1. Spracovanie surovín: premena odpadu na vláknitú buničinu
Lisované obaly z buničiny sa vyrábajú z mnohých rôznych vecí, ako je bagasa z cukrovej trstiny, pšeničná slama, bambus, vyradené noviny a zvyšky kartónových škatúľ. Bagasa z cukrovej trstiny je dobrým príkladom materiálu, ktorý je vhodný na výrobu-kvalitných obalov, pretože má primeranú dĺžku vlákna a vysokú pevnosť. Na spracovanie surovín musíte urobiť nasledovné:
Triedenie a drvenie: Suroviny sa vkladajú do hydraulického rozvlákňovača po ručnom alebo mechanickom preosiatí a vyčistení od nečistôt, ako sú plasty a kovy. Tento stroj využíva rýchlo{1}}tečúcu vodu a silu obežného kolesa na rozbitie kartónu na vláknitú zmiešanú kašu za 5 až 8 minút. Napríklad pri práci s doskou z 60 kg suchej buničiny je dôležité dodržať dobu namáčania 5 až 10 minút, aby sa vlákna úplne oddelili.
Preosievanie a čistenie: Na preosievanie rozdrvenej kaše sa používa sito, aby sa zbavili piesku a iných veľkých kusov, ktoré neboli rozdrvené. Niektoré postupy využívajú odstredivé čistiace zariadenie na extrakciu znečisťujúcich látok s vyššou hustotou a čistenie kalu.
Kombinovanie a miešanie: Potravinárske-prísady sa pridávajú do kaše podľa toho, ako dobre musí produkt fungovať, vrátane vodotesnosti, odolnosti voči olejom a ohňu-. Napríklad vodotesné prísady môžu spôsobiť, že obaly budú stabilnejšie vo vlhkom prostredí a činidlá odpudzujúce olej sú vhodné pre situácie, keď príde do styku s potravinami. Na dosiahnutie najlepšieho efektu formovania by mala byť koncentrácia kaše po zmiešaní medzi 0,5 % a 2 % a hodnota pH by mala byť medzi 4,5 a 5,0.
2. Proces tvarovania zahŕňa ukladanie vlákien v troch rozmeroch a tvarovanie ich štruktúry.
Najdôležitejším krokom pri výrobe obalov z buničiny je tvarovanie, pri ktorom sa vlákna umiestňujú na povrch formy fyzikálnou adsorpciou alebo mechanickým tlakom, aby sa vytvoril požadovaný tvar. Vákuové tvarovanie, tvarovanie stlačeným vzduchom a tvarovanie injektážou sú všetky bežné spôsoby, ako to dosiahnuť.
Na vákuové tvarovanie vložte formu s pórovitou kovovou sieťkou do kaše a pomocou vákuovej pumpy odsajte vzduch z dutiny formy. Tým sa vlákna v kaši rovnomerne rozložia po povrchu sieťovej formy. Formu odneste do sušiacej stanice, keď je vrstva vlákien hrubá 2 až 3 mm. Tento prístup funguje dobre pre tenkostenné, vysoko presné položky-, ako sú telefónne vložky a puzdrá na slúchadlá.
Ako vyrábať veci so stlačeným vzduchom: Používa stlačený vzduch ako zdroj energie na urýchlenie ukladania a sušenia vlákien na povrchu formy, čo je iné ako vákuové tvarovanie. Táto metóda je efektívnejšia na výrobu vecí, ale aby ste sa vyhli nerovnomernému rozloženiu vlákien, musíte byť veľmi opatrní na tlak vzduchu a rýchlosť prúdenia kalu.
Ako formovať pomocou škárovacej hmoty: Pri položkách s komplikovanými tvarmi alebo štandardizovanými dávkami (ako je riad), kvantitatívne čerpadlo posiela kašu do utesnenej dutiny formy a vlákna sú umiestnené na miesto tlakom formy a gravitáciou. Táto metóda môže znížiť odpad z kalu, ale forma je dosť drahá.
