人们在对降解
塑料的认识上陷入了误区导致了对其它定义理解上的偏差,以致于所下定义没有能够反映出降解塑料的本质特征。美国试验与材料协会在ASTMD0883-92技术标准中对降解塑料是这样定义的:在特定环境条件下,其化学结构发生明显变化而引起某些性质损失的一类塑料。这一定义提出后并没有得到国际上的广泛的公认,原因是普通塑料在特定环境下也能发生上述变化,究竟变化多快为降解,多慢为不降解,尚无统一标准。再说各种普通塑料之间的降解性能差别很大,若笼统地都把普通塑料划归非降解塑料显然有失公正。我国、日本等国家的专家学者也曾尝试性地给出了降解塑料的定义,采用了2项发明专利和1项实用新型专利,集成了微机、变频与电液比例阀复合控制系统等新技术,并从国内的技术现状出发,在
升降转位机构及
吹塑合模机构等方面采用了创新性实用技术,使其结构独特、操作方便、运行平稳,并具有高效节能的优势,属于节能、环保型产品,为注拉吹塑料中空成型机的国产化作出了很大的努力。,但因降解塑料品种繁多、性能各异,这些定义仍有不尽完善之处。给降解塑料下一个确切的定义很重要,因为它是降解塑料设计、制造、评价的基础,应该对此进行深入的探讨和研究。国内外降解性能评价标准不统一由于降解塑料正处于研究阶段,而且连其定义也尚未统一,这就难免导致评价标准不一致的现象出现。目前对于光降解地膜的评价方法主要有裸地自然曝晒试验、田间覆盖试验、实验室加速试验等方法,其中实验室加速试验有用氙灯的,也有用汞灯的,灯的瓦数也不尽相同。生物降解性能主要通过微生物生长率来测定,主要有两类方法。一类是以微生物的生长和代谢活动的指标为基础,将被测试样作为唯一碳源观测特定微生物生长的丰度和生物量的测定方法,主要有琼脂板培养法、岩石盘培养试验法、清晰区试验法、平板计数法、土壤填埋回收法、放射性14C示踪研究法等。我国的李凤珍等还研究试验了几种不同于上述方法的改良测定方法。另一类是被测试样经微生物作用后,以其物理、力学、化学性质发生改变为指标的测定方法,主要测定重量、膜透明度、力学性能、分子量和溶液粘度等。降解塑料新产品的不断涌现,检测方法的层出不穷,给国内外测试标准的统一带来困难。标准不统一,将对国际合作与交流、外贸进出口产生麻烦。人们对降解塑料褒贬不一近年来越来越多的专家学者提倡开发和应用降解塑料,并将它看作是解决废塑料垃圾污染环境这一世界性难题的理想途径,理由主要有两点。一是生物降解塑料的研制开发为主要以石油资源为基础的塑料工业开辟了可再生利用的新资源。二是降解塑料的使用与回收、填埋、焚烧废塑料的方法相比具有劣工省力、经济方便、无二次污染等优势。不过也有人提出了反对意见。其一,淀粉是粮食制品,世界上正面临粮食短缺,即使淀粉塑料在技术上能够完全过关,原料供应也终成问题。而且淀粉塑料合成方法复杂,成本高,加工成型时在加热到熔融温度前便会分解,因而也会限制它的应用范围。其二,降解性能并不可靠。辛辛那提大学教授R.Kinman认为,有32个变化因素影响塑料分解速度,即使加入淀粉这些容易生物降解的材料,填埋在坑中分解速度也很慢。目前我国生产的降解塑料产品主要是淀粉填充型生物降解塑料,有关这类塑料的降解机理一般认为是:淀粉首先受到微生物的侵蚀而使塑料变成碎片状或海绵状,随着分子量的降低,聚乙烯等普通塑料即可被微生物分解。但据中国科学院沈阳生态研究所报道,塑料的分子量越低并不意味着降解速度就越快,因为研究证实,分子量为1400的聚乙烯残体的降解速度比分子量为4500的还要慢些。可见,塑料可被微生物分解了并不等于它就能很快消失了,其残体在较长时间内仍会对环境有影响。此外,某些全天然高分子化合物塑料的降解性能也不尽如人意。