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為何塑膠使用回收二次料之後會降解強度會降低
塑膠部件使用回收二次料（re-grind resin）是個令工程師蠻頭疼的問題，因為二次料加得越多，塑膠降解（degradation）的情形就會越嚴重，進而降低塑膠原有的結構強度，也容易發生塑膠脆裂的問題，尤其是在必須承受應力的地方，通常會發生在卡勾及螺絲孔的位置。但是塑膠添加回收料，又是環保問題。
可是為什麼塑膠使用回收二次料就會降低其強度？
這個問題要分成兩個層面來探討。
一、回收二次料的料源
首先，你以為塑膠射出廠為什麼要添加二次料？為了環保可以消化沒用完的料頭？非也，是為了節省成本，因為二次料比較便宜。那你認為塑膠廠會乖乖地使用跟原塑膠粒一樣的塑膠料回收料嗎？例如你規定的塑膠粒是 Sabic(原GE) 的PC料，但廠商真的會拿到Sabic的PC回收料，還是不管哪一家的PC回收料都照收，更甚者，會不會拿ABS的混充PC料，所以越高檔的塑膠粒越不可允許廠商使用回收料，因為一定會越用越糟糕。
回收料還有另外一個不確定的因素，這些回收料通常都沒有被托善的儲存，經常可見擺放在場區的外面，任其風吹、日曬、雨淋，你應該有這樣的經驗，一張正常的塑膠製品椅子，擺放在陽光下曝曬一段時間後，就會開始退色，再經過一段時間就脆裂了，你應該可以想像這些回收料的物理特性已經降解了，品質完全無法管控。
二、塑膠射出前後MFI值的差異
其次，假設你的塑膠射出廠真的很有良心，完全遵守使用原塑膠粒的料頭，或購買到其他也是有良心的業者的相同廠牌相同特性的回收料。根據經驗，一般塑膠的MFI值在塑膠射出前後大約會增加20～30%以上，什麼是MFI值？這就表示塑膠經過射出的程序以後，塑膠的結構強度會降低。對於熱可塑性塑塑膠來說，其分子鏈屬於高分子結晶，彼此糾結在一起，形成高的結構強度，塑膠在經過射出機導螺桿的加熱推擠與剪切之後，其長分子鏈會被切斷成較短的分子鏈，分子量會降低，工程上稱之為鍛鏈作用(Chain Scission)，其分子間彼此糾結的強度就會減弱，所以強度就會降低。可以參考【塑膠的流變特性】一文
可是為什麼長分子鏈會被切斷呢？想看看，塑膠粒剛進入射出機的螺桿時為固體型態，它會先被已經加熱的螺桿強力推擠一邊往前行一邊融化，在塑膠融化以前其塑膠粒有些是被螺桿硬生生的切斷，融化後呈黏稠狀，如果螺桿的轉速太快，越靠近管壁的熔融塑膠就越有機會被液體的剪力剪斷其原本的分子鏈。
》回【塑膠射出】首頁
延伸閱讀：
塑膠成品脆裂的可能原因
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)
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訪客留言內容（Comments）
Hello 熊哥,
感謝您的回覆。染色廠表示因為要達到色差值在0.5以內, 因此會重複過抽直到色差符合。已經跟染色廠說明要管制的MI上限, 也放寬了色差的標準。 目前他們表示是可以作到不用過抽也可以達到一次混練的MI要求(真如同您的文章所描述的, 原塑料的MI再乘上約1.2~1.3), 只是會多一道功。她們用的只是很簡單的顏色分配拌粒的原理。不需要過抽, 就可以使MI達到我們要的目標。
染色廠也表示, 源頭還是要由大廠的原塑膠粒, 請他們盡量提供MI值較低的給他們染色, 比較可以避免此類問題。
在這邊, 是不是應該解釋MI是個指標, 他的上升背後的意義是材料的物性下降呢? 因為很多人都認為裂開與MI沒有相關性。傷腦筋。
而且經過與染色廠討論確認, 他們也表示過抽的確會造成物性下降, 只是不曉得是哪些物性。因為他們作的衝擊強度(IZOD), 彎曲模數, 彎曲強度等都沒有明顯的差異。這部分由於以前我們對於MI都不了解, 也不知道要去監控, 因此沒有針對這個指標去要求供應商。
現在想請教熊哥, 如果塑膠自行裂開(像是擋風玻璃被石頭砸中裂開的紋路)的話, 您會建議監控哪個物性表現? 硬度? 韌度? 還是其他的呢? 請不吝指教。
版大您好打擾您
請問二次料的塑膠元件間在進行超音波熔接時
會較無法完全密合嗎?
(假若超音波機功能完全正常下)
近來自家加工產品時要將旋蓋(LDPE材質)和紙盒(上有淋模PE材質)
利用超音波機加工黏合，常偶發熔接不完全現象
造成旋蓋和紙盒無法接著，旋蓋有脫落情形
懷疑旋蓋和紙盒是否參雜二次料
再請板上不吝嗇寶貴專業知識，謝謝
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Hello 版大您好,
看到您的文章真是如獲至寶。
目前我們也遭塑膠裂開的問題, PC/ABS的料, 成品是將塑膠射出包覆在金屬上, 目前不良率約為1/1000。
原料是白色, 經過染色廠染色後才送到我們這邊射出。
目前比較明顯得異常也是MI值的變化, 物性強度的部分, 拉伸強度, 彎曲強度及彎曲模數也都隨著MI上升而下降。
據染色廠自己表示, MI上升是因為他們坐了兩次”過抽”。想請教版大指導甚麼是”過抽”? 據了解就是把色母跟原料熔融在一起的製程。是這樣嗎?
而且聽說過抽次數越多, MI會越高。那這樣的過程不是跟使用回收料有異曲同工之妙嗎?
現在供應商又說加增韌劑可以改善MI及物性強度。但是如果多次過抽是異常製程, 添加增韌劑似乎不是解決之道, 應該是避免異常得過抽製程吧?
想聽聽版大您的看法如何? 不知道有甚麼方向可以建議呢?