1. Izejvielu apstrāde: atkritumu pārvēršana šķiedras mīkstumā
Veidotās celulozes iepakojums ir izgatavots no daudzām dažādām lietām, piemēram, cukurniedru cukurniedru, kviešu salmiem, bambusa, izmestām avīzēm un kartona kārbu atgriezumiem. Cukurniedru cukurniedres ir labs piemērs materiālam, kas ir piemērots augstas kvalitātes-iepakojuma ražošanai, jo tam ir saprātīgs šķiedras garums un augsta izturība. Lai apstrādātu izejvielas, jums jāveic šādas darbības:
Šķirošana un smalcināšana: izejvielas tiek ievietotas hidrauliskajā pulperī pēc manuālas vai mehāniskas sijāšanas un attīrīšanas no piesārņotājiem, piemēram, plastmasas un metāliem. Šī iekārta izmanto ātri plūstošu-ūdeni un lāpstiņriteņa spēku, lai 5–8 minūšu laikā sadalītu kartonu šķiedru jauktā suspensijā. Piemēram, strādājot ar 60 kg sausu celulozes plātni, ir svarīgi saglabāt mērcēšanas periodu no 5 līdz 10 minūtēm, lai šķiedras būtu pilnībā atdalītas.
Sijāšana un tīrīšana: Sasmalcinātas vircas sijāšanai izmanto sietu, lai atbrīvotos no smiltīm un citiem lieliem gabaliņiem, kas nav sasmalcināti. Dažās procedūrās izmantos centrbēdzes attīrīšanas iekārtas, lai ekstrahētu piesārņotājus ar lielāku blīvumu un padarītu vircu tīrāku.
Kombinēšana un sajaukšana:{0}}pārtikas piedevas tiek pievienotas suspensijai atkarībā no tā, cik labi produktam ir jādarbojas, tostarp ūdensnecaurlaidībai, eļļas noturībai un liesmu-izturībai. Piemēram, hidroizolācijas piedevas var padarīt iepakojumu stabilāku mitros apstākļos, un eļļas atbaidīšanas līdzekļi ir piemēroti situācijās, kad saskaras ar pārtiku. Lai iegūtu vislabāko formēšanas efektu, vircas koncentrācijai pēc sajaukšanas jābūt no 0,5% līdz 2%, bet pH vērtībai jābūt no 4,5 līdz 5,0.
2. Veidošanas process ietver šķiedru nogulsnēšanos trīs dimensijās un to struktūras veidošanu.
Vissvarīgākais celulozes iepakojuma izgatavošanas posms ir formēšana, kad šķiedras tiek novietotas uz veidnes virsmas, izmantojot fizisku adsorbciju vai mehānisku spiedienu, lai izveidotu vajadzīgo formu. Vakuuma formēšana, saspiesta gaisa formēšana un šuvju formēšana ir visizplatītākie veidi, kā to izdarīt.
Lai izveidotu vakuumu, ievietojiet porainu metāla sieta veidni vircā un izmantojiet vakuumsūkni, lai izsūktu gaisu no veidnes dobuma. Tas vienādi izkliedēs vircas šķiedras pa sieta veidnes virsmu. Nogādājiet veidni uz žāvēšanas staciju, kad šķiedras slānis ir 2–3 mm biezs. Šī pieeja labi darbojas ar plānām{5}}sienu, augstas precizitātes{6}}precēm, piemēram, tālruņu ieliktņiem un austiņu maciņiem.
Kā pagatavot lietas ar saspiestu gaisu: tas izmanto saspiestu gaisu kā enerģijas avotu, lai paātrinātu šķiedru nogulsnēšanos un žāvēšanu uz veidnes virsmas, kas atšķiras no vakuuma formēšanas. Šī metode ir efektīvāka lietu izgatavošanai, taču, lai izvairītos no nevienmērīga šķiedru sadalījuma, jums ir jābūt ļoti uzmanīgiem attiecībā uz gaisa spiedienu un vircas plūsmas ātrumu.
Veidošana ar javu: Precēm ar sarežģītu formu vai standartizētām partijām (piemēram, trauku traukiem) kvantitatīvs sūknis nosūta vircu noslēgtajā veidnes dobumā, un šķiedras tiek ievietotas pelējuma spiediena un gravitācijas ietekmē. Šī metode var samazināt vircas atkritumu daudzumu, taču veidne ir diezgan dārga.
