重新加工不合规的材料?

作者:本刊编译自Plastics Technology 发布时间:2022-07-29
重新加工不合规的材料和需求量低的材料,这对于配混商和环境保护而言都是有利的,但如何确保这种加工合规呢?在此介绍一种方法。


图1

不需要的或者不合规的材料通常可以通过少量地混合到良好的材料中来将其物尽其用 

如今,当我们试图尽可能减少碳足迹的时候,也希望尽可能多地回收利用资源,这不仅是为了提高盈利能力,也是为了减少废物的产生。

对于配混商们而言,常见的做法是,以一定的低百分比将那些在熔体流动性、灰分含量等方面不太合规的材料添加到A级良品材料中进行重新加工,同时确保整个产品的合规性。这样,配混商们就不必低价卖掉被当作废料的不合规材料,还能腾出宝贵的仓库空间,不合规的材料也不会被填埋。

当这种不合规的材料是某种级别材料(在此称之为级别Z)的不良品时,我们可以轻松地说:下一次再加工Z级材料时,只需要将一些不良的Z级材料撒到加工的优良Z级材料中即可。但是,如果你有一些材料(在此称之为级别Y)每3年才加工一次,该怎么办?或者,如果你有一些为客户试用而生产的材料,但最终客户不要了,导致你的仓库被这些材料占用,你很可能不会再加工它们,该怎么办?

这就需要利用“non-like for like mixing”策略计算出级别Y与级别Z相混合的恰当的量。

第一个也是最难克服的障碍是说服商业团队和高层管理人员,告诉他们这是可接受的。记住,你卖的是一种材料规格,而不是一个特定的等级。当你把产品卖给客户时,你卖给他们的是拥有某些性能的产品,如拉伸强度、熔体流动性等,而不是简单的 Z 级产品。

那么,如何确定Z级与Y级混合的正确的百分比呢?有很多种方法,每一种都有其优缺点, 在此介绍的方法是使用简单的欧几里得度量,对此,任何工艺工程师都可以用 Excel 电子表格来完成。

第一步是将你生产的所有级别的材料按级别名在Y轴、性能在X轴制成一个电子表格(见表1)。有了所有这些变量后,就可以用简单的欧几里得度量来计算一个级别的性能与另一个级别的性能之间有多大的差距。当你为所有级别的材料做完这些之后,就可以收集数据,进行比较和对比,见表2。 

表1 材料性能比较


拉伸强度MPa

MFR, g/10 min

夏比冲击强度,@   23℃,kJ/m2

级别Z

37

7

3.4

级别Y

36

18

2

级别X

18

19

59

表2 不同级别材料性能的欧几里得度量差距


级别Z

级别Y

级别X

级别Z

0

11.2

60.0

级别Y

11.2

0

59.8

级别X

60.0

59.8

0

请注意,在材料性能方面,级别Z和级别Y非常相似,得分11.2,但级别Z和级别Y与级别X(得分59~60)却相差很远,所以将它们混合在一起可能不是个好主意,或者,如果要将它们混合在一起,速度要非常慢。

如果你有很好的经验,比如,之前将30%的滑石粉级别的材料以5%的再加工率混入到40%的滑石粉级别中,就获得了一个欧几里得度量分数,那么,就应该能够以5% 的再加工率混合这两种欧几里得度量分数不同的级别。

如果你没有这方面的经验,就要小心行事,慢慢适应。也就是说,少量试着将性能最相似的材料混合在一起,开始时以1%~3%的再加工率进行混合,测试性能后,再逐渐增加再加工的添加率,测试性能,看看效果如何。

最后需要注意以下几点:

1. 通常在进行比较之前,需要对材料的性能变量进行标准化,所以,得分不同的性能对相似性的得分没有特别大的影响。

2. 如果某些性能对客户而言要比其他性能更加重要,那么可以权重这些性能。比如,如果拉伸强度比密度更重要,可以在配方中增加权重,使拉伸强度的差异要比密度的差异表现得更加明显。

3. 完成后,需要审核表格,以确保没有加入性能完全不同的两种材料,比如,根据终端客户的要求,不能将那些无抗划伤性能的材料加到有此性能的材料中,或者,不把玻纤填充的材料添加到那些滑石粉填充的材料中。

4. 欧几里得度量是计算相似度最简单的方法, 但是,还有许多潜在的更准确的方法可以而且也值得去探索。

5. 有些终端产品确实对于使用什么样的原材料是有限制的,因此,在实施前,要与客户及法规团队一起,审查任何潜在的不相似的混合机会。

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