一, Hvers vegna náttúrulegar trefjar gleypa vatn: Eðlis- og efnafræðilegir eiginleikar þeirra
Úrgangspappír, sykurreyrbagasse og bambustrefjar eru allar náttúrulegar plöntutrefjar sem eru notaðar til að búa til mótað kvoða. Þrívídd nettrefja uppbygging efnisins gefur því ótrúlega vatnsgleypni. Yfirborð trefjanna hefur mikið af skautuðum hópum, svo sem hýdroxýlhópum (-OH), sem geta myndað vetnistengi við vatnssameindir. Þetta þýðir að trefjar geta tekið virkan í sig raka úr loftinu á rökum stöðum. Tilraunagögn benda til þess að ómeðhöndluð innfædd kvoðamót geti náð 12,3% rakaupptökuhraða eftir 24 klukkustundir í 90% raka umhverfi, sem leiðir til 65% minnkunar á efnisstyrk. Þessi eiginleiki hafði jafnan takmarkað notkun þess á sviði rafrænna umbúða.
Helstu atriði sem hafa áhrif á það:
Trefjartegund: Bambustrefjar hafa sterkari kristöllun og gleypa vatn 15% til 20% minna en viðarmassa.
Long fibres (>3mm) eru ofin þéttari saman, sem þýðir að það tekur lengri tíma að gleypa vatn og frásogshraði þeirra er 30% lægri.
Raki umhverfisins: Hraðinn sem vatn frásogast með hækkar um mikið fyrir hverja 20% hækkun á rakastigi;
Hitastig: Þegar hitastigið fer yfir 40 gráður hraðar hitauppstreymi trefjasameinda og hraðinn sem þær gleypa vatn hækkar um 25%.
2, Fjórar helstu hætturnar af því hversu fljótt vatn kemst í rafrænar vöruumbúðir
1. Bilun í uppbyggingu: Frammistaða biðminni fellur niður eins og klettur
Þegar rakastigið er yfir 60% lækkar teygjustuðull kvoðamótunar um 42% og mikilvæga beygjuálagið lækkar um 38%. Þegar ákveðin tegund farsímaumbúða var geymd á stað með 85% raka í 72 klukkustundir, beygðist púðinn um 5,2 mm. Þetta olli því að skjáskemmdahlutfallið hækkaði úr 0,8% í 18% í 1,2 metra fallprófi.
2. Tæring íhluta: Málmsnertingar oxast hraðar.
Yfirborðsviðnám trefjanna lækkar úr 10 ¹² Ω í 10 ⁶ Ω eftir að þær draga í sig raka. Þetta skapar örstraum sem flýtir fyrir málmoxun. Eftir 48 klukkustundir í herbergi með 90% raka, jókst USB-C tengiviðnám ákveðinnar fartölvutegundar um 300%, sem gerir hana 60% óhagkvæmari við hleðslu.
3. Rafstöðuáhætta: Líkurnar á ESD óhöppum aukast mikið
Trefjaryfirborðið verður leiðandi þegar það gleypir í sig blautu, en ef rakastiginu er ekki haldið á milli 30% og 80% getur það í raun valdið því að truflanir myndast. Þegar þau voru opnuð losaði ákveðin tegund heyrnartóla 2,3kV af rafstöðueiginleika, sem skemmdi Bluetooth-eininguna varanlega. Þetta gerðist vegna þess að heyrnartólunum var pakkað í andrúmsloft með 25% raka.
4. Myglavöxtur: Líffræðileg mengun setur öryggi vörunnar í hættu
Þegar rakastigið er hærra en 70%, spíra myglugró á yfirborði kvoðamótunar á hraðanum 92%. Eftir að hafa verið geymd á svæði með 85% raka í 30 daga, reyndust fimm skaðlegar bakteríur, eins og Aspergillus niger og Penicillium, í umbúðum ákveðinnar tegundar lækningatækja. Þetta leiddi til þess að varan var innkölluð.
3, Iðnaðarlausn: breyting frá óvirkri vernd í virka stjórn
1. Trefjabreytingartækni: vatnsheldur hindrun á sameindastigi
Efnaígræðslutækni bætir vatnsfælnum hópum (svo sem flúorkolefniskeðjum og siloxönum) við yfirborð trefja til að koma í veg fyrir að vatnssameindir festist við hýdroxýlhópa. Til dæmis framleiddi fyrirtæki pappírsplasthreinsitæki sem getur breytt yfirborðssnertihorni trefja úr 0 gráðu í 120 gráður. Rakauppsogshlutfallið lækkar úr 12,3% í 4,5% eftir 24 klukkustundir í herbergi með 90% raka, á meðan styrkurinn eykst úr 35% í 85%. Þessi tækni hefur verið notuð til að pakka Huawei Mate 60 rafhlöðum og innri umbúðirnar eru með IPX3 vatnsheldri flokkun.
2. Nano húðunartækni: "ósýnileg brynja" sem verndar yfirborð
Mótað kvoðayfirborð var þakið nanó vatnsfælnu lagi með því að nota annaðhvort plasma úða eða sol gel tækni. Umbúðir Apple iPhone 15, til dæmis, eru með nanó vatnsfælni húð með kolsvarta leiðandi efni. Þessi húðun verndar ekki aðeins gegn stöðurafmagni með yfirborðsviðnám sem er minna en 10 ⁹ Ω, heldur gerir það símann vatnsheldan að IPX4 stigi með snertihorni upp á 150 gráður. Þessi húðun þolir meira en 500 sinnum meiri núning en venjulega yfirborðshúð (<100 times).
3. Byggingarhagræðingarhönnun: "Microenvironment control" til að stjórna rakastigi
Notaðu eftirlíkingartæki til að bæta pökkunarbygginguna og bættu við öndunargötum og hólfum fyrir þurrkefni á mikilvægum stöðum. Umbúðirnar fyrir Tesla hleðslustöðvar, til dæmis, nota tvöfalda-laga kvoðamótunarbyggingu. Ytra lagið er styrkt með leiðandi trefjum til að gera það ónæmari fyrir höggum og innra lagið er með honeycomb-laga öndunarrásum og sílikonþurrkefni til að halda rakastigi inni í umbúðunum í 40% til 50%, sem uppfyllir kröfur IP65 verndarstigsins.
4. Snjallt eftirlitskerfi: „stafrænn verndari“ sem sendir út viðvaranir í rauntíma
Notkun IoT tækni til að tengja hita- og rakaskynjara til að fá rauntíma eftirlit með-pökkunarumhverfinu. Lenovo ThinkStation miðlara pakkinn, til dæmis, er með Bluetooth rakaskynjara innbyggðan sem gefur frá sér viðvörun þegar rakastigið fer yfir 65% og sendir viðhaldsáminningar í gegnum appið. Þessi tækni dregur úr fjölda skipta sem ekki tekst að afhenda vörur um 76%.
