一, Ένα μεγάλο βήμα προς τα εμπρός στην επιστήμη των υλικών: από "αποικοδομήσιμο" σε "υψηλές επιδόσεις"
1. Τεχνολογία νανοκυτταρίνης για ενδυνάμωση
Η τεχνολογία βελτίωσης της νανοκυτταρίνης (NFC) είναι σχεδόν έτοιμη να πωληθεί στο κοινό. Η κυτταρίνη νανοκλίμακας μπορεί να απλωθεί ομοιόμορφα στη μήτρα του πολτού για να βελτιώσει σημαντικά τις μηχανικές ιδιότητες του υλικού. Όταν προστίθεται νανοκυτταρίνη στο καλούπωμα πολτού, η αντοχή σε εφελκυσμό υπερβαίνει τα 150 MPa, η αντοχή σε συμπίεση του δακτυλίου αυξάνεται κατά 22%, η θερμοκρασία θερμικής παραμόρφωσης ανεβαίνει στους 205 βαθμούς και μπορεί να διαχειριστεί κραδασμούς θερμοκρασίας από -20 βαθμούς έως 220 μοίρες. Για πρώτη φορά, αυτή η καινοτομία κατέστησε δυνατή τη χύτευση πολτού να αντικαταστήσει τα βιομηχανικά πλαστικά. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για εργασίες υψηλής αντοχής όπως η κατασκευή ανταλλακτικών για αυτοκίνητα και ηλεκτρονικές θήκες.
2. Λειτουργικά καλύμματα από φυτά
Οι φθοριούχες ενώσεις (PFAS) είναι αυτές που καθιστούν την παραδοσιακή χύτευση πολτού αδιάβροχη και ανθεκτική στο λάδι{{0}, αλλά ο κανονισμός REACH της ΕΕ θέτει αυστηρά όρια σε αυτές τις ουσίες επειδή συσσωρεύονται σε ζωντανά όντα. Το 2025, το Πανεπιστήμιο Donghua πραγματοποίησε τεχνολογική πρόοδο στην επίστρωση δομής διπλής-χιτοζάνης στεατικού οξέος. Γέμισαν τους πόρους των ινών με χιτοζάνη για να τους κάνουν πιο ανθεκτικές στο λάδι-και κάλυψαν υδρόφιλες ομάδες με μακριές αλυσίδες άνθρακα στεατικού οξέος για να δημιουργήσουν ένα φράγμα- ανθεκτικό στο νερό. Αυτό έκανε το λάδι του προϊόντος-ανθεκτικό έως το επίπεδο 12 και δεν είχε διαρροή ακόμη και μετά από 30 λεπτά μούλιασμα σε ζεστό νερό 95 βαθμών. Ο υδρόφοβος παράγοντας από φύκια που δημιουργήθηκε από τον Όμιλο Henkel μπορεί επίσης να κάνει τη στεγανοποίηση να διαρκεί έως και 12 ώρες περισσότερο και τον κύκλο βιοαποικοδόμησης μικρότερο, καθιστώντας τον καλύτερο τρόπο συσκευασίας τροφίμων.
3. Σύστημα ινών με μείγμα
Για να χρησιμοποιεί λιγότερο ξυλοπολτό, η βιομηχανία επιταχύνει την ανάπτυξη μικτών υλικών χαρτοπολτού που παράγονται από αγροτικά απόβλητα, όπως άχυρο σίτου, βαγάσας ζαχαροκάλαμου και ίνες μπαμπού. Το μήκος των ινών του πολτού βαγάσης ζαχαροκάλαμου είναι καλό (0,65-2,17 mm) και είναι φθηνό. Η Κίνα θα μπορεί να παράγει περισσότερους από 1,2 εκατομμύρια τόνους έως το 2025, δηλαδή το 37,4% της αγοράς πρώτων υλών. Η τεχνολογία βιοχημικής πολτοποίησης έχει κάνει τον πολτό μπαμπού καλύτερο και η αντοχή σε σχίσιμο των ινών έχει αυξηθεί στα 18,5 kN m/kg, με ποσοστό διείσδυσης πάνω από 25% στον τομέα της συσκευασίας υψηλής ποιότητας. Επειδή οι ίνες αλληλοσυμπληρώνονται, η μέθοδος μικτών ινών όχι μόνο μειώνει το κόστος των πρώτων υλών αλλά βελτιώνει επίσης την απόδοση της χύτευσης.
