1. Žaliavų perdirbimas: šiukšlių pavertimas pluošto plaušiena
Formuotos plaušienos pakuotės yra pagamintos iš daugybės skirtingų dalykų, tokių kaip cukranendrių išspaudos, kviečių šiaudų, bambuko, išmestų laikraščių ir kartoninių dėžių likučių. Cukrinių cukranendrių batonas yra geras pavyzdys medžiagos, tinkamos gaminti aukščiausios klasės- pakuotes, nes jos pluošto ilgis ir didelis stiprumas. Norėdami apdoroti žaliavas, turite atlikti šiuos veiksmus:
Rūšiavimas ir smulkinimas: žaliavos supilamos į hidraulinį plaušinimo įrenginį po to, kai jos rankiniu arba mechaniniu būdu yra sijotos ir išvalytos nuo teršalų, tokių kaip plastikas ir metalas. Ši mašina naudoja greitai judantį-vandenį ir sparnuotės jėgą, kad per 5–8 minutes kartonas suskaidytų į pluoštinę mišrią srutą. Pavyzdžiui, dirbant su 60 kg sausa plaušienos plokšte, svarbu, kad mirkymas būtų nuo 5 iki 10 minučių, kad pluoštai būtų visiškai atskirti.
Sijonas ir valymas: susmulkintoms srutoms sijoti naudojamas sietelis, kad atsikratytų smėlio ir kitų didelių gabalų, kurie nebuvo susmulkinti. Kai kurioms procedūroms bus naudojama išcentrinė valymo įranga, skirta didesnio tankio teršalams išgauti ir srutoms valyti.
Derinimas ir maišymas: maistinių{0} priedų į suspensiją dedama atsižvelgiant į tai, kaip gerai produktas turi veikti, įskaitant atsparumą vandeniui, alyvai ir ugniai{1}}. Pavyzdžiui, hidroizoliaciniai priedai gali padaryti pakuotę stabilesnę drėgnomis sąlygomis, o alyvą atstumiančios medžiagos yra tinkamos susilietus su maistu. Norint gauti geriausią formavimo efektą, sumaišius srutų koncentracija turi būti nuo 0,5 % iki 2 %, o pH vertė turi būti nuo 4,5 iki 5,0.
2. Formavimo procesas apima trijų matmenų pluoštų nusodinimą ir jų struktūros formavimą.
Svarbiausias žingsnis gaminant celiuliozės pakuotę yra formavimas, kai pluoštai ant formos paviršiaus dedami fiziškai adsorbuojant arba mechaniniu spaudimu, kad susidarytų reikiama forma. Vakuuminis formavimas, suspausto oro formavimas ir glaistymo formavimas yra įprasti būdai tai padaryti.
Norėdami suformuoti vakuumą, į srutą įdėkite porėtą metalinio tinklelio formą ir vakuuminiu siurbliu išsiurbkite orą iš formos ertmės. Taip suspensijoje esantys pluoštai tolygiai paskirstys tinklinės formos paviršių. Nuneškite formą į džiovinimo stotį, kai pluošto sluoksnis yra 2–3 mm storio. Šis metodas puikiai tinka plonasieniams, didelio-tikslumo daiktams, pvz., telefonų įdėklams ir ausinių dėklams.
Kaip gaminti daiktus su suslėgtu oru: Suslėgtasis oras naudojamas kaip energijos šaltinis, kad pagreitintų pluoštų nusodinimą ir džiūvimą ant formos paviršiaus, o tai skiriasi nuo formavimo vakuume. Šis metodas yra efektyvesnis gaminant daiktus, tačiau norint išvengti netolygaus pluošto pasiskirstymo, reikia labai atidžiai stebėti oro slėgį ir srutų srautą.
Kaip formuoti su skiediniu: sudėtingų formų gaminiams arba standartizuotoms partijoms (pvz., indams) kiekybinis siurblys siunčia suspensiją į sandarią formos ertmę, o pluoštai įdedami į vietą veikiant pelėsių slėgiui ir gravitacijai. Šis metodas gali sumažinti srutų atliekų kiekį, tačiau pelėsiai yra gana brangūs.
