1. Vormitud tselluloosi-kandepõhimõte on ehitusmehaanika ja materjaliteaduse ristumiskoht.
Vormitud tselluloosi-kandevõime ei sõltu ainult materjalile omasest tugevusest; pigem parandab see selle mehaanilisi omadusi läbi "kolme-kiududega põimitud struktuuri" ja "pinge hajutamise mehhanismi".
Kolme-dimensiooniline kiudude kudumine struktuuriks
Vanapaber ja bambusmass on kaks näidet taimsetest kiududest, mida saab kasutada vormitud paberimassi tootmiseks. Vaakum-imemisvormimise meetod muudab selle kolmemõõtmeliseks võrgustruktuuriks. Vorm koosneb kiududest, mis on juhuslikult kokku kootud, et moodustada kolmemõõtmeline tugisüsteem, mis näeb välja nagu kärg. See meetod võib levitada välisrõhku ühtlaselt ja minimeerida mõnes kohas stressitaset. Näiteks tavaline munaalus kaalub vaid 65 grammi, kuid mahutab ilma purunemata 80 kilo staatilist raskust. Seda seetõttu, et kärgstruktuuriga disain levitab löögi jõudu.
Kuju paremaks muutmine
Vormi konstruktsioon võib anda sisse vormitud tselluloosikambrid ja tugevdavad ribid, nagu riputusvormide vertikaalsed ribid. See muudab selle paindumise tõenäosuse palju väiksemaks. Näiteks paberimassi vooderdis, mille tootja töötas välja konditsioneeri välisseadme jaoks, on kuusnurkse kärgstruktuuri mustriga. Toote maksimaalne kiirendus on 27% madalam kui tavalisel EPS vahul 1m kukkumiskatses ning konstruktsioon ei ole kahjustatud. Kõrget temperatuuri ja kõrget rõhku kasutades kombineerib mitmekihiline{6}}komposiitkonstruktsioon ka mitmekihilisi tselluloosiplaate. Kiukihtide vaheline side on tugevam ja survetugevus 30% kuni 50% tugevam. Puidust aluste asemel suudab see kanda 500 kg tooteid.
Kuidas stressiga toime tulla
See, kuidas struktuur paindub ja venib, mitte see, kuidas aine kokku surub, annab vormitud paberimassile selle polsterdusomadused. Näiteks kärgstruktuuriga võred jagavad ebatavaliste asjade pakkimise väiksemateks tükkideks. Kui miski puudutab seadme välispinda, muudab see kuju ja neelab energiat. See hoiab ära kogu asja lagunemise. See disain aitab vormitud paberimassil säilitada oma kuju, muutes samal ajal kuju, et hajutada löögienergiat, kui see peab kandma raskust.
2. Suur samm edasi tehnoloogia vallas: liikumine "kergest" "kõrge-tugevuseni"
Varajase vormitud paberimassi kasutati suures osas odavate toodete, näiteks munavaagnate jaoks, kuna see maksis palju ja muutis märjaks saades kuju. Kuid kaasaegsed tehnoloogiad, nagu märgpressimine, nano-veekindlad katted ja struktuuri topoloogia optimeerimine, on muutnud selle palju paremaks.
Võimalus kujundada asju kõrgel temperatuuril ja rõhul
Pärast embrüo moodustumist asetage see kõrge -rõhu ja kõrge-temperatuuri (5–10 MPa) keskkonda 180–250 kraadi juures, et muuta kiudude vahelisi vesiniksidemeid, muuta see jäigemaks ja tõsta tihedust 0,6–0,8 g/cm³. Üks firma valmistas pesumasinatele paberimassialuse, mis on vaid 10 mm paksune, kuid mahutab 200 kg staatilist koormust, millest piisab suurte seadmete jaoks.
Tehnoloogia, mis võimaldab teil asju üksuste lisamise teel muuta
Saate muuta kiudude vahelise sideme 30% tugevamaks, lisades hüdroisolatsioonikemikaale nagu alumiiniumsulfaat või tugevdavaid aineid nagu tärklisliim. Materjal jääb endiselt kerge (50% puidust kergem). Näiteks ühte tüüpi teleripakendites kasutatakse anti-staatilise kattega paberimassi vooderdust. See mitte ainult ei kaitse elektroonikaseadmeid staatilise elektri eest, vaid muudab ka pakendi 15% kergemaks, muutes konstruktsiooni tõhusamaks.
Tehnoloogia struktuurse topoloogia parandamiseks
Kasutage arvutisimulatsiooni, et kiudusid paremini hajutada, et materjal oleks tihedam kohtades, kus see on suure pinge all. Näiteks kasutas üks ettevõte topoloogia optimeerimist külmikute paberimassi pakendamiseks, mis suurendas kohalikku tihedust 20%. See vähendas võimalust, et toode puruneb kukkumistestimise ajal 1,2%-lt 0,3%-le.
3. Juhtumiuuring: teooria proovile panemine reaalses maailmas
Kodumasinatööstuses on vormitud tselluloosi{0}}kandevõimet põhjalikult hinnatud ja selle jõudlus ületab tavapärase vahtplasti oma:
Pakend õhukonditsioneeridele, mis käivad väljas
Juhtettevõte lõi õhukonditsioneeri välisseadme paberimassi vooderduse kuusnurkse kärgstruktuuriga. Toote suurim kiirendus on 27% madalam kui EPS vahul 1m kukkumiskatses ja konstruktsioon ei ole kahjustatud. Pakki saab ka transportimiseks virnastada, mis säästab 40% laoruumist ja 18% kogukuludest.
Paberi pakkimine pesumasinate ümber
Teatud tüüpi pesumasinatel on paberist täispakend "vormitud mass+lainepapp". Parandades selle struktuuri, muudab see pakendi 20% kergemaks, kuid suudab siiski transportimise ajal kaalu hoida ja kaitsta. Tegelikud katseandmed näitavad, et see meetod vähendab transpordikahjude määra 0,8%-lt 0,2%-le, mis säästab aastas üle 5 miljoni jüaani müügijärgselt{7}.
Teleri pakend, mis ei tooda staatilist elektrit
Mõnel telerikastil on tselluloosimassist vooder, mis on kaetud anti-staatilise materjaliga. See mitte ainult ei kaitse elektroonikaseadmeid staatilise elektri eest, vaid muudab ka pakendi 15% kergemaks, parandades selle struktuuri. ELi ROHS-test on läbinud selle ettepaneku, mis on nüüd keskkonnale kasulike pakendite mudel.
