快速答案:再生料防护箱能不能用,取决于掺比落在哪一档:PCR 掺 10% 时性能损失在 6% 以内,掺 30% 时缺口冲击掉 18%、拉伸掉 8%,掺 50% 时冲击掉 35%、熔指漂 25%。先按部位定掺比上限,再用批次追溯与第三方报告锁住波动。
目录
- 再生料防护箱的 PCR 掺比:10%、30%、50% 三档
- 缺口冲击与拉伸:三档掺比的实测衰减
- 熔指波动、壁厚偏差与色差
- 气味、VOC 与 RoHS 复测
- 验收条款、成本差与适用分级
- FAQ
一、再生料防护箱的 PCR 掺比:10%、30%、50% 三档
再生料防护箱能不能用,先看掺比落在哪一档。消费后回料按 10% 掺进共聚 PP,23 ℃ 缺口冲击从 42 kJ/m² 降到 39 kJ/m²,拉伸强度从 26 MPa 降到 25 MPa,跌落与气密都测不出差别;掺到 30%,缺口冲击到 34 kJ/m²,锁扣座的螺纹柱背面开始出现缩痕;掺到 50%,冲击只剩 27 kJ/m²,1.2 m 跌落的开裂位置从角部移到提手根部。三档的失效模式不同,验收条款要分开写。
回料的来源决定起点高低。注塑厂自家的水口料闭环回用,分子链只断一次,掺 30% 时分子量掉 5% 到 8%;市政回收的混合料里混着 3% 到 5% 的 PS 与 PET,熔指从 8 g/10min 漂到 10 g/10min 以上。谈掺比之前先要两份报告:熔体流动速率与灰分,后者超过 2% 说明填料没洗干净。
| 掺比 | 缺口冲击保持率 | 拉伸保持率 | 熔指波动 | 色差 ΔE | 料价变化 |
|---|---|---|---|---|---|
| 10% | 94% | 97% | ±8% | 1.5–2.0 | -3% 至 -5% |
| 30% | 82% | 92% | ±14% | 3.0–5.0 | -8% 至 -10% |
| 50% | 65% | 86% | ±25% | 4.0–6.0 | -12% 至 -15% |
表里的保持率按同副模具、同壁厚的对照件测,冲击按 GB/T 1843 的 1eA 缺口试样,拉伸按 GB/T 1040.2 的 1A 哑铃。掺比一栏写的是质量分数,回料自身的波动已经算进保持率。
二、缺口冲击与拉伸:三档掺比的实测衰减
30% 是客户问得最多的一档,因为报价能降 8% 到 10%,性能损失还在可解释的范围内。23 ℃ 下 34 kJ/m² 够撑 1.2 m 六面跌落;温度降到 -20 ℃,同批试样只剩 12 kJ/m²,未掺料的对照件是 18 kJ/m²,降幅从 18% 拉到 33%。
拉伸曲线给的是同一个信号。回料的分子量分布变宽,屈服点从 26 MPa 降到 24 MPa,断裂伸长率从 320% 掉到 210%,断口从细颈拉断变成脆性齐茬。壁厚 3.0 mm 的侧壁在 500 N 顶压下,30% 掺比的挠度是 4.2 mm,未掺料是 3.6 mm,落回手感上就是按下去软一点。跌落试验里 30% 掺比的箱体跌到第三面才在角部起裂,50% 掺比跌到第二面就在提手根部的熔接线上裂开 15 mm。把这四组数字并排放,才看得出衰减不是线性的,30% 之前是缓坡,30% 之后是台阶。拐点落在 30% 这一档,两边的斜率不一样。
熔接线是第二个薄弱点。回料里 3% 的杂质让熔体在汇合处的融合强度只剩本体的 45%,未掺料是 62%;锁扣座与提手根部正好压在熔接线上,30% 掺比时这两处的跌落失效占到全部失效的 7 成。把浇口挪开,熔接线能移 40 mm,失效比例降到 3 成。
离散度比平均值更要紧。同一包回料抽 5 只试样,缺口冲击的标准差能到 3.5 kJ/m²,最低那只 29 kJ/m²,比标称的 34 低 15%。验收按最低值判而不是按平均值判,供应商的配比才会稳。
三、熔指波动、壁厚偏差与色差
熔指漂 ±14% 时,注塑的填充前沿速度跟着变,同一条保压曲线压不出同一个壁厚。实测 30% 掺比的盖面,四角壁厚 3.18 mm 到 3.42 mm,名义 3.2 mm 的公差带被吃满,偏差到 ±0.3 mm;50% 掺比时缩痕深度 0.15 mm 到 0.25 mm,落在盖面中央与螺钉柱背面。