3. Formēšana un žāvēšana: mitras sagataves pārvēršana spēcīgā struktūrā
Izveidotajā slapjā sagatavē ir daudz mitruma, līdz 70% līdz 80%. Lai atbrīvotos no mitruma un šķiedras labāk pieliptu, tas ir jāizžāvē un termiski presē. Ir divi žāvēšanas veidi: žāvēšana veidnē un žāvēšana ārpus veidnes.
Izmantojot mitrās presēšanas metodi, slapjo sagatavi ieliek tieši karstās presēšanas veidnē, kur žāvē un vienlaikus veido formu 180–220 grādu temperatūrā un 0,4–0,6 MPa spiedienā. Šo tehnoloģiju parasti izmanto augstākās klases elektronikas iepakošanai, jo tai ir ātrs ražošanas cikls (aptuveni 30–50 sekundes vienā gabalā), plakana virsma un liela izmēru precizitāte. Piemēram, Lenovo ThinkPad X1 sērijai ir celulozes odere,{10}}kurā tiek izmantota mitrās presēšanas metode, kas padara to par 30% stiprāku nekā sausās presēšanas metode.
Ārējā žāvēšana (sausās presēšanas metode): slapjās sagataves žāvē līdz mitruma saturam no 15% līdz 20%, izmantojot žāvēšanas krāsni vai saules enerģiju. Pēc tam tos veido ar karstu presēšanu. Šī pieeja neprasa daudz aprīkojuma, taču produkta saraušanās līmenis ir diezgan ievērojams (līdz 5% līdz 10%), tāpēc tā ir vislabākā zemas kvalitātes-precēm, piemēram, olu paplātēm un augļu paplātēm.
4. Pēc apstrādes: pēdējie pielāgojumi, lai uzlabotu precizitāti un lietojamību
Lai pārliecinātos, ka produkts atbilst kvalitātes standartiem, pēc tam, kad tas ir izžuvis un izveidots, tas ir jāiziet cauri posmiem, tostarp griešanai, pārbaudei, dezinfekcijai un iesaiņošanai.
Malu griešana un formēšana: izmantojiet lāzerus vai mašīnas, lai no priekšmetiem izgrieztu urbumus un karstās presēšanas veidnes, lai novērstu deformācijas. Piemēram, augstākās klases austiņu iepakojuma griešanas precizitātei ir jāsaglabā ± 0,1 mm, lai līdz minimumam samazinātu atstarpes komplektā.
Virsmas apstrāde: drukāšana, laminēšana vai krāsošana pēc vajadzības. Drukājot uz ūdens-tintes bāzes, var iegūt skaistus rakstus daudzās krāsās, un PLA plēves pārklājums var padarīt iepakojumu izturīgāku pret mitrumu. Dažos produktos tiks izmantota arī pārneses drukāšana, lai drukātu sarežģītus logotipus uz nelīdzenām virsmām.
Kvalitātes kontrole: Mašīnas tiek izmantotas, lai pārbaudītu produktu izmēru, izturību un tīrību. Piemēram, varat izmantot kompresijas pārbaudes iekārtu, lai noskaidrotu, vai iepakojums var izturēt 1,5 metru pilienu vai gāzu hromatogrāfiju, lai atrastu bīstamu materiālu atliekas.
5. Procesu inovācija: galvenais, kas padara nozares labākas
Izmantojot jauno tehnoloģiju, formētās celulozes iepakojuma izgatavošanas process kļūst gudrāks un efektīvāks:
Slēgtā cikla cirkulācijas sistēma: daži uzņēmumi izmanto ūdens cirkulācijas un celulozes reģenerācijas tehnoloģiju, lai attīrītu ražošanas notekūdeņus un atkal tos izmantotu celulozes ražošanai. Tas samazina ūdens patēriņu par vairāk nekā 30%.
Digitālā veidņu dizains: CAD/CAM tehnoloģijas izmantošana, lai uzlabotu veidņu struktūru, lai būtu nepieciešams mazāk izmēģinājumu. Piemēram, tagad Huawei Mate 60 Pro iepakojuma veidņu izgatavošana aizņem tikai 18 dienas, nevis 45 dienas.
Nanocelulozes pievienošana iepakojumam var padarīt to par 40% stiprāku un izmantot mazāk izejvielu. Izmantojot šo tehnoloģiju, Sony bambusa šķiedras iepakojums 2025. gada CES prezentācijā var izturēt 120 kPa spiedienu.
