فوم EVA چیست و چه کاربردهایی دارد؟

فوم EVA چیست: فوم EVA نوعی فوم پلاستیکی با ساختار سلول بسته است که از کوپلیمریزاسیون اتیلن و وینیل استات تولید می‌شود و به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فردی همچون نرمی، انعطاف‌پذیری بالا، وزن سبک، مقاومت در برابر آب و مواد شیمیایی، خاصیت ضربه‌گیری عالی و عایق حرارتی و صوتی مناسب، در صنایع گوناگونی از جمله تولید کفش، اسباب‌بازی، لوازم ورزشی، بسته‌بندی، خودروسازی و ساختمانی کاربرد گسترده‌ای دارد و به دلیل غیر سمی و بی‌بو بودن (در گریدهای خاص)، در تماس با پوست و حتی برخی مصارف مرتبط با مواد غذایی نیز ایمن تلقی می‌گردد.

انواع فوم EVA و تفاوت‌های آن‌ها

فوم EVA (اتیلن-وینیل استات) به دلیل تنوع در ویژگی‌ها و کاربردهای گسترده‌اش، در انواع مختلفی تولید می‌شود. این تنوع ناشی از عوامل گوناگونی از جمله میزان وینیل استات موجود در کوپلیمر، دانسیته، سختی، رنگ، ضخامت و فرآیندهای تولید متفاوت است. شناخت این تفاوت‌ها به مصرف‌کنندگان و تولیدکنندگان کمک می‌کند تا فوم EVA مناسب برای کاربرد مورد نظر خود را انتخاب کنند. در این محتوا به بررسی جامع انواع فوم EVA و تفاوت‌های کلیدی آن‌ها خواهیم پرداخت.

1. دسته‌بندی بر اساس میزان وینیل استات (VA):

یکی از مهم‌ترین عوامل تعیین‌کننده خواص فوم EVA، درصد وینیل استات موجود در ساختار آن است. افزایش میزان VA معمولاً منجر به نرم‌تر و انعطاف‌پذیرتر شدن فوم می‌شود، در حالی که کاهش آن فوم را سخت‌تر و مقاوم‌تر می‌کند. بر این اساس، می‌توان فوم‌های EVA را به دسته‌های زیر تقسیم کرد:

• فوم EVA با درصد VA پایین (Low VA Content): این نوع فوم معمولاً حاوی کمتر از 10% وینیل استات است. آن‌ها از نظر ساختاری شبیه به پلی‌اتیلن با چگالی کم (LDPE) هستند و دارای سختی و مقاومت کششی بالاتری می‌باشند. کاربردهای این نوع فوم بیشتر در مواردی است که نیاز به استحکام و دوام بالا وجود دارد، مانند برخی از اجزای صنعتی و بسته‌بندی‌های محافظ.
• فوم EVA با درصد VA متوسط (Medium VA Content): این دسته از فوم‌ها حاوی بین 10% تا 30% وینیل استات هستند. آن‌ها تعادلی بین نرمی و سختی دارند و از انعطاف‌پذیری مناسبی برخوردارند. کاربردهای رایج آن‌ها شامل کفی کفش، ضربه‌گیرها، و برخی از قطعات خودرو است.
• فوم EVA با درصد VA بالا (High VA Content): این نوع فوم دارای بیش از 30% وینیل استات است. آن‌ها بسیار نرم، انعطاف‌پذیر و لاستیک‌مانند هستند. خاصیت ارتجاعی و جذب ضربه بالایی دارند و برای تولید محصولاتی مانند زیراندازهای یوگا، فوم‌های بهداشتی و اسباب‌بازی‌های نرم مناسب هستند.

