一, Liels solis uz priekšu materiālu zinātnē: no "degradējama" uz "augstu veiktspēju"
1. Nanocelulozes tehnoloģija stiprināšanai
Nanocelulozes (NFC) uzlabošanas tehnoloģija ir gandrīz gatava pārdošanai sabiedrībai. Nanomēroga celulozi var vienmērīgi sadalīt celulozes matricā, lai ievērojami uzlabotu materiāla mehāniskās īpašības. Pievienojot celulozes formēšanai nanocelulozi, stiepes izturība pārsniedz 150 MPa, gredzena spiedes izturība palielinās par 22%, termiskās deformācijas temperatūra paaugstinās līdz 205 grādiem, un tā var izturēt temperatūras triecienus no -20 grādiem līdz 220 grādiem. Pirmo reizi šis jauninājums ir ļāvis celulozes formēšanai aizstāt rūpniecisko plastmasu. To var izmantot augstas stiprības uzdevumiem, piemēram, automašīnu un elektronikas korpusu detaļu izgatavošanai.
2. Funkcionālie pārklājumi no augiem
Fluorētie savienojumi (PFAS) padara tradicionālo celulozes liešanu ūdensnecaurlaidīgu un{0}}eļļizturīgu, taču ES REACH regula nosaka stingrus ierobežojumus šīm vielām, jo tās uzkrājas dzīvās būtnēs. 2025. gadā Donhua universitāte panāca tehnoloģiskus sasniegumus "hitozāna stearīnskābes" dubultslāņa struktūras pārklājumā. Viņi piepildīja šķiedru poras ar hitozānu, lai padarītu tās izturīgākas pret eļļu, un pārklāja hidrofilās grupas ar garām stearīnskābes oglekļa ķēdēm, lai izveidotu ūdens{6}}izturīgu barjeru. Tādējādi produkts kļuva izturīgs pret eļļu-līdz 12. līmenim, un tas neiztecēja pat pēc 30 minūšu mērcēšanas 95 grādu karstā ūdenī. Hidrofobais līdzeklis, kas izgatavots no jūras aļģēm, ko radīja Henkel Group, var arī padarīt hidroizolāciju ilgāku par 12 stundām un saīsinātu bioloģiskās noārdīšanās ciklu, padarot to labāku pārtikas iepakošanas veidu.
3. Šķiedru sistēma ar maisījumu
Lai izmantotu mazāk koksnes celulozes, nozare paātrina jauktu celulozes materiālu izstrādi, kas izgatavoti no lauksaimniecības atkritumiem, piemēram, kviešu salmiem, cukurniedru cukurniedru un bambusa šķiedras. Cukurniedru bagasa mīkstuma šķiedras garums ir labs (0,65-2,17 mm), un tas ir lēts. Ķīna līdz 2025. gadam varēs saražot vairāk nekā 1,2 miljonus tonnu, kas ir 37,4% no izejvielu tirgus. Bioķīmiskā celulozes veidošanas tehnoloģija ir uzlabojusi bambusa mīkstumu, un šķiedras plīsuma izturība ir palielinājusies līdz 18,5 kN m/kg, un augstākās klases iepakošanas jomā iespiešanās ātrums pārsniedz 25%. Tā kā šķiedras papildina viena otru, jaukto šķiedru metode ne tikai samazina izejmateriālu izmaksas, bet arī uzlabo formēšanas veiktspēju.
2, procesa tehnoloģijas atjaunināšana: gan ātrums, gan precizitāte būs labāka
1. Formēšanas tehnoloģija ļoti ātriem ātrumiem
Ilgais standarta celulozes formēšanas cikls (90 sekundes uz vienu veidni) ir liela problēma, kas ierobežo izgatavojamo daudzumu. Augsta sprieguma impulsu veidošanas tehnoloģija saīsina ciklu līdz 4 sekundēm uz vienu veidni, kas samazina enerģijas patēriņu par 43,8%. Jiangsu Xinmeixing dubultās spirāles ekstrūzijas sistēma ir ļāvusi vienai līnijai saražot 22 000 tonnu gadā, tādējādi mazo un vidējo ražotāju automatizācijas līmenis ir palielinājies no 45% līdz 73%. Vācu uzņēmums Kiefel ir arī izlaidis adaptīvu karstās preses formēšanas mašīnu, kas izmanto AI, lai dinamiski pielāgotos pelējuma deformācijai. Šīs iekārtas precizitāte ir ± 0,012 mm, un to var izmantot plaša patēriņa elektronikas precīzai iepakošanai.
