ננוצלולוזה היא פתרון חדשני לשיפור המאפיינים של מוצרי דפוס עיסת

ננוצלולוזה הוא חומר סיבי בקוטר של פחות מ-100 ננומטר ואורך שנע בין עשרות ננומטרים למיקרומטרים המתקבלים על ידי טיפול בסיבים בשילוב של דרכים כימיות, פיזיקליות, ביולוגיות או מרובות. היחידה המולקולרית הקטנה ביותר של ננוצלולוזה היא גלוקוז.

 

המבנה המולקולרי של חומרים חוטי ננו-צלולוזה מכיל מספר רב של קבוצות הידרוקסיל ויחס רוחב-גובה רב (200-2000), כך שהם שזורים פיזית וצפופים, ויכולים להראות מאפייני חוזק גבוהים.

 

דפוס עיסת

דפוס עיסת (סיבי יצוק, או עיסת עיסת) הוא מעין עיסת העשויה מחומרי גלם סיבים צמחיים, כגון פסולת נייר (כגון נייר, קרטון), עיסת עץ, עיסת קש, עיסת קנה סוכר וכו', המעובדת על ידי טיפול כימי או מכני, ולאחר מכן עיבוד לחומר בעל צורה ומבנה תלת מימדיים ספציפיים בתהליך יציקת תבנית.

חומרי הגלם של מוצרי יציקת עיסה מגיעים מהטבע, וניתן למחזר את הפסולת ולעשות בהם שימוש חוזר לאחר השימוש, כך שניתן להשתמש בהם באריזות מזון (כוסות, קערות, קופסאות וכו'), אריזות לצרכים יומיומיים, אריזות קוסמטיקה, וכן אריזת חלקים. יציקת עיסת עיסת נחשבת לאחת החלופות הקיימות לאריזות פלסטיק, המסייעות להפחית את הזיהום הסביבתי ולקדם את הפיתוח של חומרי אריזה ירוקים.

 

 

מאפיינים ודרישות של דפוס עיסת

דפוס עיסת הוא חומר מבני תלת מימדי המשתמש בסיבים צמחיים כמסגרת הבסיסית, וביצועיו משופרים על ידי הוספת תוספים כימיים וחומרי עזר. יציקת עיסת לא רק דורשת חוזק פנימי מעולה וחוזק פני השטח, אלא גם תכונות מחסום טובות, כמו גם מתן מענה לצרכים המעודנים של אריזה מיוחדת, כגון עמידה למים ועמידה בשמן, אנטי אבקה ושבבים, חוזק מוגבר והדפסה מעודנת. .

על רקע התחרות העזה יותר ויותר בשוק העולמי, יצרני דפוס עיסת עיסת מתמודדים עם האתגר של הפחתת עלויות ושיפור ביצועי עלות המוצר. נכון לעכשיו, יצרנים רבים מפחיתים עלויות על ידי בחירת עיסת סיבים צמחיים בעלות נמוכה יותר במקום עיסת במחיר גבוה. עם זאת, החלפה פשוטה זו של חומרי גלם עלולה לגרום לתנודות בביצועי חוזק המוצר ואף להביא לסיכוני איכות. לכן, היצרנים צריכים להתאים את נוסחאות המוצרים בהתאם לתנאים בפועל כדי להבטיח שמירה על חוזק ואיכות המוצרים תוך שליטה בעלויות.

יחד עם זאת, כדי להפוך לחלופה יעילה לאריזות פלסטיק, מוצרי דפוס עיסת חייבים לעמוד בדרישות ביצועי מחסום גבוהות יותר. בתחומי היישום של כוסות מעוצבות, קערות, קופסאות וכו', חברות רבות פיתחו מגוון מוצרים וטכנולוגיות יישום חדשות, לרבות ציפוי מחסום אמולסיה, למינציות פלסטיות מתכלות, תוספת של חומרים חסיני שמן ללא פלואור, וכן ציפוי, התזה או ציפוי וילון של ציפוי פני השטח. למרות שהפיתוח של טכנולוגיות אלו מעודד, הבעיות של עלות גבוהה ופונקציונליזציה לא מספקת עדיין קיימות.

בנוסף, לשוק יציקת עיסת ה-high-end דרישות גבוהות יותר לחוזק ועידון של מוצרים. באמצעות טכנולוגיית הדפסה מעודנת וטכנולוגיית עיבוד לאחר הדפסה, מוצרי דפוס עיסת יכולים להראות מראה מעולה, להעניק להם יותר פונקציות אריזה וחווית משתמש טובה יותר.

 

 

ננוצלולוזה: פתרון חדשני

ננוצלולוזה הוא חומר בגודל ננו. יחס הרוחב-גובה שלו (200 עד 2000) ומבנה הרשת העשיר שלו מעניקים לו תכונות פיסיקליות וכימיות ייחודיות. לחומר זה יש לא רק פונקציות של מחסום שמן וחמצן, אלא גם בעל מאפיינים טבעיים ירוקים ומתכלים, מה שהופך אותו לאחד הפתרונות החדשניים לשיפור החוזק, תפקוד המחסום והתאמה להדפסה של יציקת עיסת.

