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1、異機能面多層織物的發展與應用An Applied Technology and Development of Multilayer Fabric of Different Functions紡織產業綜合研究所 雲林分部林于棟林林峰標蔡弼丞丞吳世世昌李李美惠前言研究探討有有關於多多層織物物的各種種應用面面的出發發點，始始於多層層塗佈貼貼合加工工技術應應用於能能源電池池中，因因要做多多層次的的塗佈作作，所以以轉個角角度，在在紡織產產業綜合合研究所所的基本本素材“紡織品品“上有什什麼東西西可以去去模擬，或或是此技技術除了了太陽能能電池外外，對於於智慧型型的終製製品能有有那些啟啟發，於於是最優優先想到
2、到的就是是，利用用多層織織物，多多層織物物本身有有好幾層層的組織織，所以以才叫作作多層織織物，而而織物本本身有足足夠的空空間，而而且一片片多層織織物，其其各層間間都有著著相當多多的未來來性，以以最簡單單的例子子，多層層織物我我選擇孔孔洞很大大，而一一面用較較粗單尼尼數的纖纖維做外外層，最最內層以以細丹尼尼數梢密密的經緯緯向條數數，中間間有彈性性層保持持中段支支撐度，這這些功能能可以作作什麼呢呢？想一一想，真真的很多多產品因因應而生生，甚至至有取代代某些現現有產品品的可能能性。異機能面多多層織物物之應用用技術經濟部工業業局九十十八年度度紡織領領域專案案計畫共共有八大大計畫：1. 產業用紡織織品產
3、值值倍增計計畫2. 高質化紡織織產業開開發與輔輔導計畫畫3. 紡織聚落產產業產值值成長計計畫4. 高質化時尚尚設計產產業推動動計畫5. 高質化鞋品品袋包箱箱開發輔輔導計畫畫6. 高質化運動動休閒產產業開發發輔導計計畫7. 運動休閒科科技化服服務業創創新實驗驗計畫8. 紡織相關產產業技術術與設計計人才培培訓計畫畫上述第二項項“高質化化紡織產產業開發發與輔導導計畫”又分成成三大主主軸(創創新與科科技高質質化紡織織產業開開發與輔輔導、服服務與傳傳承高質質化紡織織產業開開發與輔輔導、人人文與生生活高質質化紡織織品開發發與輔導導)，其其中“服務與與傳承高高質化紡紡織產業業開發與與輔導”有兩個個體系，“異
4、機能面多層織物研發”就是其中的體系之一。什麼是是“異機能能面多層層織物”？依字字面上解解釋，異異機能面面（Diiffeerennt FFuncctioons）就就是讓物物體具有有相異性性機能的的表面，單看字面上的字義就能了解，而面布“多層織物”就有兩種以上不同的解釋，第一（Mulitiple cloth），這個名詞的解釋是一種或多種織物利用貼合或各式各樣的加工方式架構成一組發泡材很多層次的複合體織物，例如鞋墊，利用上層針織緯編織物或經編織物（佳積布、天鵝絨、PK布、萊克布等），貼上一層發泡材（EVA、SBR、Nuprene、等）如左圖示。因發泡材本身雖具有彈性度佳的特性，但以微觀而言，絕大部份
5、的發泡材本身透氣度並不理想，甚至可以說是不透氣材質，不管做在什麼產品，只要與人體有所接觸，務必要有另一層介質相隔，而透氣性之改善往往使用兩種方式，一種是沖孔，也就是在發泡材質上用沖床沖出氣體受到壓迫時能達到排出或吸入之最理想化的孔徑（如下圖左）。而另一種讓發泡材透氣的方法就是壓出立體紋路凸點（如下圖右），以ASTM D737來測試其透氣程度皆很難超過5%(39cm3/cm2/SEC)立體壓紋沖孔，嚴格來說說對於長長時間運運動、流流汗、處處於潮溼溼環境來來說，這這些加工工方式都都是有很很大的改改善空間間。在此此我們可可以先來來探究一一下密閉閉的足部部空間之之所以產產生惡臭臭的原因因：1. 黴菌：