2, Ενημέρωση της τεχνολογίας της διαδικασίας: τόσο η ταχύτητα όσο και η ακρίβεια θα είναι καλύτερες
1. Τεχνολογία διαμόρφωσης για πολύ γρήγορες ταχύτητες
Ο μακρύς κύκλος χύτευσης του τυπικού πολτού (90 δευτερόλεπτα ανά καλούπι) είναι ένα σημαντικό πρόβλημα που περιορίζει την ποσότητα που μπορεί να παραχθεί. Η τεχνολογία σχηματισμού παλμών υψηλής τάσης μειώνει τον κύκλο σε 4 δευτερόλεπτα ανά καλούπι, γεγονός που μειώνει τη χρήση ενέργειας κατά 43,8%. Το σύστημα διέλασης διπλής έλικας της Jiangsu Xinmeixing έδωσε τη δυνατότητα σε μία γραμμή να παράγει 22.000 τόνους ετησίως, γεγονός που αύξησε το ποσοστό αυτοματισμού των μικρομεσαίων- κατασκευαστών από 45% σε 73%. Η γερμανική εταιρεία Kiefel κυκλοφόρησε επίσης μια προσαρμοστική μηχανή διαμόρφωσης θερμής πρέσας που χρησιμοποιεί τεχνητή νοημοσύνη για δυναμική προσαρμογή για παραμόρφωση μούχλας. Αυτό το μηχάνημα έχει ακρίβεια ± 0,012 mm και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ακριβή συσκευασία ηλεκτρονικών ειδών ευρείας κατανάλωσης.
2. Νέες εξελίξεις στη δομή των 3D κυττάρων
Ένας σημαντικός τομέας της τεχνολογίας αυτή τη στιγμή είναι η σύνθετη δομή με φυσαλίδες 3D κηρήθρας, η οποία χρησιμοποιείται για την προστασία της συσκευασίας. Με βάση τη σχεδίαση διπλής-«κηρήθρας φυσαλίδας», η American Material Sciences Group έχει κάνει τον ρυθμό απορρόφησης ενέργειας 89J/g, που είναι 40% υψηλότερος από τον κανονικό αφρό EPE. Η Huawei και η Lenovo συνεργάστηκαν για να δημιουργήσουν gradient density buffer packing, που προστατεύει τις ζώνες αλλάζοντας την πυκνότητα εν κινήσει. Κάθε χρόνο, το μέγεθος της παραγγελίας αυξάνεται κατά 31,4%. Αυτό το είδος δομής όχι μόνο κάνει τα πράγματα πιο ασφαλή, αλλά χρησιμοποιεί και λιγότερο υλικό επειδή το σχήμα είναι βελτιστοποιημένο, γεγονός που διευκολύνει την κατασκευή ελαφριών αντικειμένων.
3. Τεχνική καλουπιών με χαμηλό άνθρακα
Η αξιολόγηση του κύκλου ζωής (LCA)-η τεχνολογία σχεδιασμού καλουπιών χαμηλών εκπομπών άνθρακα γίνεται γρήγορα ο κανόνας στον επιχειρηματικό κόσμο. Το αποτύπωμα άνθρακα ενός μεμονωμένου σετ καλουπιών μπορεί να μειωθεί κατά 62% προσομοιώνοντας το κανάλι ροής καλουπιού και χρησιμοποιώντας ανακυκλώσιμα υλικά καλουπιού για να λειτουργήσει καλύτερα. Το σύμπλεγμα βιομηχανίας καλουπιών Ningbo ολοκλήρωσε επίσης την πέμπτη γενιά καλουπιών υπερήχων, που επιτρέπει τη γρήγορη αλλαγή καλουπιού σε 30 δευτερόλεπτα. Αυτό κάνει την παραγωγή πολύ πιο ευέλικτη.
