一, Iso askel eteenpäin materiaalitieteessä: "hajoavasta" "korkeaan suorituskykyyn"
1. Nanoselluloosateknologia vahvistamiseen
Nanoselluloosan (NFC) parannusteknologia on melkein valmis myytäväksi yleisölle. Nanomittakaavallinen selluloosa voidaan levittää tasaisesti massamatriisiin materiaalin mekaanisten ominaisuuksien parantamiseksi. Kun massan muovaukseen lisätään nanoselluloosaa, vetolujuus nousee yli 150 MPa:n, renkaan puristuslujuus kasvaa 22 %, lämpömuodonmuutoslämpötila nousee 205 asteeseen ja se kestää lämpötilashokit -20 - 220 astetta. Ensimmäistä kertaa tämä innovaatio on mahdollistanut sellun muovauksen korvaavan teollisuusmuovin. Sitä voidaan käyttää erittäin vahvoihin tehtäviin, kuten osien valmistukseen autoihin ja elektroniikkakoteloihin.
2. Kasveista valmistetut toiminnalliset päällysteet
Fluoriyhdisteet (PFAS) tekevät perinteisestä sellun muovauksesta veden- ja öljynkestävän{0}}, mutta EU:n REACH-asetus asettaa tiukat rajoitukset näille aineille, koska ne kerääntyvät eläviin olentoihin. Vuonna 2025 Donghuan yliopisto saavutti teknologisia edistysaskeleita "kitosaanisteariinihappo"-kaksois-kerrosrakennepinnoitteella. Ne täyttivät kuituhuokoset kitosaanilla tehdäkseen niistä öljynkestävämpiä ja peittivät hydrofiiliset ryhmät pitkillä steariinihapon hiiliketjuilla muodostaen vedenkestävän suojan. Tämä teki tuotteesta öljynkestävän-tasolle 12 asti, eikä se vuotanut edes 30 minuutin 95-asteisessa vedessä liotuksen jälkeen. Henkel Groupin kehittämä merilevästä valmistettu hydrofobinen aine voi myös pidentää vedeneristystä jopa 12 tuntia pidempään ja lyhentää biohajoamissykliä, mikä tekee siitä paremman tavan pakata ruokaa.
3. Kuitujärjestelmä sekoituksella
Puumassan vähentämiseksi teollisuus nopeuttaa maatalousjätteistä valmistettujen sekamassamateriaalien, kuten vehnän oljen, sokeriruokosokerin ja bambukuidun, kehitystä. Sokeriruokosellun kuidun pituus on hyvä (0,65-2,17 mm) ja se on halpa. Kiina pystyy tuottamaan yli 1,2 miljoonaa tonnia vuoteen 2025 mennessä, mikä on 37,4 % raaka-ainemarkkinoista. Biokemiallinen massanvalmistusteknologia on parantanut bambusellua, ja kuidun repäisylujuus on noussut 18,5 kN m/kg:iin, tunkeutumisaste on yli 25 % huippuluokan pakkausalalla. Koska kuidut täydentävät toisiaan, sekakuitumenetelmä paitsi alentaa raaka-aineiden kustannuksia, myös parantaa muovauksen suorituskykyä.
2, prosessitekniikan päivittäminen: sekä nopeus että tarkkuus paranevat
1. Muovaustekniikka erittäin nopeille nopeuksille
Vakiomassan pitkä muovausjakso (90 sekuntia per muotti) on suuri ongelma, joka rajoittaa valmistettavaa määrää. Korkea-jännitteen pulssinmuodostustekniikka lyhentää syklin 4 sekuntiin muottia kohden, mikä vähentää energian käyttöä 43,8 %. Jiangsu Xinmeixingin kaksoiskierrepuristusjärjestelmä on mahdollistanut yhden linjan tuotannon 22 000 tonnia vuodessa, mikä on lisännyt pienten ja keskikokoisten valmistajien automaatioastetta 45 prosentista 73 prosenttiin. Saksalainen Kiefel on myös julkaissut mukautuvan kuumapuristusmuovauskoneen, joka käyttää tekoälyä säätämään dynaamisesti muotin muodonmuutoksia. Tämän koneen tarkkuus on ± 0,012 mm, ja sitä voidaan käyttää kulutuselektroniikan tarkkaan pakkaamiseen.
