1. Zasada-nośności formowanej masy celulozowej stanowi skrzyżowanie mechaniki konstrukcyjnej i nauk o materiałach.
Nośność-formowanej masy celulozowej zależy nie tylko od naturalnej wytrzymałości materiału; raczej poprawia jego właściwości mechaniczne poprzez „trój-trójwymiarową strukturę przeplatanych włókien” i „mechanizm rozpraszania naprężeń”.
Trójwymiarowe-splatanie włókien w strukturę
Makulatura i miazga bambusowa to dwa przykłady włókien roślinnych, które można wykorzystać do wytworzenia formowanej masy celulozowej. Metoda formowania próżniowego za pomocą odsysania przekształca go w trójwymiarową-strukturę sieciową. Forma składa się z włókien, które są ze sobą losowo połączone, tworząc trójwymiarowy-system nośny przypominający plaster miodu. Ta metoda może równomiernie rozłożyć ciśnienie zewnętrzne i zminimalizować poziom naprężeń w niektórych miejscach. Na przykład zwykła taca na jajka waży tylko 65 gramów, a mimo to może utrzymać 80 kilogramów ciężaru statycznego bez stłuczenia. Dzieje się tak dlatego, że konstrukcja o strukturze plastra miodu rozkłada siłę uderzenia.
Poprawienie kształtu
Konstrukcja formy może zapewnić uformowane komory miazgi i żebra wzmacniające wewnątrz, takie jak żebra pionowe w formach wieszakowych. Dzięki temu ryzyko zgięcia jest znacznie mniejsze. Na przykład wyściółka z miazgi opracowana przez producenta dla jednostki zewnętrznej klimatyzatora ma wzór sześciokątnych komórek o strukturze plastra miodu. Maksymalne przyspieszenie produktu jest o 27% mniejsze niż w przypadku zwykłej pianki EPS w teście upadku z 1 m, a konstrukcja nie ulega uszkodzeniu. Wykorzystując wysoką temperaturę i wysokie ciśnienie, wielo-warstwowa konstrukcja kompozytowa łączy również-wielowarstwowe płyty z masy celulozowej. Połączenie między warstwami włókien jest mocniejsze, a wytrzymałość na ściskanie jest od 30% do 50% większa. Zamiast drewnianych palet może przewieźć 500 kg produktów.
Jak radzić sobie ze stresem
Sposób, w jaki struktura wygina się i rozciąga, a nie sposób, w jaki substancja się ściska, nadaje formowanej masie celulozowej właściwości amortyzujące. Na przykład siatki o strukturze plastra miodu dzielą opakowanie nieregularnych rzeczy na mniejsze kawałki. Kiedy cokolwiek dotknie zewnętrznej części urządzenia, zmienia kształt i pochłania energię. Dzięki temu całość się nie rozpadnie. Taka konstrukcja pomaga formowanej miazdze zachować swój kształt, jednocześnie zmieniając kształt, aby rozproszyć energię uderzenia, gdy musi utrzymać ciężar.
2. Duży krok naprzód w technologii: przejście od „lekkiego” do „wysokiej-wytrzymałości”
Wczesną masę celulozową stosowano głównie w tanich produktach, takich jak tacki na jajka, ponieważ była bardzo droga i zmieniała kształt pod wpływem wilgoci. Jednak nowoczesne technologie, takie jak prasowanie na mokro, nanowodoodporne powłoki i optymalizacja topologii strukturalnej, sprawiły, że działa to znacznie lepiej:
Zdolność do kształtowania rzeczy w wysokich temperaturach i ciśnieniach
Po uformowaniu się zarodka należy umieścić go w środowisku o wysokim-ciśnieniu i wysokiej-temperaturze (5–10 MPa) w temperaturze 180–250 stopni, aby zmienić wiązania wodorowe między włóknami, uczynić go sztywniejszym i podnieść gęstość do 0,6–0,8 g/cm3. Pewna firma wyprodukowała tackę na miazgę do pralek, która ma tylko 10 mm grubości, ale wytrzymuje obciążenie statyczne 200 kg, co jest wystarczające dla dużych urządzeń.
Technologia, która pozwala zmieniać rzeczy poprzez dodawanie elementów
Możesz wzmocnić wiązanie między włóknami o 30%, dodając środki wodoodporne, takie jak siarczan glinu, lub środki wzmacniające, takie jak klej skrobiowy. Materiał nadal będzie lekki (50% lżejszy od drewna). Na przykład jeden rodzaj opakowania telewizora wykorzystuje-antystatyczną wyściółkę z masy celulozowej. To nie tylko chroni sprzęt elektroniczny przed elektrycznością statyczną, ale także sprawia, że opakowanie jest o 15% lżejsze, dzięki czemu konstrukcja jest bardziej wydajna.
Technologia ulepszania topologii strukturalnej
Użyj symulacji komputerowej, aby lepiej rozprowadzić włókna, dzięki czemu materiał będzie gęstszy tam, gdzie jest poddawany dużym naprężeniom. Na przykład pewna firma zastosowała optymalizację topologii do produkcji opakowań z masy celulozowej do lodówek, które zwiększyły lokalną gęstość o 20%. Zmniejszyło to ryzyko pęknięcia produktu podczas testów upadkowych z 1,2% do 0,3%.
3. Studium przypadku: testowanie teorii w świecie rzeczywistym
W branży sprzętu AGD dokładnie oceniono-nośność formowanej masy celulozowej i jej parametry przewyższają właściwości konwencjonalnej pianki z tworzywa sztucznego:
Opakowania do klimatyzatorów przeznaczonych na zewnątrz
Główna firma stworzyła wykładzinę z miazgi do jednostki zewnętrznej klimatyzatora w kształcie sześciokąta o strukturze plastra miodu. Największe przyspieszenie produktu jest o 27% mniejsze niż w przypadku pianki EPS w teście upadku z 1 m, a konstrukcja nie ulega uszkodzeniu. Opakowanie można również układać w stosy na czas transportu, co pozwala zaoszczędzić 40% powierzchni magazynowej i 18% całkowitych kosztów.
Papier do pakowania dookoła pralek
Niektóre rodzaje pralek są dostarczane z pełnym papierowym opakowaniem składającym się z masy celulozowej i tektury falistej. Dzięki poprawie jego struktury opakowanie jest o 20% lżejsze, a jednocześnie jest w stanie utrzymać i chronić ciężar podczas transportu. Prawdziwe dane testowe pokazują, że metoda ta zmniejsza ryzyko uszkodzeń w transporcie z 0,8% do 0,2%, co pozwala zaoszczędzić ponad 5 milionów juanów rocznie na-wydatkach posprzedażowych.
Opakowanie telewizora, które nie wytwarza elektryczności statycznej
Niektóre pudełka na telewizory mają wyściółkę z masy celulozowej pokrytą-materiałem antystatycznym. Nie tylko chroni to sprzęt elektroniczny przed elektrycznością statyczną, ale także sprawia, że opakowanie jest o 15% lżejsze poprzez poprawę jego struktury. Propozycja ta przeszła pomyślnie test EU ROHS, co stanowi obecnie wzór opakowania przyjaznego dla środowiska.
