一، ژن های ضد{0}}استاتیک الیاف طبیعی: از ساختار فیزیکی تا ویژگی های مادی آنها
کاغذهای باطله، باگاس نیشکر و الیاف بامبو همگی الیاف طبیعی گیاهی هستند که برای تولید خمیرهای قالبگیری شده استفاده میشوند. ساختار فیبر شبکه سهبعدی خمیر قالبگیری شده خواص ضد استاتیکی طبیعی را ارائه میکند. ضریب اصطکاک بین الیاف حداقل است و سطح الیاف گیاهی دارای گروههای قطبی مانند گروههای هیدروکسیل است که میتوانند مسیرهای رسانای ضعیفی را فراهم کنند و بار ساکن را متوقف کنند. دادههای تجربی نشان میدهند که مقاومت سطحی خمیر خام قالبگیری شده فاقد عملیات ضد استاتیکی میتواند به مقادیری بین 10¹1 و 10¹² Ω·cm برسد. در حالی که این به طور کامل الزامات حفاظتی برای تجهیزات الکترونیکی را برآورده نمی کند، نشان دهنده پیشرفت قابل توجهی نسبت به فوم EPS سنتی است که دارای مقاومت سطحی بیش از 10¹ Ω·cm است.
مهمتر از آن، الیاف طبیعی می توانند رطوبت داخل بسته بندی را کنترل کنند زیرا آب را از آن عبور می دهند. هنگامی که رطوبت هوا بین 40 تا 60 درصد حفظ شود، مولکول های آب که به سطح فیبر می چسبند می توانند یک فیلم رسانا تشکیل دهند. این باعث می شود که احتمال ایجاد الکتریسیته ساکن کمتر شود. این ویژگی به خمیر قالبگیری شده اجازه میدهد تا به طور فعال محیط ریز داخل بستهبندی را ثابت نگه دارد در حالی که قطعات الکترونیکی دقیق برای مدت طولانی ذخیره میشوند. این باعث می شود تغییرات رطوبت باعث بروز حوادث تخلیه الکترواستاتیک (ESD) نشود.
2، تغییرات در فناوری ضد{1}}استاتیک: از پوشاندن سطح تا تغییر دوغاب
برای برآوردن معیارهای سخت دستگاه های الکترونیکی برای عملکرد ضد{0}}استاتیکی، فناوری خمیر کاغذ قالبی سه مسیر فنی اصلی را توسعه داده است:
1. یک عامل ضد الکتریسیته ساکن به دوغاب اضافه می شود که یک راه حل اساسی است.
هنگامی که آلکیل سولفات ها و پلیمرهای زوئیتریونی در طی فرآیند خمیرسازی به خمیر اضافه می شوند، می توانند یک شبکه رسانا بر روی سطح الیاف ایجاد کنند. به عنوان مثال، عامل ضد استاتیک داخلی شاندونگ جولی با استفاده از گروههای قطبی برای کشیدن رطوبت از هوا، ایجاد یک مسیر رسانا پویا، و حفظ مقاومت سطحی قالبگیری خمیر در 106 -10⁹Ω· سانتیمتر عمل میکند. اثر ضد الکتریسیته ساکن بیش از 12 ماه باقی می ماند. این روش فقط 0.3 تا 0.5 یوان به ازای هر کیلوگرم هزینه دارد که 60 درصد کمتر از روش قدیمی پوشش دادن اشیا از بیرون است. همچنین با مواد طبیعی مانند باگاس نیشکر و الیاف بامبو به خوبی کار می کند و میزان تجزیه مواد را تغییر نمی دهد.
2. فناوری کامپوزیت فیبر رسانا: ساخت یک شبکه رسانای سه بعدی-
این صنعت فناوری تقویت کننده الیاف کامپوزیت گرافیتی/کربن سیاه را برای موقعیت هایی که به دقت بسیار بالایی نیاز دارند، از جمله باتری های انرژی جدید و نیمه هادی ها ایجاد کرده است. یک ضربه زن توربین به طور یکنواخت الیاف رسانا را در سراسر خمیر پخش می کند و یک کانال رسانای سه بعدی ایجاد می کند. این می تواند مقاومت حجمی را تا 0.015 Ω· سانتی متر کاهش دهد. پس از اینکه یک برند خاص از تلفن همراه از نسبت 4:3 الیاف گرافیت/کربن سیاه استفاده کرد، مقاومت سطح آستر بستهبندی به 10 Ω کاهش یافت. این مشکل خراش ناشی از جذب الکترواستاتیک روی ماژول دوربین را برطرف کرد. بازده محصول از 92 درصد به 98.5 درصد افزایش یافت.
3. ایده های جدید برای پوشش های سطحی: یک گام بزرگ رو به جلو در یکپارچگی عملکردی
این صنعت پوششهای کامپوزیت چند منظوره را برای رفع نیازهای پوششهایی ساخته است که ضد استاتیک، ضد آب و مقاوم در برابر روغن هستند. به عنوان مثال، پاشش یک پوشش نانو آبگریز با یک عامل رسانای کربن سیاه روی سطح قالب گیری خمیر می تواند یک کانال تخلیه الکترواستاتیک ایجاد کند و با ایجاد زاویه تماس 150 درجه، سطح را ضد آب کند. هنگامی که از این فناوری برای بسته بندی یک دستگاه پزشکی خاص استفاده می شود، مقاومت سطح بسته بندی کمتر یا برابر با 108 Ω است و سطح ضد آب IPX4 و گواهی پزشکی ISO 13485 را برآورده می کند.
3، انواع بسیاری از برنامه ها، از لوازم الکترونیکی مصرفی گرفته تا تجهیزات صنعتی را پوشش می دهد
خواص ضد{0}}ضد استاتیک خمیر قالبگیری شده در کل زنجیره صنعت تجهیزات الکترونیکی نفوذ کرده است:
در دنیای لوازم الکترونیکی مصرفی، بسته بندی سری Apple iPhone 15 از مواد 100% فیبر- ساخته شده است. برای بدست آوردن مقاومت سطحی کمتر یا مساوی 10 ΩΩ، مواد شیمیایی ضد{5}} ساکن به دوغاب اضافه می شود. هنگامی که با فناوری پرس مرطوب ترکیب می شود، یک لایه بافر ساخته می شود که کاملاً با شکل گوشی مطابقت دارد. این نه تنها قطعات را از آسیب های ناشی از جذب الکترواستاتیک محافظت می کند، بلکه تجربه جعبه گشایی را نیز بهتر می کند.
ایستگاههای شارژ تسلا دارای ساختار قالبگیری خمیری دولایه-در ناحیه تجهیزات صنعتی هستند. برای مقاوم ساختن لایه خارجی در برابر ضربه-، فیبرهای رسانا اضافه میشوند. برای محافظت از برد مدار، لایه داخلی با یک پوشش ضد الکتریسیته ساکن پوشانده شده است. آزمایش حمل و نقل ISTA 3A نشان داده است که ظرفیت بارگیری تک جعبه اکنون 60٪ بیشتر از بسته بندی پلاستیکی است.
کاشت حلزون حلزون با قالبگیری پالپ ضد باکتری و ضد{0}}در ناحیه پزشکی پیشرفته- بستهبندی میشود. مقاومت سطح <108 Ω است و ایمپلنت ها با یون های نانو نقره برای محافظت مضاعف پوشیده شده اند. این محیط را استریل نگه می دارد و از اجزای دقیق محافظت می کند.