6、腳臭臭的發生生在於黴黴菌的滋滋長，此此類黴菌菌在溫潤潤及悶熱熱的環境境下，就就不斷地地滋長，滋滋長的速速度越快快，惡臭臭的現象象就越嚴嚴重。 2. 汗酸中NHH4的存在在：NHH4在密閉閉或悶熱熱的狀況況下，在在極為短短暫的時時間內就就會產生生惡臭。 3. 鞋墊材質的的影響：材質的的物理構構造是決決定發生生腳臭與與否的重重要因素素，同時時材質的的化學構構造亦不不能忽視視，如橡橡膠製品品的鞋墊墊發生腳腳臭的機機會必大大於EVVA材質質的鞋墊墊。 4. 鞋子面料的的影響：合成皮皮發生腳腳臭的機機率大於於真皮料料，這是是由於合合成皮透透氣(呼呼吸)性性差之故故。 5. 不正確的使使用鞋墊墊：鞋墊墊如
7、同衣衣服一樣樣，必須須在一定定的期限限內以清清水洗滌滌或以日日光消毒毒，否則則就會有有徽菌的的滋長而而發生腳腳臭。 6. 汗酸中的乳乳酸物(Lacctatte iin hhumccins ssweaat) Multilayer FabricMultilayer Fabric底層面層由上面幾個個原因可可以協助助我們更更容易地地明白腳腳臭發生生的原因因。也就就是說透透氣性、通通風性絕絕對是避避免惡臭臭或消除除惡臭主主要解決決方法的的思考方方向。所所以在工工業局九九十八年年度高質質化的計計畫案中中“異機能能面多層層織物體體系”因應而而推出多多層織物物（Mulltillayeer FFabrric），
8、依依字面翻翻譯，這這是一種種織物，而而於織造造的過程程中織出出多層次次的組織織而複合合成為一一種織物物，現今今使用最最為廣範範的莫屬屬鞋材所所使用的的所謂“三明治治網布”（Aiir MMeshh）或名名三層針針織網布布(Sppaceer FFabrricss)，如如圖，現現今較為為普遍的的三明治治網布除除了用在在鞋面用用布外，椅椅背、背背包後墊墊或胸罩罩也都有有看見這這種織物物應用於於其中，只只是目前前市售產產品中，尚尚無附予予機能性性功能，其其原因有有幾項。第一， 因為三層針針織網布布的網孔孔很大，在在作表面面處理時時面感較較差，印印花時較較細微處處不易處處理。第二， 第二，其中中層Moon
9、o紗紗孔隙大大，膠體體、樹脂脂或助劑劑容易滯滯流在裡裡面，使使得織物物中層塞塞孔或滲滲膠。第三， 第三，在底底層用紗紗偏向於於工業用用紗，普普遍使用用75或或1500丹尼爾爾PETT或7002110丹尼尼爾尼龍龍纖維，密密度也較較為粗糙糙（當然然組織可可以做修修改），與與人體直直接接觸觸的話，是是嫌手感感太粗，所所以除了了圓編罩罩杯專用用三明治治外，其其餘的三三層針織織網布幾幾乎沒有有為直接接接觸人人體表面面做設計計。所以多層織織物加入入異面機機能性的的加工，是是值得思思考應用用的有趣趣織物。終製產品分分析多層織物中中三層針針織網布布是一個個高透氣氣性的織織物，以以ASTTM DD7377來測
10、試試其透氣氣程度，大大約介於於40%855%(33146677cm3/ccm2/SECC)，以以紡織品品三大產產品主軸軸：衣著著用布、家家飾用布布及產業業用布，其其實只要要是強調調高透氣氣度需求求者，多多層織物物幾乎都都能派上上用場，例例如：女女用內衣衣罩杯、沙沙發或汽汽車椅墊墊、鞋面面鞋墊、護護腕、護護膝、多層織物衣著用布家飾用布產業用布護護肘、護護踝、三三角巾等都可可以，目目前除了了護具用用品外，幾幾乎都已已經有廠廠商生產產相關產產品。而以多層織織物的優優異透氣氣性來進進行量產產終製品品有那些些改進的的空間呢呢？首先先第一考考量的就就是成本本，第二二是其強強度（撕撕裂強度度或斷裂裂強度），
11、第第三就是是容易加加工（織織造、染染整、塗塗佈、貼貼合、裁裁剪等），第第四是美美觀，第第五是所所謂機能能性。機能性的附附加在探討討“紡織品品機能性性加工技技術”之前，要要先知道道機能附附加是有有分前段段機能性性附予以以及後段段機能性性加工兩兩大類。由由原料端端到織造造端我們們可以視視為前段段機能性性加工，染染整、塗塗佈貼合合與終製製加工等等屬後段段機能性性加工。在前段機能能性加工工製造技技術主要要有以下下幾種：1、化化學改質質的紡絲絲技術，22、共混混紡絲技技術，33、複合合紡絲技技術。化學改質紡紡絲技術術是獲取取機能性性化學纖纖維材料料的重要要手段之之一，它它包括基基質改性性和表面面改性兩兩
