一,Основные причины проблем с пылью в отрасли и основные проблемы, которые они вызывают
Проблема пыли при упаковке из формованной целлюлозы возникает из-за совокупного влияния характеристик материала и недостатков процесса:
Not strong enough to connect fibres: A lot of short fibres, too many fillers, or problems with the grinding process (such cutting too many fibres and not enough fine fibres) can make the hydrogen bonding region between fibres smaller, which makes the skeletal structure loose. For instance, one company's ash content was too high (>20%), что позволило частицам наполнителя заполнить пространство между волокнами, что привело к увеличению скорости потерь порошка на поверхности готового изделия на 30%.
Потеря контроля над параметрами процесса: Существует дисбаланс между удельным потреблением энергии (кВтч/Т) и удельной краевой нагрузкой (SEL) при шлифовании. Это может привести к слишком сильному резанию волокон или недостаточной очистке. Если удельный расход энергии древесной массы хвойных пород менее 250 кВтч/т, жесткость волокна снижается на 15%. Если значение SEL не равно 1,65 Дж/м, длина волокна и адгезия ухудшатся.
Interference in the production environment: When the amount of dust in the workplace is more than the standard (>3 мг/м³), электростатическая адсорбция и механическое трение усугубят вторичное загрязнение пылью. Сообщается, что у компании по производству электронной упаковки 3C количество жалоб клиентов выросло на 12% из-за того, что пыль прилипла к поверхности ее продукции, поскольку у нее не было никаких механизмов, чтобы избавиться от нее.
2. Систематическое решение: от интеллектуального управления до оптимизации процессов.
1. Совершенствование технологических инноваций: создание сети прочного соединения волокон.
Контроль динамического удельного энергопотребления: определите модель ступенчатой варки целлюлозы и укажите отдельные параметры для хвойной древесной массы (250 кВтч/т) и широколиственной древесной массы (80 кВтч/т). Компания в Шаньдуне усовершенствовала модель, что привело к увеличению прочности готовой бумаги на 15% и снижению количества древесной массы, необходимой для изготовления тонны бумаги, на 8%.
Улучшение конструкции шлифовального диска: шлифовальный диск с широкими канавками и мелкими зубьями (например, с зубьями 2,4/2,8/6,1) используется для придания прочности волокнистой метле, а не для ее резки. Фернандо Мора, французский эксперт по производству целлюлозы, сказал: «Суть оптимизации производства целлюлозы состоит в том, чтобы найти золотой баланс между резкой волокна и измельчением».
Регулирование градиента концентрации: лучшая концентрация древесной массы хвойных пород – 4,05 %, а лучшая концентрация широко-лиственной древесной массы — 4,55 %. Чтобы сделать целлюлозу более однородной и сократить количество пыли, образующейся в результате разрыва волокон, концентрацию мякоти южной сосны необходимо снизить до 3,7%, поскольку волокна длинные и грубые.
2. Технология улучшения поверхности: создание физического барьера для защиты поверхности.
Анионный фенилпропаноидный проклеивающий агент. Добавление поверхностных проклеивающих веществ, таких как JH-WH300, может создать на поверхности листов бумаги слой, устойчивый к износу и сделать поверхность на 40 % прочнее. Определенная компания по упаковке пищевых продуктов использовала этот продукт, и его термостойкость выросла с -18 до 120 градусов по Цельсию, а скорость падения порошка снизилась до менее чем 0,5%.
Технология нанопокрытия. В результате золь-гель-процесса наночастицы SiO ₂ наносятся на поверхность упаковки, образуя толстый водо-стойкий слой. Испытания показали, что покрытие позволяет увеличить угол контакта до 152 градусов и снизить прилипание пыли на 90%.
3. Интеллектуальная система удаления пыли: регулирует пыль в течение всей работы.
Подавление источника: установите пылезащитные покрытия на важные машины, включая формовочные и шлифовальные станки, и используйте всасывающие устройства с отрицательным давлением, чтобы поддерживать уровень пыли ниже 1 мг/м³. Компания Dongguan Sirui Electronic Equipment Co., Ltd. производит электростатический фильтр, который удаляет 99,2% пыли путем объединения циклонного пылесборника высокого-давления и пылесборника отрицательного давления.
Поиск вещей в Интернете. Используйте системы машинного зрения и камеры с высоким-разрешением (не менее 5 миллионов пикселей) и алгоритмы искусственного интеллекта, чтобы находить такие проблемы, как пятна от воды, заусенцы и повреждения, в режиме реального времени. Когда одна компания внедрила систему, доходность выросла с 82% до 97%, а скорость обнаружения выросла до 120 штук в минуту.
Обработка конца--трубы. Сочетание «предварительной обработки, концентрации цеолитового круга и каталитического сжигания» используется для комплексной очистки летучих органических соединений и пыли, образующихся в процессе сушки. После того, как одна бумажная компания применила его, концентрация не-общих выбросов углеводородов стабильно оставалась ниже 20 мг/м³, а степень рекуперации тепла возросла до 85%.
3. Проверка преимуществ отраслевой практики
Lenovo ThinkPad использует формованную упаковку из бамбукового волокна для своих электронных продуктов. За счет улучшения процесса шлифования (SEL=1.65 Дж/м) и способа нанесения клея на поверхность прочность поверхности упаковки повышается на 30 %, количество жалоб на электростатическую адсорбцию снижается до нуля, а затраты на очистку от пыли ежегодно сокращаются на 2 миллиона юаней.
Упаковка для пищевых продуктов: компания, производящая коробки для пищевых продуктов, использовала технологию нанопокрытия в своей продукции, которая прошла сертификацию FDA. Продукт стал на 50% более устойчивым к жиру и не рассыпался при замораживании при -18 градусах. Его доля на рынке выросла с 12% до 28%.
Экологические преимущества: Китайская бумажная ассоциация сообщает, что полное использование систем пылеудаления в упаковочной промышленности из формованной целлюлозы позволило сократить ежегодные выбросы пыли на 12 000 тонн, что эквивалентно экономии 18 000 тонн стандартного угля. Это дает большие преимущества в сокращении выбросов углекислого газа.
