如何判度塑料厂是否添加了二次料.docx

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如何判度塑料厂是否添加了二次料

七个方法教你如何判度塑料厂是否添加了二次料（Re-grindresin）

塑料在射出成型时添加二次料（Re-grindresin）是塑料业界公开的秘密，而且还有业者宣称以目前的产业生态及削价竞争的环境下，如果不添加一些二次料根本就赚不到钱。

可是以质量观点来说，塑料添加二次料就意味着有强度降低，结构脆裂的风险。

其实想要控管二次料的使用，最好是双管齐下，一是明文规定在图纸上，不允许添加二次料，二是不定时的稽核塑料射出厂的生产状况，如果可以进一步控管每批塑料料进料时的MFI值，再抽检射出成品MFI值，应该就可以达到99％以上的塑料成品质量保证。

如果你是塑料厂的稽核人员，你知道要如何稽查塑料厂是否有偷偷地使用二次回收料吗？

这里教你几个方法：

∙到注塑/射出成型厂随机检查，直接从【烘料筒】或是【料斗】里直接抓一把塑料粒（resin）出来看，一般正常的塑料粒为长条的圆柱体切断而成，除了切断面外，其外观应为平滑圆形或椭圆条状；二次料一般是料头或不良品打碎而已，为不规则的形状，两者很容易辨认出来。

但是你不太可能天天24小时守在塑料厂盯着看。

另外，如果二次料也重新做过抽粒处理，那就比较难判断，但是基本上二次料的塑料粒形状，还是会和原塑料粒有点不一样，用点心观察一下塑料粒，并质问塑料厂为什么有不一样塑料粒出现，从中察觉是否有异样。

∙另外还有一个问题须注意，染色厂及改性抽粒厂也会添加二次料，而且很难用肉眼察觉。

这通常要用MFI值当做第一道关卡检查，第二道则是测试其冲击强度是否符合规格。

∙也可以计算塑料厂的塑料粒进货与成品的产出量是否不一致，并追查料头的去向。

（塑料粒进货量=塑料粒库存＋成品产出＋料头）

∙一般黑色的成品比较容易有添加二次料的可能，因为一黑抵万色，所以要特别抽查黑色料。

∙如果加进去的二次料是原来材料的料头，理论上比较没有颜色异色的顾虑。

但还是会有降解的风险，为免鱼目混珠，还是尽量不要允许厂商使用二次料，既使是相同塑料粒的料头。

∙一般有加二次料的成品，其结构会变得比较脆，可以做破坏性试验，强制将产品折断，会有『啪』声及断面发白较多者，可能是有添加二次料。

Postedby工作熊

八月3,2010

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关于塑料使用二次料（Re-gringnindresin）是否会造成降解（de-grating）的讨论，请教过一些专业人士，大部分的回答都是倾向【会】，但是否可以用MFI的数值来判断塑料成型时有否添加二次料的依准，业界则是莫衷一是，所以结论是『不确定但可以参考』，以下是一些归纳。

