فرآیند تولید بسته بندی خمیر قالبی چگونه است؟

1. پردازش مواد خام: تبدیل زباله به خمیر الیاف
بسته بندی خمیر قالب گیری شده از چیزهای مختلفی مانند باگاس نیشکر، نی گندم، بامبو، روزنامه های دور ریخته شده و ضایعات جعبه مقوایی ساخته می شود. باگاس نیشکر نمونه خوبی از موادی است که برای تولید بسته‌بندی‌های{1}بالا خوب است زیرا طول الیاف مناسب و استحکام بالایی دارد. برای پردازش مواد اولیه باید موارد زیر را انجام دهید:
دسته بندی و خرد کردن: مواد اولیه پس از غربالگری دستی یا مکانیکی و پاکسازی از آلاینده هایی مانند پلاستیک و فلزات در خمیر هیدرولیک قرار می گیرند. این دستگاه از آب متحرک سریع- و نیروی پروانه برای شکستن مقوا به دوغاب مخلوط فیبری در عرض 5 تا 8 دقیقه استفاده می کند. به عنوان مثال، هنگام کار با تخته خمیر خشک 60 کیلوگرمی، مهم است که دوره خیساندن را بین 5 تا 10 دقیقه نگه دارید تا الیاف کاملاً از هم جدا شوند.
غربال کردن و تمیز کردن: از یک الک برای غربال کردن دوغاب خرد شده استفاده می شود تا از شر ماسه و سایر قطعات بزرگ که له نشده اند خلاص شوند. برخی از روش ها از تجهیزات تصفیه گریز از مرکز برای استخراج آلاینده های با چگالی بالاتر و تمیزتر کردن دوغاب استفاده می کنند.
ترکیب و اختلاط: افزودنی‌های{0}}غذایی بر اساس میزان کارکرد محصول به دوغاب اضافه می‌شوند، از جمله ضدآب بودن، مقاوم بودن در برابر روغن و ضد شعله بودن-. به عنوان مثال، افزودنی‌های ضدآب می‌توانند بسته‌بندی را در شرایط مرطوب پایدارتر کنند و مواد دافع روغن برای موقعیت‌های تماس با مواد غذایی خوب هستند. برای به دست آوردن بهترین اثر قالب گیری، غلظت دوغاب باید بین 0.5٪ تا 2٪ پس از اختلاط باشد و مقدار pH باید بین 4.5 تا 5.0 باشد.
2. فرآیند شکل دهی شامل رسوب الیاف به صورت سه بعدی و شکل دادن به ساختار آنها می باشد.
مهمترین مرحله در ساخت بسته بندی خمیر، شکل دهی است، یعنی زمانی که الیاف از طریق جذب فیزیکی یا فشار مکانیکی روی سطح قالب قرار می گیرند تا شکل مورد نیاز را ایجاد کنند. شکل‌دهی خلاء، شکل‌دهی هوای فشرده و شکل‌دهی تزریقی همگی روش‌های رایج برای انجام این کار هستند.

برای ایجاد خلاء، یک قالب توری فلزی متخلخل را در یک دوغاب قرار دهید و از یک پمپ خلاء برای مکش هوا از حفره قالب استفاده کنید. این کار باعث پخش شدن الیاف موجود در دوغاب روی سطح قالب مشبک می شود. زمانی که لایه فیبر 2 تا 3 میلی متر ضخامت دارد قالب را به ایستگاه خشک کردن ببرید. این روش برای اقلام-دیواره نازک- با دقت بالا مانند آسترهای تلفن و قاب هدفون به خوبی کار می کند.
نحوه ساخت اشیاء با هوای فشرده: از هوای فشرده به عنوان منبع انرژی برای تسریع رسوب و خشک شدن الیاف بر روی سطح قالب استفاده می کند که با خلاء شکل گیری متفاوت است. این روش برای ساخت اشیا کارآمدتر است، اما برای جلوگیری از توزیع ناهموار فیبر، باید در مورد فشار هوا و سرعت جریان دوغاب بسیار مراقب باشید.
نحوه قالب گیری با دوغاب: برای اقلامی با اشکال پیچیده یا دسته های استاندارد (مانند ظروف غذاخوری)، یک پمپ کمی دوغاب را به داخل حفره قالب مهر و موم شده می فرستد و الیاف توسط فشار و گرانش قالب در جای خود قرار می گیرند. این روش می تواند ضایعات دوغاب را کاهش دهد، اما قالب نسبتاً گران است.
3. شکل دادن و خشک کردن: تبدیل یک بیلت مرطوب به یک ساختار قوی
بیلت مرطوب ایجاد شده دارای رطوبت زیادی بین 70 تا 80 درصد است. برای از بین بردن رطوبت و چسبندگی بهتر الیاف، باید آن را خشک کرد و حرارت داد. دو نوع خشک کردن وجود دارد: خشک کردن در قالب و خشک کردن خارج از قالب.

