Textile interconnections : A comparative study of conductive materials in textile applications

Ledningsbanor syftar till att föra ström eller digitala signaler mellan elektroniska komponenter. Traditionellt brukar ledare av solid metall användas, då metall har låg resistans och lämpar sig bra som strömledare. I denna studie utforskas möjlig-heten för olika material att fungera som textila ledningsbanor. Textila ledningsba-nor behövs bland annat i medicinska plagg med sensorer. En ledningsbana som ska vara i ett plagg måste både vara tvättbar och flexibel. I denna studie har tre konduktiva garner testats; Bekinox VN 12/2*275 /175S, Shi-eldex 235/34 och Highflex 3981 7*1 Silver. Ett textilt band med fyra ledningsba-nor i, OHM-e-12-L-1, från företaget Ohmatex har också utvärderats samt har det undersökts om det är möjligt att använda konduktiv silikon, Elastosil LR 3162 A/B, som en ledningsbana. För att ta reda på hur de konduktiva materialen tål tvätt har tvättester utförts där resistansen efter tvätt har mätts. En metod har utvecklats som går ut på att undersöka om konduktiviteten försämras när materialet utsätts för mekaniskt deformation vid en böjrörelse. Det har även testats om en silikonbe-läggning med Dow Corning 3140 RTV Coating kan förhindra en eventuell höjning av resistansen efter testerna och resultaten har jämförts med de prover som inte varit belagda. Beläggningen isolerar även garnerna och därför har även det testats att använda Elastosil som kontaktpunkter för de belagda garnerna. Bekinox klarar både tvätt och böjningstest bra. Shieldex resistans höjs efter tvätt men silikonbeläggningen har en skyddande effekt. Shieldex klarar böjningstestet bra och resistansen ändras knappt. Highflex klarar tvättesterna och har väldigt låg resistans men är känslig mot mekanisk deformation och skadas i böjningstesterna. Där har inte beläggningen en skyddande effekt. Elastosil är inte lämplig som led-ningsbana och fungerar inte som kontaktpunkter. Elastosil visar sig däremot ha god härdighet mot både tvätt och böjning. Bandet från Ohmatex fungerar bra både efter tvätt och böjningstester och är lämplig som ledningsbana.Interconnections are electrical conductive tracks that aim to transport electricity or digital signals between components in a circuit. The conventional way of doing this is to use connections of solid metal, since they have low electrical resistance and are thereby suitable conductors. In this study, different materials have been investigated for their suitability to be used as textile interconnections. Textile in-terconnections are needed in for instance medical measuring equipment garments. A textile interconnection in a garment needs to withstand washing and bending. In this study three conductive yarns are tested; Bekinox VN 12/2*275/175S, Shieldex 235/34 and Highflex 3981 7*1 Silver. A textile interconnection narrow fabric with four copper wires within, OHM-e-12-L-1, by the company Ohmatex has also been investigated. The conductive silicon Elastosil LR 3162 A/B has also been investigated for its suitability to fit as textile interconnection and as electrical contact with conductive yarns. Washing tests have been made to investigate how the materials electrical resistance is affected by washing. To measure and under-stand the materials flexibility and how the resistance is affected by bending of the material, the materials have been bended in a bending apparatus that has been developed in this study. It has also been investigated whether or not a silicon coat-ing, Dow Corning 3140 RTV Coating, of the yarns may protect them from the chemical and mechanical wearing of washing and bending. The change in re-sistance has then been compared to values of the uncoated yarns. Since the coat-ing is electrically isolating the yarns, screen printed contact points of Elastosil has been added and investigated. Bekinox withstands both washing and bending well. The electrical resistance of Shieldex increases by washing, but the silicon coated yarns increase less than the uncoated yarns. Shieldex withstands the bending test well and the change in re-sistance is low. Highflex passes the washing test well and has very low resistance. But the Highflex yarn is sensitive to mechanical deformation and gets damaged by the bending test. The silicon coating has no protecting effect here. Elastosil is not suitable as an interconnection and the contact points by Elastosil are neither working well together with the conductive yarns. But Elastosil do withstands both the washing and bending test well. The conductive narrow fabric by Ohmatex withstands both the washing and bending test well and it is suitable as an inter-connection