维基上对MFI的解释（英文）

如果纯就「技术」观点来看，MFI代表的是塑料熔融后的流动速率，而流动速率又取决于分子链的大小与互相纠缠的程度。

理论上，对『热塑型』的塑料而言，重复的加热及冷却的循环并不会改变塑料的分子链大小，所以MFI也不应该有所变化。

但是以上的观点有几项前提条件必须符合，才能确保MFI在添加二次料以后的数值真的不会改变：

∙所添加的二次料必须和原塑料粒（virgin）是来自同一型号的塑料粒，原则上连厂牌都要一样，最好还是同一批生产。

一般为使用原塑料粒使用过的料头。

∙二次料必须没有再加进其它的添加物及杂质。

∙二次料必须储存于适当的环境下并避免潮湿。

很多人认为MFI可以反应出塑料成型时有否添加二次料，其观点如下：

∙射出机的螺杆在推进时会剪断塑料的分子链。

所以塑料经过射出机的重新熔融次数越多，其分子链就会越短，而MFI也就会越高。

∙二次料的储存条件通常不好，常见被置于屋外任其风吹日晒与淋，材料特性大多变质。

∙二次料另有一种可能是在改性、染色厂时加进去的，尤其是黑色的塑料粒，其所添加的塑料可能来自各个不同厂牌的塑料，更有可能不是同一特性的塑料。

这时MFI的高、低就很难断定会变高还是变低。

根据经验，MFI一般都会变高。

有趣的是，如果拿同一支塑料料来比较其MFI值，则塑料射出成品后重新粉碎的MFI 值，一般会高出射出前的塑料粒约20%～50%。

至于为何会有20%～50%的差异，就要看射出厂的良心了。

（以上言论只是个人的整理，如果有误请来信通知讨论）

参考数据：

一般而言，塑料原料可大分为两大类：

「热塑性塑料」（Thermoplastic）及「热固性塑料」（Thermosetting）。

热塑性塑料在常温下通常为颗粒状，加热到一定温度后变成熔融的状态，将其冷却后则固化成型，若再次加热则又会变成熔融的状态，而可进行再次的塑化成型。

因此，热塑性塑料可经由加热熔融而反复固化成型，所以热塑性塑料的废料通常可回收再利用，亦即有所谓的「二次料」。

相反的，热固性塑料则是加热到一定温度后变成固化状态，即使继续加热也无法改变其状态。

因此，热固性塑料无法经由再加热来反复成型，所以热固性塑料的废料通常是不可回收再利用的。

一般的工程材料都是热塑型。

另外依UL标准（UL746D不超25%），一般建议在10%以内。

热塑性塑料受热的历程及行为

Postedby工作熊

七月25,2010

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热塑性塑料是我们使用最多的塑料种类，而且在控制良好的情况下，它还可以反复加工使用。

参考下图说明，这种塑料的加工范围介于熔点（Tm）及热裂解温度之间；其合理的使用范围介于玻璃转化温度（Tg）及热变形温度之间。

所以在选用这种塑料的时候，这四个温度扮演着极其重要的角色。

举例来说，某塑料的特性表入下：

∙玻璃转化温度为-10°C

∙热变形温度为80°C

∙熔点为150°C

∙热裂解温度为280°C

则表示该塑料具有下列可能特性：

∙在-20°C时会脆化。

∙在30°C时具有弹性，可作一般的操作及使用。

∙在100°C时虽还具有固体型态，但已经是软啪啪的状态了，而且其机械性能也已经大幅下降。

∙在180°C时就会熔化成液体状态。

∙高于280°C时会因热裂解而造成分子断裂，材料特性完全不同。

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热可塑性塑料（Thermo-plastics）在相对低温时，其分子运动会相对的受到限制，呈现出硬而脆的玻璃特性。

随着温度持续的上升达到Tg（玻璃转化温度）时，对于非结晶（Amorphous）塑料的分子链就开始增加运动并扩张（比容积增加），初期渐成黏滞性的橡胶态，当到达Tm（热裂解温度）时，分子链完全分解成为可运动的熔融液态；但是结晶（Crystalline）塑则因其紧密的分子链接构关系，在低温时也只能在极小范围内振动，一直要到Tm（热裂解温度）时，其分子链才会崩溃，并加快的急速运动并扩张而成熔融液态。

观察热可塑性塑料的行为，我们可以归纳出下列几项特点：

1.塑料在Tg温度以下时，其结构可是为是一种紧密堆栈的状态，而且结晶塑料的密度要大于非结晶塑料。

2.随着温度的上升，塑料的比容积增加（密度降低），分子链的运动空间增加（自由体积变大）。

结晶塑料在初期的热膨胀不大，一直要到Tm以上其比容积才会急速增加。

当达到完全熔融状态时，结晶塑料的热膨胀比非结晶塑料要大得多；反之，在冷却过程中，结晶塑料通常也比非结晶塑料有较大的收缩率。

3.非结晶塑料从软化到熔融，是渐进而无明显的熔点；结晶塑料的熔点则相当明确且狭窄。

4.塑料如果是在受压的状况下，分子链的运动会受到限制，因此Tg、Tm及受热比容积都会比无受压时来的小。

塑料的流变特性

Postedby工作熊

七月24,2010

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塑料（plastic）可以因热能和压缩而改变它的黏弹性，在流动时，塑料会因拉伸（Tensile）及剪切（Shear）的应力而改变其分子链的纠缠状态及方向。

塑料的熔融液体在流动场中，受力改变分子链的特性，称为『流变特性』，因为这种特性的影响，使得塑料熔融黏度因剪切速率（或拉伸速率）的增加而减少，不同于一般的牛顿流体，所以又称为『非牛顿流体特性』。

1.塑料加工过程中，密度的改变

塑料的密度会随着温度及受压缩程度的变化而改变。

温度高时密度小；受压缩程度大时密度大。

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塑料塑形后的成品在冷却过程中，如果可以缓慢且充分的收缩，则其最终密度应回复到常温时的稳定状态。

