In che modo la conduttività e la traspirabilità con conduttivo non tessuto non tessuto di tessuto di aria calda?

Come nuovo materiale funzionale, Tessuto conduttivo non tessuto di aria calda è ampiamente utilizzato in dispositivi indossabili intelligenti, monitoraggio medico, interni automobilistici e apparecchiature elettroniche. La sua più grande caratteristica è che può dare al materiale un'eccellente conducibilità mantenendo la leggerezza, la morbidezza e la traspirabilità dei tradizionali tessuti non tessuti. Tuttavia, nelle applicazioni pratiche, come migliorare la conducibilità senza sacrificare la sua traspirabilità è diventato un problema tecnico chiave nella progettazione e produzione dei materiali.

1. Struttura di base e principio del tessuto non tessuto con aria calda conduttiva
Il tessuto conduttivo non tessuto non tessuto è generalmente realizzato con materiali polimerici come poliestere (PET) e polipropilene (PP) come materiale di base e viene preparato aggiungendo riempitivi conduttivi (come nero carbonio, grafene, nanoparticelle di metallo o polimeri conduttivi). Il suo processo di stampaggio utilizza la tecnologia di legame all'aria calda per sciogliere e legare parzialmente le fibre attraverso un flusso d'aria ad alta temperatura per formare una struttura porosa tridimensionale.

Questa struttura non solo garantisce la resistenza meccanica e la flessibilità del materiale, ma conserva anche un gran numero di canali microporosi, ottenendo così una buona traspirabilità. La performance conduttiva dipende dallo stato di distribuzione del riempitivo conduttivo nella rete di fibre e dal percorso conduttivo formato dalla sua interconnessione.

2. La contraddizione e il meccanismo di equilibrio tra conduttività e permeabilità all'aria
Nella progettazione del materiale, c'è spesso una certa contraddizione tra conducibilità e permeabilità all'aria:

Requisiti di conducibilità: per ottenere una maggiore conducibilità, di solito è necessario aumentare il contenuto di riempitivi conduttivi o migliorare la loro connettività nella matrice, che può causare il riempimento o il blocco delle lacune in fibra.

Requisiti di permeabilità all'aria: la permeabilità all'aria dipende dal rapporto vuoto e dalla struttura dei pori all'interno del materiale. Se i riempitivi conduttivi sono distribuiti troppo densamente, la porosità sarà ridotta e la circolazione dell'aria sarà influenzata.
Pertanto, per raggiungere un equilibrio tra i due, è necessario iniziare dai seguenti aspetti:

Ottimizza il tipo e la proporzione di riempitivi conduttivi
La scelta di riempitivi conduttivi con elevati proporzioni e una bassa soglia di percolazione (come nanotubi di carbonio, grafene) può ottenere una migliore conduttività a una quantità di addizione inferiore, riducendo così l'impatto sulla struttura della permeabilità dell'aria.

Regolare la disposizione delle fibre e la struttura dei pori
Durante il processo di legame dell'aria calda, il grado di legame tra le fibre è controllato regolando la velocità di flusso dell'aria, la temperatura e il tempo per garantire la formazione di una struttura scheletrica tridimensionale stabile mantenendo sufficiente spazio dei pori.
Design della struttura composita
Lo strato conduttivo e lo strato traspirante sono progettati in modo compositivo, come il rivestimento della superficie con materiali conduttivi o l'organizzazione delle fibre conduttive e delle fibre ordinarie negli strati, che possono raggiungere la funzione conduttiva locale senza influire sulla traspirabilità generale.
Presentazione del processo di trattamento microporoso
Dopo che il materiale è stato formato, la struttura microporosa è ulteriormente formata da metodi fisici o chimici, il che aiuta a migliorare la traspirabilità senza influenzare significativamente l'integrità della rete conduttiva.

3. Prestazioni e verifica in applicazioni pratiche
Nei dispositivi indossabili intelligenti, i tessuti conduttivi non tessuti sono spesso utilizzati per sensori flessibili, elementi di riscaldamento o tessuti antistatici. Questi scenari di applicazione hanno requisiti elevati per il comfort del materiale, quindi la traspirabilità non può essere ignorata.

I dati sperimentali mostrano che il tessuto non tessuto conduttivo conduttivo ottimizzato ha una resistività inferiore a 10^3 Ω · cm e una permeabilità all'aria di oltre 50 l/(m² · s), che soddisfa completamente le esigenze del comfort di usura umana. Inoltre, il materiale può comunque mantenere proprietà conduttive stabili dopo ripetuti flessioni e allungamenti, mostrando una buona durata.

I tessuti non tessuti con aria calda conduttiva mostrano un grande potenziale nel bilanciamento della conducibilità e della traspirabilità. Attraverso l'innovazione collaborativa della scienza dei materiali e della tecnologia di elaborazione, non possiamo solo risolvere i limiti funzionali dei materiali tradizionali, ma espandere anche i confini delle loro applicazioni nei campi emergenti. In futuro, mentre la tecnologia continua ad avanzare, tali materiali svolgeranno un ruolo più importante nei campi di tessuti intelligenti ed elettronica flessibile.