1. Predelava surovin: spreminjanje smeti v vlaknato kašo
Embalaža iz oblikovane celuloze je narejena iz veliko različnih stvari, kot so sladkorni trs, pšenična slama, bambus, zavrženi časopisi in ostanki kartonskih škatel. Sladkorni trs je dober primer materiala, ki je primeren za izdelavo vrhunske-embalaže, saj ima primerno dolžino vlaken in visoko trdnost. Za obdelavo surovin morate narediti naslednje:
Razvrščanje in drobljenje: surovine se po ročnem ali mehanskem presejanju in čiščenju kontaminantov, kot so plastika in kovine, dajo v hidravlični pulper. Ta stroj uporablja hitro premikajočo se vodo in silo rotorja, da v 5 do 8 minutah razgradi karton v vlaknato mešano kašo. Ko na primer delate s 60-kilogramsko ploščo iz suhe celuloze, je pomembno, da čas namakanja ostane med 5 in 10 minutami, da se vlakna popolnoma ločijo.
Sejanje in čiščenje: Sito se uporablja za presejanje zdrobljene gnojevke, da se znebite peska in drugih velikih kosov, ki niso bili zdrobljeni. Nekateri postopki uporabljajo centrifugalno čistilno opremo za ekstrakcijo onesnaževal z večjo gostoto in naredijo gnojevko čistejšo.
Združevanje in mešanje: aditivi za živila-se dodajo gnojevki glede na to, kako dobro mora izdelek delovati, vključno z vodoodpornostjo, odpornostjo na olje in-ognjem. Vodoodporni dodatki lahko na primer naredijo embalažo bolj stabilno v vlažnih razmerah, sredstva za repelente olja pa so dobra v primerih stika s hrano. Da bi dosegli najboljši učinek oblikovanja, mora biti koncentracija gnojevke po mešanju med 0,5 % in 2 %, vrednost pH pa med 4,5 in 5,0.
2. Proces oblikovanja vključuje odlaganje vlaken v treh dimenzijah in oblikovanje njihove strukture.
Najpomembnejši korak pri izdelavi embalaže iz celuloze je oblikovanje, pri katerem se vlakna položijo na površino kalupa s fizično adsorpcijo ali mehanskim pritiskom, da dobijo želeno obliko. Vakuumsko oblikovanje, oblikovanje s stisnjenim zrakom in oblikovanje s fugiranjem so običajni načini za to.
Za vakuumsko obliko dajte porozni kovinski mrežasti kalup v gnojevko in uporabite vakuumsko črpalko, da izsesate zrak iz votline kalupa. To bo enakomerno porazdelilo vlakna v brozgi po površini mrežastega kalupa. Kalup odnesite v sušilno postajo, ko je plast vlaken debela 2 do 3 mm. Ta pristop dobro deluje za tanko{5}}stenske,-natančne predmete, kot so podloge za telefone in etuiji za slušalke.
Kako narediti stvari s stisnjenim zrakom: Stisnjen zrak uporablja kot vir energije za pospešitev odlaganja in sušenja vlaken na površini kalupa, kar se razlikuje od vakuumskega oblikovanja. Ta metoda je učinkovitejša za izdelavo stvari, vendar morate biti zelo previdni glede zračnega tlaka in pretoka gnojevke, da se izognete neenakomerni porazdelitvi vlaken.
Kako oblikovati s fugirno maso: Za predmete z zapletenimi oblikami ali standardiziranimi serijami (kot je jedilna posoda) kvantitativna črpalka pošlje goščo v zaprto votlino kalupa, vlakna pa se namestijo pod pritiskom kalupa in gravitacijo. S to metodo je mogoče zmanjšati količino odpadkov gnojevke, vendar je kalup precej drag.
3. Oblikovanje in sušenje: spreminjanje vlažne gredice v močno strukturo
Ustvarjena mokra gredica ima v sebi veliko vlage, do 70% do 80%. Da se znebite vlage in se vlakna bolje oprimejo, ga je treba posušiti in toplotno stisniti. Poznamo dve vrsti sušenja: sušenje v kalupu in sušenje izven kalupa.
Pri uporabi metode mokrega stiskanja se mokra gredica da neposredno v kalup za vroče stiskanje, kjer se istočasno suši in oblikuje pri temperaturi 180–220 stopinj in tlaku 0,4–0,6 MPa. Ta tehnologija se običajno uporablja za pakiranje visoko-elektronike, saj ima hiter proizvodni cikel (približno 30–50 sekund na kos), ravno površino in veliko dimenzijsko natančnost. Serija Lenovo ThinkPad X1 ima na primer podlogo iz celuloze,-ki uporablja metodo mokrega stiskanja, zaradi česar je 30 % močnejša od metode suhega stiskanja.
Zunanje sušenje (metoda suhega stiskanja): Mokri surovci se sušijo do vsebnosti vlage od 15 % do 20 % s pomočjo sušilne peči ali sončne energije. Nato se oblikujejo z vročim stiskanjem. Ta pristop ne zahteva veliko opreme, vendar je stopnja krčenja izdelka precejšnja (do 5 % do 10 %), zato je najboljši za nizko-cenovne izdelke, kot so pladnji za jajca in pladnji za sadje.
4. Po obdelavi: Končne prilagoditve za izboljšanje natančnosti in uporabnosti
Da zagotovimo, da izdelek izpolnjuje standarde kakovosti, mora iti skozi faze, vključno z rezanjem, pregledom, razkuževanjem in pakiranjem, ko se posuši in oblikuje.
Rezanje in oblikovanje robov: uporaba laserjev ali strojev za izrezovanje robov iz predmetov in kalupov za vroče stiskanje za popravljanje popačenj. Natančnost rezanja embalaže slušalk višjega cenovnega razreda mora biti na primer med ± 0,1 mm, da se zmanjšajo vrzeli v sestavu.
Površinska obdelava: Tiskanje, laminiranje ali barvanje po potrebi. Tiskanje s-črnilom na vodni osnovi lahko zagotovi čudovite vzorce v številnih barvah, filmska prevleka PLA pa lahko naredi embalažo bolj odporno na vlago. Nekateri izdelki bodo uporabljali tudi transferno tiskanje za tiskanje zapletenih logotipov na površine, ki niso enakomerne.
Nadzor kakovosti: Stroji se uporabljajo za preverjanje velikosti, trdnosti in čistosti izdelkov. Na primer, lahko uporabite stroj za testiranje kompresije, da preverite, ali embalaža prenese padec z višine 1,5 metra, ali plinsko kromatografijo, da poiščete ostanke nevarnega materiala.
5. Inovacija procesov: glavna stvar, zaradi katere so industrije boljše
Z novo tehnologijo postaja postopek izdelave embalaže iz oblikovane celuloze pametnejši in učinkovitejši:
Krožni sistem z zaprto zanko: nekatera podjetja uporabljajo tehnologijo kroženja vode in predelave celuloze za čiščenje proizvodne odpadne vode in jo ponovno uporabijo za proizvodnjo celuloze. To zmanjša porabo vode za več kot 30 %.
Digitalno oblikovanje kalupov: uporaba tehnologije CAD/CAM za izboljšanje strukture kalupov, tako da je potrebnih manj poskusov. Na primer, izdelava embalaže za Huawei Mate 60 Pro zdaj traja le 18 dni namesto 45 dni.
Če embalaži dodate nanocelulozo, jo lahko naredite za 40 % močnejšo in porabite manj surovin. S to tehnologijo lahko Sonyjeva embalaža iz bambusovih vlaken na predstavitvi CES 2025 prenese 120 kPa tlaka.
