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科研案例

坐享其涼 為人造皮革施展恆溫魔法
發佈日期:2024-11-27

案例摘要:
在經濟部產業技術司科技專案支持下,紡織所創新研發的「水性恆溫微膠囊材料」與「高散熱超細纖維不織布技術」,成功實現讓皮革維持恆溫不發燙,榮獲2023年全球百大科技研發獎(R&D 100 Awards)的肯定。

內容說明:

紡織所 ▶ 研發恆溫微膠囊超細纖維皮革技術

* 技術特色 
獨創「水性恆溫微膠囊雙層包覆」及「超細纖維直紡皮革」專利技術,讓人造皮革維持舒適恆溫效果,全水性無溶劑製程,實現環境友善。

* 產業擴散 
已技轉給世大化成、全興工業、美律公司等業者,合作開發出具恆溫的沙發、床墊、汽車方向盤、座椅和全罩式耳機等,成功進軍國內外市場。

皮革材料在生活中應用普及,舉凡沙發、汽車座椅或電動按摩椅等,都採用經久耐用的皮革為表層,但許多人都有下列經驗:久坐在皮沙發上或久戴皮革耳機的悶熱不舒服、曝曬於陽光下的汽車方向盤極為燙手等,皮革普遍存在愈坐愈熱、愈戴愈悶的問題。

國外廠商研發出以紅外線反射材料,讓皮革能折射日光等外來熱源,但仍無法解決長時間接觸皮革造成的悶熱感。為人造皮革創造更好的舒適體感,是產業一直以來的挑戰,在經濟部產業技術司科技專案支持下,紡織所創新研發的「水性恆溫微膠囊材料」與「高散熱超細纖維不織布技術」,成功實現讓皮革維持恆溫不發燙,榮獲2023年全球百大科技研發獎(R&D 100 Awards)的肯定。
 

紡織所超細纖維皮革技術,榮獲2023年全球百大科技研發獎(R&D 100 Awards)。

▲ 紡織所超細纖維皮革技術,榮獲2023年全球百大科技研發獎(R&D 100 Awards)。

雙層微膠囊 把溫度溫柔包覆

有別於傳統人造皮革主要原料多採用溶劑型的聚氨酯,製造過程會釋放汙染環境的揮發性有機化合物(VOC),紡織所採用環境友善、安全且無毒的水性聚氨酯,減少化學溶劑耗用及二氧化碳排放,更響應政府2050淨零排放目標。

因應織品溫度調節需求,過去業者採用微膠囊包覆相變化材料(PCM),這類材料可因應外在溫度變化吸收或釋放熱能,發揮體感恆溫舒適效果。紡織所組長陳威宏說明,「傳統恆溫產品容易因為其中的微膠囊破裂導致功能失效。」於是針對此一技術痛點,開發創新的雙層微膠囊專利技術,以雙重結構緊密地包覆恆溫材料,可維持最理想的舒適溫度,即使長時間使用或清洗,也同樣耐用。

緊接著在皮革材料開發上,紡織所採用超細纖維不織布為基底,比頭髮還細的纖維讓人工皮革手感更擬真,並結合有優異導熱性能的石墨烯材料,強化散熱效果。在多項技術整合下,創造猶如真皮般的觸感與透氣,更可發揮舒適恆溫的效果。

綠色製程及恆溫舒適 創造產業新價值

目前研發團隊讓恆溫皮革維持四季皆宜、人體最舒適的27度左右,相對人體溫度正常約在36~37度,體驗上立即明顯有感。未來更可依照終端產品的屬性及需求,彈性賦予皮革特定的溫度,可廣泛應用在居家寢具、汽車內飾、運動鞋等。

2023年已技術移轉世大化成、全興工業和美律公司等企業,創造技轉金額超出新臺幣2,400萬元,合作開發出具備恆溫效果的舒適機能沙發、汽車方向盤、座椅及全罩式耳機,成功打入國內外市場。科技專案將人工皮革升級成兼顧恆溫舒適及環保無毒的創新產品,不僅為人造皮革產業開創新商機,也為人民打造更舒適愜意的生活。
 

協助業者開發具舒適恆溫效果的全罩式耳機、汽車方向盤等產品。

▲ 協助業者開發具舒適恆溫效果的全罩式耳機、汽車方向盤等產品。
 


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