如果是急速冷却的话，则可能形成密度不足的结果（尺寸变大）。

2.熔融黏度

塑料熔融黏度，除了和分子链的活动性及分子链的长度有关外，基本上还受下列因素影响：

∙熔融体的温度：

温度越高，黏度越低。

∙受压缩的程度：

受压缩则自由体积变小，黏度就增加。

∙剪切速率：

在广泛的剪切速率范围内，速率越大，黏度越低。

当剪切速率接近于零时，则流体呈现牛顿流体特性（即黏度不受剪切速率影响）。

3.分子配向（Orientation）

由于流动场的限制，使得熔融液体的分子链产生了应力方向的差异，这个结果使得成形品在不同方向上产生不同的性质及收缩率。

一般而言，平行于流动方向的收缩率会大于其垂直方向。

分子配向、密度的分布、及冷却快慢上的差异，都会影响到成形品的收缩，而一件塑料成形品在不同部位的收缩率差异又是形成产品变形或是翘曲的最大凶手。

Postedby工作熊

七月28,2010

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塑料射出时的参数设定一般取决于五个条件：

温度、压力、速度、时间、计量。

以下将就这五个参数分别叙述。

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温度

一般料管的加热温度皆分为三段，前段温度较低，中、后段温度较高，各段的温差约5～10℃。

假如前段温度过高，则塑料粒熔融过早，树脂供给将会产生不均匀的现象（因为部份已熔融的粒子会在螺杆的进给部位形成块状）。

喷嘴温度由于直接接触模具及影响成形周期，所以温度也不需特别注意。

另外也要特别留意环境温度对成形部品后之收缩所造成的影响，最好可以维持在温度在25~28℃左右的常温。

另外环境湿度也会影响到成品的质量。

压力

1.射出压力（Injectionpressure）：

2.射出压力要考虑到材料的流动性、收缩率、与成形品的物性等影响而定。

射出压力的设定一般宜高不宜低，在实作上可以先设定为最高，待其它参数都停整完毕后，再根据充填的时间来适当调降。

3.保持压力（Holdingpressure）：

4.模穴内的溶胶压缩形成极大的内压，这内压会因为温度的降低而减小，但在浇口尚未冷凝并封住前，它仍有能力将溶胶挤出模穴，所以必须持续的给与适当地压力抵抗它，此称为保持压力，简称保压。

5.保持压力应配合熔融塑料的逐渐凝固所造成的内压降低而逐步减小。

不足的保压或保持时间会形成尺寸不足或凹陷；过大的保压则使成形品过于饱和而有应力残留。

6.背压（Backpressure）

7.当螺杆旋转，塑料依序向前推进时，背压的作用可以调节螺杆因作用力而向后对的速度。

o背压太高，螺杆旋退时间延长，对材料的剪断力也增加，容易使材料过热；背压太低，会使材料的混炼和计量精准度降低，同时也容易使进料卷入较多的空气，使成形品发生银条状的外观不良。

一般背压以５～１５Kg/cm2为宜。

o增加背压可增加螺杆对熔融树脂所做的功、消除未熔的塑料颗粒、增加料管内原料密度及其均匀程度、减少射出收压和翘曲等问题。

o背压被运用来提高料管温度，其效果最为显著。

o背压过大，对热敏性较高的塑料易分解；对低黏度的塑料可能会产生"流鼻"现象。

o背压太小，射出的成品可能会有气泡。

8.泄压（Suck-back,Decompression）

9.螺杆旋退结束，料筒前端（喷嘴部位）所积存的熔融材料是仍处于背压缩的状态，适当的使螺杆在无背压及不旋退的状况下抽退，可以使被压缩的熔融材料得到纾解，而不致由喷嘴部位滴落，此称为泄压。

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10.锁模力（Clampingforce）

11.熔融塑料被高压注射进模具后，为保持其产品成形会给予保持压力，这些压力会在模具内形成极高的反向撑开力量（cavitypressure），为了不让模具有被撑开的可能，塑料射出机的锁模单元必须给予足够锁模力，使模具不至于被撑开。

12.锁模力需求的计算一般以成品外观尺寸求出成品在开关模方向的投影面积。

o撑模力量＝成品在开关模方向的投影面积（cm2）×模穴数×模内压力（kg/cm2）。

o模内压力会随原料不同而异，一般原料取（350～400kg/cm2）。

o机器锁模力需大于撑模力量，且为了保险起见，机器锁模力最好大于撑模力量的1.2倍以上。