هنگام استفاده از روش پرس مرطوب، بیلت مرطوب مستقیماً در قالب پرس گرم قرار داده می شود و در همان زمان در دمای 180-220 درجه و فشار 0.4-0.6 مگاپاسکال خشک شده و شکل می گیرد. این فناوری معمولاً برای بسته‌بندی لوازم الکترونیکی پیشرفته استفاده می‌شود زیرا دارای چرخه تولید سریع (تقریباً 30 تا 50 ثانیه در هر قطعه)، سطح صاف و دقت ابعادی بالایی است. به عنوان مثال، سری Lenovo ThinkPad X1 دارای روکش قالب‌گیری خمیری است که از روش پرس مرطوب استفاده می‌کند، که آن را 30 درصد قوی‌تر از روش پرس خشک می‌کند.
خشک کردن خارجی (روش پرس خشک): ورقه های مرطوب با استفاده از کوره خشک کن یا انرژی خورشیدی تا رطوبت 15 تا 20 درصد خشک می شوند. سپس با پرس گرم به آنها شکل می‌دهند. این روش به تجهیزات زیادی نیاز ندارد، اما نرخ انقباض محصول نسبتاً قابل توجه است (تا 5٪ تا 10٪)، بنابراین برای موارد پایین{6} مانند سینی های تخم مرغ و سینی میوه بهترین است.
4. پس از پردازش: ترفندهای نهایی برای بهبود دقت و قابلیت استفاده
برای اطمینان از اینکه محصول از استانداردهای کیفی برخوردار است، باید مراحلی از جمله برش، بازرسی، ضدعفونی و بسته بندی را پس از خشک شدن و شکل دادن طی کند.

برش و شکل دهی لبه: استفاده از لیزر یا ماشین برای بریدن سوراخ ها از اقلام و قالب های پرس داغ برای رفع اعوجاج. برای مثال، دقت برش بسته‌بندی هدفون بالا{1} باید بین 0.1 ± میلی‌متر حفظ شود تا شکاف‌های موجود در مجموعه به حداقل برسد.
درمان سطح: چاپ، لمینیت، یا رنگرزی در صورت نیاز. چاپ جوهر{1}}بر پایه آب ممکن است الگوهای زیبایی را در رنگ‌های مختلف ارائه دهد و پوشش فیلم PLA می‌تواند بسته‌بندی را در برابر رطوبت مقاوم‌تر کند. برخی از محصولات همچنین از چاپ انتقالی برای چاپ آرم های پیچیده بر روی سطوحی که یکنواخت نیستند استفاده می کنند.
کنترل کیفیت: ماشین ها برای بررسی اندازه، استحکام و تمیزی محصولات استفاده می شوند. به عنوان مثال، می توانید از یک دستگاه تست فشرده سازی استفاده کنید تا ببینید آیا بسته بندی می تواند یک قطره 1.5 متری یا کروماتوگرافی گازی را برای یافتن باقیمانده مواد خطرناک تحمل کند یا خیر.
5. نوآوری فرآیند: اصلی ترین چیزی که باعث بهتر شدن صنایع می شود
با تکنولوژی جدید، فرآیند ساخت بسته بندی خمیر قالبی هوشمندتر و کارآمدتر می شود:

سیستم گردش حلقه بسته: برخی از شرکت ها از گردش آب و فناوری بازیافت خمیر کاغذ برای تمیز کردن پساب تولید و استفاده مجدد از آن برای تولید خمیر استفاده می کنند. این امر مصرف آب را بیش از 30 درصد کاهش می دهد.
طراحی قالب دیجیتال: استفاده از فناوری CAD/CAM برای بهبود ساختار قالب ها به طوری که آزمایش های کمتری مورد نیاز است. به عنوان مثال، اکنون به جای 45 روز، ساخت قالب های بسته بندی هواوی میت 60 پرو فقط 18 روز طول می کشد.
افزودن نانوسلولز به بسته بندی می تواند آن را تا 40 درصد قوی تر کند و از مواد خام کمتری استفاده کند. از طریق این فناوری، بسته بندی الیاف بامبو سونی در نمایشگاه CES 2025 می تواند فشار 120 کیلو پاسکال را تحمل کند.