一, Gen dalam serat alami yang menyerap kelembapan: dari struktur fisik hingga responsnya terhadap lingkungan
Pulp cetakan dibuat dari serat tumbuhan alami termasuk ampas tebu, kertas bekas, dan serat bambu. Struktur serat jaringan tiga-dimensinya memberikan kualitas khusus yang membuatnya menyerap kelembapan. Terdapat banyak gugus polar pada permukaan serat, seperti gugus hidroksil (-OH). Kelompok-kelompok ini dapat membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air dan secara aktif menyerap uap air dari udara ketika udara lembab. Data eksperimen menunjukkan bahwa cetakan pulp asli yang tidak diberi perlakuan dapat mencapai tingkat penyerapan air sebesar 12,3% dalam waktu 24 jam dalam kondisi kelembapan 90%, yang menyebabkan penurunan kekuatan material sebesar 65%. Sifat ini dulunya membuatnya sulit digunakan dalam kemasan listrik.
Kemungkinan bahaya penyerapan air pada barang elektronik:
Korosi pada komponen: Ketika kelembapan di atas 60%, kontak logam dapat teroksidasi, sehingga membuat kontak menjadi buruk.
Akumulasi listrik statis: Ketika serat menyerap kelembapan, resistansi permukaannya menurun, yang dapat menyebabkan kecelakaan pelepasan muatan listrik statis (ESD).
Kegagalan struktural: Bantalan bantalan menyerap kelembapan dan berubah bentuk, sehingga kurang efektif dalam melindungi terhadap gempa bumi saat dipindahkan.
2, Terobosan teknologi: perubahan dari menyerap kelembapan secara pasif menjadi menghentikannya secara aktif
Industri ini telah membangun sistem-tahan kelembapan-tiga dimensi untuk mencegah masuknya kelembapan. Hal ini dilakukan dengan tiga metode utama: mengganti bahan, membuat proses baru, dan memperbaiki struktur.
1. Perubahan hidrofobik pada serat: penghalang kedap air pada tingkat molekuler
Teknologi pencangkokan kimiawi menambahkan gugus hidrofobik, termasuk rantai fluorokarbon dan siloksan, ke permukaan serat. Ini menghentikan molekul air untuk menempel pada gugus hidroksil. Misalnya, sebuah perusahaan memproduksi alat pembersih plastik kertas yang dapat mengubah sudut kontak permukaan serat dari 0 derajat menjadi 120 derajat. Tingkat penyerapan kelembapan turun dari 12,3% menjadi 4,5% setelah berada di ruangan dengan kelembapan 90% selama 24 jam, sedangkan tingkat retensi kekuatan meningkat dari 35% menjadi 85%. Metode ini telah digunakan untuk mengemas baterai Huawei Mate 60. Dengan menambahkan pengubah pada pasta, kemasan bagian dalam mendapat peringkat tahan air IPX3.
2. Teknologi pelapisan nano: "baju besi tak terlihat" untuk melindungi permukaan
Permukaan pulp yang dicetak ditutupi dengan lapisan nano hidrofobik menggunakan teknik penyemprotan plasma atau sol gel. Kemasan Apple iPhone 15, misalnya, memiliki lapisan nano hidrofobik dengan bahan konduktif karbon hitam. Lapisan ini tidak hanya melindungi terhadap listrik statis dengan ketahanan permukaan kurang dari 10 ⁹ Ω, tetapi juga membuat ponsel tahan air hingga level IPX4 dengan sudut kontak 150 derajat. Lapisan ini mampu menahan lebih dari 500 kali gesekan pelapis permukaan standar (<100 times).
3. Desain optimasi struktural: "Kontrol lingkungan mikro" untuk mengontrol kelembapan
Gunakan alat simulasi untuk memperbaiki struktur pengepakan, dan tambahkan lubang dan ruang bernapas untuk pengering di tempat-tempat penting. Misalnya, kemasan stasiun pengisian daya Tesla memiliki-struktur cetakan pulp berlapis ganda. Lapisan luar diperkuat dengan serat konduktif untuk melindungi dari benturan, dan lapisan dalam memiliki saluran pernapasan berbentuk sarang lebah-dan pengering silikon untuk menjaga kelembapan di dalam kemasan pada 40% hingga 50%, yang memenuhi persyaratan tingkat perlindungan IP65.
3, Aplikasi industri: pengujian skenario lengkap dari elektronik konsumen hingga peralatan industri
Teknologi cetakan pulp{0}}yang tahan lembab telah diterapkan di banyak bagian rantai industri elektronik. Daya tahannya telah ditunjukkan melalui pengujian ketat dan-contoh di dunia nyata.
1. Barang elektronik konsumen: "perisai pelindung" untuk suku cadang yang harus sangat presisi
Kemasan ponsel: Modul kamera salah satu merek tergores karena adsorpsi elektrostatis, sehingga merugikan perusahaan lebih dari 8 juta yuan per tahun. Setelah menggunakan serat konduktif grafit/karbon hitam dengan perbandingan 4:3, ketahanan permukaan turun menjadi 10 ⁴ Ω, dan rendemen produk meningkat dari 92% menjadi 98,5%.
Kemasan untuk headphone: Kemasan implan koklea koklea dibuat dari pulp yang bersifat antibakteri dan anti-statis, memiliki ketahanan permukaan <10 ΩΩ, dan dilapisi dengan ion nano perak. Dapat disimpan di tempat dengan kelembapan 85% selama 72 jam tanpa kehilangan kemampuannya untuk bekerja.
2. Peralatan industri: sebuah "benteng seismik" untuk sebagian besar
Tesla menggunakan cetakan pulp{0}}yang tahan lembab untuk pengepakan tumpukan pengisian daya, dan telah lulus pengujian transportasi ISTA 3A. Bagian interiornya tidak berkarat dan strukturnya tidak berubah bentuk setelah diangkut sejauh 1000 kilometer di lingkungan dengan kelembapan 90%.
Pengemasan server: Pengemasan server Lenovo ThinkSystem menggunakan teknologi cetakan adsorpsi vakum. Ketebalan dinding konsisten dalam 0,1 mm, dan kemasannya memiliki kartu penginderaan kelembapan untuk mengawasi kelembapan selama pengiriman.
3. Elektronik medis: "penjaga" tempat bersih
Kemasan pompa insulin Medtronic terbuat dari bahan-anti lembab berbasis bio dan telah mendapatkan sertifikasi medis ISO 13485. Dapat disimpan di tempat dengan kelembapan 75% selama 30 hari, dan kelembapan di dalam kemasan tidak berubah lebih dari 5% untuk menjaga peralatan tetap steril.
