工程师面试

干纤维技术和纸张实验室:世界上第一个干工艺办公室造纸系统

Katsuhito无味

PL业务管理部经理

无味

爱普生的干纤维技术根据应用需要,通过消泡、粘合和形成纤维材料来生产高功能材料。这项技术的特点是不用水。1爱普生的PaperLab,世界上第一个干式办公造纸系统2美国政府在办公室里回收使用过的纸张,所以敏感文件永远不会离开办公室。“纸张实验室”是由干纤维技术(Dry Fiber Technology)打造的,它可以在不将纸张溶解在水中的情况下,将纸张还原为纤维。我们采访了开发团队的一位工程师,讨论了纤维的回收如何创造一个提高价值的循环。

打印机制造商的希望

是什么促使你开始研究干燥纤维技术?

无味爱普生用喷墨打印机打印了大量敏感文件。处理这样的文件是麻烦的,耗时的,和昂贵的,它们不可避免地积累,因为它们等待被外部承包商捡起来处理。有一天,看到堆积如山的纸张,我们的全球总裁要求负责新业务开发的主管寻找一些积极的方法来使用所有的纸张。毕竟,作为一家打印机公司,我们希望我们的客户能够使用纸张而不必担心对环境的影响。

我们的研究从一个基本问题开始:纸是如何制成的?由于纸是由纤维制成的,我们想知道是否有可能把纸变成纤维,然后用纤维来制造新的纸。

纸张回收一般需要大量的工厂设备和大量的水。然而,PaperLab几乎不用水。你是怎么做到不用水就能回收纸的?

Katsuhito无味

无味传统上,如果你想回收纸张,你需要一个供水和排水系统。我们想知道是否有一种方法可以在不安装管道和其他设施,也不用水的情况下在后台办公室回收纸张。为了找到答案,我们首先需要了解纸。

Washi,传统的日本纸,很容易理解;如果你把纸弄得沙沙作响,纤维就会分离。所以,我们认为有可能通过梳理和分离纤维而不用把纸溶解在水里来将纸减少为纤维。在尝试了各种方法和失败后,我们最终想出了一种技术冲击和机械分离纤维。

我们经常把纸当作一个单一的标准实体来谈论,但是,在现实中,有许多不同类型的纸。我们试了几十种纸。我们尝试了一种纸张,它能很容易地吸收电荷,并在除毒后附着在周围环境中。我们尝试了含有太多添加剂的纸张,这些添加剂使纤维变弱,结果发现用它们制成的纸缺乏强度。我们为每种类型建立了一个流程。

在除毒前,印刷品上的油墨必须清洗干净。在一般的纸张回收过程中,使用化学物质清洗溶解的纸张并去除油墨。不是PaperLab。它不是把纸溶解在水里,而是通过机械冲击把纸变成单独的纤维。然后将上墨的纤维过滤分离,只留下干净的纤维。

用这些纤维重新制纸的过程也是用纸张实验室完成的吗?

PaperLab

无味是的。纸是由纤维捆绑和成型而成的。在这个过程中,我们应用了与纤维混合的技术来将纤维粘合在一起。普通纸张中的纤维主要通过氢键(一种静电键)的机制相互粘附。这种粘合机制与PaperLab使用的不同。

在前来参观爱普生纸张实验室的人中,有一些为造纸公司工作的人。在一个几乎无水的过程中制造再生纸的能力总是让他们大开眼界。他们想当然地认为,必须使用大量的水来将纸张还原为纤维,然后将纤维干燥并粘合。因此,当PaperLab在第一届生态产品奖中获得日本经济贸易产业大臣奖时,在纸业和其他行业引起了轰动。

增加废物的价值,减少环境影响

纸张实验室中使用的干纤维技术是一项开创性的发明,但你在纸张之外还在研究什么应用呢?

无味我们使用干纤维技术为我们的打印机制造吸收性墨垫。我们将内部收集的用过的纸张装入一台机器,该机器将纸张软化,添加一种粘合材料,施加压力形成片状,然后将其切成衬垫。这种生产墨盒的方法正在爱普生世界各地的工厂推广。

利用干纤维技术回收纸张可以产生一种可吸收声音的多孔材料。我们正利用这种特性,在机械中使用这种材料的薄片作为吸音器。该材料还可以模压成不同厚度和硬度的缓冲结构,用于爱普生产品。我们继续推动使用干纤维技术的制造业的进步,为曾经被视为废物的东西增加价值,并减少环境影响。我们将这种制造方式命名为SmartCycle。

所以你已经在使用SmartCycle来制作吸音材料和墨盒了。还有哪些项目正在进行中?

无味原则上,干纤维技术可以从任何由纤维制成的东西中提取纤维,比如木材和竹子。今后,我们将倾听合作伙伴的需求,利用这项技术将各类废物转化为有价值的材料。

最近,我们以前所未有的速度应对COVID-19威胁,利用干纤维技术(Dry Fiber Technology)获得功能性纤维,生产口罩的中间层过滤器。

我们将把纸实验室做得更小,努力创造这样一个未来:每个办公室都有纸实验室,就像现在每个办公室都有打印机一样。
如果用于再生办公用纸的干纤维技术能够应用于纸张以外的各种纤维材料,实现“制造环境负担”的智能循环,那将是非常棒的。我们将致力于解决社会问题,重点进一步发展干纤维技术。

1少量的水被用来保持系统内部一定水平的湿度。

2根据爱普生在2016年11月进行的研究,PaperLab是首个干式办公造纸系统。

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