Поскольку пластиковая упаковка составляет значительную часть пластиковых отходов, спрос на экологически чистые варианты упаковки растет. Одним из материалов, который становится все более популярным в качестве устойчивой альтернативы пластику, является бумага. Однако проблема заключается в том, что для запечатывания бумажной упаковки требуются добавки, такие как клеи или пластик. Эти добавки загрязняют бумагу, усложняют процесс переработки и снижают качество переработанного материала. Это создает серьезную проблему для и без того отлаженного и эффективного процесса переработки бумаги. В рамках проекта PAPURE институты Фраунгофера по прикладным исследованиям полимеров (IAP), материаловедению и технологиям наплавления (IWS), технологическому проектированию и упаковке (IVV) и станкостроению и технологиям формования (IWU) стремятся улучшить возможности вторичной переработки путем запечатывания бумажной упаковки без каких-либо добавок. Институты объединяют свой опыт для разработки процесса запечатывания с использованием лазерной обработки для модификации бумаги, чтобы ее затем можно было запечатывать непосредственно методом термосварки. Проект сосредоточен на анализе различных видов бумаги и характеристике материалов (Fraunhofer IAP), лазерной модификации поверхности (Fraunhofer IWS), разработке инновационной системы герметизации (Fraunhofer IVV) и создании демонстрационного образца, ориентированного на промышленность (Fraunhofer IWU). В Дрезденском институте Fraunhofer IWU строится лабораторная производственная установка, воспроизводящая процесс изготовления типичного упаковочного материала. Состав бумаги влияет на адгезионные свойства. На первом этапе исследователи Института прикладной физики им. Фраунгофера (Fraunhofer IAP) проводят характеризацию мелованной и немелованной бумаги для упаковочных целей, а также бумаги для принтеров и картона, чтобы определить, подходят ли они для запечатывания без применения дополнительных добавок. Для выбора доступно около трех десятков видов бумаги. Особое внимание уделяется определению содержания гемицеллюлозы, целлюлозы и лигнина в бумаге. Эти факторы оказывают существенное влияние на адгезионные свойства материалов, а также на количество и состав образующихся продуктов расщепления (продуктов реакции после лазерной обработки). Для анализа химического состава и морфологии различных образцов бумаги до лазерной обработки и продуктов последующей реакции используются аналитические методы, такие как сканирующая электронная микроскопия (СЭМ), высокоэффективная анионообменная хроматография (ВЭО) и рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС). Научный сотрудник Института прикладной психологии им. Фраунгофера Роберт Протц говорит: «Чрезмерное содержание неорганических соединений, таких как тальк и карбонат кальция, негативно влияет на адгезионные свойства и прочность швов. Можно также сказать, что более плотная бумага лучше подходит для запайки без связующих веществ». Исследователи смогли показать, что более плотная стандартная бумага, доступная на рынке и используемая для производства таких изделий, как одноразовые бумажные стаканчики и другая пищевая упаковка, может использоваться для процесса запайки. Функционализация бумаги с помощью CO-лазеров На следующем этапе исследователи из Института Фраунгофера IWS облучают поверхность бумаги лазером на основе монооксида углерода (CO-лазером), который быстро нагревает бумагу, преобразуя ее основные компоненты — лигнин, гемицеллюлозу и целлюлозу — в короткоцепочечные соединения в контролируемом процессе. Именно этот инновационный этап процесса позволяет осуществлять герметизацию бумаги без использования клея. После облучения плавкие продукты расщепления остаются на поверхности бумаги и склеивают ее под воздействием тепла и давления без добавления каких-либо дополнительных материалов. «Облучая бумагу CO-лазером, мы создаем неплавкие, похожие на сахара продукты реакции, которые используем вместо синтетических материалов или клеев, которые потребовались бы для термосварки. Таким образом, мы, по сути, производим собственный клей в виде продуктов