XPE フォームと EPE: 片方の冷却壁が厚いままである理由

XPE フォームは、架橋された独立気泡ポリエチレンフォームです。ソフトクーラーでは、外側シェルと食品グレードのライナーの間に位置し、内容物を冷たく保つ実際の働きをします。ほとんどの販促用クーラーバッグに使用される安価な非架橋ポリエチレンフォームである EPE とほぼ同じに見えますが、仕様書ではこの 2 つは単に「PE フォーム」と書かれることがよくあります。違いは数か月後、一方のクーラーのベースと背面パネルが元の厚さの半分まで平らになり、もう一方のクーラーは平らになっていないときに現れます。このガイドでは、XPE とは何か、EPE、IXPE、および EVA との違い、保冷力と耐久性に対する XPE の意味、および承認したサンプルが顧客が実際に受け取るクーラーとなるようにフォームを指定する方法について説明します。これは Sealock (YiFuLong Outdoor Gear Co., Ltd.) によって書かれたもので、同社は 20 年以上にわたり、中国の東莞とベトナムのホーチミン市の工場で高周波溶着と縫製構造の両方を備えた断熱バッグを製造してきました。

XPE フォームとは

すべてのポリエチレンフォームは同じ樹脂から始まります。両者を分けるのは、材料が発泡する前にポリマー鎖が互いに結合しているかどうかです。でXPE化学架橋剤 (通常は DCP などの過酸化物) を発泡剤と一緒にポリエチレンに混合し、シートを押し出し、発泡オーブンで加熱すると両方の反応が引き起こされます。鎖は三次元ネットワークに結合し、発泡体は細かく均一な独立気泡に膨張します。IXPE同じアイデアですが、トリガーが異なります。化学薬品の代わりに、シートが発泡する前に電子ビーム照射によって架橋されます。これにより、架橋剤の残留物が残らず、より微細なセルとより滑らかな表面が生成されます。EPE中国では「パールコットン」として販売されており、架橋されていません。物理的な吹き込みガスを使用して直接押し出されて膨張するため、より大きなセルを備えた、より軽くて柔らかいフォームが得られます。

クロスリンクされたネットワークが、XPE の動作が異なる理由です。 EPE の細胞壁が押しつぶされると、チェーンが互いに滑り、押し込まれた場所に留まることがあります。 XPE では、結合が構造を引き戻します。永久的な圧縮に対する耐性という 1 つの特性が、クールな購入者が気づくほぼすべての実際的な違いを生み出します。

架橋の失敗により防止される: 圧縮永久歪み

エンジニアはこれを圧縮永久歪みと呼んでいます。フォームが圧縮された状態で保持された後に回復できない厚さの割合です。これが、安いクーラーが一シーズン後に「冷たさを保てなくなった」という静かな理由であり、クーラーのレビューで何度も現れる苦情です。断熱値は厚さによって異なります。 10 mm の壁が 6 mm に完全に押しつぶされた場合、クーラーは最も重要な断熱材の大部分を失い、バッグには何も壊れていないように見えます。

ソフトクーラーは、ほとんどの購入者が想像しているよりも頻繁に圧縮されます。ベースは使用するたびに氷と飲み物の全重量を支えます。クーラーバックパックの背面パネルは、何時間も着用者に押し付けられます。ユーザーはバッグを平らに折りたたんで保管するか、車のトランクに押し込みます。そして、顧客が実際に手に触れるまで、このバッグは通常、30 ～ 45 日間の製造と海上輸送を経て、輸出用カートンの中で他のカートンの下に何週間も折りたたまれ、圧縮されます。 1 か月間強く折り畳まれた EPE はカートンから永久的な折り目を持つ可能性があり、その折り目は弱い断熱材の細い線です。

化学的に架橋された PE フォームのメーカーのデータシートでは、通常、室温で荷重下で 22 時間後の圧縮永久歪みが約 2% ～ 11% の範囲であると記載されています。これは膨張率に応じて、低膨張で密度の高いグレードが最もよく回復します。その安定性が、XPE が夏ではなく数シーズンにわたって性能を維持することが期待されるクーラーに指定されている主な理由です。

実際に保冷力を決めるのは密度だけではなく厚さです

熱はフォームの熱伝導率に比例し、その厚さに反比例する速度で冷たい壁を通過します。実際には、壁の厚さを 2 倍にすると、壁を通過する熱がほぼ半分になることを意味します。そのため、クーラーの仕様において最初に決定すべき数値は厚さです。

ここで密度はよく誤解されます。一般に、「高密度」フォームの方が断熱性が高いと考えられています。データシートには別のことが書かれています。ある中国メーカーの架橋 PE フォームの仕様では、熱伝導率は 30 ～ 35 倍 (約 29 kg/m3) の膨張率で 0.040 W/m・K 以下であり、5 倍 (約 200 kg/m3) の膨張では 0.095 W/m・K にまで上昇します。固体ポリマーが多いほど、熱の通り道が多くなります。密度が高くなると、構造が強化されます。圧縮耐性、耐穿刺性、耐摩耗性が向上し、バッグが半分空になったときにも形状を維持できる壁が得られます。冷却器の正しい選択は、壁がつぶれないように十分に高い密度と、目標保持時間を達成するのに十分な厚さです。

