一,Gen anti-statis serat alami: dari struktur fisik hingga karakteristik materialnya
Kertas bekas, ampas tebu, dan serat bambu merupakan serat tumbuhan alami yang digunakan untuk membuat pulp cetakan. Struktur serat jaringan-tiga dimensi dari pulp yang dicetak memberikan sifat anti-statis alami. Koefisien gesekan antar serat minimal, dan permukaan serat tumbuhan memiliki gugus polar seperti gugus hidroksil yang dapat menyediakan jalur konduktif lemah dan menghentikan penumpukan muatan statis. Data eksperimen menunjukkan bahwa resistivitas permukaan pulp mentah yang dicetak tanpa perlakuan anti-statis dapat mencapai nilai antara 10¹¹ dan 10¹² Ω·cm. Meskipun hal ini tidak sepenuhnya memenuhi persyaratan perlindungan untuk peralatan elektronik, hal ini menunjukkan peningkatan substansial dibandingkan busa EPS tradisional, yang memiliki resistivitas permukaan melebihi 10¹ Ω·cm.
Lebih penting lagi, serat alami dapat mengontrol kelembapan di dalam kemasan karena memungkinkan air masuk. Ketika kelembapan udara dijaga antara 40% dan 60%, molekul air yang menempel pada permukaan serat dapat membentuk lapisan konduktif. Hal ini semakin memperkecil kemungkinan terbentuknya listrik statis. Properti ini memungkinkan pulp yang dicetak secara aktif menjaga lingkungan mikro di dalam kemasan tetap stabil sementara komponen elektronik presisi disimpan untuk waktu yang lama. Hal ini mencegah perubahan kelembapan yang menyebabkan insiden pelepasan muatan listrik statis (ESD).
2, Perubahan teknologi anti-statis: dari menutupi permukaan hingga mengganti bubur
Untuk memenuhi kriteria perangkat elektronik yang menuntut kinerja anti-statis, teknologi pulp cetakan telah mengembangkan tiga jalur teknis utama:
1. Bahan anti-statis ditambahkan ke dalam bubur, yang merupakan solusi dasar.
Ketika alkil sulfat dan polimer zwitterionik ditambahkan ke pulp selama proses pembuatan pulp, mereka dapat menghasilkan jaringan konduktif pada permukaan serat. Misalnya, zat anti-statis internal Shandong Juli bekerja dengan menggunakan kelompok polar untuk menarik kelembapan dari udara, menciptakan jalur konduktif dinamis, dan menjaga resistivitas permukaan cetakan pulp pada 10 ⁶ -10 ⁹ Ω· cm. Efek anti-statis bertahan lebih dari 12 bulan. Pendekatan ini hanya membutuhkan biaya 0,3 hingga 0,5 yuan per kilogram, yaitu 60% lebih murah dibandingkan cara lama untuk melapisi benda dari luar. Ia juga bekerja dengan baik dengan bahan-bahan alami seperti ampas tebu dan serat bambu, dan tidak mengubah seberapa baik bahan tersebut terurai.
2. Teknologi komposit serat konduktif: membuat-jaringan konduktif tiga dimensi
Industri ini telah menciptakan teknologi penguat serat komposit grafit/karbon hitam untuk situasi yang memerlukan akurasi sangat tinggi, termasuk baterai energi baru dan semikonduktor. Pengocok turbin menyebarkan serat konduktif secara merata ke seluruh pulp, sehingga menciptakan saluran konduktif tiga dimensi. Hal ini dapat menurunkan resistivitas volume hingga 0,015 Ω· cm. Setelah ponsel merek tertentu menggunakan serat grafit/karbon hitam dengan rasio 4:3, ketahanan permukaan lapisan pengepakan turun menjadi 10 ⁴ Ω. Hal ini memperbaiki masalah goresan yang disebabkan oleh adsorpsi elektrostatis pada modul kamera. Hasil produk meningkat dari 92% menjadi 98,5%.
3. Ide-ide baru untuk pelapis permukaan: sebuah langkah maju yang besar dalam integrasi fungsional
Industri ini telah membuat pelapis komposit multifungsi untuk memenuhi kebutuhan pelapis yang anti-statis, kedap air, dan tahan terhadap minyak. Misalnya, menyemprotkan lapisan nano hidrofobik dengan bahan konduktif karbon hitam pada permukaan cetakan pulp dapat menciptakan saluran pelepasan elektrostatis dan membuat permukaan kedap air dengan membuat sudut kontak 150 derajat. Ketika teknologi ini digunakan untuk mengemas perangkat medis tertentu, ketahanan permukaan kemasannya kurang dari atau sama dengan 10 ⁸ Ω, dan memenuhi tingkat kedap air IPX4 dan sertifikasi medis ISO 13485.
3, Mencakup berbagai jenis aplikasi, mulai dari elektronik konsumen hingga peralatan industri
Sifat anti-statis dari pulp yang dicetak telah meresap ke seluruh rantai industri peralatan elektronik:
Dalam dunia elektronik konsumen, kemasan Apple iPhone 15 series terbuat dari 100% bahan berbasis-serat. Untuk mendapatkan ketahanan permukaan kurang dari atau sama dengan 10 ΩΩ, bahan kimia anti-statis ditambahkan ke dalam bubur. Jika dipadukan dengan teknologi pengepresan basah, terciptalah lapisan penyangga yang sangat pas dengan bentuk ponsel. Hal ini tidak hanya melindungi komponen dari kerusakan akibat adsorpsi elektrostatik, tetapi juga membuat pengalaman membuka kotak menjadi lebih baik.
Stasiun pengisian daya Tesla dilengkapi dengan-konstruksi cetakan pulp berlapis ganda di area peralatan industri. Untuk membuat lapisan luar-tahan benturan, serat konduktif ditambahkan. Untuk melindungi papan sirkuit, lapisan dalam dilapisi dengan lapisan anti-statis. Pengujian transportasi ISTA 3A menunjukkan bahwa kapasitas pemuatan satu kotak kini 60% lebih tinggi dibandingkan dengan kemasan plastik.
Implan koklea koklea dilengkapi dengan cetakan pulpa antibakteri dan anti-statis di bidang medis-kelas atas. Resistansi permukaan <10 ⁸ Ω, dan implan dilapisi dengan ion nano perak untuk perlindungan ganda. Hal ini menjaga lingkungan tetap steril dan melindungi komponen-komponen tertentu.
