一,Los genes anti-estáticos de las fibras naturales: desde su estructura física hasta sus características materiales
El papel usado, el bagazo de caña de azúcar y la fibra de bambú son fibras vegetales naturales que se utilizan para fabricar pulpa moldeada. La estructura de fibra de red tridimensional-de la pulpa moldeada proporciona propiedades anti-estáticas naturales. El coeficiente de fricción entre las fibras es mínimo y la superficie de las fibras vegetales tiene grupos polares, como grupos hidroxilo, que pueden proporcionar vías conductoras débiles y evitar que se acumule carga estática. Los datos experimentales indican que la resistividad superficial de la pulpa cruda moldeada sin tratamiento antiestático puede alcanzar valores entre 10¹¹ y 10¹² Ω·cm. Si bien esto no satisface completamente los requisitos de protección para equipos electrónicos, representa una mejora sustancial con respecto a la espuma EPS tradicional, que tiene una resistividad superficial superior a 10¹ Ω·cm.
Más importante aún, las fibras naturales pueden controlar la humedad dentro del paquete ya que dejan pasar el agua. Cuando la humedad del aire se mantiene entre el 40% y el 60%, las moléculas de agua que se adhieren a la superficie de la fibra pueden formar una película conductora. Esto hace que sea aún menos probable que se acumule electricidad estática. Esta propiedad permite que la pulpa moldeada mantenga activamente estable el microambiente dentro del embalaje mientras las piezas electrónicas de precisión se almacenan durante mucho tiempo. Esto evita que los cambios de humedad causen incidentes de descarga electrostática (ESD).
2, Cambios en la tecnología anti-estática: de cubrir la superficie a cambiar la lechada
Para cumplir con los exigentes criterios de los dispositivos electrónicos en cuanto a rendimiento anti-estático, la tecnología de pulpa moldeada ha desarrollado tres rutas técnicas principales:
1. Se agrega un agente anti-estático a la suspensión, que es una solución básica.
Cuando se añaden alquilsulfatos y polímeros zwitteriónicos a la pulpa durante el proceso de fabricación de pulpa, pueden producir una red conductora en la superficie de las fibras. Por ejemplo, el agente antiestático interno de Shandong Juli funciona utilizando grupos polares para extraer la humedad del aire, creando una ruta conductora dinámica y manteniendo la resistividad de la superficie de la pulpa moldeada en 10 ⁶ -10 ⁹ Ω· cm. El efecto antiestático dura más de 12 meses. Este método sólo cuesta entre 0,3 y 0,5 yuanes por kilogramo, lo que supone un 60% menos que la antigua forma de recubrir las cosas desde el exterior. También funciona bien con materiales naturales como el bagazo de caña de azúcar y la fibra de bambú, y no cambia la forma en que se descompone la sustancia.
2. Tecnología de compuestos de fibras conductoras: creación de una red conductora tridimensional-
La industria ha creado tecnología de refuerzo de fibra compuesta de grafito/negro de carbón para situaciones que requieren una precisión muy alta, incluidas baterías y semiconductores de nueva energía. Un batidor de turbina distribuye uniformemente las fibras conductoras por toda la pulpa, creando un canal conductor tridimensional-. Esto puede reducir la resistividad del volumen hasta 0,015 Ω · cm. Después de que una determinada marca de teléfono móvil empleara una proporción de 4:3 de fibras de grafito/negro de carbón, la resistencia de la superficie del revestimiento del embalaje bajó a 10 ⁴ Ω. Esto solucionó el problema de rayado causado por la adsorción electrostática en el módulo de la cámara. El rendimiento del producto aumentó del 92% al 98,5%.
3. Nuevas ideas para revestimientos de superficies: un gran paso adelante en la integración funcional
La industria ha creado recubrimientos compuestos multifuncionales para satisfacer las necesidades de recubrimientos que sean anti-estáticos, impermeables y resistentes al aceite. Por ejemplo, rociar un recubrimiento nanohidrófobo con un agente conductor de negro de carbón sobre la superficie del moldeado de pulpa puede crear un canal de descarga electrostática y hacer que la superficie sea impermeable al hacer que el ángulo de contacto sea de 150 grados. Cuando se utiliza esta tecnología para empaquetar un dispositivo médico determinado, la resistencia de la superficie del empaque es menor o igual a 10 ⁸ Ω y cumple con el nivel de impermeabilidad IPX4 y la certificación médica ISO 13485.
3, cubre muchos tipos de aplicaciones, desde electrónica de consumo hasta equipos industriales.
Las propiedades anti-estáticas de la pulpa moldeada han permeado toda la cadena de la industria de equipos electrónicos:
En el mundo de la electrónica de consumo, el embalaje de la serie Apple iPhone 15 está hecho 100 % de materiales a base de fibra-. Para obtener una resistencia superficial inferior o igual a 10 ΩΩ, se añaden productos químicos anti-estáticos a la suspensión. Cuando se combina con la tecnología de prensado húmedo, se crea una capa amortiguadora que se adapta perfectamente a la forma del teléfono. Esto no solo protege las piezas del daño causado por la adsorción electrostática, sino que también mejora la experiencia de desempaquetado.
Las estaciones de carga Tesla vienen con una construcción de moldeo de pulpa de doble-capa en el área de equipos industriales. Para que la capa exterior sea resistente-a los impactos, se añaden fibras conductoras. Para proteger la placa de circuito, la capa interior está cubierta con un revestimiento anti-estático. Las pruebas de transporte ISTA 3A han demostrado que la capacidad de carga de una sola caja es ahora un 60% mayor que con el embalaje de plástico.
Los implantes cocleares Cochlear están empaquetados con un moldeado pulpar antibacteriano y antiestático en el área médica-de alta gama. La resistencia de la superficie es < 10 ⁸ Ω y los implantes están recubiertos con nano iones de plata para una doble protección. Esto mantiene el ambiente estéril y protege los componentes precisos.
