​欧洲电气电子产品轮回塑料设计实用指南（四）源自再生的实践案例

在这些案例中，设计者/制造商创建了演示件，以展示在批量生产过程中有效地重复利用源自WEEE的PCR塑料的可能性和寻衅。
案例的目标是在产品质量上欠妥协，并在可能的情形下履行面向再生的设计指南。

下文节选了飞利浦和惠而浦两个家电企业的实践案例，供大家参考。

飞利浦（PHILIPS）

在PolyCE项目中，飞利浦的目标是开拓新的观点和有形的演示件原型，以测试再生塑料的极限和可能性。
通过运用源自再生的设计方法，并着眼于开拓的3个关键支柱（插入的繁芜性等级工具、材料批准6个步骤以及不雅观察与学习原则），飞利浦完成了多个演示件案例。
这3个支柱构成了《指南》所述的“插入式方法”的根本。
演示件则探索了“插入式方法”履行的可能性，并就办理材料验证、美学标准、长期生产稳定性和材料可用性方面的寻衅供应了实践履历。
下面依次先容飞利浦真空吸尘器、男士剃须刀、Senseo咖啡机3个详细案例。

飞利浦地板照顾护士演示件——真空吸尘器

飞利浦对真空吸尘器均履行并展示再生材料的质量。
通过对现有产品的部件和哀求进行提炼，飞利浦确定了对13个零件进行模塑试验和生产零件验证，并比拟利用原生ABS与利用消费后再生等级ABS（PCR ABS）在质量（CTQ）测试[涉及冲击、景象、美学（高光玄色）和疲倦测试］中的紧张差异。
飞利浦在加工过程中创造，优化加工参数可以补偿模具紧缩、圆形零件的平整度和较低的熔体温度。
这也是开拓该演示件过程中付出最大努力的地方。
由于飞利浦已在该产品中利用了再生PP，可以利用源自WEEE的再生塑料制造功能完好的无袋真空吸尘器，包括未喷漆的入门级型号和喷漆的高端型号。
在新的设计谋略下，飞利浦真空吸尘器利用超过75%的再生塑料，与之前的型号比较再生塑料利用量增加了45%。
在开拓该演示件之前，早期的模塑试验已经证明了当今一些再生塑料的质量非常高。
在某些情形下，再生材料的表现乃至超出了审美预期，如高光玄色真空吸尘器的演示件所呈现的样子非常完美。

飞利浦男士剃须刀

剃须刀的内框对功能性和都雅性哀求不高，但飞利浦这一部件每年的塑料利用量达到130吨。
在这一部件上成功运用再生塑料，意味着飞利浦将朝着运用再生材料的目标迈出了一大步。
但该部件对尺寸稳定性、耐水性（IP67）、跌落测试和耐化学性方面有着严格的质量哀求（CTQ’s），因此飞利浦测试了玄色消费后再生PC/ABS（PCR PC/ABS）和浅灰色工业后再生PC/ABS（PIR PC/ABS）两种材料的干系性能。
结果表明，再生PC/ABS的耐化学性低于原生等级。
这导致剃须刀在利用过程中受到施加在适配器插头入口部分的力影响而形成小裂痕，进而影响产品的水密性，未能达到所哀求的性能。
为理解决稍高的紧缩率，飞利浦探索了不须要改换模具的设计思路，包括调度零件的工艺窗口和优化模塑成型参数。
但是，上述两种方案均未能办理问题，须要制订新的设计思路以降落该模块的力和公差，因此仍需对模具进行轻微调度。

Senseo Eco演示件

飞利浦向咖啡机部门提出述求——通过闭合循环方法开拓最具可持续性的Senseo咖啡机。
在该演示件项目中，飞利浦选择对现有模型进行优化。
基于已上市的产品，飞利浦评估了将再生塑料整合到产品中的不同可能性，在Senseo咖啡机和其他浓缩式咖啡机上进行模塑试验和产品验证。
结果表明，运用再生ABS（PCR）和再生PC（PIR）取得了很好的效果。
但为知足市场需求，飞利浦还面临巨大的寻衅——供应多个颜色的产品。
飞利浦与Sitraplas一起进行探索，并开拓出拥有丰富颜色的再生PC，包括绿色、牛轧糖棕色、漫射白色、深玄色和烟熏半透明玄色。
专业的再生企业MGG聚合物公司为飞利浦供应了大型外壳部件所需的高光泽、深钢琴玄色的再生ABS。
Senseo Eco演示件是飞利浦战胜材料可用性、热稳定性和颜色自由度等寻衅的主要案例研究。
同时，该案例还减少了产品的碳足迹，有助于提高消费者的环保意识，达到超出预期的效果。
终极，该产品的再生材料含量达到75%，成为将再生塑料融入新产品的精良案例之一。

