德國(guó)弗勞恩霍夫研究所的研究人員近期與博世公司合作，發(fā)現(xiàn)回收塑料與塑料新料擁有相似的性能，可用于制作洗碗機(jī)底座的零部件。

洗碗機(jī)底座

回收塑料造洗碗機(jī)底座有望節(jié)省2500噸原油

洗碗機(jī)的底座部件重約2公斤，它支撐著洗碗機(jī)的側(cè)壁并容納泵、狀態(tài)傳感器、鹽槽等。如果底座可以采用回收材料生產(chǎn)，這將有助于推進(jìn)家用電器的可持續(xù)發(fā)展。按照每年300萬(wàn)臺(tái)洗碗機(jī)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，如果底座都采用回收材料制成，每年將節(jié)省大約2500噸原油，這相當(dāng)于一艘100米長(zhǎng)駁船運(yùn)輸?shù)氖土俊?/p>

回收塑料在環(huán)境保護(hù)方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。雖然目前已經(jīng)有部分包裝采用回收塑料制成，但技術(shù)專家和企業(yè)其實(shí)不太愿意將其用于高端產(chǎn)品上。歸根到底，主要是因?yàn)檫@些從廢塑料回收加工而來(lái)的回收塑料在強(qiáng)度、氣味和外觀方面發(fā)生了變化，與塑料新料存在一定差異。“說(shuō)白了，其實(shí)還是人們對(duì)回收塑料缺乏信任?！备诙骰舴蜓芯克茖W(xué)家Dominik Spancken說(shuō)道。

但如果回收塑料得到有效處理，其性能可調(diào)整至與塑料新料相匹配。弗勞恩霍夫研究所與博世公司（Bosch GmbH）及博西華公司（Bosch-Siemens-Hausger?te GmbH）合作，希望能改變?cè)偕芰系默F(xiàn)狀，證明回收塑料是值得信賴的。

博世公司先對(duì)汽車蓄電池外殼的回收材料進(jìn)行優(yōu)化處理，如使用添加劑來(lái)增加材料強(qiáng)度并改善外觀。

能否承受10萬(wàn)次的壓力負(fù)載？

回收材料經(jīng)過(guò)優(yōu)化之后，研究人員制作了一塊測(cè)試樣本進(jìn)行機(jī)械應(yīng)力的負(fù)載能力檢測(cè)——采用自動(dòng)化程序，對(duì)其進(jìn)行10萬(wàn) 次的壓力施加測(cè)試。這個(gè)數(shù)字是根據(jù)大型白色家電的典型應(yīng)用和負(fù)載范圍測(cè)算出來(lái)，它設(shè)定了材料必須承受多少壓力且不被損壞的極限。 

此外，10萬(wàn)次的循環(huán)施加壓力主要考慮到洗碗機(jī)外殼底部指形梢在打開(kāi)和關(guān)閉洗碗機(jī)門(mén)時(shí)，都會(huì)受到機(jī)械應(yīng)力。它也代表了洗碗機(jī)外殼底部承受最大的壓力負(fù)載區(qū)域。如果設(shè)定洗碗機(jī)門(mén)每天打開(kāi)15次，使用18年，那么洗碗機(jī)在整個(gè)使用周期中，將有10萬(wàn)次開(kāi)門(mén)。采用回收塑料制成的指形梢能否承受這些壓力是研究的重點(diǎn)。

“雖然回收塑料的強(qiáng)度比塑料新料減弱了15%，但它依然有與塑料新料相似的剛度特性。更重要的是，兩種塑料在變形方面的表現(xiàn)完全相同?！?弗勞恩霍夫研究人員 Spancken說(shuō)。

回收塑料造的組件堅(jiān)固嗎？

為了證實(shí)這一結(jié)果，除了純材料測(cè)試外，研究人員還對(duì)組件本身進(jìn)行測(cè)試。“我們根據(jù)材料測(cè)試計(jì)算了材料特性。使用這些特征值，我們開(kāi)發(fā)了一種評(píng)估方法來(lái)檢查指形梢是否耐用，”科學(xué)家解釋說(shuō)。

再生塑料粒子

換句話說(shuō)：研究小組在測(cè)試臺(tái)上夾住由塑料新料制成的底座銷釘，并施加負(fù)載以模擬使用洗碗機(jī)產(chǎn)生的載荷，特別是當(dāng)機(jī)門(mén)打開(kāi)和關(guān)閉時(shí)。

鑒于地暖和洗碗機(jī)的熱輻射可以將銷加熱到 50 ℃，研究團(tuán)隊(duì)也將其檢測(cè)溫度調(diào)整到50 ℃。 在這個(gè)環(huán)境溫度下，研究人員測(cè)算出需要多大的力才能折斷銷釘以及它多久能承受一次打開(kāi)過(guò)程。 

研究人員利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)創(chuàng)建了一種經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的計(jì)算和設(shè)計(jì)方法，然后將該方法應(yīng)用于回收塑料的測(cè)試，以此推斷出采用回收塑料制成的銷釘在承受壓力下的行為表現(xiàn)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用回收塑料制成的銷釘彈性值與由塑料新料制成的銷釘僅略有不同。弗勞恩霍夫研究所表示，該可行性研究表明回收材料可用于洗碗機(jī)的底座，這將有助于提高家電零部件中回收塑料的應(yīng)用。