三、高科技织物表面涂覆技术
(一)Breathable coated and laminated fabrics
1976年GORE-TEX公司的防水透湿雨衣表面加工技术,采用PTFE(polytetra-fluoroethylene)微孔胶膜涂覆,之后许多以polyurethane为基材的微孔表面涂覆技术,陆续被人采用,也有使用亲水性聚酯材料为基材的防水透湿表面加工技术。如今无论是直接涂层或者是以两三层的薄膜积层加工方式进行的微孔聚合物防水透湿结构制程,已经风行全世界各地,这种的微孔聚合物防水透湿结构,主要是控制微孔的孔隙分布,能够让水分子(≒0.0004μm)通过,而水滴(>100μm)则被阻隔下来。亲水性薄膜的防水透湿加工技术,则是利用水、气之间吸附、扩散以及脱离等的物理转移现象,来达到防水透湿的效果。
GORE-TEX去年刚发表的新表面处理技术,则是在微多孔薄膜中再加上silicone的发泡体,应用于防火衣物上,可以在难燃织物与里层织物间行成空气缓冲层,衣服的透气性与舒适性因而大为改善。
GORE-TEX的另外一款机能性透气防护衣材料,称为GORE-TEX Antistatic,是于GORE-TEX membrane中均匀的加入导电性的奈米微颗粒物质,使得涂覆在织物纤维上的透气薄膜,能够形成导电的网状结构,而能产生抗静电的防护效果。
(二)Interactive textiles
这些年来在智慧型织物材料方面,有许多非常让人感兴趣的发明陆续被发表出来,它们利用人体与环境间差异条件的交互作用,而能造成织物材料性能的转变,包括有可发光材料(Photoluminescent)、形状记忆材料(Shape memory)、相转移材料(Phase-change),以及热阻隔(Heat insulative)、光阻隔(Light-protective)材料等方面。
(三)Shape memory polymers
形状记忆材料的基本原理,就是来自复合金属的变形机制,由弹性聚合体与刚性聚合体组合而成的纤维材料,当受热时即能回复到原有的材料形状。日本Mitsubishi公司的产品是以热塑型Polyurethane为主要材料,其变形温度范围由-30℃~100℃,形状记忆PU,是一种含有软硬结构体之块状共聚物,硬链结部位包括交链结及长链结,在足够的分子链长度下,形成连续的结晶相,而由polyether或polyester diols所形成的软链结交杂其中,适度的用来调节材料的玻璃转移温度(Tg)范围。实际应用上,形状记忆PU属于热可塑型弹性体,而且可以具有各种不同的变形温度,例如环境温度(25℃)、人体温度(37℃)以及沸水温度(100℃)。目前一种基本的雏形设计是以Tg 25℃的形状记忆PU薄膜,与另一种Tg远低于25℃的一般的PU薄膜以热压贴合而成,当温度低于25℃时,形状记忆PU薄膜呈线性收缩约3%而且变硬,而一般的PU薄膜则仍然呈现原有的特性,结果就产生材料的变形,而且是可逆的现象。
(四)Phase-change materials
一种取名为Out-last,将可相转变材料(Phase-changeable materials)胶曩化,添加于纤维中或者以织物的表面加工方式,来让衣服织物具有温度调节效果的新科技,如今也已经商业化量产,应用范围也愈来愈为广泛。
所谓的可相转变材料(Phase-changeable materials),是一种具有不同分子链长的carbonhydrates,而选用的相转变温度范围,则是界于人体的温度范围附近。微胶曩化的目的是当carbonhydrates由固态转为液态时,不至于扩散到织物表面造成污染。微胶曩的颗粒大小约介于1~10μm之间,同时需具备耐磨耐压耐热以及抗化学腐蚀等特性。表面加工方式是将微胶曩分散于PU发泡基材内,然后进行织物的表面涂层或贴合加工;在纺丝制程应用上,目前为止,这项技术仅只适用于压克力纤维的湿式纺丝制程(wet spinning)。
五)Photoluminescent materials
主要是由ZnS晶体组成的可发光无机颜料,由于其晶格能够经由不同的电子层级吸收与储存可见光的高能量,而当外界的光能量消失时,颜料晶体即能将储存能量放射出来,产生各种不同颜色的光(Photoluminescence),而且此一源至电子层的转移作用是可以无限次数的反覆进行的,没有使用寿命的问题,同时此类型的无机颜料本身,也不会有辐射与毒性等问题。
(六)Heat insulative tarpaulin
已经由日本Toray公司提出专利申请的,一种具有陶瓷热反射层以及铝箔内层的聚酯涂层织物(tarpaulin),具有极优良的热阻绝功效,非常适合应用于如食物、饮料以及医药等之包装、储存与运输。
(七)Light protective sheets
以高强力聚酯纤维织物与聚碳酸酯材料贴合而成的复合材料,具有非常好的阳光(尤其是紫外线)阻绝效果,同时还具有防水、强度高以及质轻等优点。
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