2. Jauni sasniegumi 3D šūnu struktūrā
Šobrīd svarīga tehnoloģiju joma ir 3D šūnveida burbuļu kompozītmateriālu struktūra, ko izmanto iepakojuma amortizācijai. Pamatojoties uz "šūnveida burbuļa" dubulto-slāņa dizainu, American Material Sciences Group ir nodrošinājusi enerģijas absorbcijas ātrumu 89J/g, kas ir par 40% augstāka nekā parastajām EPE putām. Huawei un Lenovo sadarbojās, lai izveidotu gradienta blīvuma bufera pakotni, kas aizsargā zonas, mainot blīvumu lidojuma laikā. Katru gadu pasūtījuma apjoms pieaug par 31,4%. Šāda struktūra ne tikai padara lietas drošākas, bet arī izmanto mazāk materiālu, jo forma ir optimizēta, kas atvieglo vieglu lietu izgatavošanu.
3. Pelējuma tehnika ar zemu oglekļa saturu
Zema oglekļa satura veidņu projektēšanas tehnoloģija, kuras pamatā ir dzīves cikla novērtējums (LCA){0}}, ātri kļūst par normu biznesa pasaulē. Viena veidņu komplekta oglekļa pēdas nospiedumu var samazināt par 62%, imitējot veidņu plūsmas kanālu un izmantojot pārstrādājamus veidņu materiālus, lai tas darbotos labāk. Ningbo veidņu rūpniecības klasteris pabeidza arī piektās paaudzes ultraskaņas veidnes, kas ļauj ātri nomainīt veidni 30 sekundēs. Tas padara ražošanu daudz elastīgāku.
3, Inovācijas funkcionālajā integrācijā: pāreja no "pasīvās aizsardzības" uz "aktīvu vērtību radīšanu"
1. Gudra iepakošanas metode
IoT tehnoloģija tiek pilnībā integrēta ar celulozes formēšanu, lai izveidotu viedu iepakojumu, ko var redzēt un ar to mijiedarboties. Piemēram, pH-jutīgu dabisko krāsu sloksnes ievietošana svaigu pārtikas produktu iepakojumos nozīmē, ka tad, kad pārtika sabojājas un izdalās skābas vielas, krāsu joslas mainās no zaļas uz dzeltenu, kas ļauj cilvēkiem uzreiz uzzināt, cik labs ēdiens ir. Izmantojot vienkāršu sensoru ķēdi, kas izdrukāta ar bioloģiski noārdāmu vadošu pastu, un NFC sensoru tālrunī, var nolasīt tādu informāciju kā uzglabāšanas temperatūra un transportēšanas laiks, tādējādi nodrošinot augstas kvalitātes svaigu produktu izsekošanas vajadzības. Kornela universitāte radīja arī plānas plēves mīkstās elektroniskās ierīces, kuras var pārstrādāt. Šajās ierīcēs iepakojumos var būt ietverti sensori un vadoša tinti, lai veiktu tādas darbības kā, piemēram, izsekotu, cik ilgi var uzglabāt ātrbojīgas preces.
