一,Die antistatischen Gene von Naturfasern: von ihrer physikalischen Struktur bis zu ihren Materialeigenschaften
Altpapier, Zuckerrohrbagasse und Bambusfasern sind alles natürliche Pflanzenfasern, die zur Herstellung von geformtem Zellstoff verwendet werden. Die dreidimensionale Netzwerkfaserstruktur des geformten Zellstoffs sorgt für natürliche antistatische Eigenschaften. Der Reibungskoeffizient zwischen den Fasern ist minimal und die Oberfläche der Pflanzenfasern weist polare Gruppen wie Hydroxylgruppen auf, die für schwache Leitwege sorgen und den Aufbau statischer Aufladung verhindern können. Die experimentellen Daten zeigen, dass der Oberflächenwiderstand von geformtem Rohzellstoff ohne antistatische Behandlung Werte zwischen 10¹¹ und 10¹² Ω·cm erreichen kann. Obwohl dies die Schutzanforderungen für elektronische Geräte nicht vollständig erfüllt, stellt es eine wesentliche Verbesserung gegenüber herkömmlichem EPS-Schaum dar, der einen Oberflächenwiderstand von mehr als 10¹ Ω·cm aufweist.
Noch wichtiger ist, dass Naturfasern die Feuchtigkeit in der Verpackung regulieren können, da sie Wasser durchlassen. Wenn die Luftfeuchtigkeit zwischen 40 % und 60 % gehalten wird, können die an der Faseroberfläche haftenden Wassermoleküle einen leitfähigen Film bilden. Dadurch ist es noch weniger wahrscheinlich, dass sich statische Elektrizität aufbaut. Diese Eigenschaft ermöglicht es geformtem Zellstoff, die Mikroumgebung in der Verpackung aktiv stabil zu halten, während elektronische Präzisionsteile über einen langen Zeitraum gelagert werden. Dadurch wird verhindert, dass Änderungen der Luftfeuchtigkeit zu elektrostatischen Entladungen (ESD) führen.
2, Änderungen in der antistatischen Technologie: von der Abdeckung der Oberfläche bis zur Änderung der Aufschlämmung
Um die anspruchsvollen Kriterien elektronischer Geräte für die antistatische Leistung zu erfüllen, hat die Zellstoffformtechnologie drei technische Hauptwege entwickelt:
1. Der Aufschlämmung wird ein antistatisches Mittel zugesetzt, was eine Grundlösung darstellt.
Wenn dem Zellstoff während des Aufschlussprozesses Alkylsulfate und zwitterionische Polymere zugesetzt werden, können sie ein leitfähiges Netzwerk auf der Oberfläche der Fasern erzeugen. Beispielsweise funktioniert das interne Antistatikmittel von Shandong Juli, indem es polare Gruppen verwendet, um der Luft Feuchtigkeit zu entziehen, einen dynamischen Leitweg zu schaffen und den Oberflächenwiderstand des Zellstoffformteils bei 10 ⁶ -10 ⁹ Ω· cm zu halten. Die antistatische Wirkung hält mehr als 12 Monate an. Dieser Ansatz kostet nur 0,3 bis 0,5 Yuan pro Kilogramm, was 60 % weniger ist als die alte Art, Dinge von außen zu beschichten. Es funktioniert auch gut mit natürlichen Materialien wie Zuckerrohrbagasse und Bambusfasern und ändert nichts an der Zersetzungsfähigkeit der Substanz.
2. Leitfähige Faserverbundtechnologie: Herstellung eines dreidimensionalen leitfähigen Netzwerks
Die Industrie hat eine Graphit/Ruß-Verbundfaserverstärkungstechnologie für Situationen entwickelt, die eine sehr hohe Genauigkeit erfordern, einschließlich neuer Energiebatterien und Halbleiter. Ein Turbinenschläger verteilt die leitfähigen Fasern gleichmäßig in der Pulpe und erzeugt so einen dreidimensionalen leitfähigen Kanal. Dadurch kann der Volumenwiderstand auf bis zu 0,015 Ω·cm gesenkt werden. Nachdem bei einer bestimmten Mobiltelefonmarke ein Graphit-/Rußfaser-Verhältnis von 4:3 verwendet wurde, sank der Oberflächenwiderstand der Verpackungsfolie auf 10 ⁴ Ω. Dadurch wurde das Kratzerproblem behoben, das durch elektrostatische Adsorption am Kameramodul verursacht wurde. Die Produktausbeute stieg von 92 % auf 98,5 %.
3. Neue Ideen für Oberflächenbeschichtungen: ein großer Fortschritt in der Funktionsintegration
Die Industrie hat multifunktionale Verbundbeschichtungen entwickelt, um den Anforderungen an antistatische, wasserfeste und ölbeständige Beschichtungen gerecht zu werden. Beispielsweise kann das Aufsprühen einer hydrophoben Nanobeschichtung mit einem leitfähigen Rußmittel auf die Oberfläche eines Zellstoffformteils einen elektrostatischen Entladungskanal erzeugen und die Oberfläche wasserdicht machen, indem der Kontaktwinkel auf 150 Grad eingestellt wird. Wenn diese Technologie zum Verpacken eines bestimmten medizinischen Geräts verwendet wird, beträgt der Oberflächenwiderstand der Verpackung weniger als oder gleich 10 ⁸ Ω und sie erfüllt die Wasserdichtigkeitsstufe IPX4 und die medizinische Zertifizierung ISO 13485.
3, Deckt viele Arten von Anwendungen ab, von Unterhaltungselektronik bis hin zu Industriegeräten
Die antistatischen Eigenschaften von geformtem Zellstoff haben sich in der gesamten Kette der Elektronikgeräteindustrie durchgesetzt:
In der Welt der Unterhaltungselektronik besteht die Verpackung der Apple iPhone 15-Serie zu 100 % aus faserbasierten Materialien. Um einen Oberflächenwiderstand von kleiner oder gleich 10 ΩΩ zu erreichen, werden der Aufschlämmung antistatische Chemikalien zugesetzt. In Kombination mit der Nasspresstechnologie entsteht eine Pufferschicht, die sich perfekt an die Form des Telefons anpasst. Dies schützt nicht nur die Teile vor Schäden durch elektrostatische Adsorption, sondern verbessert auch das Auspackerlebnis.
Tesla-Ladestationen sind im Bereich der Industrieausrüstung mit einer doppelschichtigen Zellstoffformkonstruktion ausgestattet. Um die äußere Schicht stoßfest zu machen, werden leitfähige Fasern hinzugefügt. Zum Schutz der Leiterplatte ist die Innenschicht mit einer antistatischen Beschichtung versehen. ISTA 3A-Transporttests haben gezeigt, dass die Ladekapazität eines einzelnen Kartons jetzt 60 % höher ist als bei Kunststoffverpackungen.
Cochlea-Implantate sind mit antibakterieller und antistatischer Zellstoffformung im medizinischen High-End-Bereich ausgestattet. Der Oberflächenwiderstand beträgt < 10 ⁸ Ω und für einen doppelten Schutz sind die Implantate mit Nano-Silberionen beschichtet. Dies hält die Umgebung steril und schützt die präzisen Komponenten.
