为了实现碳中和,许多制造企业都致力于打造循环经济,在此情况下,就需要积极地在产品中使用回收材料。
近年来,许多客户提到,希望本公司开发利用回收材料制造的产品并提供技术诀窍。其中包括 “虽然知道必须使用回收材料,但对质量不放心” “想使用碳足迹低的材料” “想减少制造工序中产生的废弃物”等课题、不安和要求。
为了解决此类客户的课题,本公司新推出了 “再共混服务”,这项方案针对客户制造工序中产生的成型边角料(浇口和流道及其粉碎品),不进行废弃,而是将其生成新 “产品”——回收材料。与以往单纯的工序循环(粉碎再生)不同,我们与客户携手合作,共同管理成型边角料的质量,并利用本公司多年培育积累的制造技术,经过工序管理和严格的检查,制造回收材料。使用这种回收材料作为原料的一部分,可以在维持产品质量和功能的同时减少新料的使用量。因此,对本公司来说也是新的商机。
此外,使用这种回收材料,除了有助于减少产品的碳足迹以外,还可以减少以往一直困扰着客户的成型边角料废弃问题。
除此以外,针对与其他材料混合、难以作为单一材料回收的废旧工程塑料,本公司也正致力进行研究和开发,力求实现其回收利用。具体而言,我们正在研究化学回收、能量回收※2以及燃烧时产生的CO2再利用技术等。通过这些措施,我们的目标是将来为本公司所有工程塑料提供回收利用的解决方案。
本公司确立了使用3D打印机对POM进行造型的技术,可以缩短客户的产品开发过程、减少与之相伴发生的能源消耗,并且实现了大幅度削减制造产品时的材料使用量和工程塑料废料量。
以往,我们需要经过多次反复修改后制作出模具,为客户开发试制品。为此,模具的制造和保管需要耗费大量的工时和成本,而且机器运转时也需要消耗大量能源。但是,3D打印机不需要模具,因此可以大幅降低这些成本和能源。此外,由于不会产生浇口和流道,这不仅有助于减少废料,还能够以最小限度的所需材料进行制造,因此与通过模具成型和切削加工进行制造相比,根据条件而定,甚至可以将材料使用量减少至二分之一。
POM很难控制3D打印造型过程中产生的翘曲和收缩,迄今为止一直无法实现使用3D打印机进行造型,但是通过开发独有的材料和反复试验材料挤出法,我们成功地确立了最佳条件。
为了扩大将来能够支持3D打印的树脂种类,本公司也将推进在PBT、PPS、COC等其他树脂方面的研究开发,提供符合客户目的和用途的材料,为制造可持续产品提供支持。
宝理塑料生产的PLASTRON® LFT,使用了源自植物的再生长纤维素纤维进行增强。
2022年度,我们成功开发了这一 “低GHGE品级” 的PLASTRON,其制造过程中的CO2排放量变得更少。
PLASTRON® LFT长纤维素纤维增强树脂使用生物质原料的纤维素,从这点来看它是一款环保产品。然而,再生纤维素纤维的制造过程需要多个复杂的工序,因此各个工序中产生的CO2排放量多是一大课题。
针对这种情况,本公司通过使用以被称为 “溶剂法” 的简单方法制造的再生纤维素纤维,开发了长纤维素纤维增强树脂,与以往产品相比,减少了约40%的CO2排放量。
“溶剂法” 不仅能够减少CO2的排放量,而且使用过一次的溶剂还可以在制造工序中继续使用,不会作为废弃物排出,因此也是一种环保的生产工艺。传统方法使用纤维素、溶剂和多种药剂,而溶剂法只使用纤维素、溶剂和水,几乎不会产生废弃物。如上所述,此次新开发的低GHGE品级在制造时几乎不产生废弃物,而且作为增强材料使用时,其强度几乎与玻璃纤维增强树脂相同,是一款兼顾环保性和功能性的树脂。本公司今后也将扩大环保型产品阵容,为客户的可持续产品制造做出贡献。
本公司作为工程塑料的专业制造商,在客户产品从构思阶段到量产的所有环节中,一直用心提供材料开发支援、加工支援、性能评估等技术支援。利用这些知识,我们提供各种各样的环境技术支援,以实现减少客户在产品开发的各个阶段产生的CO2和废弃物。
由于成型过程中的收缩而在成型品内部产生的气泡被称为 “空洞”,它会导致成型不良并增加产品开发时的废弃物。以往是通过流动分析(分析从注塑成型机射出到模具内的树脂的填充情况)来进行预测分析,但由于精度方面存在的问题较多,许多客户都表示希望能有更高精度的分析技术。此次本公司通过将流动分析与结构分析相结合,开发出了一种全新的方法,以树脂固化过程中的收缩率、弹性模量、压力分布为基础,根据成型品内部产生的应变来预测空洞的产生。
由于可以在开始用模具成型之前高精度地预测空洞的产生,因此可以消除不良品的产生,有助于减少废弃物。今后,不仅针对非增强POM,还将针对增强树脂以及PBT、PPS等其他树脂推进技术开发。
成型过程中产生的气体是产生成型不良品的主要原因,甚至是造成产品废弃物、生产所需能源损耗的主要原因。到目前为止,大多数方案都是基于将所产生的气体从模具或成型机释放出来的构思,几乎没有具体的解决方案。本公司为了查明成型时的气体引起故障的原因,开发了评价成型时所产生的气体的新评价法。为了对客户的生产条件进行高精度的评价,可以直接从客户的成型机收集气体进行分析评价,也可以在本公司创造最适合评价的条件,进行反映客户生产工艺的分析评价。根据这些评估结果,我们从成型条件和模具浇口形状设计等观点出发,向客户提出具体建议,以减少成型时所产生的气体导致的产品不良。
因此,上述预测分析技术和评价法不仅可以减少客户产品开发工序的废弃物,还可以缩短开发周期,减少模拟实验和生产时所需的能耗。我们将通过此类技术支援,为客户的产品开发提供各种方案,以降低环境负荷。