一, Голяма крачка напред в науката за материалите: от „разградим“ до „високопроизводителен“
1. Наноцелулозна технология за укрепване
Технологията за подобряване на наноцелулозата (NFC) е почти готова за продажба на обществеността. Наномащабната целулоза може да бъде равномерно разпределена в матрицата на целулозата, за да се подобрят значително механичните свойства на материала. Когато наноцелулозата се добави към формоването на целулоза, якостта на опън надхвърля 150MPa, якостта на компресия на пръстена се повишава с 22%, температурата на термична деформация се повишава до 205 градуса и може да понесе температурни удари от -20 градуса до 220 градуса. За първи път тази иновация направи възможно формоването на целулоза да замени промишлените пластмаси. Може да се използва за задачи с висока якост, като изработка на части за автомобили и кутии за електроника.
2. Функционални покрития от растения
Флуорираните съединения (PFAS) са това, което прави традиционното формоване на целулоза водоустойчиво и масло{0}}устойчиво, но регламентът REACH на ЕС налага строги ограничения върху тези вещества, тъй като те се натрупват в живите същества. През 2025 г. университетът Donghua постигна технологичен напредък в двуслойното структурно покритие „хитозан стеаринова киселина“. Те запълниха порите на влакната с хитозан, за да ги направят по-устойчиви на масло-и покриха хидрофилни групи с дълги въглеродни вериги от стеаринова киселина, за да направят водо-устойчива бариера. Това направи продукта масло-устойчив до ниво 12 и не изтече дори след 30 минути накисване в 95 градуса гореща вода. Хидрофобният агент, направен от морски водорасли, създаден от Henkel Group, може също така да направи хидроизолацията до 12 часа по-дълга и цикълът на биоразграждане по-кратък, което го прави по-добър начин за опаковане на храни.
3. Фибросистема с микс
За да използва по-малко дървесна маса, индустрията ускорява разработването на смесени целулозни материали, направени от отпадъци от ферми, като пшенична слама, багаса от захарна тръстика и бамбукови влакна. Дължината на влакната на целулозата от захарна тръстика е добра (0,65-2,17 mm) и е евтина. Китай ще може да произвежда повече от 1,2 милиона тона до 2025 г., което е 37,4% от пазара на суровини. Технологията за биохимично производство на целулоза е направила бамбуковата целулоза по-добра и якостта на разкъсване на влакната е достигнала до 18,5kN m/kg, със степен на проникване над 25% в областта на опаковките от висок клас. Тъй като влакната се допълват взаимно, методът със смесени влакна не само намалява цената на суровините, но също така подобрява ефективността на формоването.
2, Актуализиране на технологията на процеса: скоростта и точността ще бъдат по-добри
1. Технология на формоване за много бързи скорости
Дългият цикъл на формоване на стандартна целулоза (90 секунди на матрица) е основен проблем, който ограничава количеството, което може да се направи. Високо{2}}технологията за формиране на импулси с високо напрежение скъсява цикъла до 4 секунди на матрица, което намалява потреблението на енергия с 43,8%. Системата за екструдиране с двойна спирала на Jiangsu Xinmeixing направи възможно една линия да произвежда 22 000 тона годишно, което увеличи степента на автоматизация на малките и средни-производители от 45% на 73%. Германската компания Kiefel също пусна адаптивна машина за горещо пресоване, която използва AI за динамично регулиране за деформация на формата. Тази машина има точност от ± 0,012 mm и може да се използва за прецизно опаковане на потребителска електроника.
2. Нови разработки в 3D клетъчната структура
Важна област на технологията в момента е 3D мехурчеста композитна структура от пчелна пита, която се използва за омекотяване на опаковката. Въз основа на двуслойния дизайн на „мехурчета от пчелна пита“, American Material Sciences Group е постигнала степен на абсорбция на енергия 89J/g, което е с 40% по-високо от обикновената EPE пяна. Huawei и Lenovo работиха заедно, за да създадат буферна опаковка с градиентна плътност, която защитава зоните чрез промяна на плътността в движение. Всяка година размерът на поръчката нараства с 31,4%. Този вид структура не само прави нещата по-безопасни, но също така използва по-малко материал, тъй като формата е оптимизирана, което улеснява производството на леки неща.
3. Техника на мухъл с ниско съдържание на въглерод
Оценка на жизнения цикъл (LCA)-базирана на нисковъглеродна технология за проектиране на форми бързо се превръща в норма в света на бизнеса. Въглеродният отпечатък на един комплект форми може да бъде намален с 62% чрез симулиране на канала на потока на матрицата и използване на рециклируеми материали за формите, за да работи по-добре. Индустриалният клъстер за производство на мухъл в Нингбо също завърши петото поколение ултразвукови форми, което позволява бърза смяна на матрицата за 30 секунди. Това прави производството много по-гъвкаво.
