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洗碗机组件由回收塑料制成

Dishwasher compo<em></em>nents made from recycled plastic

洗洁精瓶子经常使用回收塑料制造;然而,就高附加值的应用而言,这些回收还没有大规模部署。弗劳恩霍夫结构耐久性和系统可靠性研究所的研究人员与合作伙伴公司合作,证明回收塑料的性能与原始塑料相似——不仅如此,它还是一种适合用于洗碗机底部的材料。

回收塑料在气候和环境保护方面发挥着关键作用。虽然部分包装通常由回收塑料制成,但专家和企业仍不愿对高端产品采取同样的做法。最终,批量改变过去被废弃的塑料意味着强度、气味和外观等特性与新制造的塑料不同。然而,如果回收物被有效地处理,它的性能可以适应那些原始塑料。达姆施塔特(Darmstadt)弗劳恩霍夫LBF的科学家多米尼克·斯潘肯(Dominik Spancken)说:“人们仍然对回收材料缺乏信任。”

夫琅和费的研究人员希望改变现状,证明可回收材料是可信的。斯班肯说:“因此,我们与博世公司(Bosch GmbH)和Bosch-Siemens-Hausgeräte GmbH (BSH)合作,研究回收塑料的实际用途。”为此,博世首先优化了汽车启动器电池外壳的回收利用——例如,使用添加剂来增加强度和增强视觉性能。接下来,我们必须确定优化的材料是否适合制造洗碗机机箱底部。该组件重约两公斤,构成洗碗机的基础结构,支撑着侧壁,并容纳泵、状态传感器和盐储盐器等辅助组件。如果这些箱底可以回收利用,这将是一个重大贡献,使家用电器更可持续:根据每年300万台洗碗机的生产数字,使用回收(从而减少资源)每年将节省大约2500吨原油——相当于110米长的驳船运输的石油量。

回收材料能达到什么效果?

Spancken解释说:“在Fraunhofer LBF,我们最初研究了优化后的回收材料在机械应力下的表现。因此,研究人员制作了一个测试样本,并对其施加了大约10万次的固定力——当然,这是一个自动化的过程。这个数字反映了大型白色家电的典型使用和负载范围。这设定了材料在不损坏的情况下必须能够承受的极限应力。根据这些规范,弗劳恩霍夫LBF、博世和BSH的专家建立了设计参数。

至于100,000次循环,这个数字主要是基于洗碗机机箱底部一指厚的大头针。这是受到机械应力,每次洗碗机门是打开和关闭,并代表的面积,以最大的负荷对洗碗机的机箱底部。如果我们假设洗碗机的门每天被打开15次,器具的使用寿命约为18年,那么在洗碗机的整个使用寿命中,门将被打开约10万次。用可回收材料制成的别针能承受得住吗?“虽然可回收材料的强度没有那么强——低15%——但它的刚度与原始塑料相似。然而,更重要的是,这两种材料在塑性变形能力方面表现完全相同。总之,可以公平地说,可回收材料可以处理与原始材料相同的压力,”Spancken说。

Dishwasher compo<em></em>nents made from recycled plastic塑料颗粒从回收的塑料。资料来源:夫琅和费LBF/乌苏拉·拉普克

这个组合有多坚固Nent是由可回收物制成的吗?

为了证实这一结果,研究人员除了对纯材料进行测试外,还对组件本身进行了测试。“我们通过材料测试计算出了材料特性。利用这些特征值,我们开发了一种评估方法来检查大头针是否耐用,”这位科学家解释道。

换句话说:研究小组将用原始材料制成的机箱底部的插销夹在试验台上,并施加负载来模拟使用洗碗机时产生的结果,特别是当机器门打开和关闭时。考虑到地板采暖和洗碗机的辐射热可以将针加热到50度,Spancken和团队将温度调整到50度来反映这一点。需要多大的力才能折断销钉?它能经受多久的开放过程?利用实验数据,研究人员创建了一种经过验证的计算和设计方法,然后将这种方法与可回收材料的材料特性“结合”起来。

Spancken说:“通过对原始材料的测试和计算方法,我们可以推断出由回收材料制成的针的行为。”结果是令人鼓舞的:记录的回弹性值由回收材料制成的大头针与那些由原始材料制成的大头针只有很小的不同。从可行性研究中可以得出结论,用可回收材料制成的洗碗机机箱底部确实是可能的,从原始塑料到可回收材料的交换将对一个可持续的完整设备做出重大贡献。

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