1. Принципът-поемане на натоварването на формованата целулоза е пресечната точка на структурната механика и науката за материалите.
Капацитетът-на натоварване на формованата целулоза не зависи само от присъщата здравина на материала; по-скоро подобрява механичните си свойства чрез „три-структура от преплетени влакна“ и „механизъм за дисперсия на напрежението“.
Три{0}}измерно тъкане на влакна в структура
Отпадъчната хартия и бамбуковата целулоза са два примера за растителни влакна, които могат да се използват за генериране на формована целулоза. Методът на вакуумно изсмукване го превръща в три-измерна мрежова структура. Формата се състои от влакна, които са плетени заедно по произволен начин, за да направят три-измерна поддържаща система, която изглежда като пчелна пита. Този метод може да разпредели равномерно външния натиск и да сведе до минимум нивата на стрес на някои места. Например, обикновена тава за яйца тежи само 65 грама, но може да издържи 80 килограма статично тегло, без да се счупи. Това е така, защото дизайнът на пчелна пита разпространява силата на удара.
Подобряване на формата
Дизайнът на матрицата може да даде формовани камери за целулоза и подсилващи ребра вътре, като вертикалните ребра във формите за закачалки. Това го прави много по-малко вероятно да се огъне. Например, целулозата, която производител разработи за външното тяло на климатик, има модел на шестоъгълни клетки тип пчелна пита. Максималното ускорение на продукта е с 27% по-ниско от това на обикновената EPS пяна при тест за падане от 1 метър и структурата не е повредена. Използвайки висока температура и високо налягане, много-слойната композитна конструкция съчетава и много-слойни плочи от целулоза. Връзката между слоевете влакна е по-здрава, а якостта на натиск е с 30% до 50% по-силна. Вместо дървени палети може да носи 500 кг продукти.
Как да се справим със стреса
Начинът, по който структурата се огъва и разтяга, а не как веществото се компресира, придава на формованата каша нейните омекотяващи свойства. Например решетките с пчелна пита разбиват опаковката на неща, които не са правилни, на по-малки парчета. Когато нещо докосне външната страна на устройството, то променя формата си и абсорбира енергия. Това спира цялото нещо да се разпадне. Този дизайн помага на формованата маса да запази формата си, като същевременно променя формата си, за да разпръсне енергията на удара, когато трябва да издържи тежестта.
2. Голяма крачка напред в технологиите: преминаване от „лека“ към „висока-якост“
Ранно формованата каша е използвана до голяма степен за евтини продукти като тави за яйца, защото струва много и променя формата си, когато се намокри. Но съвременните технологии като мокро пресоване, нано водоустойчиви покрития и оптимизация на структурната топология са го направили да работи много по-добре:
Способността да се оформят нещата при високи температури и налягания
След като ембрионът се оформи, поставете го в среда с високо-налягане и висока-температура (5–10 MPa) при 180–250 градуса, за да промените водородните връзки между влакната, да го направите по-твърд и да повишите плътността до 0,6–0,8 g/cm³. Една фирма направи тава за пулп за перални машини, която е с дебелина само 10 мм, но може да издържи статично натоварване от 200 кг, което е достатъчно за големи уреди.
Технология, която ви позволява да променяте нещата чрез добавяне на елементи
Можете да направите връзката между влакната с 30% по-здрава, като добавите хидроизолационни химикали като алуминиев сулфат или укрепващи агенти като нишестено лепило. Материалът все още ще бъде лек (50% по-лек от дървото). Един вид телевизионни опаковки, например, използва анти-антистатично покритие от целулоза. Това не само предпазва електронното оборудване от статично електричество, но също така прави опаковката с 15% по-лека, като прави структурата по-ефективна.
Технология за подобряване на структурната топология
Използвайте компютърна симулация, за да разпръснете по-добре влакната, така че материалът да е по-плътен там, където е под голямо напрежение. Например, бизнес използва оптимизация на топологията, за да направи опаковки от целулоза за хладилници, които увеличават локалната плътност с 20%. Това намали шанса продуктът да се счупи по време на тестване на падане от 1,2% на 0,3%.
3. Казус от практиката: Изпробване на теорията в реалния свят
В индустрията за домакински уреди товароносимостта-на формованата целулоза е щателно оценена и нейните характеристики надминават тези на конвенционалната пластмасова пяна:
Опаковки за климатици, които излизат навън
Главна компания създаде обвивката от целулоза за външното тяло на климатика в шестоъгълен дизайн на пчелна пита. Най-високото ускорение на продукта е с 27% по-ниско от това на EPS пяната при тест за падане от 1 метър и структурата не е повредена. Опаковката може също да бъде подредена за транспортиране, което спестява 40% място за съхранение и 18% от общите разходи.
Опаковъчна хартия около пералните машини
Някои видове перални машини се доставят с пълна хартиена опаковка "формована целулоза+гофриран картон". Чрез подобряване на структурата, това прави опаковката с 20% по-лека, като същевременно може да издържи и защити теглото по време на транспортиране. Данните от реални тестове показват, че този метод намалява процента на щетите при доставка от 0,8% на 0,2%, което спестява повече от 5 милиона юана годишно в-разходи след продажба.
Телевизионна опаковка, която не произвежда статично електричество
Някои телевизионни кутии имат подплата, съставена от целулоза, която е покрита с анти-статичен материал. Това не само предпазва електронното оборудване от статично електричество, но и прави опаковката с 15% по-лека, като подобрява структурата ѝ. Тестът на EU ROHS премина успешно за това предложение, което сега е модел за опаковане, което е добро за околната среда.