расщепления», — говорит Фолькер Франке, руководитель группы лазерной микрообработки в институте Фраунгофера IWS в Дрездене. «После лазерной обработки нам удалось использовать термосварку, проверенный процесс термического контакта, для соединения двух слоев бумаги с помощью тепла и давления». Прочность соединения определяет качество шва. Партнеры проекта из Института Фраунгофера IVV разрабатывают необходимую систему герметизации для обработки бумаги, обработанной лазером, с использованием продуктов плавкого расщепления. Для этого исследователи учитывают влияние свойств материала, параметров лазера и свойств продуктов плавкой реакции на прочность соединения, опираясь на данные, уже собранные группами из Институтов Фраунгофера IAP и IWS. Они также тестируют, в какой степени прочность соединения и герметичность могут быть улучшены за счет использования подходящих параметров герметизации и геометрии инструмента, и переносят результаты в упаковочное решение с целью достижения свойств шва, соответствующих рыночным требованиям. «Прочность сцепления определяет, насколько сложно разорвать или открыть упаковку», — объясняет Фабиан Каятц, научный сотрудник и координатор проекта в Институте Фраунгофера IVV в Дрездене. «Измеряя механическую стабильность при различных типах нагрузок (испытание на сдвиг, испытание на отслаивание), мы можем продемонстрировать влияние параметров лазера и параметров герметизации на прочность швов. Ключевыми параметрами герметизации являются время герметизации, температура герметизации, давление герметизации и геометрия инструмента. Направление волокон также играет роль, то есть ориентация материала относительно инструмента для герметизации». Марек Хауптманн, руководитель совместного проекта, добавляет: «В сущности, мы стремимся к прочности сцепления, превышающей межслойную адгезию бумажных слоев. Мы уже добиваемся хороших результатов в испытаниях на сдвиг. Мы легко можем поднять 20 килограммов с помощью шва длиной всего два сантиметра и шириной три миллиметра». Бесклеевая герметизация интегрируется в существующие производственные процессы. В Институте Фраунгофера IWU в Дрездене в настоящее время разрабатывается модульная лабораторная установка для обработки бумаги, воспроизводящая процесс производства плоских четырехсторонних пакетов — широко используемых для упаковки — в рулонном режиме. Основное внимание в работе уделяется разработке и интеграции лазера и модуля запайки в демонстрационный образец промышленного типа длиной около шести метров, глубиной один метр и высотой два метра. Процесс бесклеевой запайки адаптируется на основе датчиков, зарекомендовавших себя в промышленности (включая датчики изображения и влажности), и цифрового двойника с обученной моделью данных. Поверхность бумажного полотна, непрерывно проходящего через установку, сначала облучается CO2-лазером, в результате чего образуются продукты расщепления, упомянутые выше. Зате...
Сообщает android-robot.com
Поделиться новостью:
Топ новости часа
Топ новости часа- Соцсеть «ВКонтакте» запустила групповые видеозвонки...
- Компания Apple зарегистрировала 9 новых моделей iPhone...
- В первой половине 2025 года Контактный центр Azercell принял более 2,5 миллиона обращений...
- Можно ли использовать домашний адрес как юридический?...
- Почему стоит выбрать интернет-магазин косметики Romanovamakeup?...
- Официальный визит президента ОАЭ Мухаммеда Аль Нахайяна в Россию завершен...
23:56, 13 Авг В Курске разрабатывается проект туристических маршрутов для людей с ограниченными возможностями здоровья В областном центре в детском технопарке «Кванториум» представили презентацию уникального туристического маршрута и 3Д фигур. Это позволит организовать экскурсии по достопримечательностям столицы сорок шестого региона для лиц с ограниченн...
11:56, 03 Ноя Мобильный паллетообмотчик: гибкость упаковки в современном логистическом цикле Современная логистика и складские операции требуют высокой адаптивности и эффективности. Одним из решений, которое позволяет оптимизировать процесс упаковки грузов без привязки к стационарному оборудованию, является мобильный паллетообмотчик. Эта те...
