Comment le tissu conducteur non tissé équilibre la conductivité et la respirabilité?

En tant que nouveau matériau fonctionnel, Tissu conducteur non tissé à l'air chaud est largement utilisé dans les appareils portables intelligents, la surveillance médicale, les intérieurs automobiles et l'équipement électronique. Sa plus grande caractéristique est qu'il peut donner au matériau une excellente conductivité tout en maintenant la légèreté, la douceur et la respirabilité des tissus non tissés traditionnels. Cependant, dans les applications pratiques, la façon d'améliorer la conductivité sans sacrifier sa respirabilité est devenue un problème technique clé dans la conception et la fabrication des matériaux.

1. Structure de base et principe du tissu conducteur non tissé à l'air chaud
Le tissu conducteur non tissé à l'air chaud est généralement composé de matériaux de polymère tels que le polyester (TEP) et le polypropylène (PP) comme matériau de base, et est préparé en ajoutant des charges conductrices (comme le noir de carbone, le graphène, les nanoparticules métalliques ou les polymères conducteurs). Son processus de moulage utilise la technologie de liaison à l'air chaud pour fondre et lier partiellement les fibres à travers le flux d'air à haute température pour former une structure poreuse tridimensionnelle.

Cette structure assure non seulement la résistance mécanique et la flexibilité du matériau, mais conserve également un grand nombre de canaux microporeux, réalisant ainsi une bonne respirabilité. La performance conductrice dépend de l'état de distribution du remplissage conducteur dans le réseau de fibres et du chemin conducteur formé par son interconnexion.

2. Le mécanisme de contradiction et d'équilibre entre la conductivité et la perméabilité de l'air
Dans la conception des matériaux, il y a souvent une certaine contradiction entre la conductivité et la perméabilité de l'air:

Exigences de conductivité: Afin d'obtenir une conductivité plus élevée, il est généralement nécessaire d'augmenter le contenu des charges conductrices ou d'améliorer leur connectivité dans la matrice, ce qui peut entraîner le remplissage ou bloquer les lacunes des fibres.

Exigences de perméabilité de l'air: la perméabilité de l'air dépend du rapport vide et de la structure des pores à l'intérieur du matériau. Si les charges conductrices sont distribuées trop densément, la porosité sera réduite et la circulation de l'air sera affectée.
Par conséquent, pour atteindre un équilibre entre les deux, il est nécessaire de commencer les aspects suivants:

Optimiser le type et la proportion de charges conductrices
Le choix des charges conductrices avec un rapport d'aspect élevé et un faible seuil de percolation (comme les nanotubes de carbone, le graphène) peut obtenir une meilleure conductivité à une quantité d'addition plus faible, réduisant ainsi l'impact sur la structure de perméabilité de l'air.

Réglementation de l'arrangement des fibres et de la structure des pores
Pendant le processus de liaison de l'air chaud, le degré de liaison entre les fibres est contrôlé en ajustant la vitesse du débit d'air, la température et le temps pour assurer la formation d'une structure squelette à trois dimensions stable tout en conservant suffisamment d'espace de pores.
Conception de la structure composite
La couche conductrice et la couche respirante sont conçues de manière composée, telles que le revêtement de la surface de matériaux conductrices, ou la disposition des fibres conductrices et des fibres ordinaires dans les couches, qui peuvent atteindre la fonction conductrice locale sans affecter la respirabilité globale.
Présentation du processus de traitement microporeux
Une fois le matériau formé, la structure microporeuse est en outre formée par des méthodes physiques ou chimiques, ce qui aide à améliorer la respirabilité sans affecter de manière significative l'intégrité du réseau conducteur.

3. Performance et vérification dans les applications pratiques
Dans les dispositifs portables intelligents, des tissus conducteurs non tissés à l'air chaud sont souvent utilisés pour les capteurs flexibles, les éléments de chauffage ou les tissus antistatiques. Ces scénarios d'application ont des exigences élevées pour le confort du matériau, de sorte que la respirabilité ne peut pas être ignorée.

Les données expérimentales montrent que le tissu optimisée non tissé à l'air chaud conducteur a une résistivité inférieure à 10 ^ 3 Ω · cm et une perméabilité d'air de plus de 50 l / (m² · s), qui répond pleinement aux besoins du confort de port humain. De plus, le matériau peut toujours maintenir des propriétés conductrices stables après une flexion et un étirement répétés, montrant une bonne durabilité.

Les tissus conducteurs non tissés à l'air chaud montrent un grand potentiel dans l'équilibre de la conductivité et de la respirabilité. Grâce à l'innovation collaborative de la science des matériaux et de la technologie de traitement, nous pouvons non seulement résoudre les limitations fonctionnelles des matériaux traditionnels, mais aussi étendre leurs limites d'application dans les domaines émergents. À l'avenir, alors que la technologie continue de progresser, ces matériaux joueront un rôle plus important dans les domaines des textiles intelligents et de l'électronique flexible.