一, Гените в естествените влакна, които абсорбират влагата: от физическата им структура до това как реагират на околната среда
Формованата целулоза се създава от естествени растителни влакна, включително багаса от захарна тръстика, отпадъчна хартия и бамбукови влакна. Триизмерната му -структура от мрежови влакна му придава специални качества, които го карат да абсорбира влагата. На повърхността на влакното има много полярни групи, като хидроксилни групи (-OH). Тези групи могат да установят водородни връзки с водни молекули и активно да абсорбират влагата от въздуха, когато въздухът е влажен. Експерименталните данни показват, че формованата необработена естествена целулоза може да достигне степен на абсорбция на влага от 12,3% в рамките на 24 часа при условия на влажност 90%, което води до 65% намаление на здравината на материала. Тази характеристика го е затруднявала за използване в електрически опаковки.
Възможни опасности от абсорбиране на влага за електронни стоки:
Корозия на части: Когато влажността е над 60%, металните контакти могат да се окислят, което прави контакта лош.
Натрупване на статично електричество: Когато влакната абсорбират влага, тяхното повърхностно съпротивление намалява, което може да доведе до злополуки с електростатичен разряд (ESD).
Структурна повреда: Когато омекотяващата подложка абсорбира влагата, тя променя формата си, което я прави по-малко ефективна при защита срещу земетресения, докато се движи.
2, Технологичен пробив: промяна от пасивно абсорбиране на влага към активно спиране
Промишлеността е изградила три{0}}влагоустойчива-система, за да спре навлизането на влага. Това беше направено чрез три основни метода: промяна на материалите, създаване на нови процеси и подобряване на структурата.
1. Хидрофобна промяна на влакната: водоустойчива бариера на молекулярно ниво
Технологията за химическо присаждане добавя хидрофобни групи, включително флуоровъглеродни вериги и силоксани, към повърхността на влакната. Това спира водните молекули да се придържат към хидроксилни групи. Например, една компания произведе пречиствател за хартиена пластмаса, който може да промени контактния ъгъл на повърхността на влакната от 0 градуса до 120 градуса. Степента на абсорбиране на влага намалява от 12,3% на 4,5% след престой в стая с 90% влажност за 24 часа, докато степента на запазване на якостта се повишава от 35% на 85%. Този метод е използван за опаковане на батерии Huawei Mate 60. Чрез добавяне на модификатори към пастата вътрешната опаковка получи водоустойчив рейтинг IPX3.
2. Технология за нано покритие: "невидима броня" за защита на повърхности
Формованата повърхност на пулпа беше покрита с нано хидрофобен слой, като се използва или плазмено пръскане, или сол гел техника. Опаковката на Apple iPhone 15, например, има нано хидрофобно покритие с въглероден проводник. Това покритие не само предпазва от статично електричество с повърхностно съпротивление по-малко от 10 ⁹ Ω, но също така прави телефона водоустойчив до ниво IPX4 с контактен ъгъл от 150 градуса. Това покритие може да издържи повече от 500 пъти по-голямо триене от стандартните повърхностни покрития (<100 times).
3. Проектиране на структурна оптимизация: "Контрол на микросредата" за контролиране на влажността
Използвайте инструменти за симулация, за да подобрите структурата на опаковката и добавете дишащи отвори и камери за десикант на важни места. Например, опаковката на зарядните станции на Tesla има дву-слойна формована структура от целулоза. Външният слой е подсилен с проводими влакна за защита от удар, а вътрешният слой има дишащи канали с форма на пчелна пита и силиконов десикант, за да поддържа влажността вътре в опаковката от 40% до 50%, което отговаря на изискванията за ниво на защита IP65.
3, Индустриално приложение: пълно тестване на сценарии от потребителска електроника до индустриално оборудване
Влагоустойчивата{0}}технология на формованата целулоза си проправя път в много части от веригата на електронната индустрия. Издръжливостта му е доказана чрез строги тестове и-примери от реалния свят.
1. Потребителска електроника: „защитният щит“ за части, които трябва да бъдат много прецизни
Опаковка на мобилен телефон: Модулът на камерата на една марка се надрасква поради електростатична адсорбция, което струва на компанията повече от 8 милиона юана годишно. След използване на проводими влакна 4:3 графит/сажди, повърхностното съпротивление спада до 10 ⁴ Ω, а добивът на продукта се повишава от 92% на 98,5%.
Опаковка за слушалки: Опаковката на кохлеарния имплант Cochlear е направена от пулп, който е едновременно антибактериален и анти{0}}статичен, има повърхностно съпротивление < 10 ΩΩ и е покрит с нано сребърни йони. Може да се съхранява на място с 85% влажност 72 часа, без да губи работоспособността си.
2. Индустриално оборудване: "сеизмична крепост" за големи части
Tesla използва влагоустойчиво формоване на целулоза за опаковане на купчината за зареждане и е преминало тестове за транспортиране ISTA 3A. Вътрешните части не са ръждясали и конструкцията не е променила формата си след транспортиране в продължение на 1000 километра в среда с 90% влажност.
Сървърна опаковка: Сървърната опаковка на Lenovo ThinkSystem използва технология за вакуумно адсорбционно формоване. Дебелината на стената е постоянна в рамките на 0,1 мм, а опаковката има карти за измерване на влажност, за да следите влажността по време на транспортиране.
3. Медицинска електроника: "пазителят" на чистите места
Опаковката на инсулиновата помпа на Medtronic е направена от устойчиви на влага -материали на биологична основа и е получила медицински сертификат ISO 13485. Може да се съхранява на място със 75% влажност в продължение на 30 дни, като влажността вътре в опаковката не се променя с повече от 5%, за да запази оборудването стерилно.
