Nanoselluloosa on kuitumateriaali, jonka halkaisija on alle 100 nanometriä ja pituus vaihtelee kymmenistä nanometreistä mikrometreihin ja joka saadaan käsittelemällä kuituja kemiallisten, fysikaalisten, biologisten tai useiden eri tapojen yhdistelmällä. Nanoselluloosan pienin molekyyliyksikkö on glukoosi.
Nanoselluloosafilamenttimateriaalien molekyylirakenne sisältää suuren määrän hydroksyyliryhmiä ja suuren sivusuhteen (200-2000), joten ne ovat fysikaalisesti kudottuja ja tiheitä, ja niillä voi olla suuria lujuusominaisuuksia.
Massan muovaus
Sellun muovaus (muovattu kuitu tai sellun muovaus) on eräänlainen kasvikuituraaka-aineista valmistettu massa, kuten jätepaperituotteet (kuten paperi, pahvi), puumassa, olkimassa, sokeriruokosellu jne., joka jalostetaan. kemiallisella tai mekaanisella käsittelyllä ja sitten prosessoidaan materiaaliksi, jolla on tietty kolmiulotteinen muoto ja rakenne muovausprosessin avulla.
Sellun muovaustuotteiden raaka-aineet tulevat luonnosta, ja jätteet voidaan kierrättää ja käyttää uudelleen käytön jälkeen, jolloin niitä voidaan käyttää laajasti elintarvikepakkauksissa (kupit, kulhot, laatikot jne.), päivittäisten tarpeiden pakkauksissa, kosmetiikkapakkauksissa ja osien pakkaus. Sellun muovausta pidetään yhtenä kestävistä vaihtoehdoista muovipakkauksille, mikä auttaa vähentämään ympäristön saastumista ja edistää vihreiden pakkausmateriaalien kehitystä.
Sellun muovauksen ominaisuudet ja vaatimukset
Sellun muovaus on kolmiulotteinen rakennemateriaali, joka käyttää perusrunkoina kasvikuitua ja jonka suorituskykyä tehostetaan lisäämällä kemiallisia lisäaineita ja apuaineita. Sellun muovaus ei vaadi vain erinomaista sisäistä lujuutta ja pintalujuutta, vaan myös hyviä sulkuominaisuuksia sekä erikoispakkausten hienostuneiden tarpeiden täyttämistä, kuten hyvän vedenpitävyyden ja öljynpitävyyden, jauheen ja lohkeamisen eston, lisääntyneen lujuuden ja hienon painatuksen. .
Kansainvälisten markkinoiden kiristyvän kilpailun taustalla sellun muottivalmistajien haasteena on vähentää kustannuksia ja parantaa tuotteiden kustannustehokkuutta. Tällä hetkellä monet valmistajat vähentävät kustannuksia valitsemalla edullisemman kasvikuitumassan kalliin sellun sijaan. Tämä yksinkertainen raaka-aineiden vaihtaminen voi kuitenkin aiheuttaa vaihteluita tuotteen lujuusominaisuuksissa ja jopa tuoda mukanaan laaturiskejä. Siksi valmistajien on mukautettava tuotekaavoja todellisten olosuhteiden mukaan varmistaakseen, että tuotteiden lujuus ja laatu säilyvät samalla kun kustannukset ovat hallinnassa.
Samaan aikaan, jotta sellun muovaustuotteista tulisi tehokas vaihtoehto muovipakkauksille, niiden on täytettävä korkeammat sulkuominaisuudet. Muotoiltujen kuppien, kulhojen, laatikoiden jne. käyttöalueilla monet yritykset ovat kehittäneet erilaisia uusia tuotteita ja sovellustekniikoita, mukaan lukien emulsiosulkupinnoitteet, hajoavat muovilaminaatiot, fluorittomien öljynpitävien aineiden lisääminen ja pintapinnoitteiden pinnoitus, ruiskutus tai verhopinnoitus. Vaikka näiden teknologioiden kehitys on rohkaisevaa, korkeiden kustannusten ja riittämättömän toiminnallisuuden ongelmat ovat edelleen olemassa.
Lisäksi huippuluokan sellun muovausmarkkinoilla on korkeammat vaatimukset tuotteiden lujuudelle ja jalostukselle. Jalostetun painotekniikan ja jälkikäsittelytekniikan avulla sellun muovaustuotteet voivat näyttää upealta, antaa niille enemmän pakkaustoimintoja ja paremman käyttökokemuksen.
Nanoselluloosa: Innovatiivinen ratkaisu
Nanoselluloosa on materiaali, jonka koko on nanokokoinen. Sen korkea kuvasuhde (200 - 2000) ja rikas verkkorakenne antavat sille ainutlaatuiset fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet. Tällä materiaalilla ei ole vain öljy- ja happisulkutoimintoja, vaan sillä on myös vihreitä ja hajoavia luonnollisia ominaisuuksia, mikä tekee siitä yhden innovatiivisista ratkaisuista parantaa massan muovauksen lujuutta, sulkutoimintoa ja painosopeutuvuutta.
