Tradicionalni grelni element je toga, vroča struktura, sestavljena iz kovinskih žic, keramične izolacije in fiksnih ohišij. Pri aplikacijah, kot so oblačila za-obnovo mišic po vadbi ali medicinski toplotni ovoji, ta togost postane omejitev in ne prednost. Pojavila se je nova generacija toplotne tehnologije, v kateri so grelni elementi izdelani kot tanka, prožna vezja, ki se obnašajo kot tkanina sama. Pri tem pristopu je anatisnjeno PTFE grelno vezje pametno tekstilno nosljivosistem nastane z nanašanjem prevodnih črnil na osnovi PTFE- neposredno na tekstilne podlage, kar omogoča brezhibno, konformno porazdelitev toplote.
Prehod s togih grelnikov na fleksibilne toplotne tkanine
Omejitve običajnih grelnih elementov
Tradicionalni grelci so običajno:
Debel in mehansko tog
Omejen polmer upogiba
Težko se vključi v oblačila
Dovzeten za lokalno pregrevanje v neenakomernih kontaktnih pogojih
Te značilnosti omejujejo njihovo uporabo v nosljivih sistemih, kjer se zahtevajo prilagodljivost, udobje in možnost pranja.
Pojav tiskanih grelnih površin
Tiskana toplotna vezja omogočajo vgradnjo funkcije ogrevanja neposredno v tkanine. Namesto sestavljanja ločenih žic ali tuljav se električne poti oblikujejo s postopki aditivnega tiskanja, ki ustvarjajo neprekinjeno uporovno mrežo po tekstilni površini.
Toplota je kot vzorec natisnjena na blago, tiha, nevidna in popolnoma prilagodljiva plast udobja.
Materiali in konstrukcija tiskanih PTFE grelnih vezij
Prevodna PTFE-karbonska kompozitna črnila
Jedro tehnologije je posebej oblikovano prevodno črnilo, ki je običajno sestavljeno iz:
PTFE matrica za kemično stabilnost
Prevodni-delci na osnovi ogljika za uporovno segrevanje
Polimerna veziva za oprijem na tekstilna vlakna
To črnilo se uporablja z:
Sitotisk za-enotnost velikih površin
Inkjet tiskanje za natančno toplotno vzorčenje
Ko se strdi, natisnjena mreža tvori stabilno uporovno grelno plast.
Fleksibilne tekstilne podlage
Običajni substratni materiali vključujejo:
Tkanine iz poliestra
Najlonski tekstil
Mešana tehnična vlakna
Ti materiali zagotavljajo mehansko prožnost, zračnost in združljivost s procesi izdelave oblačil.
Enkapsulacija in inženiring pralnosti
Integracija zaščitnega PTFE sloja
Po tiskanju je ogrevalni krog obložen s tanko zaščitno PTFE folijo. Ta enkapsulacijski sloj služi več funkcijam:
Električna izolacija
Pregrada za vlago
Kemična odpornost
Mehanska zaščita pred upogibanjem in obrabo
Enkapsulacija je ključna za vzdržljivost mehanskih in kemičnih napadov pralnega stroja.
Brez tega sloja bi ponavljajoče se pranje hitro poslabšalo prevodnost in mehansko celovitost.
Mehanska vzdržljivost
Končna struktura je običajno:
Debelina manj kot 1 mm
Zelo prilagodljiv v več upogibnih oseh
Sposoben preživeti na tisoče ciklov upogibanja
Odporen na razpoke pri ponavljajočih se deformacijah
Električna in toplotna zmogljivost
Nizko{0}}napetostno delovanje
Odpornost tiskanega PTFE vezja je mogoče natančno oblikovati tako, da se ujema z varnimi nizko{0}}napetostnimi enosmernimi napajalnimi sistemi. Tipična operacija vključuje:
Paketi-na baterijski pogon
Nizko{0}}napetostni enosmerni napajalnik (standardni obsegi prenosne elektronike)
Porazdeljene uporovne grelne cone
To omogoča integracijo v nosljive sisteme brez izpostavljenosti omrežni napetosti.
Enakomerna porazdelitev toplote
Za razliko od žičnih-grelnikov, ki lahko ustvarijo vroče točke, tiskana vezja omogočajo:
Enakomerna površinska porazdelitev toplote
Conski toplotni nadzor
Zmanjšani lokalni temperaturni gradienti
Izboljšano udobje uporabnika v nosljivih aplikacijah
Integracija v Smart Textiles in Wearables
Medicinske in terapevtske aplikacije
Tiskani PTFE ogrevalni sistemi se vedno bolj uporabljajo v:
Obloge za zdravljenje sklepov
Oblačila za regeneracijo mišic
Tekstil za podporo krvnega obtoka
Naprave za-rehabilitacijo po poškodbah
Nadzorovano dovajanje toplote podpira dosledno in lokalizirano toplotno terapijo.
Nosljivi sistemi za potrošnike
Dodatne aplikacije vključujejo:
Ogrevane jakne in rokavice
Zaščitna-oblačila za hladno vreme
Prilagodljivi toplotni posteljni sistemi
Tekstil za avtomobilske sedeže
Ti sistemi zagotavljajo lahko, nemoteče ogrevanje brez togih komponent.
Vloga PTFE v nosljivih ogrevalnih sistemih
Odpornost na kemikalije in okolje
PTFE prispeva:
Visoka kemična inertnost
Odpornost na detergente in pralna sredstva
Nizka površinska energija, ki zmanjšuje oprijem kontaminacije
Dolgotrajna stabilnost pri ponavljajočih se ciklih čiščenja
Te lastnosti so ključnega pomena za tekstilne-sisteme, ki so izpostavljeni pogostemu pranju in izpostavljenosti okolju.
Trendi proizvodnje in razširljivosti
Pristopi aditivne proizvodnje
Tehnologija tiskanega grelnika se ujema s prilagodljivimi proizvodnimi metodami:
Obdelava-za-zvitkom
Avtomatizirane linije za tiskanje tekstila
Prilagajanje digitalnega vzorca
To podpira množično proizvodnjo termo oblačil po meri.
Prilagodljivost oblikovanja
Toplotni vzorci so lahko:
Območje za-specifično ogrevanje telesa
Gradient-nadzorovan za optimizacijo udobja
Integriran s senzorji za povratne sisteme
Zaključek
Fleksibilni ogrevalni sistemi s potiskanim PTFE spreminjajo toplotno tehnologijo z vdelavo nadzorovane proizvodnje toplote neposredno v tekstilne strukture. S prevodnimi PTFE-ogljikovimi črnili, zaščitnimi plastmi inkapsulacije in nizko{2}}napetostnim delovanjem ti sistemi dosegajo lahko, pralno in zelo prilagodljivo funkcijo ogrevanja, primerno za nosljive aplikacije.
Kotnatisnjeno PTFE grelno vezje pametno tekstilno nosljivoTehnologije se še naprej razvijajo, toplotno udobje se vedno bolj integrira neposredno v arhitekturo tkanin, kar omogoča novo generacijo nevsiljivih, odzivnih in-osredotočenih ogrevalnih rešitev. Prihodnost osebnega udobja se plast za plastjo tiska na oblačila, ki jih nosimo v vsakdanjem življenju.
