MuCell微發泡射出成型技術

　

一、關於微發泡射出製程技術

塑膠微發泡射出製程(MuCell®)是將超臨界流體(N2或CO2)注入射出機料管中,透過螺桿將超臨界流體與塑料混鍊成均勻單相流體。超臨界流體與熔融態高分子之勻相混合物在射出過程中因為瞬間壓降造成熱力學不平衡，使得流體進入模穴後氣體得以從熔融態塑料當中擴散成核並長成均勻微細氣泡。含有微細氣泡的塑料經模具冷卻固化得到微細發泡成品。此一製程省去傳統製程的保壓階段而節省製程周期時間同時解決傳統射出產品不均勻收縮與翹曲變形等問題而大幅提昇產品尺寸精度。另外，微發泡製程較一般射出製程有較短的生產週期，其產品因使用氣體做為發泡媒介而兼具製程環保、產品輕量化的優點且產品塑料可回收。

二、 微發泡成型技術研發歷程

1993年MIT授權Trexel公司進行商業化製程研發，1997年發展出PS微細押出發泡製程(MuCell)，Engel於2000年推出微細發泡射出成形機(MuCell Molding)，1998年3月Trexel公司在台灣提出申請射出製程專利，2000年10月Asahi chemical宣稱開發完成Amotec技術，1998年台灣ITRI/UCL開始進行微細押出發泡製程之研發；1999~2000年持續研發微細發泡押出及射出技術。

三、微發泡成型技術優勢及應用領域

微細發泡成型技術具有優越之物性，其泡孔密度非常高(106~109cells/cm3)，其發泡體密度可控制在0.03~0.95之間，且具有高抗張力及壓縮強度，在高熱下穩定性高、低熱傳導係數、適用於低溫，介電常數低，訊號傳輸性能佳。無污染潔淨度高，可適合製造生醫多孔性材料，並且與未發泡成品相較之下，有高衝擊強度、高韌性、比強度、高耐疲勞性，且產品壽命較長。

１．微細發泡成型技術，有以下幾項優勢：

– 產品減重
– 節省原料成本
– 縮短製程周期時間
– 降低射壓
– 降低鎖模力
– 降低或消除應力殘留
– 較少的收縮與翹曲
– 優越的機械特性
– 降低生產對環境的衝擊

２．可應用的領域十分廣泛：

– 食品包裝– 減少包裝材料之使用量
– 汽車與航太工業
– 防震與高比強度
– 運動器材
– 減重及高防震(吸震)
– 電線電纜材
– 重量輕且較低介電常數
– 纖維、包裝材
– 絕佳之絕熱、透氣排汗
– 表面處理– 低磨擦力
– 建材
– 採光罩、透氣櫥櫃,隔音材etc.
– 濾材– 微細開孔過濾材、透氣材,etc

　

微細發泡材相較傳統發泡材質而言，更具商業價值，主要使用高分子材料有ABS、PE、PP、PS、TPR、PU、PET、PVC、SMC、PMMA、PA、Fluoropolymers．．．等；因為絕熱性佳，比強度高，可作為隔熱材、緩衝材等，能夠減少製程中材料成本，節省能源使用量，加工製程較安全，較符合環保要求，可回收再加工使用，如冷氣機管路襯套、房屋汽車之隔熱板、民生/工業用保溫材、食品包裝容器或微波加熱盤…等等，都是此項技術能夠加以運用之範圍。