Paranna massan muovauksen lujuutta. Lisää nanoselluloosaa massanmuovauksen massa-vesijärjestelmään ja käytä sen vahvaa adsorptiokykyä yhdistyäkseen tiiviisti massakuitujen kanssa ja antaa sen filamenttiselle ulkonäölle täyden pelin suurella kuvasuhteella ja verkottuneella rakenteella muiden materiaalien fyysiseen kutomiseen ja vangitsemiseen. hienoina kuituina ja kemiallisina lisäaineina. Hydroksyyliryhmien silloitusreaktion avulla näiden yhteenkudottujen rakenteiden tiheys ja tiiviys paranevat entisestään, mikä parantaa tehokkaasti massan muovauksen lujuutta.
Paranna suojavaikutusta ja optimoi sulkupinnoitteen käsittely. Nanoselluloosan nanomittakaavainen koko mahdollistaa sen synergisoitumisen hienojen kuitujen, kasvikuitujen ja kemiallisten lisäaineiden kanssa, mikä muuttaa paperin ja massan muovauksen pintaa, saavuttaa tasaisemman ja tasaisemman koostumuksen sekä eliminoi mikronitason huokoset ja kuopat. Tämä käsittely voi parantaa paperin tiheyttä ja sulkuominaisuuksia, mikä tarjoaa vankan materiaaliperustan myöhempää suojapinnoitteen käsittelyä varten.
Kun nanoselluloosalla käsitellyn massapuristuksen pinta käsitellään nestesulkupinnoitteella, pinnoitteen tunkeutuminen sisäosaan vähenee paperin tai massan muottipinnan sileyden ja tasaisuuden vuoksi. Lisäksi yhtenäinen ulkopinta auttaa muodostamaan tasapaksuisen sulkukerroksen, mikä varmistaa sulkukerroksen yhtenäisyyden ja tehokkuuden sekä välttää vuotojen tai tunkeutumiskohtien syntymistä.
Tapaustutkimus
Monet tutkimuslaitokset ja yritykset ympäri maailmaa kehittävät aktiivisesti nanoselluloosan käyttöä sellun muovauksessa, erityisesti tuotteissa, joilla on pitkäkestoisia vaatimuksia sulkuominaisuuksille ja stabiiliudelle, kuten siipikarja-, liha- ja kalalavat kylmäketjukuljetuksissa, pakastemaitokupit. ja vesipullot, jotka on säilytettävä pitkään, sekä purkit tai pullot kosmetiikkaa, henkilökohtaisen hygienian ja kodinhoitotuotteille, jotka vaativat yleensä alhaisen vesihöyryn läpäisynopeuden (WVTR), alhaisen hapen läpäisynopeuden (OTR), öljyn ja veden kestävyys sekä happi- ja kosteussulkuominaisuudet.
Massamuovatut pullot voivat parantaa merkittävästi tuotteen sisäistä lujuutta lisäämällä massaan nanoselluloosaa jopa kymmenien kilojen määränä, samalla kun kolmiulotteisen säiliön sisäpinta on sileämpi ja tasaisempi. Tämä käsittelymenetelmä ei ainoastaan paranna kokonaistiheyttä ja sulkuominaisuuksia, vaan tarjoaa myös paremman perustan myöhemmälle sulkupinnoitteen käsittelylle, mikä parantaa tuotteen toimivuutta ja alentaa kustannuksia.
Jos esimerkiksi suunnitellaan pinnoite (joka koostuu nanoselluloosasta ja akryyliemulsiosta tai muun tyyppisistä pinnoitetuotteista), pinnoitteen paksuuden tulee olla 20 mikronia, jotta se täyttää öljyn ja veden kestävyyden vaatimukset lisäämättä massaan nanoselluloosaa. Kuitenkin lisäämällä massaan kymmeniä kiloja nanoselluloosaa lujuuden ja pinnan modifiointiominaisuuksien parantamiseksi, pinnoitteen paksuus voidaan samalla sulkuvaikutuksella pienentää 10 mikroniin. Kustannusanalyysi osoittaa, että nanoselluloosan lisäämisestä massaan aiheutuva kustannusten nousu on 100-200 yuania/tonni, mutta pinnoitteen paksuuden pienenemisestä aiheutuvat kustannussäästöt voivat ylittää 1000-2000 yuania/tonni. Siksi nanoselluloosan lisäämisestä ja käytöstä voi muodostua innovatiivinen ratkaisu sellun muovaustuotteiden toimivuuden parantamiseen ja samalla tuotteen kokonaiskustannusten alentamiseen.
On huomioitava, että yllä olevan uuden ratkaisun käyttöönotto on vain joidenkin asiakkaiden tapaus ja konkreettista tilannetta on vielä analysoitava yksityiskohtaisesti.
