Optimalizace konstrukčního návrhu a směsi vláken
Není-li struktura výrobků z lisované buničiny správně navržena, s nedostatečným vyztužením v nosných-oblastech, může to snadno vést k celkovým nedostatkům pevnosti. Během fáze návrhu by se designéři měli vyvarovat plochých přechodů. Potřebují zpevnit žebra a rohové podpěry. Zvýšení geometrické složitosti nosných-povrchů pomáhá rozložit napětí.
Současně musí vnitřní topologie vyvážit proveditelnost demontáže s kompresním výkonem po tvarování. Je důležité neobětovat mechanickou stabilitu klíčových oblastí ve snaze o nadměrnou redukci hmotnosti.
Volba a podíl vláknitých materiálů přímo ovlivňují pevnost konečného produktu. Praktické zkušenosti ukazují, že vlnitá buničina díky svým delším vláknům a vynikajícím vlastnostem proplétání produkuje produkty s výrazně lepší odolností proti roztržení a pevností v kroužkovém stlačení ve srovnání s buničinou s krátkými-vlákny, jako je novinový papír nebo sběrový papír.
Například, když se podíl vlnité buničiny zvýší na 70 %, smíchané s 30 % novinové buničiny, pevnost výsledného produktu vykazuje jasné zlepšení oproti směsi 50/50. Úprava směsi však vyžaduje komplexní zvážení nákladů a vhodnosti procesu. Pouhé zvýšení poměru vlnité buničiny není vždy řešením. Pozornost je třeba věnovat také stupni vyšlehání buničiny a vazebné síle mezi vlákny.
Aplikace výztuží a výplní
Zavádění výztužných materiálů do buničiny je přímou metodou ke zvýšení pevnosti. Běžné je například před-umístění výztužných žeber v kritických nosných-oblastech. Je důležité zajistit, aby šířka těchto žeber nebyla menší než 12 mm. Jejich uspořádání by mělo sledovat cestu přenosu stresu, aby se zabránilo koncentraci stresu. Kromě toho lze přimíchat malé množství syntetických vláken nebo přírodních dlouhých vláken, aby se zvýšila pevnost spojení celkové vláknité sítě.
Použití plniv výrazně zlepšuje pevnost i výkonnost procesu. Mastek je běžně používané minerální plnivo. Nejenže zvyšuje hustotu produktu, ale také zlepšuje retenci vláken a snižuje ztráty jemného materiálu. Jeho přidání však musí probíhat podle standardizovaného postupu. Mastek by se nikdy neměl přidávat přímo do bubnu, protože to může způsobit aglomeraci a ovlivnit disperzi.
Správnou metodou je použití systému předúpravy. Nejprve připravte vodnou suspenzi obsahující 20 % až 30 % prášku talku. Míchejte tuto suspenzi ve vysokorychlostním-mixéru po dobu alespoň 6 minut, aby bylo zajištěno důkladné navlhčení. Poté jej zřeďte vodou a přidejte vhodné chemické přísady, jako jsou posilovací prostředky nebo retenční prostředky. Pokračujte ve zpracování dalších 5 minut, aby se vytvořila stabilní suspenze. Teprve poté by se měl vmíchat do dužiny. Tento proces pomáhá plnivu a vláknům vytvořit při chemickém působení kompozitní strukturu, čímž se zvyšuje celková pevnost.
Řízení procesu a příprava zásob
Stejně kritický je proces přípravy zásoby. Stupeň bití musí být mírný. Nadměrným-tečením se zničí délka vlákna, což vede ke snížení pevnosti. Nedostatečné-tečení vede k nedostatečnému spojení vláken. Obecně se doporučuje ovládat stupeň tepu v rozmezí 35–45 stupňů SR. Konzistenci hmoty je třeba upravit podle tloušťky produktu. Kromě toho musí parametry jako pH buničiny, teplota a rychlost míchání zůstat stabilní. Tím se zabrání degradaci vláken nebo nerovnoměrnému rozptýlení.
Fáze odvodnění a zhutnění během tváření jsou životně důležité pro rozvoj pevnosti. Vhodné zvýšení vakuového odvodňovacího tlaku a prodloužení doby lisování za horka- může zlepšit vodíkové vazby mezi vlákny. Současně musí být provedení a rozmístění otvorů sítě na formě jednotné. To zajišťuje konzistentní odvodnění a zabraňuje tomu, aby místní oblasti zadržovaly nadměrnou vlhkost. Vysoká vlhkost může po zaschnutí způsobit deformaci nebo slabá místa. Proces sušení také vyžaduje přesnou kontrolu. Postupné zvyšování teploty je nezbytné, aby se zabránilo rychlému tvrdnutí povrchu, které může vytvářet vnitřní pnutí.
Odstraňování běžných problémů a pokyny ke zlepšení
Pokud je síla produktu nedostatečná, můžete při odstraňování problémů postupovat podle následujících kroků: Nejprve zkontrolujte, zda složení buničiny kolísalo, zejména zda poměr buničiny z vlnité lepenky odpovídá normě. Za druhé sledujte, zda je návrh výztužného žebra přiměřený. Posuďte, zda jejich šířka a poloha účinně unese zatížení. Za třetí ověřte, zda je proces přidávání plniva standardizován. Ujistěte se, že prášek z mastku je zcela rozptýlen. Za čtvrté, vyhodnoťte, zda je křivka sušení vhodná. Zjistěte, zda příliš rychlé schnutí nezpůsobuje křehkost nebo praskání.
Směry ke zlepšení se mohou zaměřit na skládání materiálů. Mezi vrstvy buničiny lze například laminovat fólie na bio{1}} bázi nebo lze nanášet vylepšené povlaky pro zlepšení pevnosti v tahu a rázu. Mezitím použití simulačního softwaru pro mechanickou analýzu struktury produktu pomáhá optimalizovat rozložení napětí. Statistiky pak mohou být vráceny zpět do návrhu forem a vytvořit tak uzavřený-cyklus zlepšování. Sledování-v reálném čase a záznam dat během výroby navíc pomáhají vytvářet korelační modely mezi parametry procesu a indikátory pevnosti. To umožňuje rafinované řízení procesu.
Stručně řečeno, zlepšování pevnosti lisovaných buničinových výrobků je systematický úkol. Zahrnuje koordinovanou optimalizaci mnoha aspektů: konstrukční návrh, směs vláken, vyztužovací materiály, aplikace plniva a řízení procesu. Na základě specifických požadavků na produkt by měla být výše uvedená opatření flexibilně kombinována. Opakované ověřování při zkušební výrobě je nezbytné. Pouze tímto přístupem lze dosáhnout efektivní rovnováhy mezi silou a cenou.