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第052期 發行日:2013年7月 回本期首頁 回本期快訊首頁
     
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主題名稱:PLA回收料射出成型製品機械性質與產業應用之研究
計畫編號:CCUT-AI-100-ME01                                                                                          計畫主持人:蘇寶林、陳志誠
合作廠商:聚鴻塑膠股份有限公司

          本研究使用偉盟公司生產環保可生物分解塑膠材料(NCP0005)與台塑公司生產POM聚縮醛材料(FM090)為實驗材料,探討射出成型製程條件對聚乳酸環保解塑膠材料、POM塑料與不同回收料含量比例對材料流動性能、成型性、機械性質與扣件抗拉強度之影響。經由研究結果得知,PLA與POM隨著回收料比例的增加而流動性隨之增加,PLA與POM不同回收料含量的增加時衝擊強度皆有減少趨勢,製作POM材料之扣件可添加達25%回收料,而PLA材料只可添加10%回收料。

1.研究動機

         聚鴻塑膠公司為專業扣件設計與製造廠,該公司所生產之塑膠扣件製品普遍使用於各種日常生活用品中,諸如背包、繩扣…等等,由於扣件大多使用POM為其主要材料,考量塑膠扣件製品的回收處理環保問題,本研究將進行系統性的實驗,將聚乳酸環保可生物分解塑膠材料與其回收料應用於扣件,希望對於環保問題改善與降低材料成本有實質幫助。本研究的重點為探討聚乳酸環保材料與回收料之製程特性、流動性能、成型性與機械性質,並將聚乳酸環保材料與回收料應用於扣件製品,了解回收料添加量對扣件製品強度之影響。         
         本研究預期成果,可以建立射出成型技術應用於環保可生物分解塑膠材料成型製程的實務經驗,提供塑膠成型業者或相關廠商在發展射出成型機器、模具設計、不同回收料含量產品以及各種相關產品(扣件、牙籤、筷子、叉子等)方面的生產製造設計時皆可提供更好的考量。                                                                

2.研究方法

          整個研究分為四個階段的實驗: (1)製作直徑3 mm圓形渦漩試片(如圖一)探討不同PLA、POM回收料含量比例0%、10%、25%、     50%、100%)之流動性。 (2)製作1.0 mm厚度拉伸試片(如圖二) ,探討PLA、      POM不同回收料拉伸強度以及硬度。 (3)製作64 mm ×12.7 mm × 3.2mm衝擊試片(如圖 三,探討PLA與POM不同回收料比例(0%、10%、25%)之衝擊強度。 (4) 將PLA、POM不同回收料比例應用於扣件製品(如圖四),並瞭解不同回收料比例含量對扣件製品拉伸強度之影響。

                              圖一:渦漩試片                   圖二:拉伸試片                       圖三:衝擊試片                 圖四:扣件製品

3.研究結果                                                                             
      
         (1)PLA與POM在添加不同比例回收料之後, 皆隨著回收料比例的增加流動性隨之增加(如圖五)。
         (2)PLA試片拉伸強度之拉伸強度皆略大於POM試片,PLA無縫合線試片回收料比例含量超過50%時拉
             伸強度就會減少,PLA有縫合線試片之拉伸強度則隨著回收料比例含量增加而減少,而POM不論有
             無縫合線試片之拉伸強度則隨著回收料比例含量增加而有增加趨勢(如圖六)。
         (3)PLA與POM回收料添加比例增加時硬度隨之降,而PLA試片之硬度明顯大於POM試片。
         (4)PLA與POM不同回收料含量的增加時衝擊強度皆有減少趨勢,POM材料試片的衝擊強明顯大於PLA
             材料試片,而且無縫合線試片的衝擊強度亦大於有縫合線試片(如圖七)。
         (5)POM材料公母扣件的拉伸荷重明顯大於PLA材料扣件,製作POM材料之扣件可添加達25%回收料,
             而PLA材料只可添加10%回收料(如圖八)。

        
                                  圖五:渦漩試片流長                                                             圖六:拉伸試片強度

                   
                                  圖七:衝擊試片強度                                                          圖八:扣件製品承受荷重
    

                                   
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發行人  曾慶瀛
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