总体来说，通过上述演示件可以得出结论，设计者/制造商只需进行轻微的设计变更，源自WEEE的消费后再生ABS和PC/ABS以及工业后再生PC都可在新的电子设备中得到运用。
当面对严苛的产品哀求时，设计者/制造商则须要在材料层面进一步开拓。
例如，在上述演示件案例中，飞利浦须要对再生PC/ABS的耐化学性和再生ABS的球压耐受性进行额外研究。
在某些情形下，进行轻微的设计变动或制订新的设计规则也可以填补这一点。

飞利浦的演示件项目形成了如下的关键履历：

（1）与零件设计干系的特性，如抗冲击性、耐化学性、材料紧缩率和塑性强度等，须要进一步的材料开拓。

（2）再生ABS零件的IEC球压哀求可能导致在90℃以上失落效。

（3）利用再生ABS可以达到飞利浦对颜色和光泽度的高哀求。

（4）随着韶光的推移，模具污染会增加商业案例本钱，须要更频繁的清洁。

（5）再生塑料的气味正在改进。

（6）飞利浦目前只乐意在本钱降落的情形下改用可持续材料。
这是合乎逻辑的，由于“插入式方法”并不会改进质量和/或增加功能性。

（7）利用再生塑料时须要更多的验证事情和本钱。

（8）RoHS和REACH安全等商业风险始终干系，再生企业可以办理这些风险。
飞利浦鼓励再生企业在可能的情形下进行更频繁的批次测试和同等性统计过程掌握。

（9）税收优惠、采购阶段再生材料补贴或原生塑料税等形式的财政补偿，有助于产生有利的商业案例，并改变企业在大批量、低利润消费品中利用PCR塑料的竞争环境。

（10）市场数据显示，并非所有消费者/国家都哀求利用更多的再生塑料。

（11）近年来,源自WEEE的再生塑料的质量不断提高，玄色再生ABS等级目前已靠近原生级。
下一个，紧张步骤是通过复合、颜色分类或化学/物理再生技能实现颜色自由。

（12）用于美国市场的产品利用的材料须要UL列名。
UL黄卡测试的干系本钱对付再生企业的生产批量来说常日过于昂贵。
最主要的是，与原生塑料的注册比较，再生企业须要交付更多的批次，这进一步增加了运营本钱，未来须要公正的竞争环境。

（13）由于每种产品和部件都须要验证，企业从原生塑料转向再生塑料须要韶光。

惠而浦（Whirlpool）

惠而浦在PolyCE项目中开拓的演示件的紧张目标是有效地重复利用源自WEEE废物流的闭环再生塑料（PCR）。
为此，单个零件或产品须要达到常日和预期的质量和性能水平。
惠而浦针对该项目进行了多个系列的材料测试试验，以表征关键材料的物理机器性能。
在得到有利结果的情形下，该项目进行了实验室规模的材料测试和生产规模的模塑试验，以创建有形的证据。
该项目的重点放在由CaCO3添补再生（PCR）PP制成的洗衣机部件和由再生（PCR）聚苯乙烯制成的冰箱部件上。
这两种产品的PCR塑料覆盖了所用热塑性塑料总量的大部分（超过热塑性材料总量的35%）。
惠而浦的紧张开拓寻衅在于PCR塑料的质量、性能（视觉和物理）和法律合规性。
这些都不应危害全体产品及部件的质量，或消费者对付产品的期望。

惠而浦洗衣机内筒

常日，在再生利用时，洗衣机会被归类为大型家电种别而进行网络和处理。
此种别产品包括洗衣机、干衣机、洗碗机和烹饪用具。

该项目对来自两个重组集群的材料进行试验，重组的目的是限定材料多样性和（塑料）污染。
这些集群的目标材料是添补PP。
第一个集群涵盖全体洗衣机的塑料网络。
第二个集群针对洗衣机内筒，这也是洗衣机单独的塑料零件。

