一, Naturfibres anti-statiske gener: fra deres fysiske struktur til deres materialeegenskaber
Affaldspapir, sukkerrørsbagasse og bambusfiber er alle naturlige plantefibre, der bruges til at fremstille støbt papirmasse. Den tre-dimensionelle netværksfiberstruktur af støbt papirmasse giver naturlige anti-statiske egenskaber. Friktionskoefficienten mellem fibre er minimal, og overfladen af plantefibre har polære grupper som hydroxylgrupper, der kan give svage ledende veje og stoppe statisk ladning i at opbygge. De eksperimentelle data indikerer, at overfladeresistiviteten af støbt rå pulp, der mangler anti-statisk behandling, kan opnå værdier mellem 10¹¹ og 10¹² Ω·cm. Selvom dette ikke fuldt ud opfylder de beskyttende krav til elektronisk udstyr, repræsenterer det en væsentlig forbedring i forhold til traditionelt EPS-skum, som har en overfladeresistivitet på over 10¹ Ω·cm.
Mere væsentligt er, at naturlige fibre kan kontrollere fugtigheden inde i pakken, da de slipper vand igennem. Når fugtigheden i luften holdes mellem 40% og 60%, kan de vandmolekyler, der klæber til fiberoverfladen, danne en ledende film. Dette gør det endnu mindre sandsynligt, at der opbygges statisk elektricitet. Denne egenskab gør det muligt for støbt papirmasse aktivt at holde mikromiljøet inde i emballagen stabilt, mens præcisions elektroniske dele opbevares i lang tid. Dette forhindrer ændringer i luftfugtighed i at forårsage hændelser med elektrostatisk afladning (ESD).
2, Ændringer i anti-statisk teknologi: fra at dække overfladen til at ændre gyllen
For at opfylde de krævende kriterier for elektroniske enheder for anti-statisk ydeevne, har støbt pulp-teknologi udviklet tre tekniske hovedveje:
1. Der tilsættes et anti-statisk middel til gyllen, som er en basisløsning.
Når alkylsulfater og zwitterioniske polymerer tilsættes til pulpen under pulpingprocessen, kan de producere et ledende netværk på overfladen af fibrene. For eksempel virker Shandong Julis interne anti-statiske middel ved at bruge polære grupper til at trække fugt fra luften, skabe en dynamisk ledende rute og holde overfladeresistiviteten af pulpstøbning på 10 ⁶ -10 ⁹ Ω· cm. Den antistatiske effekt holder i mere end 12 måneder. Denne fremgangsmåde koster kun 0,3 til 0,5 yuan per kilogram, hvilket er 60 % mindre end den gamle måde at belægge ting udefra. Det fungerer også godt med naturlige materialer som sukkerrørsbagasse og bambusfibre, og det ændrer ikke på, hvor godt stoffet nedbrydes.
2. Ledende fiberkompositteknologi: Fremstilling af et tre-dimensionelt ledende netværk
Industrien har skabt grafit/kønsort kompositfiberforstærkende teknologi til situationer, der kræver meget høj nøjagtighed, herunder nye energibatterier og halvledere. En turbinepisker spreder jævnt ledende fibre i hele pulpen og skaber en tre-dimensionel ledende kanal. Dette kan sænke volumenmodstanden til så lavt som 0,015 Ω· cm. Efter at et bestemt mobiltelefonmærke havde brugt et forhold på 4:3 af grafit/kulsorte fibre, faldt overflademodstanden af pakningsforingen til 10 ⁴ Ω. Dette løste ridseproblemet, der var forårsaget af elektrostatisk adsorption på kameramodulet. Udbyttet af produktet steg fra 92% til 98,5%.
3. Nye ideer til overfladebelægninger: et stort skridt fremad i funktionel integration
Industrien har lavet multifunktionelle kompositbelægninger for at tilfredsstille behovene for belægninger, der er anti-statiske, vandtætte og olieresistente. For eksempel kan sprøjtning af en nano hydrofob belægning med et carbon black ledende middel på overfladen af pulpstøbning skabe en elektrostatisk udladningskanal og gøre overfladen vandtæt ved at gøre kontaktvinklen 150 grader. Når denne teknologi bruges til at pakke en given medicinsk enhed, er emballagens overflademodstand mindre end eller lig med 10 ⁸ Ω, og den opfylder IPX4 vandtæthedsniveauet og ISO 13485 medicinsk certificering.
3, Dækker mange typer applikationer, fra forbrugerelektronik til industrielt udstyr
De anti-statiske egenskaber ved støbt papirmasse har gennemsyret hele kæden af det elektroniske udstyrs industri:
I en verden af forbrugerelektronik er emballagen til Apple iPhone 15-serien lavet af 100 % fiber-baserede materialer. For at få en overflademodstand på mindre end eller lig med 10 ΩΩ, tilsættes anti-statiske kemikalier til gyllen. Når det kombineres med vådpresseteknologi, laves der et bufferlag, der passer perfekt til telefonens form. Dette beskytter ikke kun delene mod skader forårsaget af elektrostatisk adsorption, men det gør også unboxing-oplevelsen bedre.
Tesla-ladestationer leveres med en dobbelt-massestøbningskonstruktion i industriudstyrsområdet. For at gøre det ydre lag slagfast-tilsættes ledende fibre. For at beskytte printkortet er det indre lag dækket med en anti-statisk belægning. ISTA 3A-transporttest har vist, at lastkapaciteten i en enkelt boks nu er 60 % højere, end den var med plastemballage.
Cochlear cochlear implantater er pakket med antibakteriel og anti-statisk pulpstøbning i det avancerede-medicinske område. Overflademodstanden er < 10 ⁸ Ω, og implantaterne er belagt med nano-sølvioner for dobbelt beskyttelse. Dette holder miljøet sterilt og beskytter de præcise komponenter.
