熱門專利組合—奈米纖維應用專利組合

 

刊登日期:2018/9/5
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■ 天然染料及環保染色技術
天然色素相當多樣,以食用色素之色系最多元化,其中梔子色素就有梔子紅、梔子黃與梔子藍。梔子色素是採用生物工程技術得到的安全無毒之天然色素,在台灣中南部有大規模種植,梔子藍色素的製備是將梔子的果實梔子苷水解為京尼平(Genipin),但市售的食用梔子藍其選用的胺基酸與京尼平反應與聚合後的產物,並無法用於棉布染色。本專利組合開發包含梔子花之天然染料及環保染色技術,使天然染料對棉布具有上色性,亦可提升上色率與水洗堅牢度。
專利組合技術特色
① 纖維素纖維之染料,包括(a)胺基酸、含上述胺基酸之多胜肽、含上述胺基酸之蛋白質或上述之組合,以及(b)環烯醚萜甙(Iridoid)反應後聚合的產物,其中胺基酸為組胺酸(Histidine)、賴胺酸(Lysine)、精胺酸(Arginine)、色胺酸(Tryptophan)、麩醯胺酸(Glutamine)、白胺酸(Leucine)或上述之組合。
② 超臨界流體染色製程為國際品牌商與全球紡織業者極力開發的環保染色技術。本專利技術是藉由蒽醌染料側基具有烷基基團衍生物,染料分子具有軟鏈段與硬鏈段,對彈性纖維分子鏈形成Spandex-like分子結構,使聚氨基甲酸酯織物及其混紡織物染色堅牢度3.5級以上。
應用領域
超臨界流體染色業者、3D織物與3D列印纖維形式鞋材染色

■ 生質染料技術
為解決原油日益耗竭等問題,以生質原料替代石化原料,開發生質化學品改質菌株及發酵生產製程,提升染料生產效率與製程穩定性,除以改質微生物生產染料之外,另提供多種菌株設計策略。本專利組合主要以衣康酸(IA)為例,此為聚丙烯纖維、橡膠、人工鑽石及鏡片之必需前驅物,其廣泛地使用於化學工業上。某些微生物,如土麴菌(Aspergillus terreus),可表現衣康酸,且已發現順式烏頭酸脫羧酶(CAD)在衣康酸的生合成上扮演重要的角色。
專利組合技術特色
① 基因修飾之土麴菌(Aspergillus)品系,包括突變之順式烏頭酸脫羧酶(CAD),其在C端區域上具有一或複數個突變,且相較於野生型之土麴菌,該基因修飾之土麴菌具有較高的衣康酸產量。
② 基因修飾之E.coli品系,其衣康酸的產量高於野生型之E.coli品系。
③促進琥珀酸或乳酸生產的基因改質菌株及方法。
應用領域
塗料、油墨、染料生產的中間體,並可應用在金屬加工產業、醫藥工業、食品、高分子聚合物產業等

■ 奈米纖維用於燃料電池
應用燃料電池發電系統具有效率高、無污染、反應快等特性,並可藉由串聯提高電橋電壓或增加電極反應面積以提高電流量,特別是在源源不斷的氧氣(通常使用空氣)供給下,可持續提供電力供給裝置的需求。在此特點下,燃料電池可作為小型系統電力,亦可設計成為大型電廠、分散式電力及可移動電力。燃料電池所使用之交換膜膜材性能的改進、電池堆(Fuel Cell Stack)功率密度的提升以及觸媒價格與使用量降低等因素的驅動下,可使燃料電池具有商業競爭的能力,提高未來應用市場的發展潛力。
專利組合技術特色
① 具有磺酸化聚芳基醚酮聚合物(S-PAEKS)以及改質型馬來醯亞胺寡聚合物的交換膜,有較佳的機械強度,能增加玻璃轉移溫度與熱穩定性,同時提升保水能力並降低膨潤程度,避免酸性物質濾出(Acid Leaching Out)增加質子轉換率,兼具有優異的抗化學性與電化學穩定性,用於製作薄膜電極組(Membrane Electrode Assembly)。
② 形成奈米碳纖的方法,製得之奈米碳纖可用於燃料電池之氣體擴散層,簡化生產步驟及降低生產成本。
應用領域
燃料電池,或應用於海水淡化、重水與污水之處理、生質能源

■ 海水淡化脫鹽過濾技術
由於地球暖化及工業環境污染日益嚴重,水處理變得十分重要,業界相繼開發各種海水及廢水之脫鹽過濾材料,除要能高效率處理水中鹽類並希望提高淨水的通量。常用之脫鹽過濾材料皆以薄膜形式存在,需用高壓來提高產水率,本專利組合藉由纖維之高表面積、高孔隙率及低壓等特性製備出纖維形式的過濾材料,能更有效提高過濾材料的通量與脫鹽率。
專利組合技術特色
① 脫鹽過濾材料(Filter Medium for Desalination)包括複合纖維膜,此複合纖維膜具有多孔性,能有效進行脫鹽反應,於低壓的情況下,具有高通量,可有效提高脫鹽效果,適用於脫鹽製程、廢水處理、超純水處理、水質軟化或貴重金屬回收。
② 單層半透膜支撐材,含有主要量之聚酯纖維以及其他纖維,可利用傳統抄紙設備來製造,且具有高強度6~8 kg/15 mm,在紙進料方向的拉伸強度與橫向的拉伸強度比為1.5:1至1:1,透氣度0.2~10 c.c./cm2/sec。適合作為海水淡化、廢水處理、食品濃縮、微生物分離、血液過濾的醫療應用,及製造半導體洗淨用超純水等領域之半透膜的支撐材。
應用領域
海水淡化、廢水處理、食品濃縮、微生物分離、血液過濾的醫療應用及製造半導體洗淨用超純水等領域

專利洽詢:材料與化工研究所智權加值推廣室
趙弘儒 電話:03-5913737 E-mail: kevin_chao@itri.org.tw
康靜怡 電話:03-5916928 E-mail: kang@itri.org.tw


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