Jak vodivá vodivá vodivost tkaniny a prodyšnosti tkanin s horkým vzduchem?

Jako nový funkční materiál, Vodivá látka s horkým vzduchem se široce používá v inteligentních nosicích, lékařských monitorováních, automobilových interiérech a elektronických zařízeních. Jeho největším rysem je, že může poskytnout materiálu vynikající vodivost při zachování lehkosti, měkkosti a prodyšnosti tradičních ne tkanin. V praktických aplikacích se však, jak zlepšit vodivost, aniž by se obětovala její prodyšnost, se stala klíčovým technickým problémem při návrhu a výrobě materiálu.

1. Základní struktura a princip vodivé tkaniny s horkým vzduchem
Vodivá látka, která není tkanin s horkým vzduchem, je obvykle vyrobena z polymerních materiálů, jako je polyester (PET) a polypropylen (PP) jako základní materiál, a je připraven přidáním vodivých plniv (jako je uhlíková černá, grafen, kovové nanočástice nebo vodivé polymery). Proces formování používá technologii horkého vzduchu k částečně roztavení a spojením vláken přes vysokoteplotní proudění vzduchu a vytvoří trojrozměrnou porézní strukturu.

Tato struktura nejen zajišťuje mechanickou sílu a flexibilitu materiálu, ale také si zachovává velké množství mikroporézních kanálů, čímž se dosáhne dobré prodyšnosti. Vodivý výkon závisí na distribučním stavu vodivého plniva ve vláknové síti a na vodivé cestě vytvořené jeho propojením.

2. mechanismus rozporu a rovnováhy mezi vodivostí a propustností vzduchu
V designu materiálu je často určitý rozpor mezi vodivostí a propustností vzduchu:

Požadavky na vodivost: Aby se získala vyšší vodivost, je obvykle nutné zvýšit obsah vodivých plniv nebo zvýšit jejich konektivitu v matrici, což může způsobit vyplnění nebo blokování mezer na vlákna.

Požadavky na propustnost vzduchu: Propustnost vzduchu závisí na poměru prázdnoty a struktuře pórů uvnitř materiálu. Pokud jsou vodivé plnivy distribuovány příliš hustě, bude se redukována poréznost a bude ovlivněna cirkulace vzduchu.
Proto, aby bylo dosaženo rovnováhy mezi nimi, je nutné začít z následujících aspektů:

Optimalizujte typ a podíl vodivých plniv
Výběr vodivých plniv s vysokým poměrem stran a prahem nízké perkolace (jako jsou uhlíkové nanotrubice, grafen) mohou dosáhnout lepší vodivosti při nižším množství přidání, čímž se sníží dopad na strukturu propustnosti vzduchu.

Regulace uspořádání vláken a struktury pórů
Během procesu vazby horkého vzduchu je stupeň vazby mezi vlákny řízen nastavením rychlosti proudění vzduchu, teploty a časem, aby se zajistila tvorba stabilní třírozměrné kosterní struktury při zachování dostatečného prostoru pórů.
Návrh složené struktury
Vodivá vrstva a prodyšná vrstva jsou navrženy složeně, jako je potažení povrchu vodivými materiály nebo uspořádání vodivých vláken a běžných vláken ve vrstvách, která mohou dosáhnout místní vodivé funkce, aniž by to ovlivnilo celkovou prodyšnost.
Zavedení mikroporézního procesu léčby
Po vytvoření materiálu je mikroporézní struktura dále tvořena fyzikálními nebo chemickými metodami, což pomáhá zlepšit prodyšnost, aniž by výrazně ovlivnila integritu vodivé sítě.

3. výkon a ověření v praktických aplikacích
V inteligentních nositelných zařízeních se vodivé tkaniny s horkým vzduchem často používají pro flexibilní senzory, topné prvky nebo antistatické tkaniny. Tyto scénáře aplikací mají vysoké požadavky na pohodlí materiálu, takže prodyšnost nelze ignorovat.

Experimentální údaje ukazují, že optimalizovaná vodivá látka s horkým vzduchem má odpor menší než 10^3 Ω · cm a propustnost vzduchu více než 50 l/(m² · s), která plně splňuje potřeby komfortu s lidským nošením. Kromě toho může materiál stále udržovat stabilní vodivé vlastnosti po opakovaném ohybu a protahování, což ukazuje na dobrou odolnost.

Vodivé horké vzduch, které netkaly tkaniny, vykazují velký potenciál při vyvážení vodivosti a prodyšnosti. Prostřednictvím kolaborativní inovace technologie vědy a zpracování materiálů můžeme nejen vyřešit funkční omezení tradičních materiálů, ale také rozšířit jejich aplikační hranice v rozvíjejících se oborech. V budoucnu, jak technologie pokračuje v postupu, budou takové materiály hrát důležitější roli v oblasti inteligentních textilií a flexibilní elektroniky.