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正文

PEI 记忆塑钢眼镜市场的开发与技术经济分析

[ 摘要 ] 随着人们对眼镜使用频率和舒适度要求的不断提高,眼镜市场竞争日益加剧,谁的产品具有竞争力,谁就能赢得市场, 谁就能得以生存。通过国内外聚醚酰亚胺(PEI) 记忆塑钢眼镜产品与技术现状、发展概况的分析,针对 PEI 塑钢的材料特性,从设计、模具、注塑工艺、着色及装备等方面进行技术攻关,研发 PEI 记忆塑钢眼镜框,并应用于光学配装眼镜、太阳镜以及各类防护眼镜,实现产业化,替代进口高档眼镜产品,并实现大批量向欧美市场出口。
[ 关键词 ] 眼镜市场;消费趋势;聚醚酰亚胺(PEI)
1、国内外聚醚酰亚胺(PEI) 记忆塑钢眼镜产品现状
     目前国际上PEI眼镜制作工艺最成熟的国家是韩国。2012年10月起,国内陆续开始生产PEI塑钢眼镜。但由于PEI材料的特性,较高的缺口灵敏度增加了眼镜设计技术难度,易变色,且需高温高压注塑成型,国内注塑、着色工艺及设计水平难以达到要求,造成多气泡、易断裂、通透性差、易掉色等。总的来说,流于概念,产品粗制滥造,以其他材料充当较常见,大部分只具备了塑钢眼镜的轻,而不具备塑钢眼镜的高强、高韧以及不掉色[1]。
       本文针对PEI塑钢的材料特性,从设计、模具、注塑工艺、着色及装备等方面研发具有超轻薄、环保,时尚、外观个性化的PEI记忆塑钢镜框,并应用于光学配装眼镜、太阳镜以及各类防护眼镜,形成2个系列100款记忆塑钢眼镜的系列产品,实现产业化,以实现出口并替代进口高档眼镜产品。
2、技术经济分析
2.1 技术特点、关键技术和关键工艺
      项目产品技术特点:时尚、色彩丰富、轻巧、具有金属质感、环保型产品,刚性、强度与金属相当,但弹性和重量优于其他塑胶材料,产品的技术含量和附加价值高,拟研发光学配装眼镜、太阳镜两个系列100种款型的PEI眼镜[2]。
       项目产品制造工艺流程如下:款型设计及原料选型→(PEI记忆塑钢+高温色粉)按一定配比混合→干燥→注料→注塑成型→修边→精研磨→组装→清洗→喷漆→烘烤→印字→装配→包装。
       PEI记忆塑钢虽然具有优良的综合性能,但由于它具有较高的缺口灵敏度,如何在保证时尚外观的情况下避免镜架浇口和熔接处缺口、锐角,存在较高的设计难度;同时,要经过高温高压注塑成型,对注塑工艺及设备有特殊的要求;此外,常用的色粉一般只能在280℃以下射出成型,否则易变色,为使PEI记忆塑钢在射出时颜色能自然成型,色彩饱和,需要研发能耐380℃的高温色粉。本文将突破上述技术难题,研发PEI记忆塑钢眼镜,并实现产业化生产。
2.2 PEI记忆塑钢眼镜镜框设计技术
      PEI材料对缺口敏感性高,注塑浇口和熔接处易断裂,添加色粉后更显著,这些都增加了镜框设计的难度,而时尚和个性化又对镜框提出了轻巧、细薄、造型多样、色彩丰富的要求,必须在PEI材质和时尚两个方面取得平衡。本文将分析研究PEI材料对眼镜结构壁厚、注塑浇口和熔接处、造型结构等的要求极限,建立一套PEI记忆塑钢的镜框设计规范,并研发太阳和配光镜架两个系列100款各类PEI记忆塑钢眼镜。
2.3 精密模具结构设计及加工技术
      PEI记忆塑钢流动性不好,对缺口敏感,很高的注塑成型温度(约380℃),以及模温高(约150℃),对模具结构设计及加工提出了更苛刻的要求。根据PEI材料流动性不好的特点,研发设计一种含加热及耐高温耐高压的新型模具,通过重新设计模具浇口和流道等,设计新型PEI镜框注塑用精密模具。同时选用耐热合金钢作为模具主体材料,对模具滑块、滑道等活动零件进行特殊处理,以满足PEI材料注塑的特殊要求,制造出表面光滑、平整具金属质感的 PEI镜框。
2.4 新的耐高温色粉的配方以及色粉与基材的共混技术
