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塑胶产品设计因应市场趋势
2016-06-13 22:06:27  作者:佚名  来源:互联网
  •   在设计或改良一个塑料产品时,不但要考虑到影响产品寿命的基本因素,还要顾及产品的应用、性能及可改造性等范围。为了配合巿场对塑料产品的特定需求,除了要采用革新的工艺外,产品外观亦是不可或缺的考虑因 ...

  在设计或改良一个塑料产品时,不但要考虑到影响产品寿命的基本因素,还要顾及产品的应用、性能及可改造性等范围。为了配合巿场对塑料产品的特定需求,除了要采用革新的工艺外,产品外观亦是不可或缺的考虑因素。

  兼具美学与功能性

  医疗器械是塑料应用的重要领域之一。同时,医用塑料对产品结构设计、材料性能、使用的安全性都有许多独特的要求。

  成立于1989年的斯堪的纳维亚保健品有限公司(SHL)已经发展成为高端药物传递设备、工业消费品及医疗家庭保健设备的设计、研制、生产的领导者。作为这一集团成员之一的SHL医疗器械公司,专业从事高端自行注射装置的生产。

  SHL公司总裁Samuelsson认为,自动注射装置的美感和优异的性能已经成为决定ODM/OEM客户能否增加巿场份额的关键因素。

  SHL的自行注射器配件对抗张强度、抗压强度及硬度有特别要求,必须具有优越的尺寸稳定性,耐蠕变性和一定的自然粘性。这些以往只能使用金属,如今经过与Dupont公司的密切合作,Dupont公司Delrin缩醛树脂已经代替了以往的金属材料,如果要求有较少的摩擦性,杜邦公司也有特制粘度的Delrin牌号可以满足。

  去年下半年,SHL计划批量推出几种OEM药物传递装置,配件大都使用Delrin材料。除了满足外观美学设计要求之外,还要求占用空间小、可满足高粘度药物和快速注射的要求。SHL在进行医疗器械设计过程中,考虑到包括时间和施力在内的许多机械运动必须按照特定的顺序进行,所用的配件要求同时具备较高的冲击强度、弹性和拉伸强度。DuPont不同等级的Zytel尼龙材料满足了上述要求。

  SHL公司总裁Samuelsson说,SHL的所有产品过去一直使用杜邦公司的材料,这主要得益于杜邦所提供的优质、反应迅速的技术支持。例如杜邦区域专家经常光临SHL在台湾和中国大陆的分支机构,提供技术培训,帮助克服机械配件设计方面的潜在挑战,以及在材料选用上提供支持。这种亲力亲为、价值附加的服务是SHL在台湾和中国大陆与杜邦合作的主要原因之一。

  可靠性与生物兼容性结合

  ESTECH 的总部位于美国加利福尼亚,是一家心外科设备制造商。2006 年 1 月 29 日ESTECH在芝加哥胸外科医师学会年会上推出 ClearView MV 心房压板,这是一种一次性消毒器件,通过一个叶片和一个可适应后心房壁收缩的可变轴使二尖瓣暴露出来。该器件提供一个整合式抽吸信道,可在微创心瓣手术中清除心房流体。通过在狭小空间中提供清晰的视场,ClearView MV 心房压板有助于外科医生更准确、更容易地修复或置换二尖瓣。

  

  ESTECH公司推出的ClearView MV心房压板采用了GE Lexan力显HPM树脂,

  兼具可靠性与生物兼容性。

  该公司选用了 GE Lexan 力显 HPM 树脂制造其新型心房压板的叶片,这有助于在微创二尖瓣修复和置换过程中获得高水平的设备可靠性和生物兼容性。对 ESTECH 和其它设备制造商而言,GE Lexan 力显 HPM 树脂能提供 PC 材料的典型强度,并提供其它一些新功能,包括提高血兼容性,降低蛋白结合,提高低温展延性以及增强流动性和脱模性。

  ESTECH 公司高级工程师 Mike Banchieri 说,“Lexan 力显 HPM 树脂的强度让我们确信,我们的设备在重要的心脏手术中能够发挥可靠的性能,而它的血兼容性超越了普通聚碳酸酯的性能,可提高患者的安全性。Lexan 力显 HPM 树脂的另一个重要优点是它与伽马射线消毒的兼容性,这可使我们避免长时间的 EtO 消毒,从而加快手术速度。我们的宗旨是在我们的产品中使用最好的材料,而 GE 提供的材料正是最好的。”

