民生特用高分子材料與應用
授課教師:楊偉達博士
任職單位:工研院材化所
什麼是紡織品?以棉、麻、化纖、混紡等為原料,製造的服飾面料、裝飾用布、床上用品,紡織品包括用纖維,紗,線,皮革,塑料等原料採用機織,手工編織或氈製而成的材料,以及使用這些材料製成的服裝.規定還涉及地毯,窗簾,裝潢用織物和床墊。
紡織品應用領域
紡織品的功能:調節:防水透溼、溫度調節、保暖/涼感
保護:外力防護、極端環境條件保護
運動休閒:水上漂
醫療:醫療防護、創傷敷材
水處理:濾材、污水處理、汙染清除
建築:布膜結構
能源/電子:太陽能
保護:外力防護、極端環境條件保護
運動休閒:水上漂
醫療:醫療防護、創傷敷材
水處理:濾材、污水處理、汙染清除
建築:布膜結構
能源/電子:太陽能
調節用途紡織品:防水透溼
代表性產品:Gore-Tex
原理:Gore-Tex薄膜(ePTFE)每平方英吋有9億個微孔(孔徑約1~2um) ,可讓汗氣通過,但液態水卻無法進入。
原理:Gore-Tex薄膜(ePTFE)每平方英吋有9億個微孔(孔徑約1~2um) ,可讓汗氣通過,但液態水卻無法進入。
調節用途紡織品:溫度調節
美國產業用公司Outlast科技公司與德國Kelheim Fibres GmbH合作開發具有溫度調節特性之黏液(viscose)嫘縈纖維,其製造方式係在製造時,將含相轉移材料(Phase Change Material-PCM)之Outlast超微孢混入纖維中,該新纖維素材除保留一般黏液嫘縈纖維原有之柔順觸感、吸濕性以及無臭味等良好特質外,亦能根據環境及體溫的變化,平衡穿著
者對熱量的需求以達到絕對的舒適。
Outlast 纖維原係為美國太空總署(NASA)所開發的技術,將相轉移材料以超微孢形態置入纖維結構中,希望藉此使太空人可有效對抗極端的溫度變化,如今可廣泛應用在紡織領域。Outlast 過去一般僅限於亞克力(acrylic)纖維始能利用相轉移材料纖維吸收多餘的熱量,調節穿著者的體溫。
者對熱量的需求以達到絕對的舒適。
Outlast 纖維原係為美國太空總署(NASA)所開發的技術,將相轉移材料以超微孢形態置入纖維結構中,希望藉此使太空人可有效對抗極端的溫度變化,如今可廣泛應用在紡織領域。Outlast 過去一般僅限於亞克力(acrylic)纖維始能利用相轉移材料纖維吸收多餘的熱量,調節穿著者的體溫。
調節用途紡織品:涼感/保暖
寒冷氣候生命安全保護者:中空纖維織物(Hollow fiber)由具有一定大小孔徑、起分子篩作用的半透性空心細管組成的纖維束裝置。此裝置因加大透過面積而提高效率,可加壓作超濾或反滲透,能用於對大分子溶液的分級分離、濃縮、脫鹽以及水處理等。sunlite的中空纖維結構,包含大量靜止空氣,能為織物帶來輕質彈性、良好透濕性以及舒適的保暖效果,廣泛用於保暖內衣、貼身內衣、運動服裝、休閒服裝、襯衫、戶外運動以及毯子等多個領域。
原理:纖維中空結構包含大量空氣,即具有輕質與保暖效果。
原理:纖維中空結構包含大量空氣,即具有輕質與保暖效果。
保護用途紡織品:外力防護
液態裝甲:D3O一種高分子材料,當它受到撞擊時,微粒就會在瞬間把纖維鎖住不動,並且把撞擊力道從撞擊點分散到整個面。
Kevlar的發現:
斯蒂芬妮‧柯歐拉克(Stephanie Kwolek)
卡內基技術學院(現為卡內基-梅隆大學(Carnegie–Mellon University))化學學士
1946 年進入杜邦公司當研究助理
1963年發明克維拉及其他纖維(美國專利第 3,094,511 號,3,380,969 號及 3,819,587 號)。
強硬度比當時所有的有機聚合物高10倍、比鋼鐵高5倍,是當時具有最高硬度且質量輕的人造纖維,耐高溫,而質量比玻璃纖維(fiberglass)還輕。它的用途除防彈背心外、還包括保護手套、安全帽、消防隊用的衣服、汽車剎車墊、輪胎(汽車與腳踏車)、輪船、輕便飛行器、海底電纜、橋梁等。
主要弱點:鹼性環境下或暴露於氯及紫外線之下時將漸漸被分解
斯蒂芬妮‧柯歐拉克(Stephanie Kwolek)
卡內基技術學院(現為卡內基-梅隆大學(Carnegie–Mellon University))化學學士
1946 年進入杜邦公司當研究助理
1963年發明克維拉及其他纖維(美國專利第 3,094,511 號,3,380,969 號及 3,819,587 號)。
強硬度比當時所有的有機聚合物高10倍、比鋼鐵高5倍,是當時具有最高硬度且質量輕的人造纖維,耐高溫,而質量比玻璃纖維(fiberglass)還輕。它的用途除防彈背心外、還包括保護手套、安全帽、消防隊用的衣服、汽車剎車墊、輪胎(汽車與腳踏車)、輪船、輕便飛行器、海底電纜、橋梁等。
主要弱點:鹼性環境下或暴露於氯及紫外線之下時將漸漸被分解
Kevlar比鋼
保護用途紡織品:極端環境條件保護
NOMEX和相關芳綸聚合物與尼龍,但有芳香的骨幹,並因此更嚴格,更耐用。NOMEX是一個總理例如元的變種芳綸(芳綸是第芳綸)。不像芳綸,NOMEX長絲形成時無法對齊,實力較差。它具有優良的熱,化學和耐輻射性 。
以上資了擷取自民生特用高分子材料與應用 工研院材化所 楊偉達博士及網路上出處