17:13, 19 Янв Правильный выбор днища колодца — это важный этап строительства, который нельзя игнорировать При строительстве инженерных сооружений, связанных с водоснабжением, канализацией или дренажными системами, особое внимание уделяется каждому конструктивному элементу. Колодцы используются в частном и промышленном строительстве, на коммунальных сетя...
12:06, 27 Янв Виниловые обои на бумажной основе по праву считаются одним из самых востребованных материалов для внутренней отделки помещений Виниловые обои на бумажной основе по праву считаются одним из самых востребованных материалов для внутренней отделки помещений. Они сочетают в себе декоративную выразительность, разнообразие дизайнов и доступность, что делает их популярным выбором к...
07:56, 09 Апр Robotronic и Mitsubishi Electric представили роботизированную систему упаковки для борьбы с дефицитом лекарств в Европе Швейцарская компания Robotronic и подразделение Factory Automation EMEA компании Mitsubishi Electric представили новую автоматизированную паллетизирующую ячейку для работы с флаконами и предварительно заполненными шприцами. Эта компактная система пр...
20:56, 01 Апр «Мы слышим, что цены растут на все виды упаковки, даже на обычный пластик». Производители ПК жалуются на рост цен буквально на всё Как будто мало было рынку кризиса памяти, теперь производители ПК массово сообщают о росте цен буквально на всё, вплоть до пластиковых компонентов. Как сообщает Nikkei, менеджеры по закупкам различных производителей ПК получили от многих своих поста...
12:56, 23 Мар При правильной эксплуатации и бережном отношении виниловые обои на бумажной основе сохраняют свои декоративные свойства и остаются актуальными даже при смене интерьерных тенденций, что делает их рациональным вложением в оформление пространства Виниловые обои на бумажной основе по праву считаются одним из самых востребованных материалов для внутренней отделки помещений. Они сочетают в себе декоративную выразительность, разнообразие дизайнов и доступность, что делает их популярным выбором к...
17:56, 03 Сен Представлена технология Dolby Vision 2 Компания Dolby Laboratories, спустя 11 лет после релиза Dolby Vision, представила новую версию стандарта HDR-видео. Ключевым обновлением Dolby Vision 2 стал новый набор инструментов Content Intelligence, который использует нейросети для автоматическ...
20:56, 23 Мар На PlayStation 5 Pro появится технология генерации кадров По словам ведущего системного архитектора PS4 и PS5 Марка Черни, платформа PlayStation получит технологию генерации кадров. В беседе с Digital Foundry разработчик подтвердил, что функция генерации кадров на основе искусственного интеллекта появится ...
06:56, 23 Май Технология защиты чистоты LG ПьюроТек / PuroTec Материалы, используемые при создании жилых пространств, устройств и технологий, эволюционируют, чтобы соответствовать растущим стандартам гигиены в различных отраслях. В таких секторах, как здравоохранение и потребительская электроника, производител...
07:56, 08 Апр Технология NVIDIA снижает требования к видеопамяти – с 6,5 ГБ до 970 МБ NVIDIA уже некоторое время работает над технологией Neural Texture Compression (NTC), которая использует машинное обучение для хранения и восстановления текстур. Вместо хранения текстур в виде полноразмерных изображений система делит их на небольшие...
11:56, 04 Сен За пределами HDR: представлена технология Dolby Vision 2 Dolby анонсировала Dolby Vision 2 — обновлённую версию популярного HDR-стандарта, разработанную для устранения главной проблемы прошлых поколений: слишком тёмного изображения.Новый процесс обработки изображения и набор инструментов Content Intellige...
