一,Os genes anti{0}}estáticos das fibras naturais: da estrutura física às características do material
Resíduos de papel, bagaço de cana-de-açúcar e fibra de bambu são fibras vegetais naturais usadas para fazer celulose moldada. A estrutura de fibra de rede tri-dimensional da polpa moldada fornece propriedades anti-estáticas naturais. O coeficiente de atrito entre as fibras é mínimo, e a superfície das fibras vegetais possui grupos polares, como grupos hidroxila, que podem fornecer caminhos condutores fracos e impedir o acúmulo de carga estática. Os dados experimentais indicam que a resistividade superficial da polpa crua moldada sem tratamento anti{5}estático pode atingir valores entre 10¹¹ e 10¹² Ω·cm. Embora isto não satisfaça totalmente os requisitos de protecção dos equipamentos electrónicos, representa uma melhoria substancial em relação à espuma EPS tradicional, que tem uma resistividade superficial superior a 10¹ Ω·cm.
Mais significativamente, as fibras naturais podem controlar a umidade dentro da embalagem, uma vez que deixam passar a água. Quando a umidade do ar é mantida entre 40% e 60%, as moléculas de água que aderem à superfície da fibra podem formar uma película condutora. Isso torna ainda menos provável que a eletricidade estática se acumule. Essa propriedade permite que a polpa moldada mantenha ativamente o microambiente dentro da embalagem estável, enquanto as peças eletrônicas de precisão são armazenadas por um longo tempo. Isso evita que mudanças de umidade causem incidentes de descarga eletrostática (ESD).
2, Mudanças na tecnologia anti{1}}estática: desde a cobertura da superfície até a mudança da lama
Para atender aos exigentes critérios de dispositivos eletrônicos quanto ao desempenho anti{0}estático, a tecnologia de polpa moldada desenvolveu três rotas técnicas principais:
1. Um agente anti{1}}estático é adicionado à pasta, que é uma solução básica.
Quando alquilsulfatos e polímeros zwitteriônicos são adicionados à polpa durante o processo de polpação, eles podem produzir uma rede condutora na superfície das fibras. Por exemplo, o agente anti{1}estático interno de Shandong Juli funciona usando grupos polares para extrair a umidade do ar, criando uma rota condutora dinâmica e mantendo a resistividade da superfície da moldagem da polpa em 10 ⁶ -10 ⁹ Ω· cm. O efeito antiestático dura mais de 12 meses. Essa abordagem custa apenas 0,3 a 0,5 yuans por quilograma, o que é 60% menos do que a antiga forma de revestir as coisas por fora. Também funciona bem com materiais naturais, como bagaço de cana-de-açúcar e fibra de bambu, e não altera a forma como a substância se decompõe.
2. Tecnologia de compostos de fibra condutiva: criando uma rede condutiva tridimensional-
A indústria criou tecnologia de reforço de fibra composta de grafite/negro de carbono para situações que exigem precisão muito alta, incluindo novas baterias e semicondutores de energia. Um batedor de turbina espalha uniformemente as fibras condutoras por toda a polpa, criando um canal condutor tri-dimensional. Isto pode reduzir a resistividade do volume para até 0,015 Ω·cm. Depois que uma determinada marca de telefone celular empregou uma proporção de 4:3 de fibras de grafite/negro de fumo, a resistência superficial do revestimento da embalagem caiu para 10 ⁴ Ω. Isso corrigiu o problema de arranhão causado pela adsorção eletrostática no módulo da câmera. O rendimento do produto passou de 92% para 98,5%.
3. Novas ideias para revestimentos de superfície: um grande passo em frente na integração funcional
A indústria criou revestimentos compostos multifuncionais para satisfazer as necessidades de revestimentos anti{0}estáticos, à prova d'água e resistentes a óleo. Por exemplo, pulverizar um revestimento nano hidrofóbico com um agente condutor de negro de fumo na superfície da moldagem da polpa pode criar um canal de descarga eletrostática e tornar a superfície à prova d'água, tornando o ângulo de contato de 150 graus. Quando esta tecnologia é usada para embalar um determinado dispositivo médico, a resistência superficial da embalagem é menor ou igual a 10 ⁸ Ω e atende ao nível de impermeabilidade IPX4 e à certificação médica ISO 13485.
3, abrange muitos tipos de aplicações, desde eletrônicos de consumo até equipamentos industriais
As propriedades anti{0}estáticas da polpa moldada permearam toda a cadeia da indústria de equipamentos eletrônicos:
No mundo dos eletrônicos de consumo, a embalagem do Apple iPhone série 15 é feita de materiais 100% à base de-fibra. Para obter uma resistência superficial menor ou igual a 10 ΩΩ, produtos químicos anti{5}estáticos são adicionados à pasta. Quando combinada com a tecnologia de prensagem úmida, é criada uma camada tampão que se ajusta perfeitamente ao formato do telefone. Isso não apenas protege as peças contra danos causados pela adsorção eletrostática, mas também melhora a experiência de desembalagem.
As estações de carregamento Tesla vêm com uma construção de moldagem de celulose de{0}camada dupla na área de equipamentos industriais. Para tornar a camada externa resistente a-impactos, são adicionadas fibras condutoras. Para proteger a placa de circuito, a camada interna é coberta com um revestimento anti{4}}estático. Os testes de transporte ISTA 3A mostraram que a capacidade de carregamento de uma única caixa é agora 60% maior do que era com embalagens plásticas.
Os implantes cocleares cocleares são embalados com moldagem de polpa antibacteriana e anti{0}}estática na área médica-de alta tecnologia. A resistência da superfície é < 10 ⁸ Ω e os implantes são revestidos com íons de nanoprata para dupla proteção. Isso mantém o ambiente estéril e protege os componentes precisos.