3, Иновации във функционалната интеграция: преминаване от „пасивна защита“ към „активно създаване на стойност“
1. Интелигентен метод за опаковане
IoT технологията е напълно интегрирана с формоването на целулоза, за да се направят интелигентни опаковки, които могат да се виждат и с които да се взаимодейства. Например поставянето на рН-чувствителни естествени цветни ленти в опаковките на пресни храни означава, че когато храната се развали и се освободят киселинни вещества, цветните ленти се променят от зелено на жълто, което позволява на хората веднага да разберат колко добра е храната. С проста сензорна верига, отпечатана с биоразградима проводяща паста и NFC сензор на телефон, информация като температура на съхранение и време за транспортиране може да бъде прочетена, отговаряйки на нуждите на пресни продукти от висок клас за проследяване. Университетът Корнел също създаде меки електронни устройства с тънък филм, които могат да бъдат рециклирани. Тези устройства могат да включват сензори и проводимо мастило в опаковките, за да правят неща като проследяване колко дълго могат да се съхраняват нетрайни стоки.
2. Структура за адаптивно запазване
За да се грижи активно за проблемите, които възникват, когато се опитвате да запазите прясната храна свежа, формоването на пулпа създава слой от различни функции. Например, композитна структура, изработена от бамбукови влакна и естествен антибактериален агент хитин, може автоматично да контролира влажността вътре в опаковката (RH 85% до 90%), да абсорбира етиленов газ, да спре развитието на мухъл по плодовете и зеленчуците и да увеличи срока на годност с два до три дни в сравнение с традиционните пластмасови кутии за консервиране. За прясно месо и морски дарове се използва композитна структура, направена от "отливане на целулоза + разградим PLA бариерен филм", който има степен на кислородна бариера по-малка или равна на 1,5cc/(m²
3. Комбинации от модулни функции
„Отделно съхранение, удобно отопление и защита на безопасността“ са трите основни нужди, на които сглобяемите опаковки за храни трябва да отговарят. Формоването на целулоза отговаря на тези нужди чрез интегриране на функции чрез структурни иновации. Например структура с много-кухини, която вече е сглобена и разделя кухината за основните съставки, кухината за гарнитурата и кухината за соса; всяка кухина е запечатана отделно с помощта на рециклируем уплътнител на-растителна основа, за да се предотврати смесването на вкусовете; В долната част на кухината е изграден направляващ жлеб за бързо оттичане на кондензираната вода, която се образува по време на готвене. Това запазва вкуса на съставките. Може да се нагрява по три начина: на пара, варене или с помощта на микровълнова печка (от -20 градуса до 120 градуса).
4, Интелигентна производствена система: Преминаване от „Опит, управляван“ към „Данни, управляван“
1. Платформа за индустриалния Интернет на нещата
Над 1200 производствени компании сега са свързани с индустриалната платформа за Интернет на нещата, която беше създадена в Куншан, Дзянсу. Динамично оптимизиране на ключови параметри като температура на матрицата и концентрация на суспензия се постига чрез събиране и анализиране на параметрите на процеса в реално време. Това повишава процента на възвръщаемост до 99,6%. Технологията за проследяване на блокчейн също е използвана за обработка на целия процес на въглероден отпечатък. За всеки тон завършен продукт се търгуват 0,48 тона индикатори CCER, което помага на бизнеса да печели повече пари чрез търговия с въглеродни емисии.
2. AI метод за проверка на качеството на снимките
Zhongxin Co., Ltd. независимо създаде система за визуална проверка на качеството с изкуствен интелект, която използва алгоритми за задълбочено обучение, за да открие повърхностни дефекти в стоките. Тази система намалява процента на грешки до 0,03ppm, което я прави 20 пъти по-ефективна от ръчната проверка на качеството. Като разглежда грешни данни, системата може също така да подобри дизайна на матрицата и производствените процеси в обратна посока, създавайки затворен цикъл на „подобрение на обратната връзка при откриване“.
3. Интелигентен производствен план, базиран на абонаменти
Нов абонаментен модел, наречен „лизинг на оборудване + обратно изкупуване на продукт“, беше пуснат от регионалния алианс за интелигентно производство. Този модел намалява първоначалната инвестиция на клиентите с 67% и използва блокчейн технология за уреждане на въглеродни точки. Малките и средни-производители могат да наемат интелигентно оборудване за формоване, да плащат такси въз основа на обема на производството и след това да дават на алианса готови стоки за обратно изкупуване. Това намалява пазарните рискове и финансовия натиск.
