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電熱織物

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在材料上不斷精進 搶占智慧紡品商機
紡織品走向智慧化已是全球趨勢,電線紡織化不僅可提升電線強度、解決耐水洗的問題,透過電腦輔助電熱迴路設計,廣泛應用於各種織品,為產業創造商機。
隨著全球暖化造成極端氣候的變化,除了夏天飆高溫之外,寒帶的冬天也越來越冷。根據美國Transparency Market Research分析指出,2023年全球智慧型紡織品市場規模將達到77.3億美元,看準這塊商機,國際品牌紛紛投入研發,在保暖性的材料不斷精進,但柔軟度、強韌性與穩定性仍有所侷限。
財團法人紡織產業綜合研究所研究員沈乾龍指出,市面上已有多種電熱織物,但大多是織物與電線結合,直接把電線放在衣著裡,一來在觀感上會讓有些消費者害怕,二來因為不易彎曲而無法廣泛應用在各類織品上。因此團隊成員(陳芬苓、蔡坤泉、唐建發、沈乾龍)透過電能轉換成熱能,並運用編織手法將纖維與發熱元件做結合,開發出具備高柔軟性、更安全且更舒適的「電熱織物」(以下簡稱本創作)。
電線紡織化 提升強度及耐水洗性
本創作包括基布、導電紗線及表布,導電紗線配置於基布上不規則形的發熱區,再以車縫、膠合、釦合或魔鬼氈與表布密合。本創作的關鍵在於纖維要跟電子元件接著,連結方式不正確,可能造成接點不穩定,容易產生熱點而燒破布料;團隊花了將近半年的時間,終於找到可以很穩定的把纖維和電線結構結合在一起的方式。
在安全性和耐用度上,沈乾龍提及,「一般電熱織物的電線是圓束型,每條電線儲存1至2安培的電流,只要一條斷掉就可能產生熱點,我們就把一條電線分成10條,所以風險降低了。傳統的電線經過水洗很容易就斷裂,而電線紡織化後,強度可以提升10倍,單線斷裂強度大於20公斤;重點是,摸起來又不會有電線的剛硬感,大幅提升導線在衣服上的耐用性、耐水洗與安全性。」
運用電腦輔助 提供客製化佈線圖樣
此外,現有電熱織物是在發熱區設置導線,為了方便生產,導線以規則形狀配置於發熱區,但若所需發熱的區域為不規則形狀時,往往無法均勻發熱。本創作運用電腦輔助電熱迴路設計,以針對不同產品提供客製化的佈線圖樣,能夠快速回應客戶需要的發熱元件狀形,廣泛應用於服飾、美容面罩、手套、鞋墊、潛水衣、攜帶式暖爐、電熱壁畫,甚至鋼瓶加熱等產品。
本創作另一項特色是可連結藍牙,透過手機APP調控溫度,達到快速加熱及降溫需求。目前已跟國內一些廠商合作,將本創作延伸應用於高單價的智慧溫控羽絨外套、機能服飾等,研發投資金額超過新臺幣6,000萬元。
電熱織物2.0 追求更輕薄耐用的發熱模組
「紡織品走向智慧化已是全球趨勢,我們比較幸運的是,有跟上這股潮流,本次能夠從300多件優秀作品裡脫穎而出,對團隊來講,是莫大的鼓勵與肯定。由於這項技術的實用性很高,產業應用面也很廣,有了國家級獎項的加持,不管是產業的認同感或是廠商將來在國際上行銷,都能有所助益。」沈乾龍強調,之前的專利技術是強調強健性,可能手套、襪子或鞋子非常適合,但如果要應用在高階機能服飾,就必須追求更輕薄、耐用、透氣性更好的發熱模組,目前已與幾家國內大廠合作,技術上再精進,這也是團隊的下一個目標:電熱織物2.0。

  • 發布日期 : 108-05-23
  • 更新日期 : 108-05-23
  • 發布單位 : 國際事務及綜合企劃組
  • 瀏覽人次 : 765

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