泡は熱収支の一部にすぎません。通常、ジッパーや開閉部、縫い目、バッグを開ける回数によって、優れたフォームを備えたクーラーが実際に適切に機能するかどうかが決まります。厚い XPE 壁は、断熱材が入っていない縫製された縫い目の後ろや、標準的なコイル ジッパーから冷気が漏れる蓋の下で無駄になっています。私たちのガイド防水性と気密性のあるジッパー閉鎖側をカバーし、ソフトクーラーバックパックの製造方法フォームがビルド内のどこに入るかを示しています。

見たことのない水と匂いと泡

上の表のすべてのフォームは独立気泡であるため、フォーム自体は水をほとんど吸収しません。架橋 PE のデータシートでは、24 時間浸漬後の吸水量が約 0.02 ～ 0.05 g/cm² であると記載されています。しかし、「クーラーが臭い」と「壁に水が入った」は、ソフトクーラーに関する最も一般的な苦情の1つです。原因が泡であることはほとんどありません。これはライナーの縫い目が開いていたり、ライナーが密閉されずに縫製されていて、ライナーとシェルの間の隙間に溶けた水が入り込んでいる状態です。独立気泡フォームは水を吸収しませんが、閉じ込められた水は排出または乾燥できず、酸っぱくなります。解決策はライナーの構造にあります。密閉されたチャンバーに高周波の縫い目で溶接されたライナーが、バッグの寿命の間、フォームを乾燥した状態に保ちます。私たちの記事食品グレードのソフトクーラー製造基準ライナーの材質とシーリングについて詳しく説明します。

フォームに関するコンプライアンスに関する最もよくある質問にも、同じロジックで答えられます。泡は食べ物に触れません。ライナーはそうします。当社の断熱製品シリーズ全体で、すべてのクーラーは食品グレードのインナーライナー (モデルに応じて、TPU メンブレン、PEVA フィルム、または食品グレードの防水ライナー) を使用しており、仕向け市場向けの食品接触テストがそのライナーで実施されています。このフォームは、食品との接触を目的とするものではなく、断熱性、圧縮安定性、および REACH などの化学物質への適合性を目的として指定されています。

持続可能性のトレードオフ

クロスリンクには、リサイクルコンテンツや製品寿命を目標にしているブランドが知っておくべきコストが 1 つあります。 XPE を元に戻すのと同じ結合により、通常の熱可塑性プラスチックのように溶融および再形成が阻止されるため、架橋 PE フォームは EPE のように機械的にリサイクルできません。 EPE の端材やスクラップは再研磨して再押し出すことができます。製品の持続可能性のストーリーが断熱材のリサイクル可能性に依存する場合、それは EPE に有利になります。製品の寿命が長く、交換頻度が低いかどうかに依存する場合は、XPE が有利になります。シェル生地のリサイクルコンテンツの主張は別の問題であり、ガイドで説明されています。リサイクルされた持続可能なクーラーバッグ.

どのフォームがどのクーラーに適しているか

一度に数時間使用する販促用クーラーや食料品用クーラーの場合、EPE が賢明な選択です。軽くて安価で柔軟性があり、午後に数杯の飲み物を運ぶバッグの中でその弱点が問題になることはほとんどありません。このクラスのバッグは通常、24 時間クラスの製品です。

氷を詰めて何時間も運び、甲板に落として来シーズンも活躍することが期待される屋外用、釣り用、または船舶用クーラーの場合、XPE の方が優れています。ベースとバックパネルの厚みを保ち、バッグの構造をより強固にし、シェルとライナーを周囲に溶接する際の熱と圧力に耐えます。厚い XPE 壁により、溶接クーラーが 48 時間クラスに達します。最も重いビルドでは最大 50 mm の XPE が使用されます。

EVA フォームは、特に当社の気密ジッパー付きバックパックのいくつかのように、より柔らかくクッション性の高いコアや成形形状が必要な場合に、高級品として XPE と並んで使用されます。フォーム全体を超えて、PU フォーム、真空断熱パネル、EPP、エアロゲルは、より高いコストで最大の保持時間を追求するブランドにとってのオプションです。断熱層が製品タイプにどのように対応するかについてのより広い視野については、以下を参照してください。断熱クーラーバックパックの製造そしてTPU 対 PVC シェル.

