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高值化機能性 不織布技術 [成果新知]
種類:其他公告  發布單位:技術處  發布日期:2021-04-16 09:30
另開視窗,連結到財團法人紡織產業綜合研究所-3D纖維列印。(jpg檔)
◆ 資料出處:109年度經濟部技術處法人科專成果表揚成果專輯
◆ 獎項名稱:傳統產業貢獻獎
◆ 執行單位:財團法人紡織產業綜合研究所
◆ 計畫名稱:先進功能纖維紡織品關鍵技術開發計畫(4/4)

【成果簡介】

■ 投入材料與製程研發 臺灣不織布挑戰高值化

透過材料與製程研發,此計畫帶領國內不織布產業,從以往拋棄型不織布為主的生產模式,逐漸走向高附加價值的耐久型不織布面料生產。運用直紡型超細高強力不織布製程技術,導入機能性創新材料,並技術移轉予國內廠商,協助其建立量化生產技術,衍生新產品之商業化,推動產業既有生產能量的轉型與發展。

【成果介紹】

臺灣紡織產業向前走,一路上面對諸多挑戰,紡織所不織布及先進過濾中心團隊投入大量心力突破技術瓶頸與困難,為產業創造進一步發展的條件。相關技術結合高分子原料改質、直紡不織布加工、產品檢測驗證及產品開發應用等,建構全方位技術服務整合平台,藉由雛量生產試驗線的建立,突破原料與製程的限制,技術移轉給國內廠商,協助其建立量化生產技術並衍生新產品商業化。

■ 從一次性到耐久型 促成新產品應用

以往國內業界著重生產一次性的不織布產品,價廉且強度很低。針對此問題,團隊開發超細強韌不織布技術,可賦予不織布纖維達到更細及更強的物性,同時具有一般紡織品面料的機械性質,為實現此技術並設計開發具有更大握持力的牽伸裝置。

再者,過往皮革業者,皆需使用溶劑製程,計畫團隊開發的雙組份熔噴不織布技術,能讓直紡超細不織布擁有人工皮革的實用性,包括強度、耐刮、耐磨、耐水洗、尺寸安定性、止滑等,並且達到耐剝離、透氣、柔軟觸感,以及抗菌、防污、阻燃等機能性,更重要的是,此技術製程不使用溶劑等危害物質。

同樣的,過往產業以短纖針軋及鹼溶開纖,其缺點為強度有限、製程繁複、成本高,且溶劑溶除有環保疑慮。針對這些問題,團隊研發的分割型超細纖維不織布技術,結合原料改質、熔紡技術、均向纖維成網等技術,可以開發高緻密度不織布,用於具物理阻隔性的防蟎寢具,可徹底阻絕塵蟎、塵蟎排泄物、塵蟎蟲卵等過敏原穿透,也可防羽絨穿刺,同時可多次機洗,不影響其阻隔特性,切入高級傢飾寢具市場。

值得一提的是,過往臺灣生產雙組份直紡複合不織布皆需自國外進口設備,受制國外廠商,無法調整修改,只能生產同質性產品。此計畫協同國內化纖設備廠商,自行開發高密度紡孔、超細複合紡嘴及流道設計、高均勻分散噴嘴等裝置,除可大幅降低生產設備購置成本,也大大地提高設備自主及快速維修保養,對客戶能快速反應,且能生產具有獨特及高價值的不織布產品,競爭力大幅提升。

另外,過往國內業界的不織布生產設備,動輒幅寬均超過4公尺以上,導致開發新產品及新原料皆需耗費大量資源和成本,本計畫為提升臺灣廠商不織布的研發速度,建立不織布快速打樣試驗工廠平台,加速促成業者從OEM機能性布料供應商,升級轉型至ODM或OBM高值化機能性不織布開發/銷售業者。

■ 快速量產熔噴靜電濾材 防疫幫大忙

計畫團隊對於技術開發的投入,在此次新冠肺炎疫情中幫上大忙。平時國內口罩每日產能約188萬片,因應防疫需求,產能最高已達到每天2,000萬片以上,產能突然倍增9倍,原物料供應成為大問題。其中口罩關鍵的中間層熔噴不織布,利用其表面靜電吸附阻絕病菌,疫情期間全球搶貨哄抬價格,國際行情飆漲8至10倍,若要及時增加新產能,會受到限制,短時間增加不易。

紡織所經由過往的科專技術,結合熔噴不織布業者,包括原先未參與口罩濾材應用產品製作,而是製作熔噴皮革(三芳化學)及熔噴保溫棉(敏成)的業者,經由紡織所提供熔噴及駐極靜電技術及設備,協助廠商即時生產符合醫療口罩用的熔噴靜電濾材。

因應當時目標,每日需生產2,000萬片口罩,而當時國內產能僅達1,200萬片,不足以供應市場需求。原產能為10.4噸/天,透過紡織所既有科專技術,結合熔噴業者,即時協助生產符合醫療口罩用的熔噴靜電濾材,增加為17噸/日,相當於約800萬片口罩/日。

後續透過經濟部專案補助「熔噴不織布機建置計畫」,帶動廠商投資熔噴不織布生產,包括南六、彩麗、文賀、聚隆、上好、福綿、永猶、宣德等投入,約有15條以上生產線,國產國用供應充足,且品質優良,得以守護全民安全。

■ 協助臺灣「上位」 超越歐美日

綜觀全世界的不織布技術發展,一般來說以新纖維材料、新製程加工方法、新產品設計及新應用領域開發等四大構面為主流。臺灣不織布產業,多數側重於後兩者「新產品設計及新應用領域開發」;關於新纖維材料與新製程加工方法的變化則較少著墨,然此兩項主導性關鍵技術卻是歐、美、日等先進國家企業賴以生存的重要競爭利器與優勢。

因此,高值化機能性不織布技術之目的,即在導引國內不織布產業導入新纖維材料、新製程加工方法此兩類上位技術,並冀望據以推動臺灣企業更上一層樓,成為該領域的領導廠商。

■ 成功心法Box

透過新纖維材料與新製程加工方法,讓現有一次性消費用品(如濕紙巾、紙尿布等),朝向醫療、高機能家飾與衣著用紡織品面料發展,提升不織布應用產品附加價值率達30%以上,推升臺灣成為國際紡織產業高值化機能性不織布首要供應基地。透過落實技術產業化,輔導企業建立規格、標準與產銷供應鏈,實質提升產業競爭力,促進國內不織布及相關產業總投資60億,增加產值30億,增加就業人數共200人。

【專家推薦】

紡織產業為我國相當具國際競爭力之傳統產業之一,近年不斷與法人合作朝向高附加價值產品之研發。

本計畫重點透過材料與製程研發,帶領國內不織布產業從以往拋棄型不織布為主的生產模式,逐漸走向高附加價值的耐久型不織布面料生產。運用直紡型超細高強力不織布製程技術,導入機能性創新材料,異組份複合纖維及後處理工藝能量,依產業用設計及標準,開發醫療、家飾及衣著等耐久性用途之不織布複合面料,增加不織布產品價值高達40%,促成不織布產業升級轉型;同時帶動企業投資60億,提升產值30億,促成多家企業成為國際領導品牌的重要供應鏈成員。

今年初因國家防疫之需要,紡織所臨危受命與合作產業所組成之口罩等防疫物資國家隊,配合政府防疫政策,貢獻甚為卓著。

相關圖片
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另開視窗,連結到財團法人紡織產業綜合研究所開發的熔噴不織布蠶繭鞋。(jpg)
另開視窗,連結到財團法人紡織產業綜合研究所研發團隊合照。(jpg)
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更新日期:2020-04-28

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