機能性纖維材料與應用技術專題
夏天涼感、冬天發熱；運動則換件排汗吸濕運動衣……
是的！這些具備功能型的紡織品近年來狂銷熱賣，已成為人們衣櫃中的必備選項。所謂機能性紡織品有哪些?機能性纖維是怎麼做出來的? 機能性纖維還有哪些應用可望改變人們的生活? 7月號(343期)工業材料雜誌特別企劃了「機能性纖維材料與應用技術專題」，為您揭開這些帶給大家更舒適方便的機能纖維材料的神秘面紗。
「機能」(Function) 一詞源自於日本，最早用來強調新素材產出的新機能。機能性涵蓋範圍極廣；包含抗起毛毬、富彈性、免熨燙、抗靜電、抗菌及消臭、吸溼排汗、抗紫外線、遠紅外線、抗電磁波、防蚊、維他命保溼、負離子等等，產品更是包羅萬象。纖維可分為天然纖維與人造纖維，天然纖維為中國的天下，但在機能性纖維的多變化方面，台灣極具優勢；全球知名品牌70%的機能性紡織品皆來自台灣。
近幾年，工研院材化所在纖維科技研發上不斷致力於新素材的開發，並已陸續應用於衣著紡織品上，提供國內紡織業者更多元的需求與選擇。本技術專題將介紹各種不同的機能性纖維材料技術發展與應用，內容豐富而精采。其中「機能性纖維與高性能纖維之原理及其應用產品介紹」一文從素材本身的特性、纖維外觀形狀、纖維內部構造等方向著手，分析纖維材料的機能技術，並舉多款具代表性的機能纖維為例，分析其各項功能。
機能性紡織品的應用範圍廣泛，尤其適合應用在龐大的運動休閒紡織品市場。但是，國內的機能性紡織品很多是利用表面加工的方式來達成，其機能性易經由水洗而漸漸消失，因此，發展長效型機能性纖維是極重要的課題，其中微粒改質為國內近期以來主要生產長效型機能性纖維的方法。「機能性微粒改質纖維及紡織品應用」一文將介紹幾種應用微粒改質技術的機能性纖維商品實例及檢驗規範，並探討微粒在機能性纖維之作用原理及其磨耗問題。
隨高齡化社會來臨、公共衛生安全意識抬頭，加上科技與經濟發展對醫療保健市場之帶動，近年來醫療紡織品蓬勃發展並已逐漸受到重視。在民生工業上被廣泛應用的聚乙烯-乙烯醇(EVOH)，由於具有極佳之血液相容性及生物親和性，近十年來已逐漸應用於醫學領域中。「EVOH纖維之生醫應用」一文將從EVOH具代表性之生醫產品及技術出發，分析其臨床應用方式與需求，提供讀者相關技術與產品資訊，有意切入具潛力的高值生醫領域者此文值得參考。
為提高紡織品之附加價值，透過後整理加工賦予紡織品高機能性及高官感性的產品開發為當前重要課題，其中，在織物的塗佈加工上，聚氨基甲酸酯(PU)為不可欠缺的加工材料。PU的分子結構中具有Urethane結合(-NHCOO-)，其主要組成有二異氰酸鹽為硬鏈段與末端具雙醇之聚酯或聚醚型高分子長鏈為軟鏈段，加上二醇或二胺為鏈延長劑，經聚加成反應合成交替相連而成之塊狀共聚物。一般而論，軟鏈段之優異伸縮性除可賦予PU皮膜良好之彈性外，亦可增加其耐磨耗性、屈曲性、耐藥品性、耐寒、耐熱性及耐久性等；而硬鏈段之剛硬性則可賦予其良好的機械性質及硬度等，並可藉由調整單體種類及配方比例達到所需求之物性。「水性PU材料之結構與物性及機能性應用」一文將針對水性PU之構造於物性及紡織品之機能性應用等進行介紹。
穿戴式電子與材料技術專題
如果要票選2015年最熱門的科技話題，那麼，穿戴式電子產品無疑將名列前茅。根據工研院IEK預估，全球穿戴式產品的市場規模至2018年將達到1.4億台，2025年更將創造出10億台商機。全球穿戴式運算裝置應用在健康照護領域之市場營收，預估到2018年可成長至30億美元，整體估算2013~2018之年複合成長率可達28.1%。穿戴式產品的市場發展使生理感測元件及模組的需求與日俱增，健康醫療照護的應用趨勢亦帶動了穿戴式裝置中的行動健康照護裝置商機，為相關電子供應鏈廠商帶來影響。穿戴式產品隨著使用環境不同，衍生出不同的應用產品，包括智慧衣、智慧眼鏡、智慧手環/錶及智慧電腦等。本期工業材料雜誌即鎖定此熱門話題，推出『穿戴式電子與材料技術專題』，將針對穿戴式產品的感測技術、材料研發現況與前景，以及工研院最新開發之穿戴式裝置的材料與感測元件做完整介紹，對趨勢潮流具高度敏感性的讀者，本專題將提供您相關資訊。
