一, Stórt skref fram á við í efnisvísindum: frá „brjótanlegu“ í „mikil afköst“
1. Nanósellulósa tækni til styrkingar
Nanósellulósa (NFC) endurbótatækni er næstum tilbúin til að selja almenningi. Hægt er að dreifa sellulósa á nanóskala jafnt út í kvoðaefninu til að bæta vélræna eiginleika efnisins til muna. Þegar nanósellulósa er bætt við kvoðamótun fer togstyrkurinn yfir 150MPa, hringþjöppunarstyrkurinn hækkar um 22%, hitauppstreymishitastigið fer upp í 205 gráður og það þolir hitastig frá -20 gráður til 220 gráður. Í fyrsta skipti hefur þessi nýbreytni gert það að verkum að kvoðamótun kemur í stað iðnaðarplasts. Það er hægt að nota fyrir hástyrk verkefni eins og að búa til varahluti fyrir bíla og rafeindabúnað.
2. Virkar hlífar úr plöntum
Flúorsambönd (PFAS) eru það sem gera hefðbundna kvoðamótun vatnshelda og olíuþolna, en REACH reglugerð ESB setur þessi efni ströng takmörk vegna þess að þau safnast upp í lífverum. Árið 2025 gerði Donghua háskólinn tækniframfarir í „chitosan stearic acid“ tvöfaldri-lagsbyggingu. Þeir fylltu trefjaholur með kítósani til að gera þær olíu-þolnari og huldu vatnssækna hópa með löngum kolefniskeðjum af sterínsýru til að gera vatns-þolna hindrun. Þetta gerði vöruolíuna-þolna upp að stigi 12 og hún lak ekki jafnvel eftir 30 mínútna bleyti í 95 gráðu heitu vatni. Vatnsfælin úr þangi sem var búin til af Henkel Group getur einnig gert það að verkum að vatnsheldin endist í allt að 12 klukkustundir lengur og niðurbrotsferlið styttra, sem gerir það að betri leið til að pakka matvælum.
3. Trefjakerfi með blöndu
Til að nota minna viðardeig er iðnaðurinn að flýta fyrir þróun blandaðs kvoðaefnis úr ræktunarúrgangi, eins og hveitistrái, sykurreyrbagassa og bambustrefjum. Trefjalengd sykurreyrs bagasse deigs er góð (0,65-2,17 mm) og hún er ódýr. Kína mun geta framleitt meira en 1,2 milljónir tonna árið 2025, sem er 37,4% af hráefnismarkaði. Lífefnafræðileg kvoðatækni hefur gert bambuskvoða betri og rifstyrkur trefja hefur farið upp í 18,5kN m/kg, með skarpskyggni á yfir 25% í hágæða umbúðum. Vegna þess að trefjarnar bæta hvert annað upp, lækkar blandaða trefjaaðferðin ekki aðeins hráefniskostnað heldur bætir einnig afköst mótunar.
2, Uppfærsla vinnslutækninnar: bæði hraði og nákvæmni verða betri
1. Myndunartækni fyrir mjög hraðan hraða
Löng mótunarlota venjulegs kvoða (90 sekúndur í mót) er stórt vandamál sem takmarkar magnið sem hægt er að búa til. Háspennupúlsmyndandi tækni styttir hringrásina í 4 sekúndur á mót, sem dregur úr orkunotkun um 43,8%. Tvöfalt helix extrusion kerfi Jiangsu Xinmeixing hefur gert einni línu kleift að framleiða 22.000 tonn á ári, sem hefur aukið sjálfvirknihraða lítilla og meðalstórra-framleiðenda úr 45% í 73%. Þýska fyrirtækið Kiefel hefur einnig gefið út aðlagandi heitpressunarvél sem notar gervigreind til að stilla á kraftmikinn hátt fyrir aflögun myglunnar. Þessi vél hefur nákvæmni upp á ± 0,012 mm og er hægt að nota fyrir nákvæmar umbúðir rafeindatækja fyrir neytendur.
2. Ný þróun í 3D frumu uppbyggingu
Mikilvægt tæknisvið núna er 3D honeycomb kúla samsett uppbygging, sem er notuð til að draga úr pökkun. Byggt á "honeycomb bubble" tvöföldu-laga hönnuninni, hefur American Material Sciences Group gert orkugleypnihraða 89J/g, sem er 40% hærra en venjuleg EPE froða. Huawei og Lenovo unnu saman að því að búa til stuðpökkun með hallaþéttleika, sem verndar svæði með því að breyta þéttleikanum á flugu. Á hverju ári vex pöntunarstærð um 31,4%. Svona uppbygging gerir hlutina ekki bara öruggari heldur notar hún minna efni vegna þess að lögunin er fínstillt sem gerir það auðveldara að búa til hluti sem eru léttir.
3. Móttækni með lágu kolefni
Lífsferilsmat (LCA)-undirstaða hönnunartækni með lágum kolefnismótum er fljótt að verða norm í viðskiptaheiminum. Hægt er að skera niður kolefnisfótspor eins setts móts um 62% með því að líkja eftir myglusvefsrásinni og nota endurvinnanlegt moldefni til að láta það virka betur. Ningbo moldiðnaðarklasinn kláraði einnig fimmtu kynslóð ultrasonic móta, sem gerir kleift að breyta mold á 30 sekúndum. Þetta gerir framleiðsluna mun sveigjanlegri.