2. Uutta kehitystä 3D-solurakenteessa
Tärkeä teknologia-alue tällä hetkellä on 3D-kennokuplakomposiittirakenne, jota käytetään pakkaamisen vaimentamiseen. American Material Sciences Group on tehnyt "hunajakennokupla"-kaksoiskerrossuunnitteluun perustuen energian absorptionopeudeksi 89 J/g, mikä on 40 % korkeampi kuin tavallinen EPE-vaahto. Huawei ja Lenovo työskentelivät yhdessä luodakseen gradienttitiheyspuskuripakkauksen, joka suojaa vyöhykkeitä muuttamalla tiheyttä lennossa. Joka vuosi tilauskoko kasvaa 31,4 %. Tällainen rakenne ei ainoastaan tee asioista turvallisempaa, vaan se myös käyttää vähemmän materiaalia, koska muoto on optimoitu, mikä helpottaa kevyiden asioiden valmistamista.
3. Muottitekniikka vähähiilisellä
Elinkaariarviointiin (LCA){0}} perustuva vähähiilinen muottisuunnitteluteknologia on nopeasti tulossa normiksi liike-elämässä. Yhden muottisarjan hiilijalanjälkeä voidaan leikata 62 % simuloimalla muotin virtauskanavaa ja käyttämällä kierrätettäviä muottimateriaaleja sen toimivuuden parantamiseksi. Ningbon muottiteollisuusklusteri sai valmiiksi myös viidennen sukupolven ultraäänimuottien, jotka mahdollistavat nopean muotinvaihdon 30 sekunnissa. Tämä tekee tuotannosta paljon joustavampaa.
3, Innovaatiot toiminnallisessa integraatiossa: siirtyminen "passiivisesta suojauksesta" "aktiiviseen arvonluontiin"
1. Älykäs pakkaustapa
IoT-teknologia on täysin integroitu sellun muovaukseen, jotta saadaan älykkäitä pakkauksia, jotka voidaan nähdä ja joiden kanssa voidaan olla vuorovaikutuksessa. Esimerkiksi pH-herkkien luonnollisten väriliuskojen laittaminen tuoreruokapakkauksiin tarkoittaa, että kun ruoka huononee ja happamia aineita vapautuu, värinauhat muuttuvat vihreästä keltaiseksi, jolloin ihmiset tietävät heti, kuinka hyvää ruoka on. Puhelimen yksinkertaisen tunnistuspiirin, joka on painettu biohajoavalla johtavalla tahnalla ja NFC-tunnistimella, avulla voidaan lukea tietoja, kuten säilytyslämpötilaa ja kuljetusaikaa, mikä vastaa korkealaatuisten -tuoretuotteiden seurannan tarpeita. Cornellin yliopisto loi myös ohutkalvopehmeitä elektroniikkalaitteita, jotka voidaan kierrättää. Nämä laitteet voivat sisältää antureita ja johtavaa mustetta pakkausten sisällä esimerkiksi seuraamaan, kuinka kauan pilaantuvia tuotteita voidaan säilyttää.