2. دسته‌بندی بر اساس دانسیته (Density):

• دانسیته یا چگالی فوم EVA، جرم آن در واحد حجم است و تأثیر مستقیمی بر سختی، استحکام و وزن آن دارد. فوم‌های EVA در دانسیته‌های مختلفی تولید می‌شوند:
• فوم EVA با دانسیته پایین (Low Density): این فوم‌ها سبک و نرم هستند و خاصیت ارتجاعی خوبی دارند. برای کاربردهایی که وزن کم و انعطاف‌پذیری مهم است، مانند بسته‌بندی‌های محافظ سبک و برخی از لوازم ورزشی، مناسب هستند.
• فوم EVA با دانسیته متوسط (Medium Density): این فوم‌ها تعادلی بین وزن، سختی و استحکام دارند. کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف از جمله تولید کفی کفش، قطعات داخلی خودرو و مواد عایق دارند.
• فوم EVA با دانسیته بالا (High Density): این فوم‌ها سنگین‌تر و سخت‌تر هستند و مقاومت فشاری بالایی دارند. برای کاربردهایی که نیاز به استحکام و دوام زیاد است، مانند ضربه‌گیرهای سنگین، محافظ‌های صنعتی و برخی از اجزای ساختمانی، مناسب هستند.

3. دسته‌بندی بر اساس سختی (Hardness):

سختی فوم EVA معمولاً با استفاده از مقیاس Shore A اندازه‌گیری می‌شود. فوم‌های EVA در طیف وسیعی از سختی تولید می‌شوند:

• فوم EVA نرم (Soft EVA Foam): این فوم‌ها دارای درجه سختی پایین در مقیاس Shore A هستند و بسیار انعطاف‌پذیر و راحت می‌باشند. برای تولید محصولاتی که نیاز به نرمی و راحتی دارند، مانند کفی‌های طبی، پدهای محافظ و اسباب‌بازی‌های کودکان، مناسب هستند.
• فوم EVA با سختی متوسط (Medium Hardness EVA Foam): این فوم‌ها سختی متعادلی دارند و برای کاربردهای عمومی که نیاز به ترکیبی از نرمی و استحکام است، مانند زیراندازهای ورزشی و برخی از قطعات خودرو، استفاده می‌شوند.
• فوم EVA سخت (Hard EVA Foam): این فوم‌ها دارای درجه سختی بالایی هستند و مقاومت فشاری و سایشی خوبی دارند. برای تولید محصولاتی که نیاز به دوام و محافظت بالا دارند، مانند کیف‌های سخت، محافظ‌های صنعتی و برخی از اجزای کفش‌های ایمنی، مناسب هستند.

4. دسته‌بندی بر اساس فرآیند تولید:

روش تولید نیز می‌تواند منجر به ایجاد انواع مختلف فوم EVA با ویژگی‌های متفاوت شود:

• فوم EVA قالبی (Molded EVA Foam): این نوع فوم با استفاده از قالب‌های مخصوص و تحت حرارت و فشار تولید می‌شود. این روش امکان ایجاد اشکال پیچیده و دقیق را فراهم می‌کند و برای تولید قطعات خاص مانند کفی‌های ارگونومیک کفش و محافظ‌های سفارشی مناسب است.
• فوم EVA ورقه‌ای (Sheet EVA Foam): این نوع فوم به صورت ورقه‌های بزرگ تولید شده و سپس به ابعاد و اشکال مورد نظر برش داده می‌شود. این روش برای تولید محصولاتی با سطح صاف و یکنواخت مانند زیراندازها، پازل‌ها و مواد بسته‌بندی مناسب است.
• فوم EVA تزریقی (Injection Molded EVA Foam): در این روش، مواد EVA مذاب به داخل قالب تزریق شده و پس از سرد شدن، شکل قالب را به خود می‌گیرد. این روش برای تولید قطعات سه بعدی با حجم بالا و هزینه تولید پایین مناسب است، مانند برخی از اجزای کفش و اسباب‌بازی‌ها.

