1. Преработка на суровини: превръщане на боклука във влакнеста маса
Опаковките от формована целулоза се правят от много различни неща, като багаса от захарна тръстика, пшенична слама, бамбук, изхвърлени вестници и остатъци от картонени кутии. Багасата от захарна тръстика е добър пример за материал, който е добър за производство на висококачествени опаковки, тъй като има разумна дължина на влакната и висока якост. За да обработите суровините, трябва да направите следното:
Сортиране и раздробяване: Суровините се поставят в хидравличен пулпер след ръчно или механично пресяване и почистване от замърсители като пластмаси и метали. Тази машина използва бързо-движеща се вода и силата на работно колело, за да разгради картона във влакнеста смесена каша за 5 до 8 минути. Когато работите с 60 kg суха плоча от целулоза, например, е важно да поддържате периода на накисване между 5 и 10 минути, така че влакната да бъдат напълно разделени.
Пресяване и почистване: Използва се сито за пресяване на натрошената суспензия, за да се отърве от пясъка и други големи парчета, които не са били натрошени. Някои процедури ще използват оборудване за центробежно пречистване, за да извлекат замърсители с по-висока плътност и да направят кашата по-чиста.
Комбиниране и смесване: Хранителни -добавки се добавят към суспензията въз основа на това колко добре трябва да работи продуктът, включително да бъде водоустойчив, устойчив на масло и -устойчив на пламък. Например хидроизолационните добавки могат да направят опаковката по-стабилна във влажни условия, а маслените репеленти са добри при ситуации на контакт с храни. За да получите най-добър ефект на формоване, концентрацията на суспензията трябва да бъде между 0,5% и 2% след смесване, а стойността на pH трябва да бъде между 4,5 и 5,0.
2. Процесът на формоване включва отлагане на влакна в три измерения и оформяне на тяхната структура.
Най-важната стъпка в производството на опаковки от целулоза е формоването, което е, когато влакната се поставят върху повърхността на формата чрез физическа адсорбция или механичен натиск, за да се направи необходимата форма. Вакуумното формоване, формоването със сгъстен въздух и формоването чрез фугиране са обичайни начини за това.
За да вакуумирате формата, поставете пореста метална мрежа в суспензия и използвайте вакуумна помпа, за да изсмучете въздуха от кухината на формата. Това ще разпредели равномерно влакната в кашата по повърхността на мрежестата форма. Занесете формата в станцията за сушене, когато слоят влакна е с дебелина от 2 до 3 mm. Този подход работи добре за тънко-стенни артикули с висока-прецизност като облицовки за телефони и калъфи за слушалки.
Как да правите неща със сгъстен въздух: Той използва сгъстен въздух като източник на енергия, за да ускори отлагането и изсушаването на влакната върху повърхността на формата, което е различно от вакуумното формоване. Този метод е по-ефективен за правене на неща, но за да избегнете неравномерно разпределение на влакната, трябва да сте много внимателни относно налягането на въздуха и скоростта на потока на суспензията.
Как да формовате с фугираща смес: За артикули със сложни форми или стандартизирани партиди (като сервизи за хранене), количествена помпа изпраща суспензията в запечатаната кухина на формата и влакната се поставят на място чрез налягането на формата и гравитацията. Този метод може да намали отпадъците от тор, но формата е доста скъпа.
3. Оформяне и сушене: превръщане на влажна заготовка в здрава структура
Създадената мокра заготовка има много влага в себе си, до 70% до 80%. За да се отърве от влагата и да направи влакната по-добри, трябва да се изсуши и да се пресова топлинно. Има два вида сушене: сушене във форма и сушене извън матрица.
Когато се използва методът на мокро пресоване, мократа заготовка се поставя направо в пресформата за горещо пресоване, където се изсушава и оформя едновременно при температура 180–220 градуса и налягане 0,4–0,6 MPa. Тази технология обикновено се използва за опаковане на електроника от висок-клас, тъй като има бърз производствен цикъл (приблизително 30–50 секунди на бройка), плоска повърхност и голяма прецизност на размерите. Например серията Lenovo ThinkPad X1 има формована подплата от целулоза, която използва метода на мокро пресоване, което я прави с 30% по-здрава от метода на сухо пресоване.
Външно сушене (метод на сухо пресоване): Мокрите заготовки се сушат до съдържание на влага от 15% до 20% с помощта на сушилня или слънчева енергия. След това се оформят чрез горещо пресоване. Този подход не изисква много оборудване, но процентът на свиване на продукта е доста значителен (до 5% до 10%), поради което е най-добър за артикули от нисък клас като тави за яйца и плодове.
4. След обработка: Последни настройки за подобряване на точността и използваемостта
За да се гарантира, че продуктът отговаря на стандартите за качество, той трябва да премине през етапи, включително рязане, проверка, дезинфекция и опаковане, след като е изсъхнал и оформен.
Рязане и оформяне на ръбове: Използване на лазери или машини за изрязване на неравности от предмети и форми за горещо пресоване за коригиране на изкривяването. Например, точността на рязане на опаковката на слушалки от висок-клас трябва да се поддържа между ± 0,1 mm, за да се сведат до минимум пропуските в сглобката.
Повърхностна обработка: Печат, ламиниране или боядисване според нуждите. Отпечатването с водно{1}}мастило може да осигури красиви шарки в много цветове, а покритието от PLA филм може да направи опаковката по-устойчива на влага. Някои продукти също ще използват трансферен печат за отпечатване на сложни лога върху повърхности, които не са равни.
Контрол на качеството: Машините се използват за проверка на размера, здравината и чистотата на продуктите. Например, можете да използвате машина за тестване на компресията, за да видите дали опаковката може да издържи падане от 1,5 метра или газова хроматография, за да откриете остатъци от опасни материали.
5. Иновация на процесите: основното нещо, което прави индустриите по-добри
С новата технология процесът на производство на опаковки от формована целулоза става по-интелигентен и по-ефективен:
Циркулационна система със затворен цикъл: Някои компании използват циркулация на вода и технология за възстановяване на целулоза, за да пречистят производствените отпадъчни води и да ги използват отново за производство на целулоза. Това намалява потреблението на вода с повече от 30%.
Дигитален дизайн на матрици: Използване на CAD/CAM технология за подобряване на структурата на матриците, така че да са необходими по-малко опити. Например, сега са необходими само 18 дни, за да се направят опаковъчни форми за Huawei Mate 60 Pro вместо 45 дни.
Добавянето на наноцелулоза към опаковката може да я направи с 40% по-здрава и да използва по-малко суровини. Чрез тази технология опаковката от бамбукови влакна на Sony на презентацията на CES 2025 може да издържи 120 kPa налягане.
