一,Các gen chống tĩnh điện của sợi tự nhiên: từ cấu trúc vật lý đến đặc tính vật liệu của chúng
Giấy thải, bã mía và sợi tre đều là những loại sợi thực vật tự nhiên được sử dụng để làm bột giấy đúc. Cấu trúc sợi mạng ba chiều-của bột giấy đúc cung cấp các đặc tính chống-tĩnh tự nhiên. Hệ số ma sát giữa các sợi là tối thiểu và bề mặt sợi thực vật có các nhóm phân cực như nhóm hydroxyl có thể cung cấp đường dẫn điện yếu và ngăn chặn sự tích tụ điện tích. Dữ liệu thực nghiệm chỉ ra rằng điện trở suất bề mặt của bột giấy thô đúc không có-xử lý chống tĩnh điện có thể đạt giá trị từ 10¹¹ đến 10¹² Ω·cm. Mặc dù điều này không đáp ứng đầy đủ các yêu cầu bảo vệ cho thiết bị điện tử nhưng nó thể hiện sự cải tiến đáng kể so với bọt EPS truyền thống, loại xốp có điện trở suất bề mặt vượt quá 10¹ Ω·cm.
Quan trọng hơn, sợi tự nhiên có thể kiểm soát độ ẩm bên trong gói hàng vì chúng cho nước đi qua. Khi độ ẩm trong không khí được giữ ở mức từ 40% đến 60%, các phân tử nước bám vào bề mặt sợi có thể tạo thành một lớp màng dẫn điện. Điều này làm cho khả năng tích tụ tĩnh điện thậm chí còn ít hơn. Đặc tính này cho phép bột giấy đúc chủ động giữ ổn định môi trường vi mô bên trong bao bì trong khi các bộ phận điện tử chính xác được bảo quản trong thời gian dài. Điều này giúp tránh sự thay đổi độ ẩm gây ra sự cố phóng tĩnh điện (ESD).
2, Những thay đổi về công nghệ chống tĩnh điện: từ phủ bề mặt đến thay đổi lớp bùn
Để đáp ứng các tiêu chí khắt khe của thiết bị điện tử về-hiệu suất chống tĩnh điện, công nghệ bột giấy đúc đã phát triển ba tuyến kỹ thuật chính:
1. Một chất chống{1}}tĩnh điện được thêm vào hỗn hợp sệt, đây là một giải pháp cơ bản.
Khi alkyl sunfat và polyme zwitterionic được thêm vào bột giấy trong quá trình nghiền bột, chúng có thể tạo ra mạng dẫn điện trên bề mặt sợi. Ví dụ: chất chống tĩnh điện bên trong của Shandong Juli-hoạt động bằng cách sử dụng các nhóm cực để hút hơi ẩm từ không khí, tạo ra đường dẫn động và giữ điện trở suất bề mặt của quá trình đúc bột giấy ở mức 10 ⁶ -10 ⁹ Ω· cm. Hiệu quả chống tĩnh điện kéo dài hơn 12 tháng. Cách làm này chỉ tốn 0,3 đến 0,5 nhân dân tệ mỗi kg, thấp hơn 60% so với cách phủ bên ngoài cũ. Nó cũng hoạt động tốt với các vật liệu tự nhiên như bã mía và sợi tre, đồng thời không làm thay đổi mức độ phân hủy của chất này.
2. Công nghệ tổng hợp sợi dẫn điện: tạo ra mạng dẫn điện ba chiều-
Ngành công nghiệp này đã tạo ra công nghệ gia cố sợi tổng hợp than chì/cacbon đen cho các tình huống đòi hỏi độ chính xác rất cao, bao gồm cả pin năng lượng mới và chất bán dẫn. Máy đập tuabin trải đều các sợi dẫn điện khắp bột giấy, tạo ra kênh dẫn điện ba{1}}chiều. Điều này có thể làm giảm điện trở suất âm lượng xuống thấp tới 0,015 Ω· cm. Sau khi một thương hiệu điện thoại di động nào đó sử dụng tỷ lệ 4:3 sợi than chì/sợi cacbon đen, điện trở bề mặt của lớp lót giảm xuống còn 10 ⁴ Ω. Điều này đã khắc phục vấn đề trầy xước do hấp phụ tĩnh điện trên mô-đun máy ảnh. Hiệu suất của sản phẩm tăng từ 92% lên 98,5%.
3. Những ý tưởng mới về lớp phủ bề mặt: một bước tiến lớn trong việc tích hợp chức năng
Ngành công nghiệp này đã tạo ra các lớp phủ composite đa chức năng để đáp ứng nhu cầu về lớp phủ chống{0}}tĩnh, chống thấm nước và chống dầu. Ví dụ, phun lớp phủ nano kỵ nước với chất dẫn điện màu đen cacbon lên bề mặt khuôn bột giấy có thể tạo ra kênh phóng tĩnh điện và làm cho bề mặt không thấm nước bằng cách tạo góc tiếp xúc 150 độ. Khi công nghệ này được sử dụng để đóng gói một thiết bị y tế nhất định, độ bền bề mặt của bao bì Nhỏ hơn hoặc bằng 10 ⁸ Ω và đáp ứng mức chống nước IPX4 và chứng nhận y tế ISO 13485.
3, Bao gồm nhiều loại ứng dụng, từ điện tử tiêu dùng đến thiết bị công nghiệp
Đặc tính chống tĩnh điện-của bột giấy đúc đã thấm vào toàn bộ chuỗi công nghiệp thiết bị điện tử:
Trong thế giới điện tử tiêu dùng, bao bì của dòng iPhone 15 của Apple được làm bằng vật liệu 100% sợi-. Để có điện trở bề mặt Nhỏ hơn hoặc bằng 10 ΩΩ, các hóa chất chống tĩnh điện-được thêm vào hỗn hợp sệt. Khi kết hợp với công nghệ ép ướt, một lớp đệm được tạo ra vừa khít với hình dạng của điện thoại. Điều này không chỉ bảo vệ các bộ phận khỏi hư hỏng do hấp phụ tĩnh điện mà còn giúp trải nghiệm mở hộp tốt hơn.
Trạm sạc Tesla có cấu trúc đúc bột giấy hai lớp-trong khu vực thiết bị công nghiệp. Để làm cho lớp bên ngoài có khả năng chống va đập-, người ta thêm vào các sợi dẫn điện. Để bảo vệ bảng mạch, lớp bên trong được phủ một lớp phủ chống tĩnh điện. Thử nghiệm vận chuyển ISTA 3A đã chỉ ra rằng khả năng chất hàng của hộp đơn hiện cao hơn 60% so với bao bì nhựa.
Ốc tai điện tử được đóng gói với khuôn bột giấy kháng khuẩn và chống{0}}tĩnh điện trong khu vực y tế-cao cấp. Điện trở bề mặt là < 10 ⁸ Ω và bộ cấy được phủ các ion nano bạc để bảo vệ kép. Điều này giữ cho môi trường vô trùng và bảo vệ các thành phần chính xác.
