小议绿色材料在家电中的应用

小议绿色材料在家电中的应用

美的洗涤电器制造有限公司528311

摘要:面对全球化的能源危机,生态环境恶化以及绿色贸易壁垒的冲击,绿色家电产品已成为国际、国内市场竞争的新热点,让“贸易披上绿装”已是大势所趋,我国作为世界上家电产品的生产、消费以及出口大国,绿色贸易壁垒一定程度上影响了我国家电企业生存与发展,我国家电企业要走国际化道路,在激烈的国际竞争中突破重围,必须要重视绿色材料的应用,满足人们绿色消费需求。

关键词:绿色材料;家电产品;应用

1.家电产品中应用绿色材料的必要性

家电材料的生产和使用过程会带来众多的环境问题,因而材料的绿色化和开发新型绿色材料以缓解日益恶化的环境问题是我们面临的重要任务。家电用绿色材料是指在同时具有满意的使用性能和优良的环境协调性,或者能够改善环境的家电材料。家电用绿色材料具有如下特征:节约能源,节约资源,可重复利用,可循环再生,结构可雜,化学稳定性,生物安全性,有毒、有害材料的替代,舒适性,清洁环境功能。

绿色材料学的研究将促使绿色家电的进一步发展,能够更有效地利用有限的资源和能源,尽可能地减少环境负荷,实现材料产业和家电行业的可持续发展。绿色材料的应用是未来绿色家电发展的重要方向之一。开发既有良好的使用性能,又具有较高的资源利用率,且对生态环境无副作用的新材料及绿色家电是社会发展的迫切需求。

2.几种绿色材料在家电中的应用

2.1抗菌材料的应用

日常生活中,人们在享受家用电器带来的舒适生活的同时也面临着一个重要问题。家用电器,尤其是塑料制品部件,非常容易滋生细菌和真菌等微生物,严重污染了生活环境,损害了人体健康。例如冰箱,很多人误认为将食品储存在冰箱这样低温环境下就可以长期保持新鲜、无菌。然而,低温仅仅降低微生物繁殖速度,并不能解决食品储藏过程中因微生物污染引起的腐败问题。除此之外,各类小家电(如吸尘器、电饭煲、微波炉、电脑、洗菜机、榨汁机等)与食物或人体接触的部分、按钮薄膜、把手等部件也极易滋生细菌。日常生活中人们与家用电器接触频繁,因此家电表面沾染和滋生的细菌成为各种疾病的传染源,而家用电器也成为了疾病传染的重要途径。

抗菌材料的兴起在一定程度上解决了上述问题,抗菌材料是一类具有净化生存环境,促进身心健康功能的绿色材料,是一类对沾污在塑料上的细菌、霉菌、酵母菌、藻类甚至病毒等起到抑制或杀灭作用的塑料,通过抑制微生物的繁殖来保持自身清洁。目前抗菌塑料通常是通过在材料加工过程中添加抗菌剂来实现抗菌功能。例如,以缓释型金属离子抗菌剂为代表的长效抗菌材料,主要是将银、铜、锌等金属离子附载于多孔材料微孔内,利用金属离子的抗菌能力,通过缓释作用达到长效抑菌的目的,其中,Ag+由于具有高效性、持久性、广谱性的抗菌效果以及其耐热性强等优点而成为应用最多的抗菌剂,当细菌接触到银离子的时候,会干扰细菌细胞壁的合成,抑制蛋白质的合成,从而使其灭活;光触媒系列无机抗菌剂,一般具有光催化活性高、抗菌持久性强、价廉无毒以及较强的自清洁功能,主要品种有TiO2、ZnO、ZrO等,但此类抗菌剂只有在紫外光和自然光激发的条件下才能发挥抗菌作用,在许多长年无光照射场合应用受到限制。