20:56, 06 Мар Технология GiantEye — новые горизонты в компьютерной томографии Традиционные промышленные томографы достигают своих физических пределов, когда речь идёт о больших объёмах и высоких требованиях к рентгенографии. Система XXL CT Института Фраунгофера IIS, созданная в 2013 году, считается единственным в мире общедос...
17:56, 21 Фев Технология 3D-зрения лежит в основе автоматизации производства Однажды ночью в 2010 году Мохит Гупта решил кое-что попробовать перед тем, как покинуть лабораторию. В то время он был аспирантом в Университете Карнеги-Меллона и заканчивал стажировку на производственном предприятии в Бостоне. Он несколько месяцев ...
19:56, 04 Сен Как правильно размораживать холодильник и как работает технология No Frost Старые холодильники образуют лед, потому что у них нет системы авторазморозки Еще каких-то пару десятилетий назад холодильники приходилось размораживать вручную, иначе стенки быстро покрывались ледяной «шубой», которая мешала хранить продукты и нагр...
14:56, 04 Окт Создана технология, выявляющая болезни глаз ещё до появления симптомов Учёные из Университета Джонса Хопкинса и Пенсильванского университета разработали метод диагностики, который помогает изучать сетчатку глаза с высокой точностью. Система одновременно показывает её структуру и уровень кислорода в мельчайших сосудах. ...
23:56, 01 Июн NVIDIA анонсировала DLSS 4.5 Ray Reconstruction – технология улучшит трассировку лучей NVIDIA официально анонсировала DLSS 4.5 Ray Reconstruction – новую итерацию своей технологии на базе искусственного интеллекта, предназначенную для повышения качества трассировки лучей. Версия, запланированная к выходу в августе 2026 года для всех в...
21:56, 04 Янв Новая технология LED на лантанидах: учёные добились свечения непроводящих наночастиц Физики из Кавендишской лаборатории Кембриджского университета продемонстрировали принципиально новый способ работы светодиодов. Они сообщили, что смогли пропустить электрический ток через наночастицы, которые ранее считались неспособными проводить э...
02:56, 14 Дек В ЮЗГУ разработана новая комбинированная технология упрочнения титановых сплавов В Юго-Западном государственном университете в рамках гранта Российского научного фонда (№ 24-29-00245, https://rscf.ru/project/24-29-00245/) под руководством проректора по научной работе и международной деятельности, кандидата технических наук, доце...
11:56, 28 Ноя Графен сделает машины намного легче и прочнее. Технология уже существует Производство автомобиля — очень сложный процесс. Новые материалы сделают их более технологичными. В автомобильной промышленности давно используют пластик, усиленный стекловолокном, например стеклонаполненный полипропилен для производства множе...
13:56, 10 Мар Новая сверхдешевая технология может значительно снизить стоимость мягкой робототехники Инженеры Оксфордского университета разработали быстрый и сверхэкономичный метод изготовления мягких роботов с использованием обычного лабораторного оборудования. Метод был опубликован в журнале Advanced Science. Новая технология позволяет исследоват...
10:56, 09 Май Забытая технология предков? Как в древнем Багдаде получали электричество без единой розетки В песках Ирака обнаружили артефакт, который мог перевернуть историю физики. Глиняный сосуд с медным цилиндром и железным стержнем внутри напоминает гальванический элемент. Ученые десятилетиями спорят, могли ли древние парфяне приручить электричество...
03:56, 11 Апр Новая технология от Radify Metals может изменить рынок редкоземельных металлов Компактные реакторы позволяют получать чистые металлы из оксидов с минимальными выбросами и гибко переключаться между материаламиRadify Metals представила технологию, которая может изменить рынок редкоземельных металлов. Компания разработала плазмен...
22:56, 28 Окт Новая технология лечения рака позволяет уничтожать злокачественные клетки при помощи света Новая технология позволяет эффективно и безопасно для организма уничтожать раковые клетки Онкология постепенно перестает быть приговором, однако методы лечения до сих пор связаны с тяжелыми побочными эффектами. Химиотерапия и радиотерапия остаются о...
