機能性微粒改質纖維及紡織品應用

 

刊登日期:2015/7/5
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現代都會民眾所需的服飾必須考量美觀設計及多場合穿著的特性,因為上班族在下班之後也常有聚會或是登山、健走及慢跑等輕運動,服飾的設計必須從多用途活動的舒適度等方向著手。

根據Euromonitor在2014年的調查,機能性服飾、戶外服飾及都會型態(Lifestyle)服飾等三大品項的市場成長率分別為31.6%、42%及36.3%,其中Lifestyle服飾的成長率高於機能性服飾的成長率。此現象預期將帶動國際服飾領導品牌,如Zara、NIKE、adidas等,開始朝向時尚與機能兼具之服飾做開發,並發展出多場合均適合穿著的時尚機能性紡織品。開發適合輕運動機能的時尚機能性紡織品,將是重要議題。

國內業界所發展的機能性紡織品多屬於適合輕運動的時尚機能性紡織品,多利用表面處理加工的方式來達成,其機能性易經由多次的水洗而漸漸消失。因此,發展長效型的機能性纖維及其原料是台灣目前極重要的課題。國內目前已有許多業者利用微粒分散的技術來製造機能性紡織品,並互相垂直整合發展出許多具有特色的商品。本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。

抗紫外線纖維
市售的Super UV-CUT纖維採用先進之複合紡絲技術,克服超高含量TiO2之紡絲困難度及其所造成之機台磨損問題,成功開發出特殊的芯鞘結構纖維。

涼感纖維
涼感纖維及涼感紡織品的主要原理是熱傳導效果的提升,消費者若穿著熱傳導效果較好的衣服,將有較涼爽的感受。本文將列舉幾種較典型提升衣服熱傳導效果的做法。

反射日光熱纖維
太陽光譜中的能量分布,紫外線(UV)佔有2%能量、可見光(VIS)佔有47%能量、近紅外光(NIR)佔有51%能量。由於太陽光譜NIR只有熱射線的功能,因此在炎熱夏天並不受大家歡迎。若能開發具有「反射NIR」功能的紡織品,應用在例如自行車服等夏天用的抗熱紡織品,即可在炎炎夏日增添穿著的健康舒適性。

反射NIR的做法可以分為以下幾種:
1. 高低折射率材料多層塗佈
利用高低折射率差異的透明(指完全不吸收可見光及NIR)材料交替塗佈多層(膜層數大於10),可達到透光隔熱的效果。2. 透明導電材料
有些導電材料具有穿透可見光及反射 NIR 的特性。例如 ITO材料的自由電子濃度介於1019~1021/cm3之間,因此具有導電性,若調控 ITO材料的電漿波長在 NIR 光譜區之前,ITO就會具有反射NIR的效果。ITO經由表面處理的方式(例如表面接枝改質或是黏著劑),加工在紡織品表面,即可達到反射NIR的效果。

 


圖五、市售輕爽肌涼感衣的技術示意圖

保暖紡織品
UNIQLO的「HEAT TECH」在全世界暢銷,掀起購買保暖機能性紡織品的熱潮,國內超商、百貨業及銷售網站皆可見保暖機能紡織品,不少網頁與網友專文討論保暖機能性紡織品使用心得,顯示中產階級的消費習慣正在改變。由於消費者對保暖機能的需求不斷升級,一般的保暖紡織品已經無法滿足需求,因此發展新保暖紡織品將蘊存著大商機。

目前國際上並無吸收熱射線保暖紡織品的測試規範,工研院參考日本JIS R3106之評估隔熱玻璃反射率及穿透率的方法,利用吸收率=100%﹣反射率﹣穿透率的關係來計算出紡織品的吸收率。目前已經完成評估吸收熱射線紡織品的驗證規範制定,即是奈米標章的「奈米金屬氧化物衣著用保暖紡織品驗證規範」(TN-037)。此規範是用紡織品的NIR光譜吸收率及其照射NIR之升溫效果來判定是否具有吸收熱射線的保暖機能。其合格基準則是取NIR光譜吸收率在……以上內容為重點摘錄,如欲詳全文請見原文

作者:黃泳彬/工研院材化所
本文節錄自「工業材料雜誌343期」,更多資料請見下方附檔。


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