  通过使用Lexan 力显 HPM 树脂,ESTECH 对早先重复使用的该款器件进行了显著改进,以前的器件用不锈钢制成,并需要通过单独的步骤来连接抽吸信道。采用 GE 材料能够整合部件以简化准备和手术过程,减轻重量,省去再处理和修复过程,降低丢失部件的风险。

  因应德国服装业的变革

  塑料产品除了讲求质量及性能之外,巿场对其外观亦抱持一定的要求标准。以德国的服装业为例,塑料衣架的用料、设计及处理,正好反映塑料产品如何因应巿场的要求而做出改变、修正。

  过去10年,德国开始致力于重建其于国际服装巿场的领先地位,全球许多著名的服装设计师都来到德国城巿找寻灵感。尽管德国的服装设计素以具备冒险精神着称,但其对经济的判断却不失务实和理性精神。

  德国的服装生产商惯性把产品挂在黑色或彩色塑料衣架上,才送到零售店销售。产品运到零售专场后,去掉运输时用的衣架,挂在更具吸引力的衣架上。当产品卖出后,展示用的衣架也将被扔掉。

  这样,大量衣架最终都成为垃圾。为了处理过剩的衣架,许多零售专场的门口都堆满纸箱,内里装满运输用的衣架,让顾客免费拿走。因采购不同种类的衣架而成本居高不下,拆换衣架亦增加了劳动力成本,上缴的垃圾清运费也十分高昂。

  德国的服装生产商及零售商联会认为必须妥善解决这一问题,于是向CCG(德国消费品生产企业竞争力与服务中心)及其下属经济部门求助。CCG为此进行了研究,考虑到服装衣架最终用途的特定要求,建议厂商们使用高质且坚固的衣架,这不但可满足运输时的要求,同时亦可吸引零售商直接把衣架放在店内使用。最后,一种标准透明的衣架设计被采纳,以满足整个供应链的需求。

  CCG最终选择了雪佛龙菲利普斯化工公司的K-树脂苯乙烯—丁二烯共聚物(SBC)用于衣架加工。这种热塑性材料兼备光泽性及机械硬度,经过注塑成型后可回收再用。用过的衣架如果有划痕或出现问题,可以回收用于其它各种用途。零售商平均最多可反覆采用这种衣架四次。

  现在雪佛龙菲利普斯化工公司已经成为德国衣架行业的最大供货商,向Coronet、Braitrim、Freitag 和Eichhorn等衣架生产厂商提供K-树脂SBC 。仅去年一年,衣架的产量就有约8千万个。CCG和雪佛龙菲利普斯的合作,促成了这坚固、高质、新标准衣架的出现,同时满足了生产商及零售商的需求。使用这种新材料制成的衣架,大大降低了零售商的成本,特别是在更换衣架时的人力成本、垃圾处理费支出。

  添加剂推动产品创新

  塑料要满足特定的用途,几乎都需要采用专用的添加剂才能实现。因此可以说,产品设计的选材,同时涉及到材料本身及其性能设计的添加剂的选择过程。聚合物添加剂供应商积极开发新型助剂,配合特殊用途需要,这正是数十年来添加剂和塑料原料的发展并驾齐驱的原因。

  科莱恩公司颜料及添加剂业务部推出的TP Licocene PP 1302、Licocene PP 1502和Licocene PP 1602等三种新型蜡产品,用在母料中可优化载体材料的特性。利用这类无定形聚丙烯蜡,可生产出加工性能较佳的高浓度母料,甚至可达到65%的色料添加量或极高的添加剂含量。与传统混合物不同的是,这些添加剂可生产十分柔软、便于切割的线材,而加入了这些材料生产的母料则具有良好的分散性,确保产品顺利加工成最终塑料制品。

  

  科莱恩开发的Licocene蜡系列产品可满足不同领域的个性化需要。

  Licocene产品属于高性能聚烯烃基聚合物,借助茂金属催化剂而进行生产,产品系列主要成份为特种聚丙烯和聚丙烯蜡。产品适用于多个领域,例如在母料生产中作为分散剂;在热熔体添加剂和密封剂中作为分散剂;在天然复合材料和玻璃纤维增强型复合材料中作为偶联剂。

  由于在高性能、低分子量聚合物加工方面全面采用了科莱恩公司研制的独特加工工艺,上述产品的特性可根据客户的需求定制。以前的技术无法针对硬度、熔体特性、粘度、分子量、聚合物兼容性等方面进行微调,但新工艺推出后,可在无定形系统到晶体产品之间进行各种调整,包括采用不同分子量或粘度的中间步骤。



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