紡織應用技術專利組合
 

領域別:紡織日期:2019/10/3
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■ 複合紡織品技術
因應全球極端氣候變遷以及節能減碳議題之響應,消費者愈來愈重視紡織品的品質與功能性,目前機能性紡織產業已成為新生代紡織業的主流。機能性紡織品(Functional Textile or Performance Textile)是指紡織品經由特殊的加工過程,使其具有抗菌、除臭、抗UV(紫外線)、抗阻力、保溫、阻燃、防水、防風、防靜電等機能性用途,可提高紡織品附加價值。本專利組合以複合纖維的製造方法,提升紡織品的機能性。

專利組合技術特色
① 在織物基材上形成一混合物之材料層,其中含胺基(Amine)的高分子以及一粉體,該粉體包括具有摻雜元素的氧化鋅、銦錫氧化物、具有摻雜元素的銦錫氧化物等,本發明之複合紡織品,可提升約20%的紅外線吸收率以及約10˚C的照光溫升。可應用於具有保暖需求之布料,進一步應用於服飾、寢具和睡袋等產品。
② 透過熱塑性聚合物的交聯改質,將此交聯改質熱塑性聚合物(平均粒徑不大於1,000 nm之膠體粒子)與樹脂進行複合熔融紡絲,所形成之複合纖維,可改善由於親/疏水性不同之材料進行複合紡絲後所產生界面間的分離現象,讓纖維成型良好,具有良好的紡絲性及延伸性等物性。此外,含色料樹脂與交聯改質熱塑性聚合物形成之複合纖維,可獲得深色化纖維、成品布之手感及外觀良好,並兼具良好的吸濕排汗性。

應用領域
民生用品、戶外休閒、智慧紡織、永續環保、機能應用

■ 環保染料/染色技術
紡織品染整產業在染色和印花過程中使用超過8,000種的化學物質,據世界銀行估計,17~20%的工業廢水汙染來自紡織品染整產業。近年環保意識抬頭,歐盟、美國與非政府組織對於化學染料中的有毒物質,皆已投入規範化學物質法規與提高安全使用標準。因此,纖維紡織用染料產業再度回歸無毒的天然染料,其中以可工業化量產的生物合成染料最具潛力。本專利組合以天然色素及具環保染色技術的超臨界流體染色製程(Supercritical
Fluid Dyeing; SFD),提供紡織產業一新技術的發展選項。

專利組合技術特色
① 提供的天然染料,有別於一般市售的梔子藍,採用京尼平(Genipin)與特定胺基酸反應後聚合的產物,使染料對棉布具有上色性,並藉由有機酸處理棉布表面,以進一步提升上色率與水洗堅牢度。
② 與傳統水染色方法相比,超臨界流體染色(SFD)可減少40%染色時間、減少60%能源消耗及零染色用水,因此無染色廢水產生。然而,SFD可用之染料產品數量少,造成SFD染整業在織物染料的配色不易達成。本發明以超臨界流體將染料染著至纖維的方法,其水洗堅牢度可達3.5級。

應用領域
纖維紡織染料、綠色環保、生物合成、植物染料、美容美妝

■ 奈米金屬應用於紡織纖維技術
在紡織纖維產業中,導電纖維是製造智慧型紡織品以及穿戴式裝置之重要關鍵材料。為了使傳統纖維具有導電特性,一般係將碳黑與高分子材料進行混摻及壓出形成母粒後進行抽絲,但此一方法需添加較多的碳黑(50%以上),纖維強度會因碳黑添加而降低。使傳統纖維具有導電特性另一方式是將金屬層藉由蒸鍍或是表面化學沉積方式形成於纖維表面。然而,由於金屬層結構較脆弱且不具拉伸特性,拉伸後金屬層易發生破裂而喪失導電性。本專利組合以新穎的導電纖維及其製造方法,解決先前技術所遭遇到的問題。

專利組合技術特色
① 電熱材料組合物包含特定比例聚氨酯(Polyurethane)與多個金屬材料等,該組合物與石墨片可組成電熱紡織品,其表面電阻值經水洗20次後幾乎沒有變化,且水洗20次後的升溫效果(ΔT)仍可達到31˚C,顯示此電熱紡織品確實具有耐水洗的特性。
② 提供一導電彈性纖維及其製造方法,藉由導電材料均勻分散於彈性高分子結構中,進一步配合黏著劑使導電材料與彈性高分子結合,可以製備出具導電性之實心、中空或是具芯鞘結構的導電彈性纖維,除了具有導電性外,更進一步具有可拉伸性並可改善機械強度。

應用領域
醫療診斷、居家照護、運動監測、穿戴式產品

■ 碳纖維材料與製造
碳纖維除具有纖維的柔性以及可編織的特性外,還具有低比重、高抗張強度、高模數、高導電性、高熱導等一系列的優良特性。尤其高強度高模數的特殊碳纖維,被廣泛應用在建築、航空、軍事的新型增強複合材料。一般高強型PAN碳纖維之原料,若提高石墨化溫度或高模數,會造成強度的大幅減弱,因此提高PAN石墨化堆疊的程度並提升其模數的表現是發展重點。本專利組合以PAN前驅物原料與高模數碳纖維製造方法,開發具高抗張強度且高模數之碳纖維。

專利組合技術特色
① 採用新穎的微波輔助石墨化製程,以預氧化碳纖維進行一微波輔助加熱石墨化製程,在1~30分鐘內使該預氧化碳纖維溫度提高到石墨化溫度1,000~3,000˚C,其新穎的石墨化結構,可提升原本屬於高強型PAN系碳纖維之模數表現,抗張強度可達到2.0~6.5 GPa,模數可達到200~650 GPa。
② 開發之新穎熔紡型PAN系碳纖維原絲,其內部不含酸或鹼性化合物,但是於氧化製程(約150~250˚C)時,可發揮類似酸或鹼催化之效果,依實施例結果顯示,結構中的衣康酸二烷酯(Dialkyl Itaconate)於高溫氧化環境下會形成酸化合物,可於較低溫之氧化溫度下進行氧化/環化反應,可減少
PAN纖維氧化所需之時間,使熔紡型PAN系碳纖維產品更具競爭力。另外,此開發之原絲原料,也可應用於濕紡型PAN系碳纖維原絲及其應用之領域。

應用領域
運輸交通、航空工業、運動器材、醫療器材、建材

專利洽詢:材料與化工研究所智權加值推廣室
康靜怡 電話:03-5916928 、E-mail: kang@itri.org.tw


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