این فوم عبارت‌اند از:
- ساختار یکپارچه، منسجم و غیرقابل نفوذ
- مقاوم در برابر فشار و پارگی
- مستحکم در برابر حرکات، لغزش‌ها و جریان‌ها
- عایق الکتریکی فوق‌العاده
- عایقبندی رطوبت، مایعات، آب، هوا، سرما و گرما
- آب‌بندی قطعات کاپوت، پنجره، درب و صندوق‌عقب خودرو
- آب‌بندی سیال
- قابلیت استفاده در محیط‌های دارای مواد اسیدی و بازی
- توزیع قطعات قالب‌گیری‌شده اتومبیل‌ها مانند پد پدال با استفاده از لایه ورق EPDM
زمینه‌های مصرف لایه ورق فومی EPDM
از ورق EPDM بهدلیل قابلیت‌ها و ویژگیهای ایده‌آل و شاخصی که دارد، در زمینه‌ها و صنایع زیر به‌طور گسترده استفاده میشود:
- ساختمان‌سازی
- صنایع الکتریکی
- صنعت بستهبندی
- تجهیزات صنعتی
- ساخت لنت
- تولید انواع واشر
- سیستم بخار
- ابزارآلات کشاورزی
- سیستم لوله‌های صنعتی
- نیروگاه برق
- ساخت قطعات مکانیکی
- خودروسازی
جمع‌بندی
در این مقاله به بررسی انواع محصولات فومی، ماهیت و ساختار آنها اشاره شد. این محصولات در صنایع زیادی مثل خودروسازی، آرایشی و بهداشتی، ساختمانی، الکترونیک، نفت و گاز و بستهبندی کاربرد دارند.