4    清洁技术绿色设计的分析研究

        清洁技术设计的目的是防环境污染于未然。清洁生产设计目的是防止生产过程的污染，意味运用整体预防的环境战略，减少或者消除对人类及环境的可能危害，同时充分满足人类需要，使社会经济效益最大化的一种生产模式。

        立式注塑机清洁生产技术设计就是把设备在成型加工过程中对环境的污染及交叉污染降到不断发展的清洁度标准上；根据设备成型加工的不同对象的清洁度要求要求，采用不同的清洁度标准。

4.1    清洁生产标准

        食品、饮料、医疗塑料制品对洁净度有很高的要求，成型设备应符合清洁、卫生要求，防止对产品产生污染及交叉污染，达到清洁生产的标准。按照GMP的要求，制定成型洁净包装制品的设备的行业标准及国家标准，规范净房注塑包装设备的设计、生产、检测、验收。洁净医疗塑料制品成型设备必须达到美国US联邦标准209E和国际通用标准ENISO14644-1的要求，符合GMP认证标准要求。食品、饮料塑料包装制品注塑成型设备应符合《食品用包装、容器、工具等制品生产许可通则》、《食品用塑料包装、容器、工具等制品生产许可审查细则》及相关标准等的具体要求。

4.2    装饰件清洁化涂装的绿色设计

        装饰件清洁化涂装的绿色设计的目的是杜绝设备对环境、塑料原料、塑料制品的污染及交叉污染。传统的装备制造涂装产生挥发性有机物排放，污染大气，已列入环境保护部、发展改革委、财政部三部委去年12月发布的《重点区域大气污染防治“十二五”规划》中的重点治理对象。

        色彩的绿色设计：色彩要和设备的功能部位相适应。自然元素融入绿色涂装设计，有助于创造一个生机勃勃的宜人的工作空间，最大程度地满足操作工人的心理与生理需求。

        纳米喷涂表面装饰：纳米喷涂是一种绿色环保表面处理技术，具有优异的附着力、抗冲击力、耐腐蚀性、耐气候性、耐磨性、耐擦伤性、良好的防锈性能，工艺简单、绿色环保、用途广泛，是一种原料可回收利用的表面处理技术。设备装饰采用纳米喷涂设计，达到设备对环境、塑料原料、塑料制品的污染及交叉污染，达到（防电磁波、屏蔽）EMC、EMI技术规范，实现清洁、防电磁污染的环保要求。电气控制箱、操纵箱、行线槽等采用纳米喷涂，实现防电磁波、屏蔽的性能，提高了控制系统的可靠性。

4.3    环境污染的绿色设计

        预防是环境污染的绿色设计的重点。

4.3.1    成型原料污染的绿色设计

        成型原料在进入机筒塑化前受到污染，严重影响制品的质量。成型原料污染的绿色设计重点为保证塑化塑料原料不受外界的污染。TSMAuto-Clean独家设计的自动控制并监视清洁处理的自洁性上料系统，包括吸料机到混料槽的完整的清洁系统，自动清洁程序的计量混料机，在配方转换之间，不会造成物料间的交叉污染；五段控制程序利用自动气阀清除整个混料系统残留的塑料粒子；特别设计的自动分流进料管阀，在清洁过程中，仍然可以供给主原料进入机筒塑化。

4.3.2    热污染的绿色设计

        设备运行就会发热，热量超过一定温度就会产生污染。热污染的绿色设计主要体现在以下两个方面：

        （1）科学控制合理的发热温度范围：动力驱动都采用水冷却形式，水冷却转换器和水冷电机保证了有效的热分散，杜绝由于局部高温而产生有害气体，同时稳定液压油温度，提高运行精度。奈斐耐驰特ELION系列全电动立式注塑机，应用瑞士efcoolingErnstH.Furrer公司的囊式水冷电马达，杜绝溅射现象和微粒散发等环境污染现象的产生。德马格最新电脑技术的NC5控制器的Systec160-600C立式注塑机，智能化配备全电动直接驱动系统（DD）用于锁模单元和注射单元的主轴驱动，使用特定的低惯性和空气冷却驱动，为洁净室或高度清洁环境下推荐。

