塑料产品的安全性设计

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人们生活在无数塑料产品围绕的环境中，到处可见使用塑料外壳的电视机、收音机、照明灯具、挂钟的组件以及用塑料材料制造的地板、墙壁、顶棚装饰板以及厨房用具等。1塑料的广泛使用丰富了人们的物质生活，但是塑料制品的安全问题摆在我们面前。如果设计时没有给予足够的重视，会造成使用上的安全隐患，所以为了避免危及消费者人身安全或给消费者带来诸多不便，对塑料产品进行有效的安全性设计是必要的，这是本文研究的重点。　　2影响塑料产品的安全性因素在进行塑料产品设计时安全性因素的考虑是否周到全面，与事故的发生有直接的联系。影响塑料产品安全性能的设计因素有很多，主要有国家法规、市场环境、设计师素质、消费者特征四个因素，本文将重点从设计师素质对塑料产品安全性问题的影响进行讨论。　　关于塑料材料的卫生安全问题，全球几乎所有的国家针对不同的用途都制定有相应的标准和法规，目的就是确保相关用途的产品要符合卫生标准和安全使用。目前，这些标准与法规有越来越严格和细化的趋势，并且随着经济全球化的趋势，而趋向于逐步国际化。0如儿童玩具，塑料玩具设计的安全标准主要可分为三类：毒素危险、结构及易燃性。对塑料玩具来说，材料的卫生安全性必须符合有关标准。　　在市场环境和消费者特征方面，一方面国内大多数人对塑料的知识缺乏了解，舆论导向左右着人们的消费心理；另方面由于环保意识不强，对于废旧塑料的回收与利用没有引起重视；此外消费者对塑料产品特别是有毒塑料的不正确使用，以及有一些非法商家为了谋取暴利，采用不规范的加工手段，生产有损健康的塑料产品。3.这些都导致了塑料产品的不安全性因素广泛存在，严重危害了消费者的人身安全。随着市场竞争的进一步加剧，随之出现的安全隐患、成本成为市场竞争的首要因素，在这样的市场环境下，安全性能好的塑料产品，才能真正得到消费者的信赖，反之将终究被市场淘汰。这是一个全民环保素质的问题。不解决环保意识，就很难改善塑料污染带来的危害，就很难改善塑料产品的安全问题。　　设计师作为塑料产品的设计者，它们承担着塑料产品安全性设计的重要工作，只有从产品开发的初始阶段就把塑料产品的安全设计纳入到整个设计流程当中去，从系统上考虑安全问题，那么塑料产品的安全问题才会大大提高。　　3塑料产品安全性设计的内容通常，考虑塑料产品的安全性设计时，可以首先从设计师素质入手，这是本文讨论的重点。　　3.1设计师素质3.1.1材料选择同样的设计方案因设计师选用了不同的塑料材料而直接影响到产品整体性价值的体现，甚至会人为形成安全隐患，给消费者带来伤害。材料选择以满足产品的最终使用要求为前提。具体来说，材料选择时需要考虑的安全问题主要有：材料的卫生安全性许多产品以卫生安全为第一目标，如果卫生安全性达不到要求，产品的其他性能再好，造型再好也没有意义，这是因为卫生安全关系到人的生命健康。这些产品包括：内装食品、饮料、饮用水、化妆品、药品的包装容器，医疗器械包装材料，与人体皮肤、脏器、骨髓、体液等直接或间接接触的各种医用材料，以及儿童玩具、婴幼儿用品等。如聚合物本身的稳定性、残余单体、添加剂的重金属元素，以及各种低分子的挥发物、迁移物或带异味的有害物质等。　　接触安全性目前出现接触安全性问题的高危公共场所包括私人居所和医院、旅馆、餐厅、网吧、学校、图书馆、公共交通设施等，在这类公共场所使用的一些用品，如经常有人触摸的电灯开关、电梯按钮、公用电话、电脑键盘、门把手、栏杆、扶手、座椅等。为防止各种与日常生活密切相关的塑料产品，在不同使用人群的频繁接触过程中成为细菌污染源和传播疾病的主要媒介，应赋予材料本身抗菌杀菌能力H.力学安全性产品的力学性能在大多数情况下是最重要的使用性能。　　产品的力学安全性不仅仅是关乎到产品能否正常、安全、可靠的工作，许多情况下还关系到人的生命安全。例如建筑构件、汽车部件、家具、运动器材等这一类产品中，力学强度往往是产品质量考核的重中之重。在某些用途中，产品脆性易对人体造成伤害，而产品的柔软性、回弹性可提供足够的保护。　　电气安全性对各种塑料电器产品来说，材料的安全问题是最重要的。最基本要求是：①要保证材料有良好的电气绝缘性，不会危及人的生命安全；②设备运行过程中，防止因过载和其他故障导致的局部过热而引发火灾。这就要求材料能达到一定的耐热等级，并且具有一定的阻燃性。另外，材料的电磁波屏蔽性和塑料的静电作用也同样不容忽视。电磁波外泄会干扰信号传输，影响电子装置正常工作，而且对人体的健康也带来危害；塑料的静电作用产生的静电压达到定程度，会发生触电事故，当然静电还能引起放电，特别是当现场有易然易爆物品时，放电可引起燃烧和爆炸，同样也会危害人身安全。因此在这样的场合，必须采用防静电材料。　　化学稳定性产品的耐化学药品性、耐油性、耐菌性、耐老化性、耐辐射性等都可以归结于这一类。　　般来说，最需关注的安全问题因具体情况有所不同，要具体情况具体对待。如药品包装瓶应有避光要求，美国药典和日本药典规定，在290 ~450nm范围，光的透过率不能超过10%. 