就拿国内生产的纸餐具来说,这些加了防水剂的纸制品在自然环境中降解速度很慢,而且不能象其它废纸那样直接用于造纸回收。其三,降解塑料同样污染环境。据欧洲塑料制造协会Claus报道,使用微生物降解的塑料弊多利少,它可能导致环境问题。Claus认为,降解产品能污染水土壤,有着火的危险,会对建筑物、土地造成危害。华盛顿环境保护基金会高级律师来歇尔提出,包括催化剂、稳定剂及未聚合单体等物质的降解副产物都是有毒的。但降解塑料供应商反驳说,试验表明没有上述的那种危害。总之,降解塑料还不是一个十分成熟的产品,关于它的作用和地位还有待于进一步认识。建议降解塑料应改称为易降解塑料科学研究证实,各种塑料均具有一定的降解性。既然降解是所有塑料的共性,那么降解塑料就成了一个不太严密的概念,由它引出的“非降解塑料”更是有悖于科学事实,难怪到目前为止国际上连降解塑料的定义也尚未统一。即使可通过某些条件限制使降解塑料的定义明确化,但降解塑料这一名词的使用仍不可避免地导致“非降解塑料”这一不符合科学事实的概念出现。因此我们建议应将降解塑料改称为易降解塑料,相应地可称普通塑料为不易降解塑料或难降解塑料,这样就会使这些概念更加科学,避免了对人们的一些误导。当然如果能够用科学的数据制定出降解与非降解的明确界线,那自然更好。统一评价标准评价标准不统一,就可能对同一科技成果的评价得出不同的结论,严重障碍了国际间的技术交流与合作,对外贸进出口引发的质量纠纷也难以作出公正的裁决。因此,应尽快制定出国际间公认的评价标准,加速降解塑料的研究进程。正确认识降解塑料的作用和地位降解塑料的出现确实为治理“白色污染”带来了希望,其作用是肯定的。但降解塑料不可能完全取代普通塑料,“白色污染”也不可能因降解塑料的使用而自然消除。其一,普通塑料之所以用途广泛,就是因为它具有良好的稳定性和耐候性,在多数塑料应用领域降解塑料并不合适,只有一次性使用且不易回收的塑料制品,如购物袋、包装膜、地膜、快餐饭盒等才适宜用降解塑料制造。既然难降解的普通塑料仍将大规模使用,那么“白色污染”的潜在危险就依然存在。其二,人们在很大程度上陷入了一种误区,即“普通塑料=白色污染”和“降解塑料=环保”。实际上“白色污染”具有很大的人为因素,即跟人们乱扔废塑料制品有关。可以这样讲,如果所有废塑料都能有效地回收利用或集中处理的话,“白色污染”便能在很大程度上得到控制。降解塑料和环保也不能划等号,降解后的产物是否对环境有影响,仍需进一步研究。因此,治理“白色污染”不是降解塑料能够单独承担得起的重任,它不仅需要先进的降解型料制造技术,更需要配套环保法规的落实和世界人民的密切配合,是一项极具复杂性的艰巨工程。该机已于2005年9月通过专家鉴定。采用升降转位机构、吹塑合模机构及微机、与电液比例阀复合控制系统等集成创新技术,具有结构独特、高效节能、操作方便、运行平稳等特点,其综合性能达到国内领先水平。1国内外技术研究现状国外的注拉吹塑料瓶机一般采用变量泵供油,实现泵的供油流量自动控制,并在高压状态时减小流量,从而保持对输出功率的控制,因而能耗较低,自动化程度较高,但是成本高。国内的注拉吹塑料瓶机一般采用双泵供油或双联泵组供油,并采用电液比例压力流量复合阀对系统的压力和流量进行控制,有一定的节能降耗效果,但在小流量高压工况时却不理想,只能采用全流量供油、大泵卸荷的方法,造成能耗。2关键结构与技术研究2.1变频控制技术的有效集成本机采用了千普公司自有的2项专利技术,即“变频与电液比例技术复合调速系统和方法(ZL0.4)”和“具有变频和微机及液压控制的注拉吹中空塑料成型机(ZL.1)“。