3. Tvarovanie a sušenie: premena vlhkého polotovaru na pevnú štruktúru
Vytvorený vlhký predvalok má v sebe veľa vlhkosti, až 70 % až 80 %. Aby sa vlákna zbavili vlhkosti a lepšie sa prilepili, je potrebné ich vysušiť a tepelne stlačiť. Existujú dva typy sušenia: sušenie vo forme a sušenie mimo formy.
Pri použití metódy mokrého lisovania sa mokrý predvalok vkladá priamo do horúcej lisovacej formy, kde sa suší a zároveň tvaruje pri teplote 180–220 stupňov a tlaku 0,4–0,6 MPa. Táto technológia sa bežne používa na balenie špičkovej-elektroniky, pretože má rýchly výrobný cyklus (približne 30 – 50 sekúnd na kus), plochý povrch a veľkú rozmerovú presnosť. Napríklad rad Lenovo ThinkPad X1 má buničinu{10}}lisovanú podšívku, ktorá používa metódu lisovania za mokra, vďaka čomu je o 30 % pevnejšia ako metóda suchého lisovania.
Vonkajšie sušenie (metóda suchého lisovania): Mokré polotovary sa sušia na obsah vlhkosti 15 % až 20 % pomocou sušiacej pece alebo solárnej energie. Potom sa tvarujú lisovaním za tepla. Tento prístup si nevyžaduje veľa vybavenia, ale miera zmrštenia produktu je pomerne značná (až 5 % až 10 %), preto je najvhodnejšia pre produkty nižšej kategórie, ako sú podnosy na vajcia a podnosy na ovocie.
4. Po spracovaní: Záverečné úpravy na zlepšenie presnosti a použiteľnosti
Aby sa zabezpečilo, že výrobok spĺňa štandardy kvality, musí prejsť fázami vrátane rezania, kontroly, dezinfekcie a balenia, akonáhle je vysušený a tvarovaný.
Rezanie a tvarovanie hrán: Použitie laserov alebo strojov na vysekávanie otrepov z predmetov a horúcich lisovacích foriem na opravu deformácií. Napríklad presnosť rezania obalov slúchadiel vyššej kategórie musí byť medzi ± 0,1 mm, aby sa minimalizovali medzery v zostave.
Povrchová úprava: Potlač, laminovanie, alebo farbenie podľa potreby. Atramentová tlač-na vodnej báze môže poskytnúť nádherné vzory v mnohých farbách a potiahnutie PLA filmom môže spôsobiť, že obal bude odolnejší voči vlhkosti. Niektoré produkty budú tiež používať prenosovú tlač na tlač komplikovaných log na povrchy, ktoré nie sú rovné.
Kontrola kvality: Stroje sa používajú na kontrolu veľkosti, sily a čistoty produktov. Môžete napríklad použiť stroj na testovanie kompresie, aby ste zistili, či obal zvládne pád z výšky 1,5 metra alebo plynovú chromatografiu, aby ste našli nebezpečné zvyšky materiálu.
5. Inovácia procesov: hlavná vec, ktorá robí odvetvia lepšími
S novou technológiou sa proces výroby lisovaných obalov buničiny stáva inteligentnejším a efektívnejším:
Cirkulačný systém s uzavretým okruhom: Niektoré spoločnosti využívajú technológiu cirkulácie vody a regenerácie buničiny na čistenie odpadových vôd z výroby a ich opätovné použitie na výrobu buničiny. To znižuje spotrebu vody o viac ako 30 %.
Digitálny dizajn foriem: Použitie technológie CAD/CAM na zlepšenie štruktúry foriem, takže je potrebných menej pokusov. Napríklad výroba obalových foriem pre Huawei Mate 60 Pro teraz trvá len 18 dní namiesto 45 dní.
Pridaním nanocelulózy do obalu môže byť o 40 % pevnejší a spotrebovať menej surovín. Vďaka tejto technológii dokáže obal z bambusových vlákien Sony na prezentácii CES 2025 vydržať tlak 120 kPa.