        （2）热能的回收利用：苏州纬吉精机有限公司WMCH系列水循环急冷急热模具温度控制系统，具备热水回收功能，能够有效回收热水能量，节水省电，并可用于洁净室注塑。OTH模具油温控制系统，采用多段加热的特殊设计，可避免在传热油时发生氧化，不产生对环境的污染。

4.3.3    静电污染的绿色设计

        伺服电机驱动高速旋转产生静电，塑料原料在快速上料过程中会因摩擦而产生静电，运动件的高速移动摩擦也会产生静电。

        静电污染的绿色设计有效提高环境质量。静电放电会导致微粒污染，导致电子电气设备故障，也可能会影响到附近其他设备的运转。静电吸引会造成关键性产品和设备的表面污染增加，从而导致产品出现瑕疵并增加维护费用。静电放电也会产生电磁干扰数控系统，妨碍到控制系统（特别是基于微处理器的机器人技术）的正常工作。计算机控制系统的推广应用，静电污染设计显得越来越重要。

        接地可以有效防止静电污染。设备上所有易产生静电的部位都应可靠的接地。对于带静电、孤立的且具有导电性和静电耗散性的物体，接地可以将静电荷从它们上面移走。

4.3.4    润滑污染的绿色设计

        润滑运行经过一段时期后，由于润滑油内部分子的破坏，同时受到空气的污染，润滑油干枯成污垢，不但降低了润滑质量，而且这部分污垢在运转中产生热分解而污染环境。

        润滑流道、密封、清冼是润滑污染绿色设计的重点。润滑污染的绿色设计主要体现在以下三个方面：

        （1）润滑清洗设计：传统的润滑设计普遍存在润滑油只进不出，造成无法清洗的绿色缺陷。

        （2）润滑防尘设计：注射部件的导柱及肘杆合模机构的推力座的移动润滑副，国内为降低制造成本，去掉了防尘装置，经过一段时期运行后，外界尘埃进入润滑副，加速了润滑油污垢的产生。

        （3）循环润滑设计：KraussMaffei公司医疗瓶盖立式注塑机的合模机构，设计循环油润滑的方式，使得这些润滑点被完全包封起来形成一个封闭系统，完全杜绝了润滑油受外界污染情况的发生。

4.3.5    空气污染的绿色设计

        空气污染的绿色设计主要体现在以下三个方面：

        （1）空气污染的绿色结构设计：空气污染结构设计在电气控制箱绿色设计中尤为重要，直接关系到可靠性和生命周期。常规的电气控制箱的通风设计，都没有对吸入空气的处理设计，外界空气的污染物（尘埃、水汽等）直接被吸入，污染电气元器件，特别是易受污染的集成块一经发生污染故障即失去功能。

        （2）空气污染的绿色机构设计：常规的双缸注射机构、注射活塞杆轴向直线移动型单缸注射机构，注射活塞杆由于受到机构设计的限制，无防空气污染的设置，裸露的表面极易受空气尘埃的粘附污染，表面虽经涂铬，经一段时期使用后，粘附污染破坏密封副，甚至涂铬层也受到破坏。注射活塞杆螺旋移动型单缸注射机构，注射活塞杆在可密封的注射箱体内及注射油缸内部运行，防止了空气污染。

        （3）空气污染的绿色防尘装置设计：全电动交流伺服电机同步带传动机构，普遍无空气污染的绿色防尘装置设计，影响了传动机构的使用寿命，不利于低碳排放的设计。

4.3.6    磨损污染的绿色设计

        机构运行就会产生磨损，磨损就会产生微粒而污染环境。磨损污染的设计原则为：科学表面热处理及采用高科技润滑介质，降低磨损率；改进机构运行机构。

        震雄公司与MOOG瑞士公司开发不需滚珠丝杆的非线性注射系统，彻底解决了因滚珠丝杆磨损影响射出精度，同时可实现超长时间保压。

4.4    整套清洁生产技术设计方案

        设备制造企业必须提供从原料的储存、干燥、制品成型及储存等完整的清洁解决方案。

        制品功能的洁净特殊性，要求主机厂商能够提供可实现洁净生产的全套成型加工方案生产线，除立式注塑机外还包括洁净室及周边设备等。主机厂商需与其他相关设备厂商展开广泛的联合开发和制造，共同研发清洁注塑生产线。力劲机械有限公司从洁净医疗制品立式注塑机到洁净车间的全套方案设计。