2. Struktūra adaptīvai saglabāšanai
Lai aktīvi rūpētos par problēmām, kas rodas, mēģinot saglabāt svaigu pārtiku svaigu, celulozes formēšana veido dažādu funkciju slāni. Piemēram, kompozītmateriāla struktūra, kas izgatavota no bambusa šķiedrām un dabīga hitīna antibakteriāla līdzekļa, var automātiski kontrolēt mitrumu iepakojuma iekšpusē (RH 85% līdz 90%), absorbēt etilēna gāzi, apturēt augļu un dārzeņu pelējuma augšanu un palielināt glabāšanas laiku par divām līdz trim dienām, salīdzinot ar tradicionālajām plastmasas konservēšanas kastēm. Svaigai gaļai un jūras veltēm tiek izmantota kompozītmateriāla struktūra, kas izgatavota no "celulozes formēšanas + noārdāmas PLA barjeras plēves", kuras skābekļa barjeras līmenis ir mazāks vai vienāds ar 1,5 cc/(m ²
3. Moduļu funkciju kombinācijas
"Atsevišķa uzglabāšana, ērta apkure un drošības aizsardzība" ir trīs galvenās vajadzības, kas ir jāapmierina saliekamās pārtikas iepakojumos. Celulozes formēšana atbilst šīm vajadzībām, integrējot funkcijas, izmantojot strukturālus jauninājumus. Piemēram, vairāku-dobumu struktūra, kas jau ir salikta kopā un sadala galvenās sastāvdaļas dobumu, garnīra dobumu un mērces dobumu; katrs dobums ir noslēgts atsevišķi, izmantojot otrreiz pārstrādājamu-uz augu bāzes izgatavotu hermētiķi, lai nepieļautu garšu sajaukšanos; Dobuma apakšā ir iestrādāta vadotnes rieva, lai ātri novadītu kondensēto ūdeni, kas veidojas gatavošanas laikā. Tas saglabā sastāvdaļu garšu. To var sildīt trīs veidos: tvaicējot, vārot vai izmantojot mikroviļņu krāsni (no -20 grādiem līdz 120 grādiem).
4. Viedā ražošanas sistēma: pāreja no “pieredzes balstīta” uz “uz datiem balstīta”
1. Platforma rūpnieciskajam lietu internetam
Vairāk nekā 1200 ražošanas uzņēmumu tagad ir saistīti ar industriālo lietu interneta platformu, kas tika izveidota Kunšāņā, Dzjansu. Galveno parametru, piemēram, veidņu temperatūras un vircas koncentrācijas, dinamiska optimizācija tiek panākta, savācot un analizējot procesa parametrus reāllaikā. Tas palielina atdeves līmeni līdz 99,6%. Blockchain izsekojamības tehnoloģija ir izmantota arī, lai apstrādātu visu oglekļa pēdas procesu. Uz katru gatavā produkta tonnu tiek tirgotas 0,48 tonnas CCER indikatoru, kas palīdz uzņēmumiem nopelnīt vairāk naudas, izmantojot oglekļa tirdzniecību.
2. AI metode attēlu kvalitātes pārbaudei
Zhongxin Co., Ltd. neatkarīgi izveidoja AI vizuālās kvalitātes pārbaudes sistēmu, kas izmanto dziļās mācīšanās algoritmus, lai atrastu preces virsmas trūkumus. Šī sistēma samazina kļūdu līmeni līdz 0,03 ppm, padarot to 20 reizes efektīvāku nekā manuāla kvalitātes pārbaude. Aplūkojot kļūdainos datus, sistēma var arī uzlabot veidņu projektēšanas un ražošanas procesus pretējā virzienā, radot slēgtu "atklāšanas atgriezeniskās saites uzlabošanas" cilpu.
3. Inteliģents ražošanas plāns, kas balstīts uz abonementiem
Reģionālā viedās ražošanas alianse ir izlaidusi jaunu abonēšanas modeli, ko sauc par "iekārtu līzings + produktu atpirkšana". Šis modelis samazina klientu sākotnējos ieguldījumus par 67% un izmanto blokķēdes tehnoloģiju, lai nokārtotu oglekļa punktus. Mazie un vidējie ražotāji{4}}var iznomāt viedo formēšanas aprīkojumu, maksāt nodevas atkarībā no ražošanas apjoma un pēc tam dot aliansei gatavās preces atpirkt. Tas samazina tirgus riskus un finanšu spiedienu.
