一, Geni v naravnih vlaknih, ki absorbirajo vlago: od njihove fizične strukture do tega, kako se odzivajo na okolje
Oblikovana celuloza je ustvarjena iz naravnih rastlinskih vlaken, vključno s sladkornim trsom, starim papirjem in bambusovimi vlakni. Njegova tri{1}}dimenzionalna mrežasta vlaknasta struktura mu daje posebne lastnosti, zaradi katerih absorbira vlago. Na površini vlaken je veliko polarnih skupin, kot so hidroksilne skupine (-OH). Te skupine lahko vzpostavijo vodikove vezi z molekulami vode in aktivno absorbirajo vlago iz zraka, ko je zrak vlažen. Eksperimentalni podatki kažejo, da lahko neobdelana naravna celuloza doseže stopnjo absorpcije vlage 12,3 % v 24 urah pri 90 % vlažnosti, kar povzroči 65 % zmanjšanje trdnosti materiala. Ta lastnost je včasih oteževala uporabo v električni embalaži.
Možne nevarnosti vpijanja vlage za elektronsko blago:
Korozija delov: Ko je vlažnost nad 60 %, lahko kovinski kontakti oksidirajo, zaradi česar je stik slab.
Kopičenje statične elektrike: Ko vlakna absorbirajo vlago, se njihova površinska odpornost zmanjša, kar lahko povzroči elektrostatično razelektritev (ESD).
Strukturna okvara: Ko blažilna blazinica absorbira vlago, spremeni obliko, zaradi česar je manj učinkovita pri zaščiti pred potresi med premikanjem.
2, Tehnološki preboj: sprememba od pasivnega vpijanja vlage do aktivnega zaustavljanja
Industrija je zgradila -tridimenzionalni{1}}sistem za zaščito pred vlago, ki preprečuje vdor vlage. To je bilo storjeno s tremi glavnimi metodami: spreminjanje materialov, uvedba novih postopkov in izboljšanje strukture.
1. Hidrofobna sprememba vlaken: vodotesna pregrada na molekularni ravni
Tehnologija kemičnega cepljenja dodaja hidrofobne skupine, vključno s fluoroogljikovimi verigami in siloksani, na površino vlaken. To preprečuje, da bi se molekule vode oprijele hidroksilnih skupin. Na primer, podjetje je izdelalo čistilec plastike za papir, ki lahko spremeni površinski kontaktni kot vlaken z 0 stopinj na 120 stopinj. Stopnja absorpcije vlage se zmanjša z 12,3 % na 4,5 % po 24-urnem bivanju v prostoru z 90 % vlažnostjo, medtem ko se stopnja ohranjanja trdnosti poveča s 35 % na 85 %. Ta metoda je bila uporabljena za pakiranje baterij Huawei Mate 60. Z dodajanjem modifikatorjev pasti je notranja embalaža dobila vodotesno oceno IPX3.
2. Tehnologija nano premaza: "nevidni oklep" za zaščito površin
Oblikovana površina celuloze je bila prekrita z nano hidrofobno plastjo bodisi s tehniko plazemskega razprševanja ali sol gel tehnike. Embalaža Apple iPhone 15 ima na primer nano hidrofobni premaz s prevodnim sredstvom saj. Ta premaz ne le ščiti pred statično elektriko s površinskim uporom, manjšim od 10 ⁹ Ω, ampak poskrbi tudi za vodoodpornost telefona na raven IPX4 s kontaktnim kotom 150 stopinj. Ta premaz lahko prenese več kot 500-kratno trenje kot standardni površinski premazi (<100 times).
3. Zasnova strukturne optimizacije: "Nadzor mikrookolja" za nadzor vlažnosti
Uporabite orodja za simulacijo, da izboljšate strukturo embalaže in na pomembnih mestih dodajte luknje, ki omogočajo dihanje, in komore za sušilno sredstvo. Na primer, embalaža za polnilne postaje Tesla ima dvo-plastno oblikovano strukturo iz celuloze. Zunanja plast je ojačana s prevodnimi vlakni za zaščito pred udarci, notranja plast pa ima zračne kanale-v obliki satja in silikonsko sušilno sredstvo za ohranjanje vlažnosti znotraj embalaže med 40 % in 50 %, kar izpolnjuje zahteve stopnje zaščite IP65.
3, Industrijska uporaba: celotno testiranje scenarijev od potrošniške elektronike do industrijske opreme
Tehnologija oblikovane celuloze,-odporna na vlago, si je utrla pot v številne dele verige elektronske industrije. Njegova vzdržljivost je bila dokazana s strogim testiranjem in-primeri iz resničnega sveta.
1. Zabavna elektronika: "zaščitni ščit" za dele, ki morajo biti zelo natančni
Embalaža mobilnega telefona: Modul kamere ene znamke se je opraskal zaradi elektrostatične adsorpcije, kar je podjetje stalo več kot 8 milijonov juanov na leto. Po uporabi prevodnih vlaken 4:3 grafit/saje se je površinski upor zmanjšal na 10 ⁴ Ω, izkoristek produkta pa se je povečal z 92 % na 98,5 %.
Embalaža za slušalke: Embalaža polževega vsadka Cochlear je izdelana iz celuloze, ki je antibakterijska in anti{0}}statična, ima površinsko odpornost < 10 ΩΩ in je prevlečena z nano srebrovimi ioni. V prostoru s 85% vlažnostjo se lahko hrani 72 ur, ne da bi izgubil svojo sposobnost delovanja.
2. Industrijska oprema: "seizmična trdnjava" za velike dele
Tesla za polnilno embalažo uporablja -odporno na vlago celulozo in je prestala transportno testiranje ISTA 3A. Notranji deli niso zarjaveli in konstrukcija ni spremenila oblike po 1000 kilometrih prevoza v okolju z 90% vlažnostjo.
Strežniška embalaža: strežniška embalaža Lenovo ThinkSystem uporablja tehnologijo vakuumskega adsorpcijskega oblikovanja. Debelina stene je dosledna znotraj 0,1 mm, embalaža pa ima kartice za zaznavanje vlažnosti, ki spremljajo vlažnost med pošiljanjem.
3. Medicinska elektronika: »varuh« čistih krajev
Embalaža inzulinske črpalke družbe Medtronic je izdelana iz materialov,-odpornih proti vlagi in ima medicinski certifikat ISO 13485. Hraniti ga je mogoče 30 dni v prostoru s 75% vlažnostjo, vlaga v embalaži pa se ne spremeni za več kot 5%, da ostane oprema sterilna.