变频与电液比例复合调速技术应用于注拉吹制瓶工艺在国际上尚属首次,经国际查新结论为”未见将变频与电液比例复合调速控制技术应用于注拉吹三工位一步法中空成型机的文献报道“,并取得了很大实效,较以往采用变量泵供油、双泵供油或双联泵组供油都具有优势。该技术的创新点在于集成了微机、变频与电液比例复合调速等控制技术,按照系统的工况需要实现压力和流量的最优化控制。机器在本机的升降转位机构采用了公司的“注拉吹塑料瓶机”(ZL0.0)专利技术设计,如。主要由转台、转轴、转位箱、曲柄连杆机构、升降油缸、转位油缸、支撑套等组成。支撑套固定在工作台上面,内孔为三键槽结构。转轴上部和下部各分布着3个平行滑键,上部的3个平行滑键与支撑套一起完成3工位的定位,下部的3个平行滑键与曲柄连杆机构的转臂一起完成对转轴的扭矩传递。经国际查新结论为“未见在注拉吹三工位一步法中空成型机中采用带键转轴的曲柄连杆机构和直线油缸的转台转位装置的文献报道”。该机构的创新点在于采用了具有定位键转轴的曲柄连杆机构和直线油缸来实现转台的升降和转位,曲柄连杆机构的运动速度曲线好,并且运动行程由位移传感尺经微机精确测控,不但能实现快速、慢速的调整,而且运动冲击小、定位精度高、工作寿命长。2.3吹塑合模机构的最佳组合现有注拉吹塑料瓶机的吹塑合模机构一般采用2个静模板与1个动模板的结构,所以动模板的合模行程是油缸的全行程,合模时间较长,因而瓶坯移至第2工位后在拉伸吹塑前与空气的接触时间较长,使瓶坯的温度在拉伸吹胀前较难控制。并且2个静模板固定在工作台上,由于空间比较小,所以在拆装模具时很不方便,模具中心定位调试极其繁琐。如为现有技微机控制下运行时,微机利用位移传感尺精确测控动作行程并判断机器在整个工作循环中处于哪个工况,然后根据工况要求将设定的频率信号输送给变频器从而控制电动机无级调速,控制定量泵的输出流量,从而大幅度降低液压系统的溢流损耗,减少系统发热量。特别是在高压小流量工况时,其优点更加突出。通过变频可以在一定调速范围内通过变频参数预置,使电动机在低转速下经定量泵提供负载要求的油压,电动机在较低的功率输出下运行,具有显著的节能降耗效果,比普通技术节电30%以上,使整个系统的运行也更加安全可靠。2.2升降转位机构的重大改进现有注拉吹塑料瓶机的升降转位机构一般采用液压马达来驱动转台转位,定位销定位,运动惯性大,转位重复精度难控制。近几年来伺服电机的应用已比较广泛,重复定位精度高,但成本高,控制系统较复杂。本机的吹塑合模机构依托公司的“注拉吹塑料瓶机”(ZL0.0)专利技术设计而成。采用水平合模方式,液压双油缸直锁结构,主要由前中后3块模板、平行四拉杆、合模油缸、滑块、导轨、拖板、齿轮齿条同步联动机构等组成。3块模板靠滑块支承在导轨上,并由四拉杆平行定位拉紧。吹塑模2块模具分别安装于前模板和中模板的垂直平面上。后模板上装有2个平行油缸,工作时同步动作完成移模、锁模。在中模板和后模板之间装有2组齿轮齿条同步联动机构,并定位在拖板上面,能够确保3块模板合模同步。前模板和中模板之间的中心部位底部装有模具底堵高低位置调节装置,并定位在拖板上面,可以适应不同长度瓶子的加工要求。整个合模机构安装在拖板上面,拖板可以在工作台上沿滑轨随意滑动,从而使拆装模具方便、快捷;并且,模具中心定位、调试也很方便。该机构的创新点在于采用了齿轮齿条同步联动机构,从而使3块模板准确联动,保证了合模精度,解决了液压直锁结构模板运行平行度难以保证的问题。同时,模板联动的结果使模板的移模行程只有油缸全行程的1/2,因而瓶坯移至第2工位后在拉伸吹塑前与空气的接触时间也缩短了1/2,瓶坯的温度便于控制,保证了拉伸、吹胀的工艺要求。3结论变频微机控制注拉吹塑料瓶机跟踪世界先进水平