04:56, 14 Май Эпоха ошибок закончилась: как китайская технология Xinghan-2 сделала квантовую связь недосягаемой Квантовая связь долгое время оставалась дорогой игрушкой для лабораторных стерильных боксов. Перенос этой технологии в реальные городские кабели казался утопией из-за непредсказуемой физики "опозданий" световых частиц. Китайские физики нашли элегант...
00:56, 03 Мар VoWiFi (Wi-Fi Calling): технология голосовой связи нового поколения в сетях мобильных операторов VoWiFi (Voice over Wi-Fi) — это современная технология передачи голосовых вызовов через беспроводные Wi-Fi сети с использованием инфраструктуры мобильного оператора. Решение позволяет абонентам совершать и принимать звонки, а также отправлять SMS да...
23:56, 09 Дек Новая технология тактильного отображения создает 3D-графику, которую можно увидеть и почувствовать Исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре изобрели технологию отображения на экране графики, которая является одновременно видимой и тактильной, то есть ее можно почувствовать с помощью прикосновения. Экраны состоят из крошечных ...
15:56, 20 Мар Носимая термоэлектрическая технология использует тонкие пленки для генерации электричества из тепла тела Инженерный факультет Сеульского национального университета объявил, что исследовательская группа под руководством профессора Чонхуна Квака с кафедры электротехники и вычислительной техники, а также соавторы доктор Джухён Пак и доктор Сун Хон Ким, ра...
10:56, 21 Мар Часы без батареек на подходе? Представлена новая технология для выработки электроэнергии из тепла человеческого тела Исследователи из Сеульского национального университета разработали совершенно плоский, носимый источник питания, который использует тепло человеческого тела для выработки электроэнергии. Термоэлектрические генераторы вырабатывают энергию, улавливая ...
02:56, 14 Дек В ЮЗГУ разработана и запатентована малотоннажная технология получения из металлоотходов титановых порошков для аддитивных машин В Юго-Западном государственном университете в рамках гранта Российского научного фонда (№ 24-29-00317, https://rscf.ru/project/24-29-00317/) под руководством доктора технических наук, профессора Агеева Евгения Викторовича выполнены исследования по п...
06:56, 08 Дек Недорого утеплил деревянный дом: мыши не живут и в разы дешевле минваты - у меня своя "технология" прогород Деревянный дом — это дышащая экология, уют и… вечная борьба со сквозняками. Особенно за Уралом. Стены из бруса сами по себе редко спасают от серьёзного мороза, и рано или поздно встаёт вопрос утепления. Причём такой головоломки, что голова ...
01:56, 21 Мар Геймеры заслуженно критикуют DLSS 5? Nvidia рассказала, что технология на самом деле не получат из движка никаких данных Похоже, у геймеров действительно есть поводы для опасения относительно технологии DLSS 5. Компания немного подробнее объяснила, как работает эта технология, и претензий к ней после этого меньше не стало. Один из специалистов Nvidia рассказал, что DL...
13:56, 30 Май «Это очень хорошая технология, но TSMC владеет ею уже 10 лет». Глава Nvidia заявил, что Huawei отстаёт от лидеров в создании новых процессоров При этом Nvidia высоко оценивает инновации Huawei в области чиповых технологий и новый закон масштабирования ТаоГенеральный директор Nvidia Дженсен Хуанг провел банкет, на котором он отдал дань уважения ведущим компаниям тайваньской полупроводниково...
16:56, 26 Ноя Intel теряет рынок процессоров, но зато может заработать на новом направлении. Технология корпусировки EMIB будет использоваться в TPU Google Похоже, компания Intel может отлично заработать там, где, возможно, изначально и не собиралась. Как сообщают новые данные, Google может начать использовать технологию корпусировки Intel EMIB для производства своих ИИ-чипов TPU. Фото Intel При этом, ...