5. سایر دسته‌بندی‌ها:

علاوه بر موارد فوق، فوم EVA می‌تواند بر اساس ویژگی‌های خاص خود نیز دسته‌بندی شود:

• فوم EVA ضد آب (Waterproof EVA Foam): این نوع فوم به دلیل ساختار سلولی بسته خود، جذب آب بسیار کمی دارد و برای کاربردهایی که در معرض رطوبت قرار دارند، مانند لوازم ورزشی آبی و کفپوش‌های استخر، مناسب است.
• فوم EVA ضد الکتریسیته ساکن (Anti-Static EVA Foam): این فوم‌ها با افزودن مواد خاصی تولید می‌شوند که از تجمع بار الکتریکی ساکن جلوگیری می‌کنند و برای بسته‌بندی قطعات الکترونیکی حساس مناسب هستند.
• فوم EVA با رنگ‌ها و طرح‌های مختلف (Colored and Patterned EVA Foam): فوم EVA به راحتی رنگ‌آمیزی و طرح‌دار می‌شود و برای تولید محصولات جذاب و متنوع مانند اسباب‌بازی‌ها، لوازم التحریر و دکوراسیون استفاده می‌شود.
• فوم EVA با قابلیت بازیافت (Recycled EVA Foam): با توجه به اهمیت مسائل زیست‌محیطی، تلاش‌هایی برای تولید فوم EVA از مواد بازیافتی صورت گرفته است که می‌تواند به کاهش ضایعات و حفظ منابع کمک کند.

فوم EVA به دلیل تنوع در خواص و قابلیت‌هایش، یک ماده بسیار پرکاربرد در صنایع مختلف است. درک تفاوت‌های بین انواع مختلف فوم EVA بر اساس میزان وینیل استات، دانسیته، سختی و فرآیند تولید، به انتخاب مناسب‌ترین نوع فوم برای هر کاربرد کمک می‌کند. این تنوع به تولیدکنندگان امکان می‌دهد تا محصولاتی با ویژگی‌های دقیق و عملکرد مطلوب تولید کنند و به مصرف‌کنندگان اجازه می‌دهد تا محصولاتی را انتخاب کنند که به بهترین نحو نیازهای آن‌ها را برآورده سازد. با پیشرفت‌های مداوم در فناوری تولید، انتظار می‌رود که انواع جدید و پیشرفته‌تری از فوم EVA با کاربردهای نوآورانه به بازار عرضه شوند.

مزایا و معایب فوم EVA نسبت به سایر فوم‌ها

مزایای فوم EVA نسبت به سایر فوم‌ها:

فوم اتیلن-وینیل استات (EVA) به دلیل ترکیبی منحصربه‌فرد از خواص، در بسیاری از کاربردها بر سایر فوم‌ها ارجحیت دارد. این مزایا عبارتند از:

• وزن سبک: یکی از برجسته‌ترین مزایای فوم EVA، وزن بسیار کم آن است. در مقایسه با فوم‌های پلی‌یورتان متراکم یا فوم‌های لاستیکی سنتی، EVA به طور قابل توجهی سبک‌تر است. این ویژگی آن را برای کاربردهایی که وزن یک عامل مهم است، مانند تولید کفش‌های ورزشی، اسباب‌بازی‌ها و تجهیزات حفاظتی، ایده‌آل می‌سازد. وزن سبک‌تر منجر به راحتی بیشتر در استفاده و کاهش هزینه‌های حمل و نقل نیز می‌شود.
• نرمی و انعطاف‌پذیری بالا: فوم EVA بسیار نرم و انعطاف‌پذیر است و خاصیت ارتجاعی فوق‌العاده‌ای دارد. این ویژگی آن را به یک ماده عالی برای ضربه‌گیری و جذب شوک تبدیل می‌کند. در مقایسه با فوم‌های پلی‌اتیلن سفت و سخت یا فوم‌های پلی استایرن شکننده، EVA می‌تواند فشارهای وارده را به خوبی توزیع کرده و از آسیب دیدگی جلوگیری کند. این خاصیت در تولید کفی کفش، پدهای محافظ و بسته‌بندی‌های حساس بسیار ارزشمند است.
• مقاومت در برابر آب: فوم EVA به طور طبیعی در برابر آب مقاوم است و رطوبت را جذب نمی‌کند. این مزیت مهم آن را برای کاربردهایی که در معرض رطوبت یا آب قرار دارند، مانند تشک‌های یوگا، اسباب‌بازی‌های آبی، و قطعات مورد استفاده در فضای باز، بسیار مناسب می‌سازد. در مقابل، بسیاری از فوم‌های دیگر مانند فوم پلی‌یورتان اسفنجی، آب را جذب کرده و ممکن است دچار پوسیدگی یا رشد باکتری‌ها شوند.
• عایق حرارتی و صوتی مناسب: فوم EVA دارای خواص عایق حرارتی و صوتی خوبی است. ساختار سلول بسته آن به کاهش انتقال حرارت کمک کرده و می‌تواند به عنوان یک عایق حرارتی موثر عمل کند. همچنین، این فوم می‌تواند تا حدی از انتقال صدا جلوگیری کند و در کاربردهایی مانند عایق‌بندی صوتی یا زیرسازی کفپوش‌ها مفید باشد. در مقایسه با برخی فوم‌های با چگالی کم، EVA عملکرد بهتری در این زمینه ارائه می‌دهد.
• غیر سمی و بی‌بو (بسته به گرید): بسیاری از گریدهای فوم EVA غیر سمی و بی‌بو هستند و برای استفاده در تماس با پوست و حتی برخی کاربردهای مرتبط با مواد غذایی ایمن محسوب می‌شوند. این ویژگی آن را به یک انتخاب مناسب برای تولید اسباب‌بازی‌های کودکان، پدهای بهداشتی و بسته‌بندی مواد غذایی (با گریدهای خاص) تبدیل می‌کند. در مقابل، برخی فوم‌های دیگر ممکن است حاوی مواد شیمیایی مضر یا بوی نامطبوع باشند.
• قابلیت پردازش آسان: فوم EVA به راحتی قابل برش، قالب‌گیری، سوراخکاری و چسباندن است. این ویژگی فرآیند تولید را ساده‌تر و مقرون به صرفه‌تر می‌کند. تولیدکنندگان می‌توانند به آسانی اشکال و اندازه‌های مختلف را از فوم EVA ایجاد کنند. در مقایسه با برخی مواد دیگر که نیاز به تجهیزات پیچیده و فرآیندهای دشوار دارند، EVA کاربری آسان‌تری دارد.
• مقاومت شیمیایی نسبی: فوم EVA در برابر بسیاری از مواد شیمیایی، روغن‌ها و حلال‌ها مقاومت نسبی خوبی از خود نشان می‌دهد. این ویژگی طول عمر و دوام آن را در محیط‌های مختلف افزایش می‌دهد. در مقایسه با برخی فوم‌های حساس‌تر، EVA می‌تواند در شرایط سخت‌تری نیز عملکرد مطلوبی داشته باشد.
• دوام و طول عمر بالا: فوم EVA از دوام بالایی برخوردار است و در برابر سایش، پارگی و فشارهای مکرر مقاومت خوبی نشان می‌دهد. این امر منجر به طول عمر بالای محصولات ساخته شده از این فوم می‌شود و آن را به یک انتخاب اقتصادی در بلندمدت تبدیل می‌کند.
• تنوع در رنگ و ضخامت: فوم EVA در طیف گسترده‌ای از رنگ‌ها و ضخامت‌ها تولید می‌شود که این امر امکان طراحی و تولید محصولات متنوع را فراهم می‌کند و نیازهای مختلف کاربران را برآورده می‌سازد.