שפר את החוזק של דפוס עיסת. הוסף ננוצלולוזה למערכת העיסה-מים של יציקת עיסת, והשתמש ביכולת הספיחה החזקה שלה כדי לשלב באופן הדוק עם סיבי עיסת, ולתת משחק מלא למראה החוטי שלה עם יחס רוחב-גובה גדול ומבנה מרושת כדי לשזור פיזית וללכוד חומרים אחרים, כגון כסיבים עדינים ותוספים כימיים. באמצעות תגובת ההצלבה של קבוצות הידרוקסיל, הצפיפות והקומפקטיות של מבנים שזורים אלה משופרים עוד יותר, ובכך משפרים ביעילות את החוזק של יציקת עיסת.

 

שפר את אפקט המחסום וייעל את עיבוד ציפוי המחסום. הגודל הננומטרי של ננוצלולוזה מאפשר לה ליצור סינרגיה עם סיבים עדינים, סיבים צמחיים ותוספים כימיים כדי לשנות את פני השטח של יציקת נייר ועיסה, להשיג מרקם חלק ושטוח יותר ולחסל נקבוביות ובורות ברמת מיקרון. טיפול זה יכול לשפר את תכונות הצפיפות והמחסום של הנייר, ולספק בסיס חומר מוצק לעיבוד ציפוי מחסום לאחר מכן.

כאשר פני השטח של יציקת עיסת המטופלים בננוצלולוזה מעובדים בציפוי מחסום נוזלי, חדירת הציפוי לפנים מצטמצמת עקב החלקות והשטוח של משטח יציקת הנייר או העיסה. בנוסף, המשטח החיצוני האחיד מסייע ביצירת שכבת מחסום בעובי אחיד, מבטיח את העקביות והיעילות של שכבת המחסום ומונע התרחשות של נזילות או נקודות חדירה.

 

 

תיאור מקרה

מוסדות מחקר וחברות רבות ברחבי העולם מפתחים באופן פעיל את היישום של ננוצלולוזה בייצור עיסת עיסת, במיוחד במוצרים שיש להם דרישות ארוכות טווח לתכונות מחסום ויציבות, כגון משטחי עופות, בשר ודגים בהובלת שרשרת קר, כוסות חלב קפואות. ובקבוקי מים שצריכים להיות מאוחסנים לאורך זמן, וצנצנות או בקבוקים למוצרי קוסמטיקה, טיפוח אישי וטיפוח ביתי, שלרוב דורשים קצב העברת אדי מים נמוך (WVTR), קצב העברת חמצן נמוך (OTR), שמן ומים התנגדות, ותכונות מחסום חמצן ולחות.

בקבוקים מעוצבים מעיסה יכולים לשפר משמעותית את החוזק הפנימי של המוצר על ידי הוספת ננוצלולוזה לעיסה, אפילו בכמות של עשרות קילוגרמים, תוך הפיכת המשטח הפנימי של המיכל התלת מימדי לחלק ושטוח יותר. שיטת טיפול זו לא רק משפרת את הצפיפות הכוללת ואת תכונות המחסום, אלא גם מספקת בסיס טוב יותר לעיבוד ציפוי מחסום לאחר מכן, ובכך משפרת את פונקציונליות המוצר תוך הפחתת עלויות.

 

לדוגמה, אם מתוכנן ציפוי (המורכב מננוצלולוזה ותחליב אקרילי או סוגים אחרים של מוצרי ציפוי), עובי הציפוי חייב להגיע ל-20 מיקרון כדי לעמוד בדרישות העמידות בשמן ובמים מבלי להוסיף ננוצלולוזה לעיסה. עם זאת, על ידי הוספת עשרות קילוגרמים של ננוצלולוזה לעיסה כדי לשפר את תכונות החוזק ושינוי פני השטח, ניתן להפחית את עובי הציפוי עם אותו אפקט מחסום ל-10 מיקרון. ניתוח עלויות מראה כי עליית העלות הנגרמת על ידי הוספת ננוצלולוזה לעיסה היא 100-200 יואן/טון, אך החיסכון בעלויות הנגרם מהפחתת עובי הציפוי עשוי לעלות על 1000-2000 יואן/טון. לכן, הוספה והשימוש בננוצלולוזה עשויים להפוך לפתרון חדשני לשיפור הפונקציונליות של מוצרי יציקת עיסת תוך הפחתת העלות הכוללת של המוצר.

יש לציין שהכנסת הפתרון החדש לעיל היא רק מקרה של חלק מהלקוחות, ועדיין יש לנתח את המצב הספציפי בפירוט.