Tech Pack でフォームを指定する方法

生産におけるフォームの問題のほとんどは、単に「PE フォーム、10 mm」という仕様に起因しています。購入者を保護する仕様には 5 つのことが挙げられます。 1 つ目は完全なフォーム タイプです。EPE、XPE (化学架橋)、または IXPE です。 2 つ目は密度または膨張率です。これは、30 倍 XPE と 15 倍 XPE は同じ厚さの異なる材料であるためです。 3 番目は、パネルあたりの厚さです。通常、ベースと蓋には側壁よりも多くのフォームが必要となるためです。 4番目は構造です。フォームが表面のフィルムまたは布地にラミネートされているかどうか、および単一シートであるか接着層であるかです。 5つ目は、サンプルが承認される前に合意されるコールドホールドの検証方法です。

サンプルは適切なフォームを使用すると簡単に作成できますが、大量注文は間違ったフォームを使用すると簡単に作成できるため、最後の点が重要です。当社の工場では、コールドホールドは、マルチチャンネル熱電対温度テスターを使用して非破壊的に検証されます。いくつかのプローブが、積載されたバッグの底部、中間壁、および蓋付近に配置され、時間の経過とともに記録されるため、結果は単一点ではなく壁全体を反映します。 IQC での受入れフォーム チェック、IPQC での溶接および縫製中の工程内チェック、OQC での最終チェックと組み合わせて、リクエストに応じて SGS または QIMA サードパーティ検査を利用できるため、バイヤーはフォームを信頼するのではなく、バルク結果を承認されたサンプルと比較することができます。

当社の断熱材別クーラー

画像	モデル	断熱と構造	リンク
	24Lソフトクーラートート(SL-I230)	20 mm XPE、840D TPU、気密ジッパー、IPX7、高周波溶接、最大 48 時間	ビュー
	28L 密閉ジッパークーラーバックパック (SL-I274)	3 cm EVA コア、840D TPU、食品グレード TPU メンブレン、気密ジッパー、最大 48 時間	ビュー
	20L ロールトップ漏れ防止クーラー (SL-I288)	クローズドセル EPE、840D TPU、溶接ロールトップ、食品グレードのライナー、最大 48 時間	ビュー
	保冷クーラーバックパック（SL-I075A）	EPE フォーム、840D PVC ターポリン、PEVA ライナー、36 缶	ビュー

OEM 注文に応じて、すべてのモデルを異なるフォームのタイプまたは厚さで構築できます。 MOQは300個から始まり、サンプルには7〜15日、大量生産には30〜45日かかります。新しい成形部品などの複雑なカスタム開発にはさらに時間がかかります。

よくある質問

Q: XPE フォームとは何ですか?

A: 化学的に架橋された独立気泡ポリエチレンフォーム。ポリマー鎖は発泡前に結合してネットワークを形成するため、微細で均一なセル構造が得られ、非架橋 EPE フォームよりも圧縮後の回復性に優れています。断熱、クッション、浮力の目的で使用され、ソフトクーラーではシェルとライナーの間の断熱壁として使用されます。

Q: XPE と EPE フォームの違いは何ですか?

A: どちらも独立気泡ポリエチレンフォームです。 XPE は架橋されており、より硬く、より細かい気泡になっており、繰り返しまたは持続的な負荷がかかってもその厚さを維持します。 EPE は架橋されていません。軽くて柔らかく、安価ですが、圧縮すると永久硬化が起こります。 EPE は機械的にリサイクルできます。 XPEではできません。

Q: XPE と IXPE の違いは何ですか?

A：架橋法です。 XPE は過酸化物などの薬剤で化学的に架橋されます。 IXPEは電子線照射により架橋されます。 IXPE はセルが細かく、表面が滑らかで、架橋剤残留物がありませんが、コストが高くなります。ほとんどの低温壁には、XPE が実用的な選択肢です。

Q: ソフトクーラーが一シーズン後に保冷できなくなったのはなぜですか?

A: 最も一般的な原因は、特にベースとバックパネルで永久的に圧縮されたフォームと、ライナーの継ぎ目が開いて壁に水が浸入したことです。架橋フォームと溶接密閉ライナーが両方に対応します。

Q: 高密度フォームは断熱性が優れていますか?

A: それ自体ではありません。密度の高いフォームは、固体ポリマーがより多く含まれるため、通常、熱伝導性がわずかに高くなります。密度は圧縮耐性と耐久性を高めます。厚さはホールド時間を稼ぎます。優れたクーラー仕様は両方を設定します。

Q: XPE フォーム食品は安全ですか?

A: クーラーの中では、泡が食品に触れないようにしてください。シェルと食品グレードのライナーの間に封入されており、食品との接触試験はライナーで行われます。フォームは断熱性能と REACH などの化学物質への準拠が指定されています。

Q: ソフトクーラーのフォームはどれくらいの厚さでなければなりませんか?

A: 目標保持時間によって異なります。薄い EPE 壁は 24 時間クラスのバッグに適しており、日中使用することができます。厚い XPE 壁は 48 時間クラスに達し、最も重いビルドでは最大 50 mm を使用します。保持時間と使用例を教えていただければ、パネルごとのフォームと厚さを推奨し、サンプルで検証します。

ここで引用したフォームの特性範囲は、架橋ポリエチレンフォームのメーカーが公開しているデータシートに基づいており、グレードや発泡倍率によって異なります。特定の材料の値をサプライヤーに確認してください。保持時間は氷の量、周囲温度、クーラーを開ける頻度によって異なります。