       PEI是一种透明琥珀色塑料,但可根据设计要求染成透明或不透明的各种颜色。但PEI极强的刚性和很高的成型熔融温度(380℃以上),粘性大,使用常用的塑料色粉注塑,易造成产品色差及其他问题。本课题将研发一种可与 PEI兼容的高温色粉新配方及试验色粉与基材共混比例。这种色粉不会改变PEI 材料分子结构,且射出时不变色、可耐380℃注塑,且注塑射出时颜色自然成型,色彩自然和丰富、色差少。
2.5  PEI记忆塑钢高温高压注塑成型工艺技术
       PEI属于非牛顿型流体,即随剪切速率和熔融温度的提高,熔体粘度逐步下降,在高温下,PEI熔体流动速度很慢,而注塑工件的壁厚又对熔体流动也有很大的影响。一般来说,注塑时工件的壁厚通常介于0.75-5毫米之间。而眼镜镜框属于壁薄、流程长且形状不规则,且要求性能不随流动方向变化,注塑的技术难度比塑胶注塑件高很多。必须对注塑过程进行系统的研究,研发新的注塑工艺,方可满足PEI眼镜镜框注塑要求。
2.6 产品性能指标
      本课题产品有光学配装眼镜、太阳镜两个系列,具有时尚、色彩丰富、轻巧、具有金属质感、环保型的特点,刚性、强度与金属相当,但弹性和重量优于其他塑胶材料,主要技术性能与韩国SUNGILTRADING的PEI类似产品水平相当。项目产品的主要技术性能指标如下见表1:
主要技术性能指标_论文发表


表1主要技术性能指标
     其他性能质量指标达到GB/T14214-2003国家标准要求,镜框材质微量元素指标符合FDA、ISO10993和NSF标准。产品制造工艺技术和质量水平与韩国SUNGILTRADINGCO.,LTD水平相当,可以替代进口,并实现大批量出口到欧美日高档市场。
2.7 与现有产品技术的对比分析
      本课题将航空等领域用的特种工程塑料PEI应用到眼镜行业,是目前流行的超轻TR90(塑胶钛)眼镜的升级换代产品,表现为刚性高、耐热耐腐蚀性能更好,兼顾了金属眼镜和TR90眼镜的优点见表2。
项目产品与现有TR90、PC眼镜技术对比分析_期刊发表












表2项目产品与现有TR90、PC眼镜技术对比分析
2.8 经济效益/ 社会效益分析
      公司研发光学配装眼镜、太阳镜两个系列100种款型的PEI记忆塑钢眼镜。实施过程中,将在公司现有生产能力的基础上,购置卧式注塑机、立式双色转盘机、CNC五轴机、双轴精雕机、超声波表面处理机、移动式超滤机、光学镜片测量仪等先进设备和分析检测仪器,项目完成后,将形成150万副/年的生产规模,预计2014年将销售80万副,新增销售收入3000万元、出口创汇600万美元,实现利税360万元;2015年将销售130万副,新增销售收入5000万元、利税620万元。项目的经济效益很可观。
       项目将航空、电子等工业用的特种塑料PEI引入眼镜行业,突破PEI材料设计、注塑和着色的制造工艺技术难关,研发制造出技术含量和附加价值高的PEI眼镜,并实现大规模批量化生产。该产品将优化企业眼镜产品结构,实现替代进口,并带动国内眼镜行业发展,填补国内在高档记忆塑钢眼镜上的空白,满足国内广大消费者越来越多的高档眼镜需求,减少进口产品的消耗。同时还将实现出口,为国多创外汇。
3、结语
      受到全球经济危机因素的影响,我国眼镜行业的销售量有所降低,全年销售总额减少。但是,由于眼镜行业并非周期性的行业,消费者的刚性需求较多,为眼镜产品的营销与行业发展带来机遇。为了促使眼镜行业的良好进步,应该不断地开发新产品,研究新课题。在未来工作中,应全面提升自身工作专业性与权威性,营造良好的市场环境,充分发挥相关眼镜产品营销与开发模式的积极作用,为其后续发展夯实基础。
【参考文献】
1、陈凌燕.F跨国眼镜公司品牌策略研究[D].苏州:苏州大学,2012.
2、苏小山.针对中国市场的雷朋眼镜产品开发研究[D].上海:东华大学,2012.
