Optimiziranje strukturalnog dizajna i mješavine vlakana
Ako struktura oblikovanih proizvoda od celuloze nije pravilno projektovana, sa nedovoljnim ojačanjem u nosivim delovima-, to može lako dovesti do opšteg nedostatka čvrstoće. Tokom faze projektovanja, dizajneri treba da izbegavaju ravne prelaze. Trebaju ojačati rebra i kutne nosače. Povećanje geometrijske složenosti nosivih površina-pomaže u raspodjeli naprezanja.
U isto vrijeme, interna topologija mora uravnotežiti izvodljivost demoldinga sa performansama kompresije nakon formiranja. Važno je ne žrtvovati mehaničku stabilnost ključnih područja u potrazi za prekomjernim smanjenjem težine.
Izbor i proporcija vlaknastih materijala direktno utiču na čvrstoću finalnog proizvoda. Praktično iskustvo pokazuje da valovita pulpa, zbog svojih dužih vlakana i odličnih svojstava preplitanja, proizvodi proizvode sa znatno boljom otpornošću na pucanje i prstenastom čvrstoćom na lomljenje u poređenju sa kratko-pulpom od kratkih vlakana kao što je novinski papir ili otpadni papir.
Na primjer, kada se udio valovite pulpe poveća na 70%, pomiješane sa 30% novinske pulpe, snaga rezultirajućeg proizvoda pokazuje jasno poboljšanje u odnosu na mješavinu 50/50. Međutim, prilagođavanje mješavine zahtijeva sveobuhvatno razmatranje troškova i prikladnosti procesa. Jednostavno povećanje omjera valovite pulpe nije uvijek rješenje. Pažnja se takođe mora obratiti na stepen udaranja pulpe i silu vezivanja između vlakana.
Nanošenje armature i punila
Uvođenje materijala za ojačanje u pulpu je direktan način povećanja čvrstoće. Na primjer, uobičajeno je -postavljanje armaturnih rebara u kritična{2}}područja koja nose opterećenje. Važno je osigurati da širina ovih rebara nije manja od 12 mm. Njihov raspored treba pratiti put prijenosa stresa kako bi se izbjegla koncentracija naprezanja. Dodatno, mala količina sintetičkih vlakana ili prirodnih dugih vlakana može se umiješati kako bi se poboljšala čvrstoća vezivanja cjelokupne mreže vlakana.
Upotreba punila značajno poboljšava snagu i performanse procesa. Talk u prahu je uobičajeno mineralno punilo. Ne samo da povećava gustoću proizvoda već i poboljšava zadržavanje vlakana i smanjuje gubitak finog materijala. Međutim, njegovo dodavanje mora slijediti standardiziranu proceduru. Talk u prahu nikada se ne smije dodavati direktno u prsa za premlaćivanje, jer to može uzrokovati aglomeraciju i utjecati na disperziju.
Ispravna metoda je korištenje sistema predtretmana. Prvo pripremite vodenu suspenziju koja sadrži 20% do 30% talka. Miješajte ovu suspenziju u mikseru velike brzine najmanje 6 minuta da osigurate temeljno vlaženje. Zatim ga razblažite vodom i dodajte odgovarajuće hemijske aditive, kao što su sredstva za jačanje ili sredstva za zadržavanje. Nastavite sa obradom još 5 minuta da formirate stabilnu suspenziju. Tek tada ga treba umiješati u pulpu. Ovaj proces pomaže punilu i vlaknima da formiraju kompozitnu strukturu pod hemijskim djelovanjem, čime se povećava ukupna čvrstoća.
Kontrola procesa i priprema zaliha
Proces pripreme zaliha je podjednako kritičan. Stepen udaranja mora biti umjeren. Prekomjerno-mućenje uništava dužinu vlakana, što dovodi do smanjenja snage. Nedo-ubijanje rezultira nedovoljnim vezivanjem vlakana. Općenito se preporučuje kontrola stepena udaranja u rasponu od 35-45 stepeni SR. Konzistenciju zaliha treba prilagoditi prema debljini proizvoda. Nadalje, parametri kao što su pH pulpe, temperatura i brzina miješanja moraju ostati stabilni. Ovo sprječava degradaciju vlakana ili neravnomjernu disperziju.
Faze odvodnjavanja i zbijanja tokom oblikovanja su od vitalnog značaja za razvoj čvrstoće. Odgovarajuće povećanje vakuumskog pritiska za odvodnjavanje i produženje vremena vrućeg{1}}prešanja može poboljšati vodoničnu vezu između vlakana. Istovremeno, dizajn i distribucija mrežastih rupa na kalupu moraju biti ujednačeni. Ovo osigurava dosljedno odvodnjavanje i sprječava zadržavanje prekomjerne vlage u lokalnim područjima. Visoka vlaga može uzrokovati deformacije ili slabe tačke nakon sušenja. Proces sušenja takođe zahteva preciznu kontrolu. Potrebno je postepeno povećanje temperature kako bi se izbjeglo brzo površinsko stvrdnjavanje, koje može stvoriti unutrašnje naprezanje.
Rješavanje uobičajenih problema i smjernice za poboljšanje
Ako čvrstoća proizvoda nije dovoljna, rješavanje problema može slijediti ove korake: Prvo provjerite da li je formulacija pulpe varirala, posebno da li omjer valovite pulpe zadovoljava standard. Drugo, pazite da li je dizajn rebra za ojačanje razuman. Procijenite da li njihova širina i položaj mogu efikasno podnijeti opterećenje. Treće, provjerite je li proces dodavanja punila standardiziran. Potvrdite da je talk potpuno raspršen. Četvrto, procijenite da li je kriva sušenja prikladna. Utvrdite da li pretjerano brzo sušenje uzrokuje lomljivost ili pucanje.
Pravci poboljšanja mogu se fokusirati na slaganje materijala. Na primjer, folije na bazi bio- mogu se laminirati između slojeva pulpe ili se mogu nanijeti poboljšani premazi za poboljšanje vlačne i udarne čvrstoće. U međuvremenu, korištenje softvera za simulaciju za mehaničku analizu strukture proizvoda pomaže u optimizaciji raspodjele naprezanja. Uvidi se zatim mogu vratiti u dizajn kalupa, stvarajući zatvoreni-ciklus poboljšanja. Nadalje, praćenje-u realnom vremenu i snimanje podataka tokom proizvodnje pomažu u uspostavljanju modela korelacije između parametara procesa i indikatora snage. Ovo omogućava rafiniranu kontrolu procesa.
Ukratko, poboljšanje čvrstoće proizvoda od oblikovane pulpe je sistematski zadatak. Uključuje koordiniranu optimizaciju više aspekata: konstrukcijski dizajn, mješavina vlakana, materijali za ojačanje, primjena punila i kontrola procesa. Na osnovu specifičnih zahtjeva proizvoda, gore navedene mjere treba fleksibilno kombinirati. Ponovljena verifikacija tokom probne proizvodnje je neophodna. Samo kroz ovaj pristup može se postići efikasna ravnoteža između snage i troškova.