一, Materiālzinātne: šķiedru apstrādes un pastiprinošo līdzekļu sinerģiska uzlabošana.
1. Šķiedru formas kontrole: tehnoloģiska revolūcija no griešanas līdz smalcināšanai
Celulozes formēšanas izturību galvenokārt nosaka šķiedru forma. Standarta pulēšanas procedūra padara skeletu vaļīgu, pārāk daudz griežot šķiedras. Savukārt vidēju un garu šķiedru viskozā pulpēšana padara ūdeņraža saites laukumu starp šķiedrām daudz lielāku, regulējot pulvera koncentrāciju (4–6%) un šķiedru atdalīšanas pakāpi. Piemēram, uzņēmums Shandong provincē, kas ražo elektronisko iepakojumu, izmantoja dinamisku celulozes ražošanas modeli, lai optimizētu skujkoku koksnes celulozes īpašo enerģijas patēriņu līdz 250 kWh/T. Tas padarīja papīru par 15% stiprāku un par 8% lētāku izgatavošanu, kas nozīmēja dubultu stiprības un izmaksu optimizāciju.
2. Uzlabotāju sistēma: pāreja no vienas formulas uz saliktu formulu
Uzlabotāji padara lietas stiprākas divos veidos: ķīmiski savienojot tās un fiziski piepildot. Katjonu ciete rada tīkla lipīgu struktūru, piesaistot katjonu grupas un negatīvus lādiņus šķiedras virsmai ar elektrostatiskiem spēkiem. 1–2% deva var padarīt produktu par 30% stingrāku. Mūsdienīgāki kompozītmateriālu piedevu preparāti, tostarp 0,2% AKD līmvielas, 1% katjonu cietes, 0,5% PVA, 0,6% CMC un 9% nano SiO ₂ dispersijas, var padarīt starpslāņu savienojumu stiprāku par 92%, kas atrisina pulvera zuduma problēmu. Epoksīda -pārklājuma nātrija bikarbonāta mikrokapsulu tehnoloģija arī rada mikroporainu struktūru, atbrīvojot gāzi. Tas padara to stiprāku, vienlaikus saglabājot vieglu, kas padara to lieliski piemērotu augstākās klases elektronikas amortizācijai.
2, Procesa optimizācija: pāreja no izmēģinājuma un kļūdas uz precīzu parametru kontroli
1. Slīpēšanas process ir ideāls līdzsvars starp īpašu enerģijas patēriņu un SEL.
The amount of fibre pulverisation is directly related to the grinding strength. The main measure is specific energy consumption (KWh/T). For coniferous wood pulp, the best range is 250KWh/T, while for broad-leaved wood pulp, it is 80KWh/T. If the original grinding disc design cuts too many fibres, you can switch to shallow tooth wide groove grinding discs (like the 2.4/2.8/6.1 tooth type). You can also get precise control of fibre broom and cutting by optimising the specific edge load (SEL) (1.65J/m for coniferous wood pulp and 0.5J/m for broad-leaved wood pulp). For instance, a southern company used a graded grinding method to separate long fibres (concentration >10%) no mazām šķiedrām (koncentrācija 4,55%). Tas padarīja produktu par 20% stingrāku.
2. Formēšana un žāvēšana: temperatūras un mitruma pārvaldīšana reāllaikā
Lai šķiedras neizkliedētos nevienmērīgi, formēšanas laikā jāseko līdzi vircas temperatūrai un mitrumam. Karstā ūdens pulēšanas procedūra ļauj labāk darboties stinguma pastiprinātājiem, paaugstinot vircas temperatūru (60–80 grādi), kas samazina nepieciešamo piedevu daudzumu par 15%. Žāvēšanas process ir jāpārvalda pakāpeniski. Pirmajā posmā temperatūrai jābūt zemākai par 90 grādiem, lai virsmas šķiedras pārāk ātri neizžūtu un nekļūtu trauslas. Otrajā posmā temperatūrai jābūt no 150 līdz 170 grādiem, lai ļautu ūdeņraža saitei sacietēt. Ja jums ir nepieciešams, lai jūsu izstrādājumi būtu patiešām mitruma{11}}izturīgi, žāvēšanas temperatūra jāsaglabā 50–60 grādu robežās, lai mitruma{14}}noturības pastiprinātāji nostiprinātos.
