天然纖維的特點和用途（纖維的革命功能纖維）

2023-07-31 10:31:14

鄭國彬

1985年起任教於臺北科技大學分子科學與工程系

2008年起返回逢甲大學任教於纖維與複合材料學系擔任系主任

2013年成立紡織與材料工業研究中心並擔任主任

曾獲邀前往英國曼徹斯特都會大學成衣設計與技術系及日本京都工藝纖維大學紡纖學院材料力學研究室擔任訪問學者

其研究領域包括功能性塑料、薄膜、纖維與複合材料開發與製程設計。近年來主要集中於開發散熱涼爽、蓄熱保溫、抗菌消臭、導電纖維製品；纖維補強複合材料、纖維表面處理、複合功能性粉體與分散技術、纖維之化學合成量產技術開發等項目。

功能性纖維為何會獲得大家的認同

鄭國彬談道，由於所謂的節能減碳的聲浪應運著氣候的極度變遷，所以有很多功能纖維像散熱、涼爽、抗菌、保溫等應運而生。

涼快纖維

鄭國彬教授和展邑科技有限企業聯合研發的涼快纖維WinCool系列商品，經過將擅長導熱、散熱的複合礦山齏粉「織」入纖維，讓冰冷爽滑的感受經過紗線傳動到肌膚，使衣服擁有瞬間涼快性。

散熱涼爽纖維製品的織造方法

1、先行運用攪拌研磨之溼式研磨方式先行製造D99≤1.0UmD≤0.4um之次微米複合礦石粉體以免有堵塞紡孔及紡壓過高之虞。且研磨完成複合粉體礦漿再用噴霧乾燥法乾燥成複合粉體再使用再經由界面而活性劑之均勻分散與表面處理後將複合粉體定量添加於經液態氮急速冷卻後研磨之尼龍或聚酯粉體Nylon or Polyester Powders 中。

2、經字型斷面尼龍部分延伸絲Partial Oriented Yarn POY 最後運用摩擦式假捻機製成70d/48f尼龍延伸假捻加工絲Draw Textured Yarn DTY。

3、經物理混煉法之雙羅杆混煉機以製成功能性聚酯母粒運用熔紡絲機製成116d/48f圓型芯鞘結構Sheath amp Core 之部分延伸絲最後運用摩擦式假捻機製成75d/48f之聚酯延伸假捻加工絲Draw Textured Yarn DTY。

4、可運用摩擦式假捻機製作延伸假捻加工絲之製程中同時導入第二或第三成分以製作複合散熱涼爽紗並可以噴氣假捻加工機製作複合噴氣假捻加工紗Air Jet Textured Yarn ATY 。

5、再以散熱涼爽延伸假捻加工絲DTY或噴氣假捻加工紗ATY經由圓編機或噴水式無梭織機製造各種不同結構與規格之針織物與梭織物且具備節能涼爽、抗菌與吸溼排汗功能之長纖維製品。

WinCool纖維的異型剖面結構使纖維呈凹凸明明的「十字」剖面狀，只想人為增設「排水溝」，摸仿毛細管吸汗效用，使織物將肌膚表層的汗液、溼氣快速吸取，並擴散到織物表層而蒸發掉，令衣服瞬間乾爽，擁有極強的恬靜性。

十字斷面

該商品還有節能機能，經屢次測驗，在同樣氣溫下，人群穿著涼快纖維運動時的體溫，比穿戴常規吸溼排汗纖維低1.27℃，相比溼度下降20%。

這意味著，穿上用涼快纖維織成的「節能衫」，就能在不下降身體原有恬靜度的同時，讓空調升溫1℃－２℃，可節電6%－10%，可有效遞減乾冰排放量，切合低碳金融的要求。據悉，WinCool涼快纖維與天絲、羊毛、Coolday、棉、滌綸、腈綸等原料混紡的機織紗和針織紗系列商品，既襯託了涼快纖維的優點又下降了成本，可用於襯衣、襯衣、運動服飾、床上用具及美容用具如面膜、溼巾等方面，有較好的應用前途。

金屬化纖維

金屬化纖維就是利用高功率脈衝磁控濺鍍技術讓纖維表面上具有一定的導電性以及抗菌性。

以銀纖維為例

我國深圳海麗施生物醫學材料有限公司自行研製的鍍銀纖維, 採用多靶磁控濺射柔性鍍膜技術和複合電鍍技術在滌綸或錦綸上鍍銀。具有鍍膜均勻、附著力強、耐洗等優點。

鍍銀纖維基材一般採用的是合成纖維，因表面鍍了一層純銀而具有銀的天然金屬光澤。金屬銀是所有金屬中導電，導熱性能最強的，是最有效的儲存及反射材質。現代醫學界認為銀具有非常有效的廣譜抗菌性，目前尚未發現人體對純銀產生過敏的任何報告。鍍銀纖維因此具有良好的抗菌除臭、熱傳導、熱反射、抗靜電、防輻射等功能。

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抗菌除臭

抗菌是通過抑制細菌增殖而達到抗菌的目的，而除臭不僅指消除環境中已經生成的臭氣，還包括細菌分解人體汗液、皮脂所生成的惡臭，腐敗物質、化學物質等固有的氣味。

鍍銀纖維有很好的除臭功能，這是因為在溫暖潮溼的環境裡，銀有非常高的生物活性，極易與其它物質結合。此時，纖維上銀離子通過將細菌細胞膜內外的蛋白質凝固，殺死或抑制細菌的繁殖，防止有機物腐敗分散而產生的臭氣，達到除臭目的。

鍍銀纖維抗菌原理

一是銀及溶出的銀離子與細菌蛋白質、核酸接觸，並與蛋白質，核酸分子中的巰基(一SH)、氨基(一NH)等含硫、氨的官能團發生反應，以達到抗菌目的。

二是光催化反應。在光的作用下，銀離子能起到催化活性中心的作用．激活水和空氣中的氧，產生羥基自由基(一HO)和活性氧離子(02)，活性氧離子具有很強的氧化能力，能在短時間內破壞細菌的繁殖能力而使細胞死亡，從而達到抗菌的目的。

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熱效應

鍍銀纖維能很好的反射太陽和人體發射的遠紅外線，在炎熱氣候，外界溫度高於人體溫度，將銀纖維用在外層服裝材料，它通過反射太陽輻射的紅外線阻止熱量到達人體，又由於銀是導熱最快的元素，故銀纖維還能迅速將皮膚上的熱量傳導散發，以降低體溫。在寒冷氣候，將銀纖維用在內層服裝材料，能反射人體輻射能而起到極佳保暖效果，稱為「銀保溫瓶效應」。因此，將銀纖維用在服裝材料上能起到調節體溫、冬暖夏涼的效果。

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抗靜電、電磁屏蔽

實驗表明，銀纖維可消除5000V的靜電。因此具有很強的抗靜電作用。

總結

本文簡單地介紹了兩類功能纖維。

功能纖維集多種優異功能於一體，已成為當代功能纖維研究及應用新的熱點，擁有廣闊的應用前景。加快對功能纖維進行產品開發，即能促進我國功能纖維規模化生產，又有利於我國紡織服裝、軍事、醫療、高科技工業和體育運動等行業發展，提高我國的綜合國力。

來源：色尚坊布博士