نمای کلی تجهیزات آزمایشی (Pilot)
-
فناوری: شکلدهی نبافته به روش وِتلِید (Wetlaid nonwoven formation)
-
مقیاس: مقیاس نیمهصنعتی/آزمایشی (Pre-industrial pilot scale)
-
مواد اولیه: فیبرهای طبیعی و سلولزی
-
کاربردهای هدف: محصولات بهداشتی، فیلتراسیون، باتریها، باغبانی، ژئوتکستایلها و صنعت ساختمان
شرکت Innofibre یک خط آزمایشی کامل برای تولید محصولات نبافته به روش وِتلِید را مدیریت میکند که اختصاصاً برای توسعه مواد فیبری مبتنی بر زیست (Bio-based) طراحی شده است. این پلتفرم میتواند فیبرهای طبیعی و سلولزی را به صفحات نبافته (Nonwoven webs) تبدیل کند تا ویژگیهای آنها پیش از سرمایهگذاری در تولید انبوه صنعتی، مورد ارزیابی قرار گیرد.
برای شرکتهای فعال در حوزه محصولات جنگلی و فرآوری فیبر، این تجهیزات مسیری را برای تنوعبخشی به محصولات (فراتر از بازارهای سنتی کاغذ و خمیرکاغذ) فراهم میکند. از این فناوری میتوان برای کاوش در کاربردهای با ارزش افزوده بالاتر، از جمله محصولات جاذب، واسطههای فیلتراسیون، مواد عایق و مواد ساختاری استفاده کرد.
مکانیسم عملکرد خط آزمایشی
فرآیند وِتلِید از چندین اصل مشابه کاغذسازی بهره میبرد:
-
پخش فیبر: ابتدا فیبرها در پالپرها (Pulpers) پخش شده و سپس در آب معلق میشوند.
-
شکلدهی: سوسپانسیون فیبری حاصل، برای ایجاد یک ساختار فیبری یکنواخت، به شکل یک لایه (Web) در میآید.
-
درهمتنیدگی آبی (Hydroentanglement): این خط شامل سیستمی است که از جتهای آب با فشار بسیار بالا (تا ۱۰۰ بار) استفاده میکند. این جتها فیبرها را بهصورت مکانیکی در هم میتنند و باعث ایجاد استحکام و پیوستگی در ماده میشوند.
بسته به نوع فیبر و الزامات عملکردی، این روش میتواند نیاز به استفاده از بایندرهای شیمیایی را کاهش داده یا کاملاً حذف کند.
قابلیتهای تست برای شرکتها
شرکتها میتوانند ترکیبهای مختلف فیبرهای طبیعی و سلولزی و همچنین رفتار آنها را در مراحل شکلدهی، تحکیم (Consolidation) و خشک شدن ارزیابی کنند. تمرکز آزمایشها میتواند بر موارد زیر باشد:
-
ترکیب فیبر و نسبتهای اختلاط.
-
شکلدهی لایه (Web) و میزان یکنواختی آن.
-
استحکام مکانیکی.
-
قدرت جذب مایعات و حفظ رطوبت.
-
تخلخل (Porosity) و نفوذپذیری (Permeability).
-
ضخامت، چگالی و حجم (Bulk).
-
امکانسنجی تولید ماده بدون بایندرهای شیمیایی.
هدف اصلی: کاهش عدم قطعیتهای فنی پیش از سرمایهگذاری سنگین در تجهیزات صنعتی یا ورود به مراحل تولید در مقیاس بزرگتر است.
نقش درهمتنیدگی آبی (Hydroentanglement)
این مرحله، کلید اصلی در خط آزمایشی است. با هدایت جتهای آب ظریف و با فشار بالا به سمت لایه (Web)، سیستم فیبرها را دوباره مرتب کرده و بهصورت مکانیکی در هم میتند. این کار باعث افزایش پیوستگی ماده میشود بدون اینکه نیازی به اتصال حرارتی (Thermal bonding) یا استفاده گسترده از چسبها باشد.
این فناوری بهویژه برای محصولاتی که نرمی، قابلیت جذب، انعطافپذیری یا حفظ یکپارچگی ساختار فیبری در آنها اهمیت دارد، حیاتی است. همچنین از توسعه راهکارهای قابل کمپوست یا زیستتخریبپذیر حمایت میکند.
برنامهی توسعه: قابلیت خشککردن عبوری (Through-Air Drying) برای سال ۲۰۲۷
شرکت Innofibre قصد دارد در اوایل سال ۲۰۲۷، سیستم خشککردن عبوری از طریق هوا را اضافه کند. در این روش، بهجای پرس کردن لایه روی یک سطح گرم، هوای گرم از میان ساختار فیبری عبور داده میشود. این کار به حفظ ضخامت، حجم و تخلخل ماده کمک میکند و برای محصولات جاذب و فیلتراسیون بسیار مفید است.
چهار بازار کاربردی اصلی
-
محصولات بهداشتی و جاذب: تولید دستمالهای مرطوب زیستتخریبپذیر و لایههای جاذب با تمرکز بر نرمی و قدرت جذب.
-
فیلتراسیون و کاربردهای فنی: ساخت واسطههای فیلتراسیون با تخلخل کنترلشده برای کاربردهای مختلف.
-
جداکنندههای باتری (Battery Separators): ارزیابی فیبرهای سلولزی به عنوان اجزای جداکننده در باتریها که نیازمند کنترل دقیق ضخامت و پایداری ابعادی هستند.
-
باغبانی، ژئوتکستایل و ساختوساز: تولید مالچهای باغبانی، ژئوتکستایلهای زیستی و مواد عایق با ارزش افزوده بالا.
نتیجهگیری: چرا این پلتفرم برای صنعت کاغذ و خمیرکاغذ مهم است؟
این خط تولید به تولیدکنندگان اجازه میدهد تا فرمولاسیونهای جدید را آزمایش کرده و پیش از ورود به تولید صنعتی، ریسکهای فنی را کاهش دهند. این پلتفرم راهی برای خروج از بازارهای سنتی و ورود به بازارهای پرارزشتر (مانند باتری و محصولات بهداشتی) با استفاده از فیبرهای موجود است.