3, Nýjungar í hagnýtri samþættingu: að fara frá „óvirkri vernd“ í „virka verðmætasköpun“
1. Snjöll aðferð við pökkun
IoT tækni er að fullu samþætt við kvoðamótun til að búa til snjallar umbúðir sem hægt er að sjá og hafa samskipti við. Til dæmis þýðir það að setja pH-viðkvæmar náttúrulegar litarræmur í pakka með ferskum matvælum að þegar maturinn er slæmur og súr efni losna, breytast litalengjurnar úr grænum í gular, sem lætur fólk vita strax hversu góður maturinn er. Með einfaldri skynjunarrás sem er prentuð með lífbrjótanlegu leiðandi lími og NFC-skynjun í síma er hægt að lesa upplýsingar eins og geymsluhitastig og flutningstíma, sem uppfyllir þarfir hágæða ferskrar afurðar til að rekja. Cornell háskóli bjó einnig til þunn filmu mjúk rafeindatæki sem hægt er að endurvinna. Þessi tæki geta innihaldið skynjara og leiðandi blek inni í pakkningum til að gera hluti eins og að fylgjast með því hversu lengi hægt er að geyma viðkvæmar vörur.
2. Uppbygging til aðlögunarhæfrar varðveislu
Til að taka virkan þátt í þeim vandamálum sem koma upp þegar reynt er að halda ferskum mat ferskum, skapar kvoðamótun lag af mismunandi aðgerðum. Til dæmis getur samsett uppbygging úr bambustrefjum og náttúrulegu kítín sýklalyfjum sjálfkrafa stjórnað rakastigi inni í umbúðunum (RH 85% til 90%), tekið í sig etýlengas, stöðvað ávexti og grænmetismyglu í að vaxa og aukið geymsluþol um tvo til þrjá daga samanborið við hefðbundna plastgeymslubox. Fyrir ferskt kjöt og sjávarfang er notað samsett uppbygging úr „kvoðamótun+niðurbrjótanlegri PLA hindrunarfilmu“ sem hefur súrefnishindrun minni en eða jafnt og 1,5cc/(m²)
3. Samsetningar einingaaðgerða
„Sérgeymsla, þægileg upphitun og öryggisvörn“ eru þrjár meginþarfir sem forsmíðaðar matarumbúðir þurfa að uppfylla. Kvoðamótun uppfyllir þessar þarfir með því að samþætta aðgerðir með uppbyggingu nýsköpunar. Til dæmis, fjöl-holabygging sem er þegar sett saman og skiptir aðalefnisholinu, meðlætisholinu og sósuholinu; hvert holrúm er lokað sérstaklega með því að nota endurvinnanlegt þéttiefni- sem byggir á plöntu til að koma í veg fyrir að bragðefni blandast saman; Neðst í holrúminu er stýrðarróp byggð til að tæma fljótt allt þétt vatn sem myndast við matreiðslu. Þetta heldur bragðinu af hráefninu. Það er hægt að hita það á þrjá vegu: með því að gufa, sjóða eða nota örbylgjuofn (frá -20 gráður til 120 gráður).
4, snjallt framleiðslukerfi: Að flytja úr „reynsludrifið“ í „gagnadrifið“
1. Vettvangur fyrir iðnaðar Internet of Things
Yfir 1200 framleiðslufyrirtæki eru nú tengd við iðnaðar Internet of Things vettvanginn sem settur var upp í Kunshan, Jiangsu. Kraftmikil hagræðing á lykilbreytum eins og hitastigi molds og styrk slurrys er náð með því að safna og greina ferlibreytur í rauntíma. Þetta hækkar ávöxtunarhlutfallið í 99,6%. Blockchain rekjanleikatækni hefur einnig verið notuð til að takast á við allt kolefnisfótsporsferlið. Fyrir hvert tonn af fullunninni vöru eru verslað með 0,48 tonn af CCER vísum, sem hjálpar fyrirtækjum að græða meira með kolefnisviðskiptum.
2. AI aðferð til að athuga gæði mynda
Zhongxin Co., Ltd. bjó sjálfstætt til AI sjónræn gæðaskoðunarkerfi sem notar djúpnámsreiknirit til að finna yfirborðsgalla í vörum. Þetta kerfi lækkar villuhlutfallið í 0,03 ppm, sem gerir það 20 sinnum árangursríkara en handvirk gæðaskoðun. Með því að skoða gölluð gögn getur kerfið einnig bætt mótahönnun og framleiðsluferli í gagnstæða átt og búið til lokaða lykkju af "uppgötvun endurgjöf endurbóta."
3. Snjöll framleiðsluáætlun byggð á áskriftum
Nýtt áskriftarlíkan sem kallast "leiga á búnaði + endurkaup vöru" hefur verið gefið út af svæðisbundnu greindarframleiðslubandalaginu. Þetta líkan lækkar upphaflega fjárfestingu viðskiptavina um 67% og notar blockchain tækni til að gera upp kolefnispunkta. Litlir og meðalstórir-framleiðendur geta leigt greindan mótunarbúnað, greitt gjöld miðað við framleiðslumagn og síðan gefið bandalaginu fullunnar vörur til að kaupa til baka. Þetta dregur úr markaðsáhættu og fjárhagslegum þrýstingi.