然而,以上抗菌材料技术是采用接触性抗菌方法,只有细菌与抗菌部件表面长时间接触后,才能达到抗菌、抑菌效果。这种方法存在明显的局限性,例如食品本身携带的细菌或冰箱空间中漂浮的细菌,由于食品与抗菌部件接触有限,抗菌部件也无法接触到空间中的细菌,从而无法发挥抗菌效果。因此,从冰箱向高端化发展趋势来看,臭氧杀菌、负离子杀菌、光动银技术、光触媒动态杀菌等非接触性杀菌技术同样至关重要。该类技术不仅可以对与人体和食物接触的关键零部件进行除菌,同时也能对食品本身及空气进行除菌。

目前中国抗菌塑料的使用比例还远远没有达到20%,随着抗菌技术的不断改进,抗菌市场的规模不断扩大,中国的家电厂商也应该积极推销抗菌家电,将抗菌家电市场进一步打开,将抗菌制品像日本、欧美国家一样,成为塑料制品的主流。

2.2生物基材料的应用

生物基材料是新兴产业,目前我国在生物基材料方面的研究和产业化虽然取得了长足进展,但同美国、欧洲、日本等发达国家相比还存在一定差距,主要表现在企业生产规模小,产能不大且价格昂贵,成本太高,尚难与石油基产品竞争。基于以上瓶颈制约,生物基材料并未在家电行业得到大规模实际应用,目前只是简单的设计、尝试及验证阶段。例如,DVD前端面板、遥控器外壳可使用PLA制备,电视机和手机外壳可使用生物基尼龙作为塑料原料之一,电脑外壳可采用聚乳酸(PLA)与聚碳酸酯(PC)塑料合金,鼠标外壳则可采用生物可降解材料和天然纤维增强材料,平板电脑的保护套也可采用生物基材料,吸尘器外壳可以采用PLA和ABS的混合原料制备而成。此外,日常生活中与食品密切接触的小家电,如豆浆机、电水壶、搅拌机等也是生物基材料的重要应用市场,目前这些产品大多使用的是聚碳酸酯(PC)或聚丙烯(PP)材料。使用这些材料的制品在使用和存放过程中,可能会有双酚A溶出进入食品和饮用水中,进而通过消化道进入体内,对人体健康造成影响,而且在高温(100℃以上)时,释放更为严重。目前国家标准大多仅对家电产品的电气安全性能进行了限定,而对其材质则未作明确的要求,由于在生产监管上存在盲点,也不能排除一些不法企业使用废旧PC材料制成食品用小家电塑料配件,加热后不仅会有双酚A析出,还会有其他有毒有害物质释放出来。另外,冰箱内部与食物直接接触的各个零部件,也给消费者的健康埋下了隐患。因此,建议消费者在选择与食品接触的家用电器时最好选择生物基材质的塑料制品。

3.今后绿色家电产品的发展对策

今后,绿色家电产品必将取代有污染的产品,非绿色产品的国际竞争力越来越小。因此除了在家电产品中除了应用绿色材料外,家电制造业还应从以下几个方面实现产品的绿色化。

3.3.1大力研究产品的绿色设计技术,如开发和推广应用绿色环保材料、材料的分选技术等,这样必将为从源头上实现产品的绿色化提供坚实的基础。

3.3.2建立家电制造业的绿色标准,并制定绿色家电的评价体系。

3.3.3加强与环境有关的认证工作。我国家电产品在环境标准方面必须达到国际标准,才能继续参与国际市场竞争,因此必须要重视我国的家电行业与环境有关的认证工作。

结束语:

综上所述,在节能环保、低碳循环技术发展的大趋势下,绿色材料的开发应用已成为家电业发展的主流方向之一。在家电产品中,除了本文分析的抗菌材料、生物基材料以外,还有很多绿色材料可以应用到家电产品的生产中。因此,相关人员要加大对绿色材料应用的研究,以提升家电企业在市场中的综合竞争力。

参考文献

[1]任思聘,解念锁.绿色材料在现代设计及制造中的应用[J].科技创新导报.2010.

[2]莫贤乐.家电商品中的绿色新型材料运用和研究[J].数字化用户.2017.

[3]刘斌.生物基材料发展态势[J].生物产业技术.2014.

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