معایب فوم EVA نسبت به سایر فوم‌ها:

با وجود مزایای فراوان، فوم EVA نیز دارای معایبی است که در برخی کاربردها ممکن است محدودیت ایجاد کند:

• مقاومت حرارتی محدود: فوم EVA در دماهای بالا ممکن است تغییر شکل داده یا ذوب شود. مقاومت حرارتی آن معمولاً از برخی فوم‌های تخصصی مانند فوم سیلیکون یا فوم‌های پلی‌یورتان با گرید حرارتی بالاتر، کمتر است. بنابراین، برای کاربردهایی که در معرض حرارت شدید قرار دارند، EVA ممکن است گزینه مناسبی نباشد.
• مقاومت فشاری در بلندمدت: در صورت اعمال فشار مداوم و سنگین، فوم EVA ممکن است دچار فشرده‌سازی دائمی شود و خاصیت ارتجاعی اولیه خود را از دست بدهد. این امر به ویژه در کاربردهایی مانند مبلمان یا تشک‌های با کیفیت پایین‌تر ممکن است رخ دهد. برخی فوم‌های پلی‌یورتان با چگالی بالا، مقاومت فشاری بهتری در بلندمدت دارند.
• قابلیت اشتعال: فوم EVA یک ماده پلاستیکی است و قابل اشتعال است. اگرچه برخی گریدهای آن با مواد ضد حریق ترکیب می‌شوند، اما به طور کلی مقاومت آن در برابر آتش به اندازه برخی مواد دیگر مانند فوم‌های سرامیکی یا فوم‌های مقاوم در برابر آتش نیست.
• حساسیت به برخی حلال‌ها: در حالی که مقاومت شیمیایی EVA نسبتاً خوب است، برخی حلال‌های قوی می‌توانند آن را حل کرده یا به آن آسیب برسانند. بنابراین، در کاربردهایی که در معرض مواد شیمیایی خاص قرار دارد، باید سازگاری EVA با آن مواد بررسی شود.
• پایداری UV محدود: قرار گرفتن طولانی مدت در معرض اشعه ماوراء بنفش (UV) خورشید می‌تواند باعث تخریب و تغییر رنگ فوم EVA شود. برای کاربردهای خارجی که در معرض نور مستقیم خورشید قرار دارند، ممکن است نیاز به استفاده از گریدهای مقاوم در برابر UV یا پوشش‌های محافظ باشد.
• هزینه در برخی موارد: بسته به نوع، چگالی و ویژگی‌های خاص، فوم EVA ممکن است در مقایسه با برخی فوم‌های پایه مانند فوم پلی‌اتیلن با چگالی کم، هزینه بیشتری داشته باشد.

آیا فوم EVA ضد آب است؟

بله، فوم EVA به طور طبیعی در برابر آب مقاوم است و رطوبت را جذب نمی‌کند.

آیا فوم EVA سمی است؟

بسیاری از گریدهای فوم EVA غیر سمی و بی‌بو هستند و برای تماس با پوست ایمن محسوب می‌شوند.

چگونه فوم EVA را بچسبانیم؟

می‌توان از چسب‌های مخصوص فوم، چسب‌های حرارتی یا چسب‌های دوطرفه برای چسباندن فوم EVA استفاده کرد.

آیا می‌توان فوم EVA را رنگ کرد؟

بله، می‌توان فوم EVA را با استفاده از رنگ‌های اکریلیک یا رنگ‌های مخصوص پلاستیک رنگ کرد.

تفاوت فوم EVA با فوم معمولی چیست؟

فوم EVA معمولاً نرم‌تر، انعطاف‌پذیرتر، مقاوم‌تر در برابر آب و سبک‌تر از برخی فوم‌های معمولی مانند فوم پلی استایرن است.

آیا فوم EVA برای کفش مناسب است؟

بله، فوم EVA به دلیل سبکی، نرمی و خاصیت ضربه‌گیری بالا، ماده‌ای رایج در تولید زیره و کفی کفش‌های مختلف است.

چگونه فوم EVA را تمیز کنیم؟

معمولاً می‌توان فوم EVA را با آب و صابون ملایم تمیز کرد.

آیا فوم EVA قابل بازیافت است؟

بازیافت فوم EVA امکان‌پذیر است اما زیرساخت‌های بازیافت آن در همه جا به طور گسترده وجود ندارد.