1. Načelo-nosivosti lijevane celuloze sjecište je konstrukcijske mehanike i znanosti o materijalima.
Kapacitet-nosivosti lijevane pulpe ne ovisi samo o inherentnoj čvrstoći materijala; nego poboljšava svoja mehanička svojstva putem "tro-dimenzionalne strukture isprepletenih vlakana" i "mehanizma disperzije naprezanja".
Tro{0}}dimenzionalno tkanje vlakana u strukturu
Otpadni papir i bambusova celuloza dva su primjera biljnih vlakana koja se mogu iskoristiti za proizvodnju lijevane celuloze. Metoda vakuumskog usisavanja pretvara ga u tro-dimenzionalnu mrežnu strukturu. Kalup se sastoji od vlakana koja su nasumično isprepletena kako bi se napravio tro-dimenzionalni potporni sustav koji izgleda kao saće. Ova metoda može ravnomjerno rasporediti vanjske pritiske i smanjiti razinu stresa na nekim mjestima. Na primjer, obična posuda za jaja teži samo 65 grama, ali može izdržati 80 kilograma statične težine bez da se polomi. To je zato što dizajn saća širi snagu udarca.
Poboljšanje oblika
Dizajn kalupa može dati oblikovane komore za celulozu i rebra za pojačanje iznutra, poput okomitih rebara u kalupima za vješalice. Zbog toga je mnogo manja vjerojatnost da će se savijati. Na primjer, obloga od pulpe koju je proizvođač razvio za vanjsku jedinicu klima uređaja ima uzorak šesterokutnih ćelija saća. Maksimalno ubrzanje proizvoda je 27% niže nego kod obične EPS pjene u testu pada od 1m, a struktura nije oštećena. Korištenjem visoke temperature i visokog tlaka, više-slojna kompozitna konstrukcija također kombinira više-slojne celulozne ploče. Veza između slojeva vlakana je jača, a tlačna čvrstoća je 30% do 50% jača. Umjesto drvenih paleta može nositi 500 kg proizvoda.
Kako se nositi sa stresom
Način na koji se struktura savija i rasteže, a ne način na koji se tvar sabija, daje lijevanoj pulpi svojstva amortizacije. Na primjer, saćaste rešetke razbijaju pakiranje stvari koje nisu pravilne na manje dijelove. Kada nešto dodirne vanjski dio jedinice, ono mijenja oblik i apsorbira energiju. Ovo sprječava da se cijela stvar raspadne. Ovaj dizajn pomaže oblikovanoj pulpi da zadrži svoj oblik, dok također mijenja oblik kako bi raspršio energiju udarca kada mora izdržati težinu.
2. Veliki korak naprijed u tehnologiji: prelazak s "lagane" na "visoku-snagu"
Rano oblikovana pulpa uglavnom se koristila za jeftine proizvode kao što su ladice za jaja jer je koštala puno i mijenjala je oblik kad se smočila. Ali moderne tehnologije poput mokrog prešanja, nano vodootpornih premaza i optimizacije strukturne topologije učinile su da radi daleko bolje:
Sposobnost oblikovanja stvari na visokim temperaturama i pritiscima
Nakon što se embrij formira, stavite ga u okolinu visokog-tlaka i visoke-temperature (5-10 MPa) na 180-250 stupnjeva kako biste promijenili vodikove veze između vlakana, učinili ga krućim i podigli gustoću na 0,6-0,8 g/cm³. Određena tvrtka napravila je posudu za pulpu za perilice rublja koja je debela samo 10 mm, ali može izdržati statičko opterećenje od 200 kg, što je dovoljno za velike kućanske aparate.
Tehnologija koja vam omogućuje mijenjanje stvari dodavanjem stavki
Možete učiniti vezu između vlakana 30% jačom dodavanjem vodonepropusnih kemikalija poput aluminijeva sulfata ili sredstava za ojačavanje poput škrobnog ljepila. Materijal će i dalje biti lagan (50% lakši od drveta). Jedna vrsta TV pakiranja, na primjer, koristi anti-plastičnu oblogu s premazom od statičkog elektriciteta. Ovo ne samo da štiti elektroničku opremu od statičkog elektriciteta, već također čini pakiranje 15% lakšim čineći strukturu učinkovitijom.
Tehnologija poboljšanja strukturne topologije
Upotrijebite računalnu simulaciju kako biste bolje raširili vlakna kako bi materijal bio gušći tamo gdje je pod velikim opterećenjem. Na primjer, tvrtka je upotrijebila optimizaciju topologije za izradu pakiranja od celuloze za hladnjake koja je povećala lokalnu gustoću za 20%. To je smanjilo mogućnost da će se proizvod slomiti tijekom testiranja pada s 1,2% na 0,3%.
3. Studija slučaja: Testiranje teorije u stvarnom svijetu
U industriji kućanskih aparata, nosivost-opterećenja lijevane pulpe je temeljito procijenjena, a njezina izvedba nadilazi one konvencionalne plastične pjene:
Ambalaža za klime koje idu van
Glavna tvrtka stvorila je oblogu od pulpe za vanjsku jedinicu klima uređaja u obliku šesterokutnog saća. Najveće ubrzanje proizvoda je 27% manje od ubrzanja EPS pjene u testu pada od 1m, a struktura nije oštećena. Pakiranje se također može složiti za transport, čime se štedi 40% skladišnog prostora i 18% ukupnih troškova.
Papir za omatanje svuda oko perilica rublja
Neke vrste perilica rublja dolaze s punim papirnatim pakiranjem "lijevana celuloza + valoviti karton". Poboljšanjem njegove strukture, ovo pakiranje čini 20% lakšim, a istovremeno može držati i zaštititi težinu tijekom transporta. Podaci iz stvarnog testiranja pokazuju da ova metoda smanjuje stopu oštećenja pri slanju s 0,8% na 0,2%, čime se štedi više od 5 milijuna juana godišnje u troškovima nakon-prodaje.
TV ambalaža koja ne proizvodi statički elektricitet
Neke TV kutije imaju oblogu koja se sastoji od pulpe koja je obložena anti-statičkim materijalom. Ne samo da to štiti elektroničku opremu od statičkog elektriciteta, već također čini pakiranje 15% lakšim poboljšavajući njegovu strukturu. EU ROHS test je prošao za ovaj prijedlog, koji je sada model za ambalažu koja je dobra za okoliš.