隨著物聯網(IoT)、大數據分析(Big Data)和健康雲端服務(Healthy Cloud)系統連結與行動資訊分析技術的發展，讓個人化健康照護與行動健康管理思維得以延伸，對於生醫感測技術與系統整合的需求與日俱增；可預見的是，生理感測技術與醫療診斷系統在穿戴式產品應用上，將於未來創造一個新的產業。「穿戴式生理感測產品之市場與技術趨勢」一文將探討現有穿戴式產品市場與應用現況，並分析未來感測技術發展趨勢。
近年來，導電紡織品應用於可穿戴技術上的研究備受矚目，隨著越來越多穿戴式電子及智慧衣等新產品的上市，消費市場也逐年維持著良好的成長。導電紡織品是智慧衣發展的重要基礎技術，由導電纖維打造而成的導電紡織品，其優劣在於關鍵電性（電阻、電容等），而導電紡織品的表面電阻特性取決於所用的導電材料、導電纖維的百分比，以及織物結構。「導電紡織品於穿戴式電子元件之應用」一文將介紹導電紡織品的製作技術，穿戴式電子裝置、智慧衣等等。工研院材化所利用自有技術開發之導電紡織品，水洗前後皆能維持低表面電阻值及高雜訊比，最適合做為智慧型紡織品開發，文中有相關研發成果介紹，歡迎參閱。
可拉伸式導電材料具有在拉伸環境中不影響導電值的特性，同時具有材料的回復性，因此可應用於電子皮膚、體表電子系統與智慧織物等穿戴式電子產品中。「可拉伸式導電材料發展與應用趨勢」一文簡述各種可拉伸式導電材料的製作方式與技術發展，並分析其中的差異性與應用領域。
主題專欄
穿戴科技熱潮席捲全球，此型次世代行動裝置已被歐美日等先進國家列為具高度成長性的未來產品。為掌握智慧穿戴等次世代行動裝置之關鍵設備及零組件技術的致勝先機，建立具技術自主能力的穿戴裝置製造專用設備為一大課題。「穿戴裝置製程設備發展趨勢與挑戰」一文除對穿帶裝置製程技術展開相關分析外，亦探討了製程設備發展趨勢與技術佈局。
吸附式空調（熱泵）不需壓縮機，不使用氟氯碳化物冷媒，以有效利用工業廢熱及再生能源的方式，經由系統設計達到節能減碳的目的，已受國際普遍關注並相繼投入發展。「吸附材料發展現況與製冷應用」一文，綜述近年來吸附製冷用吸附劑的研究成果。
自2012年底，Google 掀起Google Glass的話題開始，短短時間內，穿戴科技已成為全球矚目的焦點，穿戴裝置正朝向低功耗、更輕薄、更無感作設計發展。而伴隨著半導體製程技術的進步，微型化LED並陣列化定址驅動作微顯示應用，將逐漸付諸實用化，有機會成為次世代的高亮度夢幻顯示器。目前工研院已製作出解析度達960 × 540之Micro LED單色產品，與80 × 60之Micro LED全彩Proto-type元件，在「穿戴式彩色微顯示技術」一文中有相關技術現況介紹。
面對石油原料的匱乏、石化產品伴隨的污染，生物質以再生能源、環保等優勢，為能源、材料工業開啟新的應用契機。其中，生質材料奈米纖維素以輕量、高比表面積、高強度、低熱膨脹等性質，獲得積極的投入與研究。「奈米纖維素及其複合材料：結構、製備、應用」一文介紹奈米纖維素的結構與製備方式，加工成為樹脂複材的應用，以及目前國內的發展近況。
木材黏著劑使用量佔所有黏著劑一半以上，而目前有80%以上皆採用尿素-甲醛樹脂及酚醛樹脂。因為樹脂硬化機制會釋放出甲醛氣體且持續釋放十幾年，嚴重影響環境及危害到人體健康，國內外逐漸朝向無甲醛木材黏著劑方向發展。工研院材化所開發出無甲醛生質黏著劑，以纖維素衍生物為主體，擁有無甲醛釋放、低成本、高黏著力、高耐水性及製程簡單等優勢。「無甲醛生質黏著劑技術」一文除介紹板材種類、無甲醛生質黏著劑的國內外發展現況之外，也介紹工研院在無甲醛生質膠方面的研發現況。
台灣每年煉製百萬桶以上的原油，在輕沸物的部分，包括汽柴油、C1~C3原料、C4~C6原料、基礎油等皆有相對應具價值的產品應用，但重沸物的製程終端副產物瀝青每年產量達百萬噸，卻僅有道路柏油、石油焦、發電燃料等低單價的應用。人造碳材是一項高單價的應用材料，亦是高階科技、尖端設備的關鍵材料，瀝青是人造碳材的重要來源，如何從國內石油瀝青中篩選出合適人造碳材的料源，是一項值得探討的課題。「石油系介相瀝青及其碳材料之應用」一文將針對石油瀝青、介相瀝青及人造碳材之現況做一介紹，可作為相關研究之參考。
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