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PEI 记忆塑钢眼镜市场的开发与技术经济分析
[ 摘要 ] 随着人们对眼镜使用频率和舒适度要求的不断提高,眼镜市场竞争日益加剧,谁的产品具有竞争力,谁就能赢得市场, 谁就能得以生存。通过国内外聚醚酰亚胺(PEI) 记忆塑钢眼镜产品与技术现状、发展概况的分析,针对 PEI 塑钢的材料特性,从设计、模具、注塑工艺、着色及装备等方面进行技术攻关,研发 PEI 记忆塑钢眼镜框,并应用于光学配装眼镜、太阳镜以及各类防护眼镜,实现产业化,替代进口高档眼镜产品,并实现大批量向欧美市场出口。
[ 关键词 ] 眼镜市场;消费趋势;聚醚酰亚胺(PEI)
1、国内外聚醚酰亚胺(PEI) 记忆塑钢眼镜产品现状
     目前国际上PEI眼镜制作工艺最成熟的国家是韩国。2012年10月起,国内陆续开始生产PEI塑钢眼镜。但由于PEI材料的特性,较高的缺口灵敏度增加了眼镜设计技术难度,易变色,且需高温高压注塑成型,国内注塑、着色工艺及设计水平难以达到要求,造成多气泡、易断裂、通透性差、易掉色等。总的来说,流于概念,产品粗制滥造,以其他材料充当较常见,大部分只具备了塑钢眼镜的轻,而不具备塑钢眼镜的高强、高韧以及不掉色[1]。
       本文针对PEI塑钢的材料特性,从设计、模具、注塑工艺、着色及装备等方面研发具有超轻薄、环保,时尚、外观个性化的PEI记忆塑钢镜框,并应用于光学配装眼镜、太阳镜以及各类防护眼镜,形成2个系列100款记忆塑钢眼镜的系列产品,实现产业化,以实现出口并替代进口高档眼镜产品。
2、技术经济分析
2.1 技术特点、关键技术和关键工艺
      项目产品技术特点:时尚、色彩丰富、轻巧、具有金属质感、环保型产品,刚性、强度与金属相当,但弹性和重量优于其他塑胶材料,产品的技术含量和附加价值高,拟研发光学配装眼镜、太阳镜两个系列100种款型的PEI眼镜[2]。
       项目产品制造工艺流程如下:款型设计及原料选型→(PEI记忆塑钢+高温色粉)按一定配比混合→干燥→注料→注塑成型→修边→精研磨→组装→清洗→喷漆→烘烤→印字→装配→包装。
       PEI记忆塑钢虽然具有优良的综合性能,但由于它具有较高的缺口灵敏度,如何在保证时尚外观的情况下避免镜架浇口和熔接处缺口、锐角,存在较高的设计难度;同时,要经过高温高压注塑成型,对注塑工艺及设备有特殊的要求;此外,常用的色粉一般只能在280℃以下射出成型,否则易变色,为使PEI记忆塑钢在射出时颜色能自然成型,色彩饱和,需要研发能耐380℃的高温色粉。本文将突破上述技术难题,研发PEI记忆塑钢眼镜,并实现产业化生产。
2.2 PEI记忆塑钢眼镜镜框设计技术
      PEI材料对缺口敏感性高,注塑浇口和熔接处易断裂,添加色粉后更显著,这些都增加了镜框设计的难度,而时尚和个性化又对镜框提出了轻巧、细薄、造型多样、色彩丰富的要求,必须在PEI材质和时尚两个方面取得平衡。本文将分析研究PEI材料对眼镜结构壁厚、注塑浇口和熔接处、造型结构等的要求极限,建立一套PEI记忆塑钢的镜框设计规范,并研发太阳和配光镜架两个系列100款各类PEI记忆塑钢眼镜。
2.3 精密模具结构设计及加工技术
      PEI记忆塑钢流动性不好,对缺口敏感,很高的注塑成型温度(约380℃),以及模温高(约150℃),对模具结构设计及加工提出了更苛刻的要求。根据PEI材料流动性不好的特点,研发设计一种含加热及耐高温耐高压的新型模具,通过重新设计模具浇口和流道等,设计新型PEI镜框注塑用精密模具。同时选用耐热合金钢作为模具主体材料,对模具滑块、滑道等活动零件进行特殊处理,以满足PEI材料注塑的特殊要求,制造出表面光滑、平整具金属质感的 PEI镜框。
2.4 新的耐高温色粉的配方以及色粉与基材的共混技术