3. Formavimas ir džiovinimas: drėgno ruošinio pavertimas tvirta struktūra
Sukurtame šlapiame ruošinyje yra daug drėgmės, iki 70% iki 80%. Norint atsikratyti drėgmės ir geriau prilipti pluoštai, jį reikia išdžiovinti ir termiškai presuoti. Yra du džiovinimo tipai: džiovinimas formoje ir džiovinimas lauke.
Naudojant šlapiojo presavimo metodą, drėgnas ruošinys dedamas tiesiai į karšto presavimo formą, kurioje džiovinamas ir vienu metu formuojamas 180–220 laipsnių temperatūroje ir 0,4–0,6 MPa slėgyje. Ši technologija dažniausiai naudojama aukščiausios klasės elektronikai pakuoti, nes jos gamybos ciklas yra greitas (maždaug 30–50 sekundžių vienam vienetui), plokščias paviršius ir didelis matmenų tikslumas. Pavyzdžiui, „Lenovo ThinkPad X1“ serija turi celiuliozės{10}}pamušalą, kuriame naudojamas šlapio presavimo metodas, todėl jis 30 % stipresnis nei sauso presavimo metodas.
Išorinis džiovinimas (sausojo presavimo metodas): drėgni ruošiniai džiovinami iki 15–20 % drėgmės, naudojant džiovinimo krosnelę arba saulės energiją. Tada jie formuojami karšto presavimo būdu. Šis metodas nereikalauja daug įrangos, tačiau produkto susitraukimo greitis yra gana didelis (iki 5 % iki 10 %), todėl jis geriausiai tinka žemos- kokybės gaminiams, pvz., kiaušinių padėkliams ir vaisių padėklams.
4. Po apdorojimo: paskutiniai patobulinimai, siekiant pagerinti tikslumą ir patogumą
Norint įsitikinti, kad gaminys atitinka kokybės standartus, išdžiūvus ir suformuotas jis turi praeiti etapus, įskaitant pjaustymą, tikrinimą, dezinfekavimą ir supakavimą.
Kraštų pjovimas ir formavimas: naudokite lazerius arba mašinas, kad išskaptuotų daiktų atplaišas ir karšto presavimo formas, kad būtų pašalinti iškraipymai. Pavyzdžiui, aukščiausios klasės ausinių pakuotės pjovimo tikslumas turi būti ± 0,1 mm, kad būtų kuo mažiau tarpų sąrankoje.
Paviršiaus apdorojimas: Spausdinimas, laminavimas arba dažymas pagal poreikį. Spausdinimas vandens-rašalu gali suteikti gražių įvairių spalvų raštų, o PLA plėvelės danga gali padaryti pakuotę atsparesnę drėgmei. Kai kuriuose gaminiuose taip pat bus naudojamas perkeliamasis spausdinimas sudėtingiems logotipams spausdinti ant nelygių paviršių.
Kokybės kontrolė: Mašinos naudojamos produktų dydžiui, stiprumui ir švarai tikrinti. Pavyzdžiui, galite naudoti suspaudimo bandymo aparatą, kad sužinotumėte, ar pakuotė gali atlaikyti 1,5 metro kritimą arba dujų chromatografiją, kad surastumėte pavojingų medžiagų likučius.
5. Procesų naujovės: pagrindinis dalykas, dėl kurio pramonės šakos yra geresnės
Naudojant naują technologiją, formuotos masės pakuotės gamybos procesas tampa išmanesnis ir efektyvesnis:
Uždarojo ciklo cirkuliacijos sistema: kai kurios įmonės naudoja vandens cirkuliacijos ir celiuliozės regeneravimo technologiją, kad išvalytų gamybos nuotekas ir vėl panaudotų jas plaušienos gamybai. Tai sumažina vandens suvartojimą daugiau nei 30%.
Skaitmeninis formų dizainas: naudojant CAD/CAM technologiją, siekiant pagerinti formų struktūrą, kad prireiktų mažiau bandymų. Pavyzdžiui, dabar „Huawei Mate 60 Pro“ pakavimo formoms pagaminti reikia tik 18 dienų, o ne 45 dienas.
Į pakuotę pridėjus nanoceliuliozės, ji gali tapti 40 % tvirtesnė ir sunaudoti mažiau žaliavos. Naudojant šią technologiją, „Sony“ bambuko pluošto pakuotė 2025 m. CES pristatyme gali atlaikyti 120 kPa slėgį.