3.1.2结构设计从结构设计方面来看安全问题，考虑内容如下：根据产品的实际受力情况，在选择合适的材料的基础上对产品进行合理的结构设计，才能保证产品的安全可靠。产品结构设计尤其要注意的是，避免尖锐的边角、直角，利用钝角防止伤害。这有利于塑料熔体的充模流动和满足人们对视觉效果的追求。　　结构设计中既要掌握尺寸，又要把握尺度。　　尺寸是造型各部分（线、面、点、体积）的比例关系；尺度是指形体与人的关系。根据人机工程学原理，不合理的物体外形会导致人体作业的疲劳和损伤。部件设计还应避免使操作者处于非自然体位，或使手臂、手腕在非自然位置用力。　　基于消费者安全的安全与防护设计安全防护是通过采用安全装置或防护装置对一些危险进行预防的安全技术措施。这类的例子有防滑设计、防盗设计、防伪设计等。像手机、数码相机一类手持电子产品，外壳表面设计条纹等止滑结构，可防止这类物品的意外跌落和损坏。瓶盖上的防盗设计在食品、药品、化妆品―类包装容器上广为采用。　　基于特殊人群的无障碍设计般来说，特殊人群是指儿童、体弱力衰的老人和残疾人，对这类人群给予安全考虑的结构设计相对于普通人、正常人来说有较多的特别之处。体弱力衰的老人和残疾人要求设计师不仅设计出适合他们的产品，而且要求这些产品尽可能地帮助他们融入普通人的生活。儿童用品的安全问题也是家长们关心的热点问题，从结构方面来说，主要避免体积过小及容易脱落的细小零件，防止儿童误吞或放入口腔导致卡噎致死。此外，从外型设计上禁止玩具制成食品模样或具有食品的香气及味道。其他儿童用品或可能被儿童触及的物品也要充分估计儿童的心理特点和难以预料危险的特点。　　总的来说，设计师可从材料选择和结构设计两个方面入手来进行塑料产品的安全性设计，而对产品安全性的评判也是需要考虑的一个问题，作为设计者，应该根据产生不安全情况的危险性大小、技术的难易程度和成本大小等诸多因素来加以综合考虑以上安全性设计的内容，要进行功能-成本分析，在全面分析的基础上，选取个合理的安全系数，确定一个合理的使用寿命。过分安全的设计虽然完美，但在在经济上未必就是最合理的。　　3.2国家法规国家要制定有关法规和设计规范来规范塑料产品的安全性设计和使用以及增强对环保因素的考虑。基于人类可持续发展的考虑，国家法规也要制定相关的政策来增强对环保因素的考虑，如塑料购物袋每天被大量的使用，它在为消费者提供便利的时候，也由于过量使用以及无法回收再利用或回收处理不到位等原因而对我们的环境带来了严重的能源资源浪费和环境污染。目前，超薄塑料购物袋已经成为‘’白色污染“的主要来源，因此国务院2008年1月发布通告，自2008年6月1日起，所有超市、商场、集贸市场等商品零售场所实行塑料购物袋有偿使用制度，律不得免费提供塑料购物袋0.这项规定有效地改善了环境。国家也要制定相关的设计规范来约束塑料产品的设计，我国的电子信息产品污染控制管理办法在2007年3月1日起正式实施，它要求我们在设计电子电器产品用塑料材料时要达到绿色环保要求：使用原材料时要考虑到这些指令和办法的限制，要求所有含铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚等国家限制物质的电子信息产品，进入市场前要在包装、说明书或标识上，详细标注原材料与零部件构成。另外，使用限制物质的产品将被编入目录，只有通过3C认证后方可进入市场，其他产品标明的内容如果与工商、质检等部门抽检结果不符，将受到法律制裁6.在国家的法规的监督下，消费者的人身安全和个人利益才能得到保护，塑料产品才更加环保。但是国家也要对法规不断地完善，塑料产品的安全问题才能得到有效地改进，而消费者的利益也会得到很好的维护。因此，政府的政策、法规对于塑料行业的发展起着重要的引导作用。　　3.3市场环境如何创造一个良好的市场环境来确保塑料产品的安全使用以及正确引导塑料废弃物的回收利用与无害化处理，这是我们共同肩负的责任。在德国人看来，件产品是否拥有最大的安全系数，关键在于生产厂家。如果产品存在不安全的因素，即使顾客再怎样小心爱护，也同样会出问题，甚至危及财产和生命。因此，企业要肩负企业责任、社会责任和安全责任，因为只有创造出良好的社会环境与市场秩序，企业才能够有自身生存空间，塑料产品的安全问题才能解决。　　3.4消费者特征从消费者特征的角度来考虑，塑料产品上应当标明有毒塑料，易燃性塑料或根据使用者、使用状态与产品的特点，分别从光、声音和安全标志与警示予以标明来提示安全使用等，从而避免不适宜的使用给消费者带来伤害，如市面上的仿陶瓷餐具在高温下会产生有毒物质，所以产品上应注明使用的环境和温度，这样消费者的行为得到警示，从而避免人身伤害，保证了使用的安全性。　　4总结本文通过对塑料产品的安全性设计的关注，从影响塑料产品的安全性的因素进行分析，概述了塑料产品安全性设计的四个基本方法。塑料产品的安全性要结合设计、生产和使用的全过程来进行系统理解，它重点在于设计师为我们设计出安全的塑料产品，同时也需要消费者和国家法规以及企业共同承担社会责任，需要大家共同努力来提高塑料产品的安全性，只有这样塑料产品的安全性才能真正提高，我们的环境才会更健康环保，社会才能文明进步。