       PEI是一种透明琥珀色塑料,但可根据设计要求染成透明或不透明的各种颜色。但PEI极强的刚性和很高的成型熔融温度(380℃以上),粘性大,使用常用的塑料色粉注塑,易造成产品色差及其他问题。本课题将研发一种可与 PEI兼容的高温色粉新配方及试验色粉与基材共混比例。这种色粉不会改变PEI 材料分子结构,且射出时不变色、可耐380℃注塑,且注塑射出时颜色自然成型,色彩自然和丰富、色差少。
2.5  PEI记忆塑钢高温高压注塑成型工艺技术
       PEI属于非牛顿型流体,即随剪切速率和熔融温度的提高,熔体粘度逐步下降,在高温下,PEI熔体流动速度很慢,而注塑工件的壁厚又对熔体流动也有很大的影响。一般来说,注塑时工件的壁厚通常介于0.75-5毫米之间。而眼镜镜框属于壁薄、流程长且形状不规则,且要求性能不随流动方向变化,注塑的技术难度比塑胶注塑件高很多。必须对注塑过程进行系统的研究,研发新的注塑工艺,方可满足PEI眼镜镜框注塑要求。
2.6 产品性能指标
      本课题产品有光学配装眼镜、太阳镜两个系列,具有时尚、色彩丰富、轻巧、具有金属质感、环保型的特点,刚性、强度与金属相当,但弹性和重量优于其他塑胶材料,主要技术性能与韩国SUNGILTRADING的PEI类似产品水平相当。项目产品的主要技术性能指标如下见表1:
主要技术性能指标_论文发表


表1主要技术性能指标
     其他性能质量指标达到GB/T14214-2003国家标准要求,镜框材质微量元素指标符合FDA、ISO10993和NSF标准。产品制造工艺技术和质量水平与韩国SUNGILTRADINGCO.,LTD水平相当,可以替代进口,并实现大批量出口到欧美日高档市场。
2.7 与现有产品技术的对比分析
      本课题将航空等领域用的特种工程塑料PEI应用到眼镜行业,是目前流行的超轻TR90(塑胶钛)眼镜的升级换代产品,表现为刚性高、耐热耐腐蚀性能更好,兼顾了金属眼镜和TR90眼镜的优点见表2。
项目产品与现有TR90、PC眼镜技术对比分析_期刊发表












表2项目产品与现有TR90、PC眼镜技术对比分析
2.8 经济效益/ 社会效益分析
      公司研发光学配装眼镜、太阳镜两个系列100种款型的PEI记忆塑钢眼镜。实施过程中,将在公司现有生产能力的基础上,购置卧式注塑机、立式双色转盘机、CNC五轴机、双轴精雕机、超声波表面处理机、移动式超滤机、光学镜片测量仪等先进设备和分析检测仪器,项目完成后,将形成150万副/年的生产规模,预计2014年将销售80万副,新增销售收入3000万元、出口创汇600万美元,实现利税360万元;2015年将销售130万副,新增销售收入5000万元、利税620万元。项目的经济效益很可观。
       项目将航空、电子等工业用的特种塑料PEI引入眼镜行业,突破PEI材料设计、注塑和着色的制造工艺技术难关,研发制造出技术含量和附加价值高的PEI眼镜,并实现大规模批量化生产。该产品将优化企业眼镜产品结构,实现替代进口,并带动国内眼镜行业发展,填补国内在高档记忆塑钢眼镜上的空白,满足国内广大消费者越来越多的高档眼镜需求,减少进口产品的消耗。同时还将实现出口,为国多创外汇。
3、结语
      受到全球经济危机因素的影响,我国眼镜行业的销售量有所降低,全年销售总额减少。但是,由于眼镜行业并非周期性的行业,消费者的刚性需求较多,为眼镜产品的营销与行业发展带来机遇。为了促使眼镜行业的良好进步,应该不断地开发新产品,研究新课题。在未来工作中,应全面提升自身工作专业性与权威性,营造良好的市场环境,充分发挥相关眼镜产品营销与开发模式的积极作用,为其后续发展夯实基础。
【参考文献】
1、陈凌燕.F跨国眼镜公司品牌策略研究[D].苏州:苏州大学,2012.
2、苏小山.针对中国市场的雷朋眼镜产品开发研究[D].上海:东华大学,2012.