当再生过程结束时，惠而浦创造，从两个集群中回收的分选后塑料片料的质量或污染没有创造显著差异。
由于没有创造显著差异并且“仅洗衣机”集群（全体洗衣机）的材料网络更为经济，进一步的事情仅利用来自该集群的材料进行。
将终极的材料质量与当前的预处理方案结果进行比较时创造，材料质量有所提高。

目前的情形是，洗衣机内筒对机器和化学应力耐受性有很高的哀求，所用的材料须要符合RoHS和REACH法规的相应哀求。
对该再生塑料的法规、化学、热学、机器性能和其他特性进行的合规性测试结果表明，在特性层面上，该材料适宜预期运用，无需向个中添加添加剂。
工业模塑试验结果表明，该材料的加工性能没有差异。
零件的组装没有显示出有关可焊性、焊接强度或尺寸公差的问题。

目前，剩下的紧张问题是该材料在加速寿命测试期间的表现如何，以及是否可以实现网络程序的重组，以确保在该项目之外的材料可用性。

惠而浦冰箱

冷柜和冰箱属于温度交流设备（欧盟第1类），在再生利用时须与其他电器分开处理。
这使得再生流在产品类型和材料水平上的异质性较小。

在该演示件项目中，惠而浦对标准冰箱、白色抽屉和透明抽屉3个集群进行测试。
对来自这些集群的材料进行的测试考虑了两种可能的运用。
个中，来自标准冰箱集群的材料旨在重新用于冰箱内胆和门内胆。
来自冰箱抽屉集群的材料将再次用于注塑冰箱抽屉。
由透明抽屉流生产的片料则须要符合当前透明PCR等级标准的哀求。

但是，测试创造，机器再生方法很难实现上述效果。
由于破碎过程不可避免地存在杂质。
由于未能找到精确的办理方案且无法证明所涉及的额外本钱是合理的，该项目不得一直止对透明抽屉集群和白色抽屉集群的试验。
总体来说，再生材料对付食品打仗哀求的知足情形仍旧不愿定，因此仅针对从标准冰箱集群回收利用的材料（再生HIPS，即rHIPS）进行可行性试验。

在干系试验中，惠而浦对以下材料进行了可挤出性和热成型性测试：原生料和再生料的两种稠浊物HIPS和rHIPS（质量百分比m%/m%比率分别为80/20和50/50）；100% rHIPS。
测试后，实行组装试验，再实行内部测试协议。
所有材料特性、加工性和功能性的测试都取得了有利的结果——再生材料被证明与原生材料质量相似。
但为得到空想的美学效果，惠而浦未来还须要对再生材料进行颜色优化。

从技能角度来看，再生材料适宜取代当前利用的原生级材料。
但是，由于该材料可能（现阶段）不符合食品级法规，须要停滞试验。
这仍是该材料运用于冷柜和冰箱产品领域的最大障碍。
目前，源自WEEE的可用rHIPS材料不在欧盟委员会评估和批准用于食品级运用的优先清单中。

惠而浦演示件项目形成了如下关键履历：

（1）闭环再生和聚类显示有利于担保再生材料的质量及其在目标产品中的适用性。
类似运用的材料源很可能知足相同新产品的必要哀求。

（2）已与Erion互助，在片料和颗粒料级别上测试有害遗留物质的RoHS和REACH合规性。
只管有些片料不符合哀求，但该物质在复合过程中会被稀释，从而确保在颗粒级别符合哀求。

（3）如果可以重新安排废物集群和网络操持以得到闭环再生塑料，循环经济可能会得到巨大的推动，惠而浦等制造商将树立榜样。

（4）对付WEEE和其他废物源的机器再生企业来说，得到食品打仗标准批准的处理工艺非常困难。
（中国家用电器协会 万春晖编译）

干系宣布点击查看：欧洲电气电子产品循环塑料设计实用指南（一）——面向再生和源自再生的设计；欧洲电气电子产品循环塑料设计实用指南（二）——面向再生和源自再生的设计；欧洲电气电子产品循环塑料设计实用指南（三）——面向再生和源自再生的设计指南