3, Καινοτομίες στη λειτουργική ολοκλήρωση: μετάβαση από την "παθητική προστασία" στην "ενεργητική δημιουργία αξίας"
1. Μια έξυπνη μέθοδος συσκευασίας
Η τεχνολογία IoT ενσωματώνεται πλήρως με τη χύτευση πολτού για την κατασκευή έξυπνων συσκευασιών που μπορούν να φανούν και να αλληλεπιδράσουν. Για παράδειγμα, η τοποθέτηση λωρίδων φυσικού χρώματος-ευαίσθητου pH σε συσκευασίες φρέσκων τροφίμων σημαίνει ότι όταν τα τρόφιμα είναι κακά και απελευθερώνονται όξινες ουσίες, οι χρωματικές λωρίδες αλλάζουν από πράσινες σε κίτρινες, κάτι που επιτρέπει στους ανθρώπους να γνωρίζουν αμέσως πόσο καλό είναι το φαγητό. Με ένα απλό κύκλωμα ανίχνευσης τυπωμένο με βιοαποικοδομήσιμη αγώγιμη πάστα και ανίχνευση NFC σε ένα τηλέφωνο, μπορούν να διαβαστούν πληροφορίες όπως η θερμοκρασία αποθήκευσης και ο χρόνος μεταφοράς, καλύπτοντας τις ανάγκες για παρακολούθηση φρέσκων προϊόντων υψηλής ποιότητας. Το Πανεπιστήμιο Cornell δημιούργησε επίσης μαλακές ηλεκτρονικές συσκευές λεπτής μεμβράνης που μπορούν να ανακυκλωθούν. Αυτές οι συσκευές μπορούν να περιλαμβάνουν αισθητήρες και αγώγιμο μελάνι μέσα σε συσκευασίες για να κάνουν πράγματα όπως να παρακολουθούν πόσο καιρό μπορούν να διατηρηθούν τα ευπαθή προϊόντα.
2. Δομή για προσαρμοστική διατήρηση
Προκειμένου να φροντίσει ενεργά τα προβλήματα που προκύπτουν όταν προσπαθείτε να διατηρήσετε τα φρέσκα τρόφιμα φρέσκα, η χύτευση πολτού δημιουργεί ένα στρώμα διαφορετικών λειτουργιών. Για παράδειγμα, μια σύνθετη δομή από ίνες μπαμπού και φυσικό αντιβακτηριακό παράγοντα χιτίνης μπορεί να ελέγχει αυτόματα την υγρασία στο εσωτερικό της συσκευασίας (RH 85% έως 90%), να απορροφά αέριο αιθυλένιο, να εμποδίζει την ανάπτυξη μούχλας φρούτων και λαχανικών και να αυξάνει τη διάρκεια ζωής κατά δύο έως τρεις ημέρες σε σύγκριση με τα παραδοσιακά πλαστικά κουτιά συντήρησης. Για το νωπό κρέας και τα θαλασσινά, χρησιμοποιείται μια σύνθετη δομή από "πολτό καλούπι + αποικοδομήσιμο φιλμ φραγμού PLA", η οποία έχει ρυθμό φραγμού οξυγόνου Μικρότερο ή ίσο με 1,5cc/(m ²
3. Συνδυασμοί αρθρωτών συναρτήσεων
"Ξεχωριστή αποθήκευση, άνετη θέρμανση και προστασία ασφαλείας" είναι οι τρεις κύριες ανάγκες που πρέπει να καλύψει η προκατασκευασμένη συσκευασία τροφίμων. Η χύτευση πολτού καλύπτει αυτές τις ανάγκες ενσωματώνοντας λειτουργίες μέσω δομικής καινοτομίας. Για παράδειγμα, μια δομή πολλαπλών-κοιλοτήτων που έχει ήδη συναρμολογηθεί και χωρίζει την κοιλότητα του κύριου συστατικού, την κοιλότητα του συνοδευτικού και την κοιλότητα της σάλτσας. Κάθε κοιλότητα σφραγίζεται χωριστά χρησιμοποιώντας ένα ανακυκλώσιμο στεγανωτικό-με βάση το φυτό για να μην αναμειγνύονται οι γεύσεις. Στο κάτω μέρος της κοιλότητας, έχει χτιστεί μια αυλάκωση οδήγησης για να αποστραγγίζει γρήγορα τυχόν συμπυκνωμένο νερό που σχηματίζεται κατά το μαγείρεμα. Αυτό διατηρεί τη γεύση των συστατικών. Μπορεί να θερμανθεί με τρεις τρόπους: με ατμό, βράσιμο ή με χρήση φούρνου μικροκυμάτων (από -20 βαθμούς έως 120 βαθμούς).