12、方面。通通過基質質改性可可使紡絲絲聚合物物與功能能組分共共聚生成成機能性性的共聚聚體，然然後再經經紡絲製製成機能能性的化化學纖維維材料；而表面面改性則則是通過過對化學學纖維材材料進行行化學處處理，使使製成的的化學纖纖維表面面反應基基上接枝枝功能基基團，最最後再製製成所需需功能的的化學纖纖維材料料，目前前化學纖纖維化學學改質紡絲技技術已得得到了不不斷的發發展和廣廣泛的應應用。與化學改質質紡絲技技術相對對應，共共混紡絲絲技術是是一種物物理改質質的紡絲絲方法，目目前也是是開發機機能性化化學纖維維材料的的最熱門門技術。該該技術主主要在紡紡絲聚合合物原液液或熔體體中添加加所需的的功能劑劑和分散散劑，然然
13、後均勻勻混合紡紡絲製成成所需機機能性的的化學纖纖維材料料。該紡紡絲技術術不會改改變紡絲絲工藝，通通常一般般只需在在常規的的紡絲裝裝置中增增添一台台混煉設設備即可可生產，所所添加的的功能劑劑主要為為有機和和無機材材料。通過複合紡紡絲技術術製造的的機能性性化學纖纖維，一一般來說說，所用用的複合合聚合物物材料（組組成分）一一部分為為機能性性聚合物物，另一一部分為為普通的的聚合物物。複合合紡絲技技術現已已在機能能性化學學纖維的的開發中中得到了了不斷完完善， 目前已已開發的的機能性性化學纖纖維，其其複合形形式各種種各樣，已已不再是是簡單的的芯鞘複複合型、並並列複合合型等，而而是出現現了鑲嵌嵌結構、中中空
14、微孔孔結構、不不完全包包芯結構構，從而而進一步步的推動動了機能能性化學學纖維材材料開發發和應用用。以各種纖維維的加工工技術可可大致上上分成三三種機能能性纖維維：一、高高強度能能纖維（碳碳纖維、芳香族聚醯胺纖維、超細纖維、抗靜電纖維和導電纖維），二、衛生保健功能性纖維（抗菌纖維、芳香纖維、遠紅外線纖維、抗紫外線纖維、羅布麻、麥飯石纖維），三、綠色環保型纖維（Lyocell纖維、甲殼素纖維、聚乳酸纖維PAL、天然彩色棉、彩色羊毛和彩色兔毛、麻類纖維）。碳纖維質輕輕於鋁而而強力高高於鋼，它它的比重重是鐵的的1/44，強力力是鐵的的10倍倍，除了了有高超超的強力力外，其其化學性性能非常常穩定，耐耐腐蝕
15、性性高，同同時耐高高溫和低低溫、耐耐輻射、消消臭。碳碳纖維可可以使用用在各種種不同的的領域，由由於製造造成本高高，大量量用於航航空器材材、運動動器械、建建築工程程的結構構材料。美美國伊利利諾伊大大學發明明了一種種廉價碳碳纖維，有有高強力力的韌性性，同時時有很強強勁的吸吸附能力力，能過過濾有毒毒的氣體體和有害害的生物物，可用用於製造造防毒衣衣、面罩罩、手套套和防護護性服裝裝等。芳香族聚醯醯胺纖維維是一種種高強、高高模量、高高性能材材料，耐耐高溫、耐耐酸鹼、阻阻燃和具具有高韌韌性，可可做耐高高溫的過過濾材料料和耐高高壓的絕絕緣材料料，而且且可以加加工成各各種防護護服，防防彈衣、飛飛行服、消消防服、
16、賽賽車服、降降落傘等等。超細纖維起起初是為為仿製皮皮革製品品、真絲絲而研究究開發仿仿製的細細纖度纖纖維，纖纖維細度度在 11.111-2.22 dteex左右右,隨著著紡絲成成型技術術的提高高，可紡紡製出更更細的纖纖維（00.1111-00.2222dttex）。日日本如今今採用高高新技術術，已能能紡製成成0.0001ddtexx的超微微細纖維維。纖維維越細就就越柔軟軟，用超超細纖維維可以製製做用於於高級時裝、運運動服、休休閒服的的仿真絲絲織物、仿仿麂皮；由超細細纖維織織制的高高密織物物，由於於外層表表面形成成超細凹凹凸的結結構，能能使水滴滴像在荷葉葉上來回回滾動一一樣而達達到拒水水功能，但但同時還還具有透透氣透濕濕功能。針對化纖織織物易起起靜電問問題，人人們研製製出抗靜靜電纖維維和導電電纖
