再論塑膠二次料添加的品質控管機制

在塑膠射出成型業界,如果沒有特別規定,一般都會在原裝塑膠(Virgin resin)裡面摻雜一些回收的二次料(Regrind resin),其實這也無可厚非,回收料的添加既可以節省成本,又有利資源回收,保護地球資源嘛!只是添加塑膠的回收料會影響到一些塑膠成型的結構強度與品質,包括縮收率、強度、耐火等級、顏色等,添加二次的方法與步驟管控非常重要,不可不慎。







根據 UL946D 的規定,摻雜的二次料如果小於 25%,就不需要再重新做 UL 的認證,但這只是針對防火等級的規定,至於其他的尺寸變化、顏色的差異還是要特別的小心;另外還有一點需要特別注意的就是結構強度了,這點可以參考另一篇文章【為何塑膠使用回收二次料之後會降解強度會降低】。

這裡工作熊想強調的是添加二次料時的注意事項,在工業界的實際運作過程中,我們常常會發現怎麼同一批進來的塑膠射出成品,有些塑膠殼組裝起來完全沒有任何問題,無論是強度、韌度與尺寸都符合標準,可是就是有些塑膠件特別的脆,結構上完全無法支撐一定的設計應力,其實如果有這種現象就很有可能是出在二次料的添加過程。

其實,二次料添加的步驟中有兩個重點需要特別注意

可是有些公司可能經驗不足,或便宜行事,只使用手動的方式來混合二次料與原裝塑膠,這樣其實非常容易造成原裝料與二次料混料不均勻,當二次料都集中在某些塑膠件的時候,這些塑膠件的強度就會急速地降低。

另外一個情形是老師傅添加進去的二次料很有可能僅憑感覺,每次添加二次料的量可能都不一樣,或許這一批的二次料少一點,下一批的二次料則多一點,這樣其實也會造成不同批量間機械特性的變異。

有些公司或許會採用自動供料系統,這些系統號稱可以同時抽取不同料筒裡的原裝塑膠粒與二次料,然後在一起送進射出機的料筒裡(hopper)達到混合的效果,但這些機器可能在安裝初期的時候沒有問題,時間一久,缺乏維修或管理,以至於有些輸送的料管有所阻塞或進料的數量不準,造成有時候二次料太多,有時候二次料太少的問題。

一旦二次料的比率不同,射出成品的機械特性就會跟著改變,結果是每次交貨進來的塑膠品質都不一致。


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延伸閱讀:
MFI與塑膠二次料/回收料的關係 (MFI & Re-grinding resin)
七個方法教你如何判度塑膠廠是否添加了二次料 (Re-grind resin)
塑膠成品脆裂的可能原因 (The possibility reason for brittle plastic parts)


訪客留言內容(Comments)

熊哥您好:
小弟有幾個問題請您不吝賜教…因為小弟的公司是做面板的,而目前遇到幾個問題卻不知道該去何處尋找答案,想麻煩您幫我看看了…
1.請問一般在業界是否有訂定 回收料添加比例 的規範?
2.而MI值以及它的脆性是否也有訂定相關的規範呢?
3.有人在規範部件的外觀縮水的嗎?
不好意思那麼多問題…麻煩您了!! 謝謝!!

阿猴;
1. 關於回收料比率的問題,可以參考這篇文章http://www.researchmfg.com/2010/08/plastic-mfi-re-grinding-resin/,我先把你要這這一段文字放在這裡吧,依UL標準(UL746D 不超25%),一般建議在10%以內。UL的表準是以防火等級的計算的,UL認為如果是在25% 以內的同材質回收料,還是可以符合其防火的等級要求。至於機械特性,就沒有定論了,這就要看你當初設計時有沒有放進去安全係數,完全要以實際經驗來判斷了。
2. 一般的塑膠粒廠商都會訂定MI值,可使如果你的塑膠需要染色,那就會裂化,但不會定義脆性。
3. 外觀縮水不屬於機械強度的品質問題,完全是見仁見智的看法,必須由公司內部的品管與工程人員一同決定是否可以接受然後簽訂限度樣品,原則上部可以影響功能,還要站在消費者的角度來看外觀,假設自己是個外行的消費者,你是否看得到縮水?你是否會在意這樣的縮水?

日後有機會再來談談我們公司如何訂定外觀標準~

熊哥您好:
1.所以關於回收料的添加比例,雖然UL有訂定相關的規範,但是否有遵守還是得看廠商的良心嗎? 亦或者業界有自行訂定的回收料添加比例呢? 可以看到其他廠商所訂定的相關規範嗎?
2.熊哥所說的一般廠商都會訂定MI值,是指廠商自行做實驗所得的數據結果嗎? 還是會統一使用ASTM 訂定出來的結果呢? 而這些資料能找得到嗎?
3.熊哥你的公司有自行訂定的一套外觀標準嗎? 是每家公司都會有自己的外觀縮水標準嗎? 這種資料外人能看得到嗎?
熊哥非常感謝您之前的回答~~~我受益良多!
只是小弟我對這個行業還有太多的不懂,不好意思問題很多,要麻煩您了! 謝謝!!

阿猴;
1. 關於MI值,建議你可以參考我之前寫得幾篇關於MI的問題分析。這裡有多篇關於塑膠及MI的整文章http://www.researchmfg.com/plastic-injection/。由於添加回收料並無標準,也因為太難訂定,所以沒有人敢打包票加多少回收料不會影響產品品質,以我的公司為例,我們會在圖面上標示不可田家回收料,這樣子的單品價錢當然會比較高一點,然後排人不定時抽查塑膠射出廠的生產狀況並檢驗MI值來確保無添加回收料。
2. 一般的塑料原廠都會訂定其MI值以及使用何種規範,只要照著其規範就可以,ASTM 只是規範的其中之一。
3. 我們公司的外觀要求不可以有縮水。這就牽涉到當初模具設計試產時時否就有針對這些縮水的外觀做確認與檢查並解決。所以我之前才跟你說,一般都會簽限度樣品,如果當初試產就已經有縮水,你現在要叫它沒有縮水可以就要修改模具或是更改射出條件,會不會有什麼副作用就不得而知了。


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