4, Smart Manufacturing System: Μετάβαση από το "Experience Driven" στο "Data Driven"
1. Πλατφόρμα για το βιομηχανικό Διαδίκτυο των Πραγμάτων
Περισσότερες από 1200 κατασκευαστικές εταιρείες είναι πλέον συνδεδεμένες με τη βιομηχανική πλατφόρμα Διαδικτύου των Πραγμάτων που δημιουργήθηκε στο Kunshan του Jiangsu. Η δυναμική βελτιστοποίηση βασικών παραμέτρων όπως η θερμοκρασία του καλουπιού και η συγκέντρωση του πολτού επιτυγχάνεται με τη συλλογή και την ανάλυση των παραμέτρων της διαδικασίας σε πραγματικό χρόνο. Αυτό ανεβάζει το ποσοστό απόδοσης στο 99,6%. Η τεχνολογία ιχνηλασιμότητας blockchain έχει επίσης χρησιμοποιηθεί για τη διαχείριση ολόκληρης της διαδικασίας αποτυπώματος άνθρακα. Για κάθε τόνο τελικού προϊόντος, διακινούνται 0,48 τόνοι δεικτών CCER, γεγονός που βοηθά τις επιχειρήσεις να κερδίσουν περισσότερα χρήματα μέσω της εμπορίας άνθρακα.
2. Μέθοδος AI για τον έλεγχο της ποιότητας των εικόνων
Η Zhongxin Co., Ltd. δημιούργησε ανεξάρτητα ένα σύστημα οπτικής επιθεώρησης ποιότητας AI που χρησιμοποιεί αλγόριθμους βαθιάς μάθησης για να βρει επιφανειακά ελαττώματα σε προϊόντα. Αυτό το σύστημα μειώνει το ποσοστό σφάλματος σε 0,03 σελ/λεπτό, καθιστώντας το 20 φορές πιο αποτελεσματικό από τον χειροκίνητο έλεγχο ποιότητας. Εξετάζοντας ελαττωματικά δεδομένα, το σύστημα μπορεί επίσης να βελτιώσει τις διαδικασίες σχεδιασμού και παραγωγής καλουπιών προς την αντίθετη κατεύθυνση, δημιουργώντας έναν κλειστό βρόχο «βελτίωσης ανάδρασης ανίχνευσης».
3. Ένα έξυπνο σχέδιο παραγωγής που βασίζεται σε συνδρομές
Ένα νέο μοντέλο συνδρομής που ονομάζεται «μίσθωση εξοπλισμού+ επαναγορά προϊόντων» κυκλοφόρησε από την περιφερειακή συμμαχία ευφυούς κατασκευής. Αυτό το μοντέλο μειώνει την αρχική επένδυση των πελατών κατά 67% και χρησιμοποιεί τεχνολογία blockchain για τη διευθέτηση πόντων άνθρακα. Οι μικροί και μεσαίοι-κατασκευαστές μπορούν να νοικιάσουν έξυπνο εξοπλισμό χύτευσης, να πληρώσουν τέλη με βάση τον όγκο παραγωγής και, στη συνέχεια, να δώσουν στη συμμαχία τελικά προϊόντα για επαναγορά. Αυτό μειώνει τους κινδύνους της αγοράς και την οικονομική πίεση.