2. Mukautuvan säilytyksen rakenne
Sellun muovaus muodostaa kerroksen erilaisia toimintoja, jotta voidaan aktiivisesti hoitaa ongelmia, joita syntyy, kun tuoretta ruokaa yritetään pitää tuoreena. Esimerkiksi bambukuiduista ja luonnollisesta kitiinistä antibakteerisesta aineesta valmistettu komposiittirakenne pystyy automaattisesti säätelemään pakkauksen sisällä olevaa kosteutta (RH 85-90%), imemään eteenikaasua, pysäyttämään hedelmien ja vihannesten homeen kasvun ja pidentää säilyvyyttä kahdella kolmella päivällä verrattuna perinteisiin muovisiin säilytyslaatikoihin. Tuoreessa lihassa ja äyriäisissä käytetään komposiittirakennetta, joka on valmistettu "massamuovauksesta + hajoavasta PLA-sulkukalvosta", jonka happisulkunopeus on pienempi tai yhtä suuri kuin 1,5 cm3/(m ²)
3. Modulaaristen toimintojen yhdistelmät
"Erillinen varastointi, kätevä lämmitys ja turvallisuus" ovat kolme päätarvetta, jotka esivalmistettujen elintarvikepakkausten on täytettävä. Sellun muovaus vastaa näihin tarpeisiin yhdistämällä toimintoja rakenteellisen innovaation avulla. Esimerkiksi moni-ontelorakenne, joka on jo koottu ja jakaa pääainesosan ontelon, lisukkeen ontelon ja kastikkeen ontelon; jokainen ontelo suljetaan erikseen kierrätettävällä-kasvipohjaisella tiivisteaineella, jotta aromit eivät sekoitu. Ontelon pohjassa on ohjausura, joka poistaa nopeasti kypsennyksen aikana syntyvän kondenssiveden. Tämä säilyttää ainesosien maun. Se voidaan lämmittää kolmella tavalla: höyryttämällä, keittämällä tai käyttämällä mikroaaltouunia (-20 astetta 120 asteeseen).
4, Smart Manufacturing System: siirtyminen "kokemuslähtöisestä" "tietovetoiseen"
1. Teollisen esineiden Internetin alusta
Yli 1200 valmistusyritystä on nyt yhdistetty teolliseen esineiden Internet-alustaan, joka perustettiin Kunshanissa, Jiangsussa. Keskeisten parametrien, kuten muotin lämpötilan ja lietteen pitoisuuden, dynaaminen optimointi saavutetaan keräämällä ja analysoimalla prosessiparametreja reaaliajassa. Tämä nostaa palautusprosentin 99,6 prosenttiin. Blockchain-jäljitysteknologiaa on käytetty myös koko hiilijalanjälkiprosessin käsittelyyn. Jokaista lopputuotetta kohden vaihdetaan 0,48 tonnia CCER-indikaattoreita, mikä auttaa yrityksiä ansaitsemaan enemmän rahaa hiilikaupalla.
2. AI-menetelmä kuvien laadun tarkistamiseen
Zhongxin Co., Ltd. loi itsenäisesti tekoälyn visuaalisen laaduntarkastusjärjestelmän, joka käyttää syväoppimisalgoritmeja löytääkseen tavaroista pintavirheitä. Tämä järjestelmä leikkaa virhesuhteen 0,03 ppm:iin, mikä tekee siitä 20 kertaa tehokkaamman kuin manuaalinen laaduntarkastus. Tarkastelemalla virheellisiä tietoja järjestelmä voi myös parantaa muotin suunnittelua ja tuotantoprosesseja päinvastaiseen suuntaan, mikä luo suljetun silmukan "tunnistuspalautteen parantamiseen".
3. Älykäs valmistussuunnitelma, joka perustuu tilauksiin
Alueellinen älykäs valmistusliitto on julkaissut uuden tilausmallin nimeltä "laiteleasing+tuotteiden takaisinosto". Tämä malli alentaa asiakkaiden alkuperäistä investointia 67 % ja käyttää lohkoketjuteknologiaa hiilipisteiden ratkaisemiseen. Pienet ja keskikokoiset-valmistajat voivat vuokrata älykkäitä muottilaitteita, maksaa tuotantomäärän perusteella maksuja ja antaa sitten liittoutuman valmiita tuotteita takaisinostettavaksi. Tämä vähentää markkinariskejä ja taloudellisia paineita.
