台湾高质毛纺织品推广交流会促进产业升级_资讯_服装工业网

面对全球气候变化所带来的冲击,人类在生活方面需做出相对的调整,而日常的衣着也需具备应对极端气候的功能。台湾区毛纺织工业同业公会于2017年台北纺织展期间,举办了一场“高质毛纺织品推广交流会”,特邀台湾相关机构的纺织产业发展推动办公室陈进来博士,介绍了应用于全球市场的功能性纤维材料,讲解其原理及发展趋势;会员企业代表——佳和实业执行副总经理翁伟翔,分享了公司运用多年研究经验而新推出的功能性羊毛纤维。

发热纤维及其产品

台湾毛纺织企业精益求精

传统的冬服如棉絮、羽绒、裘皮和各类化纤絮片等保暖材料制成的服装,多通过阻止热量散发来达到保暖效果,其缺点是厚重、臃肿。随着人们审美和舒适要求的提高,能发热并持久保温的轻薄型面料日益受到青睐,从而促进了发热纤维的研发。

台湾高质毛纺织品推广交流会促进产业升级_资讯_服装工业网。由于地处亚热带气候且东部多山,再加上气温偏高与缺乏平原等因素,台湾并不具备发展毛纺织工业的优势。但也因不利的自然条件,驱使台湾毛纺织企业以技术提升、少量多样、定制化服务等特点,发展细支纱、高附加值产品,并用先进的研发技术与专业的营销服务在国际市场上立足。

发热纤维是能自行产生热量且保暖的新型纤维。其不仅能像传统纤维那样阻止热量散发,更能吸收、储存外界热量并向人体传递。就发热机理来看,发热纤维主要有光能发热、电能发热、相变放热、化学放热和吸湿发热等几种类型。

近年来,羊毛素材在纺织工艺上的应用令人惊艳,其本身独特的透气吸湿、保暖与极佳温度调节等优越功能,也成为流行与户外服饰的首选素材之一。以毛纺织公会会员企业佳和实业为例,该公司成功将羊毛素材与台湾功能性纺织品结合,推出NwoolTec功能性羊毛材料品牌,并于全球最大的“德国慕尼黑运动用品展”上荣获趋势面料奖,获得国际知名运动服饰品牌客户肯定。

光能发热纤维

应对极端气候的纤维材料发展趋势

1、吸收远红外光发热(远红外纤维)

世界贸易组织发布报告称近年来人类面临的三大危机为:疾病、恐袭与气候变化。其中气候变化也包含全球暖化、洋流变化及气压变化等环境变化,其所引起的极端气候造成热浪与寒流,如何应对剧烈的气候变化是各界都在探讨的议题,而纺织业透过科技的提升与技术的改良,所研发出的凉爽与保暖材质,可提升消费者日常生活的质量。以下是陈进来针对这两种功能性材料的原理及市面上的产品应用所做的说明。

一般通过在涤纶、丙纶等纤维中均匀地加入远红外线吸收物质(陶瓷粉体)制成。陶瓷粉多是金属氧化物,如氧化铝、氧化镁、氧化锆,有时也选用二氧化钛和二氧化硅。如日本钟纺合纤公司开发的储热保温聚酯材料Ceramino纤维,在后加工过程中将远红外线吸收物质均匀地渗透到纤维分子的内部结构(无定形区)中,可提高对阳光等外界红外线的吸收,起到储热保温效果。

凉爽材料

日本小松精练公司将红外线吸收剂和玻璃微珠添加到聚合物中,制成了保温纤维DynaLive。该纤维制成的服装,其内部温度比一般织物高3~7℃。其他还有富士纺公司的INSERARED纤维和可乐丽公司的LONWAVE纤维等。

台湾对于凉爽材料的研发已耕耘多年,早在10年前就已有企业先后推出此类功能性纤维。凉爽功能性纤维的主要原理是借由不同的物化特性来达到清凉干爽功能。在台湾,此类纤维的加工方式有两种:第一种是利用各种矿石粉体的导热及散热功能,运用萃取和纳米技术,使矿石材料达到次微米甚至纳米级粒径,以单一或复合粉体混入纤维内,研发出具有凉爽功能的纤维,并强调散热、降温、节能等功效。另一种凉爽素材则是利用木糖醇吸收水份后会发挥吸收热量的特性,再混合黏着剂,加工后固着在纤维上来达到效果。