3. Karstās presēšanas formēšana: pareiza spiediena un laika iegūšana
Karstās presēšanas metode maina šķiedru izvietojumu, izmantojot augstu spiedienu un augstu temperatūru. Produkta hermētiskumu var palielināt par 25%, izmantojot kombināciju 180-200 grādi, 0,4-0,6 MPa un 30-50 sekundes. Virsmas līdzenuma kļūda ir mazāka par 0,1 mm. Piemēram, uzņēmums, kas ražo iepakojumu mobilajiem tālruņiem, izmanto CNC precīzas apstrādes karstās presēšanas veidnes un reāllaika spiediena atgriezeniskās saites sistēmas, lai samazinātu lūžņu daudzumu no 8% līdz 0,5% un palielinātu ikdienas ražošanas jaudu vienā līnijā par 30%.
3, aprīkojuma jaunināšana: no standartizācijas līdz modularitātei ražošanas inovācijās
1. Modulārā ražošana: dubulta precizitātes un stabilitātes garantija
Moduļu konstrukcija nodrošina, ka bloki ir precīzi, apstrādājot dažādus funkcionālos moduļus (piemēram, formēšanas vienības un karstās presēšanas vienības) atsevišķi, izmantojot CNC precizitātes tehnoloģiju. Pēc tam tas noņem metāla spriegumu, izmantojot augstas stabilitātes liešanas paņēmienus (piemēram, QT-50 kaļamā čuguna). Piemēram, noteikta aprīkojuma piegādātāja moduļu ražošanas līnija ir samazinājusi atkļūdošanai nepieciešamo laiku par 60%, padarījusi iekārtas kalpošanas laiku vairāk nekā 10 gadus un atvieglojusi ātru veidņu nomaiņu, lai tā atbilstu dažāda veida ražošanas vajadzībām.
2. Viedā noteikšana: pārejot no manuālas paraugu ņemšanas līdz pilnīgai procesa izsekojamībai
Izmantojot lāzerskenerus un mākslīgā intelekta vizuālās pārbaudes sistēmas, tagad ir iespējams reāllaikā uzraudzīt izstrādājuma izmēru atšķirības (precizitāte ± 0,05 mm) un virsmas defektus (piemēram, urbumus un plaisas). Izmantojot IZM sistēmu, lai salīdzinātu un analizētu ražošanas datus ar kvalitātes pārbaudes konstatējumiem, konkrētam uzņēmumam izdevās samazināt defektu līmeni no 2% līdz 0,3%. Tas arī ļāva viņiem izsekot ražošanas partijām un uzlabot procesa parametrus.
4, Nozares prakse: no tehnoloģiskā izrāviena līdz mēroga lietošanai
1. gadījums: Lenovo nodoms izmantot plastmasu, nevis metālu
Lenovo 2022. gadā sāks aizstāt plastmasas polsterējumu klēpjdatoru iepakojumā ar celulozes formēšanu. Tas padarīs iepakojumu stiprāku un precīzāku, izmantojot šādas tehnoloģiju kombinācijas:
Optimizējiet šķiedru attiecību, palielinot garo šķiedru procentuālo daudzumu par 30%, lai izveidotu skeleta struktūru. Izmantojiet augstas slotas mehānisko celulozi (TMP), lai uzlabotu šķiedru savīšanas pakāpi.
Uzlabotāja izmantošana: 0,2% PAM šķīduma pievienošana, lai izveidotu tīkla membrānas struktūru, samazina mikroshēmu izdalīšanos par 86%.
Uzlabojums karstās presēšanas procesā: produkts ir par 20% stingrāks ar 180 grādu, 0,5 MPa un 40 sekunžu kombināciju, un virsmas līdzenuma kļūda ir mazāka par 0,08 mm.
Lenovo līdz 2024. gadam ir pilnībā nomainījis celulozes iepakojumu. Tas ir samazinājis viena klēpjdatora piegādes izmaksas par 15% un palielinājis klientu apmierinātību par 12%.
2. gadījums: Apple šķiedras estētikas jauna ideja
Apple Beats Studio Pro austiņu iepakojums sastāv no 100%{1}}šķiedras materiāliem (bambusa šķiedras un cukurniedru cukurniedru šķiedras). Tas padara to vienlaikus spēcīgu un precīzu, izmantojot šādas tehnoloģijas:
Nanocelulozes uzlabošana: pievienojot nanocelulozi (50–100 nm diametrā), materiāls kļūst par 50% stiprāks stiepē, un tieši tas ir nepieciešams, lai precīzijas instrumenti darbotos pareizi;
Mikroporainās struktūras dizains: apgabala sadalīšanai tiek izmantotas 0,3 mm šūnveida šūnas, kas samazina detaļu bojājumu līmeni no 8% līdz 0,3% kritiena testēšanas laikā.
Moduļu ražošana: izmantojot CNC precīzās apstrādes veidnes, tiek garantēts, ka iepakojuma izmērs ir precīzs ± 0,05 mm robežās, kas padara to viegli savienojamu ar izstrādājumu.