工艺补偿有三条固定动作。主壁厚加 0.2 mm,把强度损失换成截面惯性矩;冷却时间加 8 s,让回料偏慢的结晶相定型;螺杆转速降 15%,剪切热少 8 ℃,避免链段再断一次。
| 补偿项 | 未掺料 | 30% 掺比 | 50% 掺比 |
|---|---|---|---|
| 主壁厚 | 3.0 mm | 3.2 mm | 3.4 mm |
| 冷却时间 | 22 s | 26 s | 30 s |
| 螺杆转速 | 60 r/min | 55 r/min | 51 r/min |
| 保压压力 | 55 MPa | 60 MPa | 66 MPa |
色差是回料最难藏的一项。按 ISO 105-A02 灰卡评级,30% 掺比的批次间落在 3 级到 4 级,ΔE 3.0 到 5.0;深色件宽容度高,含 1.5% 炭黑的黑色件 ΔE 4.0 仍看不出,米白与浅灰件 ΔE 2.0 就分得出批次。
色差的根子在回料底色。透明 PP 回料带黄变,黄度指数从 2 升到 8,靠 0.3% 的增白剂压回去,压过头会发灰。要稳定到 ΔE ≤2.0,只能用同一来源、同一清洗线的回料,掺比锁死在 ±2% 以内;色号签样后换料要重新送样。
四、气味、VOC 与 RoHS 复测
气味来自清洗不彻底。回料表面残留的油墨与标签胶,在 60 ℃ 烘 2 h 后仍能闻到,注塑件出模 24 h 内味道最重;把干燥改成 100 ℃、2 h,再加 80 ℃ 的二次脱挥 4 h,挥发分从 1.5% 降到 0.3%,气味等级从 3 级降到 1.5 级。密闭车厢里用的再生料防护箱,这一项要单独验。
RoHS 的风险不在配方,在来源。回料里混进废旧电子外壳,铅与镉就可能超标,判定按均质材料计:铅、汞、六价铬、多溴联苯、多溴二苯醚各 0.1%,镉 0.01%。XRF 只能定性,有嫌疑的批次送 ICP 复测,一份报告对应一个炉批号。
食品接触层不能用回料,这一条没有例外。箱体不接触食品时,回料可放在外壳;一旦客户把箱体当周转餐箱用,接触面必须换新料,并按食品接触材料单独出报告。VOC 的口径也分两种:整车厂按 μg/m³ 测,普通工业件按气味等级测。
五、验收条款、成本差与适用分级
验收条款写四条就够。第一条写清 PCR 的质量分数与来源类别,标称 30% 就要允许 ±2% 的实测偏差;第二条要批次追溯,回料炉批号与箱体喷码对得上;第三条要第三方报告,RoHS 每季度 1 次、冲击与拉伸每批 1 次;第四条要首件色板,ΔE ≤3.0 才签样。
成本差落在 8% 到 15% 之间,掺比越高差得越多,但补偿壁厚与延长冷却会吃掉一部分。30% 掺比的单只成本降 8%,扣掉壁厚加厚带来的 2% 料增,净降 6%;50% 掺比标称降 15%,净降 11%,前提是模具与工艺都按回料重调过。再生料防护箱的报价单要写净降,不能只写料价降幅。
合规收益能讲,但别当卖点。按每 kg 回料替代新料减排 1.8 kg 二氧化碳当量计,一只 2.4 kg 的箱体掺 30%,单只减排约 1.3 kg;出口欧盟的客户要 EPR 注册与碳足迹核算,这一栏数字能填进申报表。
| 部位 | 掺比上限 | 判据 |
|---|---|---|
| 非承力外壳、盖面 | 30% | 23 ℃ 缺口冲击 ≥25 kJ/m² |
| 承力结构件、铰链座 | ≤10% | 2 万次开合无裂纹 |
| 锁扣座与螺纹嵌件区 | 0% | 500 N 拉脱力不失效 |
| 密封面与槽口 | 0% | -30 kPa 保压 5 min 掉压 ≤1 kPa |
结论
掺比是唯一能拿来讲价、也唯一能拿来判死的数字。10% 档当新料用,性能损失 6% 以内,验收可以照旧;30% 档要做工艺补偿,壁厚加 0.2 mm、冷却加 8 s、熔接线挪开 40 mm,跌落与气密仍能过;50% 档只适合非承力外壳,锁扣座、螺纹嵌件与密封面必须留 0% 掺比。再生料防护箱的料价差 8% 到 15%,值不值要按部位算,不要按整只箱体算。
本文仅讨论容器(箱体)侧的规格与设计含义,不涉及箱内物品的任何操作、装填或使用事项。
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