2、吸收可见光和近红外线发热

多年的开发,使得现今技术更为进步与纯熟,且仍有更多企业投入,为市场带来良性的竞争,为采购商带来更多的选择,如:明巨公司的FLYCOOL、展邑公司的WinCool、华公司的台湾玉纤维、力宝龙的CoolBest、新光合纤公司的RecoTex及聚隆纤维的Ace
Ice等。其他上游化纤厂如南亚、远东新世纪、集盛、聚隆、展颂、新光、台化等企业也推出一系列聚酯、尼龙等凉爽纤维,以满足下游织布厂的需求。

日本尤尼吉可公司的Thermotron纤维芯部溶有碳化锆的微小粒子,在太阳光热能的作用下发出热量并反射出波长较长的远红外线,使服装内部变暖。三菱人造丝公司的无色光热转换聚丙烯腈纤维Thermocatch芯层含有能吸收近红外线的微细半导体粒子(氧化锡与氧化锑的复合物微粉),可将光能转化成热能。当有光照射时,Thermocatch纤维含量在10%以上的混纺纱就可以将光能转化成热能,并提高温度2~10℃。此外,东丽公司的Torayheat纤维不仅能吸收可见光并转换成热能,还具有防静电和抗起球的效果。

国外化纤大厂也有推出凉爽素材,如:美国英威达的COOLMAX、德国ADVANSA-Thermo
Cool、韩国Ventex–ICE FIL、奥地利Tencel-The NewAge
Fiber、西班牙Nylstar-Nylgold、日本Toyobo-Firacis、日本旭化成的Paircool、瑞士Schoeller-coldblack等。

电能发热纤维

用凉爽材料制成的制服在穿着时能带来1~2℃的降温,而借由此技术可将室内冷气温度向上提升,就能在不影响人体舒适感的前提下节省电费,因而减少二氧化碳的排放量。

电能发热纤维是含有电热材料组分的复合纤维,其原理是通过导电纤维通电发热,达到保暖效果。目前,应用比较广泛的导电纤维是碳纤维。碳纤维材料除了升温迅速、电热转化率高,还具有发热时产生远红外线的功能,因此,利用碳纤维发热材料可开发出兼具保健功能的发热保暖服装。另外,德国WarmX公司也于2004年利用极微细的银纤维与可以供电的小型充电电池,开发出内衣系列产品,在外界温度很低时也能达到较好的保温效果。

保暖材料

近年来,随着石墨烯技术的发展,各种各样的石墨烯发热产品,如护腰、护膝等开始在市场上流行,其本质上还是通过电发热,即利用外加电源,电流通过石墨烯复合材料的电阻产生热量。石墨烯被认为在热辐射的波段上与人体远红外吸收波段比较一致,因而是优秀的辐射热源。

日本化学纤维检查协会给予保暖纤维两种定义,一是尽量保持热量,二是用某种方法取得热量。传统服装主要通过人体与外界环境的热传递、热辐射、热传导与热对流,来保持服装内微气候区适宜的温度,并由增减衣服厚度来调节体温。但通过材料的研发与科技的进步,保暖材料出现许多其他原理,使消费者不再受限于厚重的御寒服装,也让消费者面对气候变化时拥有更多新的应对方式。

化学反应发热纤维

可吸收阳光的放热纤维是利用含碳化锆类化合物微粒的聚合为芯组分,聚酯或聚酰胺为皮组分,以皮芯复合纺丝制取。此纤维可吸收可见光与远红外线,使服装内温度较普通服装高约2~8℃。

将化学物质加入纤维中,利用放热化学反应将化学能转化成热能,从而达到保暖效果。如将铁粉混入聚合物中纺丝,利用铁粉被空气中的氧气氧化放热,达到保暖目的。但该类产品最大的问题是发热效果不理想,耐久性也较差,暖贴即是该类纤维的一种应用。

化学反应放热纤维是将铁粉之粉末加入聚合物中进行纺丝,铁粉在使用过程中会不断氧化放热,但放热效果不佳、时效短。

相变调温纤维

电热纤维系利用导电纤维使纤维发热以达到保暖效果;另亦可添加具分散性导电成分的树脂涂布在衣着用聚酯纤维上制成导电纤维,纤维通电后可发热以改善服装的保暖效果。

利用物质相态转变时吸收或放出热量的原理,双向调节身体微环境温度。它在环境温度较高时具有吸热功能,在环境温度较低时具有放热功能。美国Outlast技术公司与德国特种纤维制造商Kelheim纤维公司共同研制的Outlast纤维,就是一种通过相变调节温度的纤维,使用微胶囊包裹热敏相变材料碳氢化蜡,随着温度变化,发生固态、液态的相互转化,从而达到吸热、放热的效果。