1. Princíp-nosnosti lisovanej buničiny je priesečníkom stavebnej mechaniky a materiálovej vedy.
Nosnosť formovanej buničiny nezávisí len od vlastnej pevnosti materiálu; skôr zlepšuje svoje mechanické vlastnosti prostredníctvom „troj{1}}rozmernej štruktúry prepletenej vláknami“ a „mechanizmu rozptylu napätia“.
Trojrozmerné tkanie vlákien do štruktúry
Odpadový papier a bambusová buničina sú dva príklady rastlinných vlákien, ktoré možno použiť na výrobu tvarovanej buničiny. Metóda vákuového nasávania ho premení na trojrozmernú sieťovú štruktúru. Forma pozostáva z vlákien, ktoré sú náhodným spôsobom navzájom spojené, aby vytvorili trojrozmerný podporný systém, ktorý vyzerá ako plást. Táto metóda dokáže rovnomerne rozložiť vonkajšie tlaky a na niektorých miestach minimalizovať úroveň stresu. Napríklad bežná tácka na vajíčka váži len 65 gramov, no dokáže udržať statickú hmotnosť 80 kilogramov bez toho, aby sa rozbila. Voštinový dizajn totiž šíri silu úderu.
Vylepšenie tvaru
Konštrukcia formy môže poskytnúť lisované celulózové komory a výstužné rebrá vo vnútri, ako sú vertikálne rebrá v závesných formách. Vďaka tomu je oveľa menej pravdepodobné, že sa ohne. Napríklad buničina, ktorú výrobca vyvinul pre vonkajšiu jednotku klimatizácie, má vzor šesťhranných voštinových buniek. Maximálne zrýchlenie produktu je o 27 % nižšie ako u bežnej EPS peny pri teste pádom z 1 m a štruktúra nie je poškodená. Viacvrstvová kompozitná konštrukcia, ktorá využíva vysokú teplotu a vysoký tlak, kombinuje aj viac-vrstvové celulózové dosky. Spojenie medzi vrstvami vlákien je pevnejšie a pevnosť v tlaku je o 30 % až 50 % silnejšia. Namiesto drevených paliet unesie 500 kg výrobkov.
Ako sa vysporiadať so stresom
Spôsob, akým sa štruktúra ohýba a naťahuje, nie ako sa látka stláča, dodáva lisovanej buničine jej tlmiace vlastnosti. Napríklad plástové mriežky rozdeľujú balenie vecí, ktoré nie sú pravidelné, na menšie kúsky. Keď sa čokoľvek dotkne vonkajšej časti jednotky, zmení to tvar a absorbuje energiu. Tým sa zabráni rozpadu celej veci. Tento dizajn pomáha tvarovanej buničine zachovať svoj tvar a zároveň meniť tvar, aby sa rozptýlila energia nárazu, keď musí uniesť váhu.
2. Veľký krok vpred v technológii: prechod od „ľahkej“ k „vysokej{1}}pevnosti“
Skorá lisovaná buničina sa vo veľkej miere používala na lacné výrobky, ako sú tácky na vajcia, pretože stála veľa a zmenila tvar, keď navlhla. Ale vďaka moderným technológiám, ako je lisovanie za mokra, nano vodeodolné nátery a optimalizácia štrukturálnej topológie, to funguje oveľa lepšie:
Schopnosť tvarovať veci pri vysokých teplotách a tlakoch
Keď sa embryo vytvorí, umiestnite ho do prostredia s vysokým{0}}tlakom a vysokou{1}}teplotou (5 – 10 MPa) pri 180 – 250 stupňoch, aby sa zmenili vodíkové väzby medzi vláknami, aby bolo pevnejšie a aby sa hustota zvýšila na 0,6 – 0,8 g/cm³. Istá firma vyrobila misku na buničinu do práčok, ktorá má hrúbku len 10 mm, no dokáže udržať statickú záťaž 200 kg, čo je dosť pre veľké spotrebiče.
Technológia, ktorá vám umožňuje meniť veci pridávaním položiek
Spojenie medzi vláknami môžete posilniť o 30 % pridaním hydroizolačných chemikálií, ako je síran hlinitý alebo posilňujúcich činidiel, ako je škrobové lepidlo. Materiál bude stále ľahký (o 50% ľahší ako drevo). Jeden druh balenia televízorov napríklad používa anti-statickú buničinovú vložku. To nielenže chráni elektronické zariadenia pred statickou elektrinou, ale zároveň to robí obal o 15 % ľahším, pretože je konštrukcia efektívnejšia.
Technológia na zlepšenie štrukturálnej topológie
Použite počítačovú simuláciu na lepšie rozloženie vlákien, aby bol materiál hustejší tam, kde je veľmi namáhaný. Napríklad podnik použil optimalizáciu topológie na výrobu obalov buničiny pre chladničky, ktoré zvýšili lokálnu hustotu o 20 %. Tým sa znížila šanca, že sa výrobok zlomí počas testovania pádom z 1,2 % na 0,3 %.
3. Prípadová štúdia: Testovanie teórie v reálnom svete
V priemysle domácich spotrebičov bola dôkladne vyhodnotená{0}}únosnosť lisovanej buničiny a jej výkon prevyšuje výkon bežnej plastovej peny:
Balenie pre klimatizácie, ktoré idú von
Hlavná spoločnosť vytvorila buničinu pre vonkajšiu jednotku klimatizácie v šesťhrannom plástovom dizajne. Najvyššie zrýchlenie produktu je o 27 % nižšie ako u EPS peny v teste pádom z 1 m a štruktúra nie je poškodená. Obal je možné pri preprave aj stohovať, čím sa ušetrí 40 % skladovacieho priestoru a 18 % celkových nákladov.
Baliaci papier po celom obvode práčok
Niektoré druhy práčok sa dodávajú s plným papierovým obalom "tvarovaná buničina + vlnitá lepenka". Zlepšením štruktúry je obal o 20 % ľahší, pričom je stále schopný udržať a ochrániť váhu počas prepravy. Skutočné údaje z testov ukazujú, že táto metóda znižuje mieru poškodenia pri preprave z 0,8 % na 0,2 %, čo ušetrí viac ako 5 miliónov juanov ročne na po-výdavkoch na predaj.
Televízny obal, ktorý neprodukuje statickú elektrinu
Niektoré televízne prijímače majú podšívku z buničiny, ktorá je potiahnutá anti-statickým materiálom. Nielenže to chráni elektronické zariadenia pred statickou elektrinou, ale vďaka zlepšeniu štruktúry je obal o 15 % ľahší. Tento návrh prešiel testom EU ROHS, ktorý je teraz vzorom balenia, ktoré je dobré pre životné prostredie.
