導電性紡織品技術評估

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出版作者 吳偉欽
出版單位 紡織綜合所
出版日期 2003/12/31
出版類型 產業報告
所屬領域 紡織
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摘要

一、內容摘要

隨著紡織、服裝生產技術在高機能、自動化、智慧化方面的進展,開發國家的紡織、服裝加工業已落實轉型,達到全面升級的階段。國內紡織產業型態以中小企業為主,目前紡織、服裝的生產技術雖已提昇很多,但仍未完全脫離勞動密集型產業,科技成果的推廣仍存在許多困難,紡織、服裝的生產質量與國際標準相比差距仍大,而人們對紡織品的需求無論在數量上還是在質量上都有了更高的要求,特別是消費者更加注重個性化、舒適化、品牌化和時尚化。紡織、服裝的生產質量已直接影響到紡織服裝市場的生存和發展。因此,深入分析紡織服裝市場未來的走勢和發展,對引導紡織、服裝業的生產和流通具有十分重要的意義。

目前,以微電子、通訊、資訊技術等為代表的電子行業正迅猛發展,成為衡量社會經濟和科技發展水平的重要標誌之一。隨著科技的發展,具有導電、導磁、電磁波遮罩等功能的紡織品正取代傳統的電子電氣材料,滿足這一領域不斷增長的需求,進一步拓寬了導電性紡織品在產業的應用範圍,並創造出巨大的經濟和社會效益。

二、應用領域

導電性纖維的研究發展,除了少部分應用於較特殊領域外,主要用途在於消除「靜電」對日常生活及工業所帶來的災害問題。近年來高科技新興產業快速成長,衍生出電磁波干擾(EMI)、無線電波干擾(RFI)及靜電放電(ESD)等電磁輻射所造成的危害,正引起全世界的關注,例如無塵室中的微粒塵埃,因靜電作用影響,造成封裝電子產品品質的瑕疵;煤炭礦坑因塵爆事件所造成之工業災害與安全;纖維工業、石化工業、電子工業及食品工業等因靜電造成的塵埃堆積、污染、阻塞,影響生產線的順暢性與產品品質;放電現象造成通信、資訊產業及電子工業等產生雜訊、通訊不良、計測不良等。

三、應用情形

導電性紡織品隨電子、精密儀器、生物科技、醫療產業高度發展而呈現跳躍式的成長,昔日以碳纖維、導電性高分子、金屬粉塗佈、金屬網所發展之導電性紡織品,包括抗靜電織物及電磁波遮蔽織物已因功能要求的提升及新材料的突破而逐漸被無機金屬纖維、有機金屬氧化纖維、導電複合纖維及金屬化織物所取代,並順應電子流行趨勢,發展具溫控性及可穿戴式的導電性紡織品。本研究將以比電阻(歐姆·厘米)為基礎,探討一種具有輕、薄、強、韌高機能導電性智慧型紡織品的技術發展藍圖。

四、效益

促使產業活化,進行紡織產業高科技化的轉型,適時導入創新技術,結合既有的高科技產業,研發具應用潛力的高機能導電性紡織品的研究,協助業界在最短時間內建立相關技術能力。所投入之資源以前瞻性技術為主,各類產業技術關聯性高、市場產值大之產業產品技術為重點,進行尖端研究工作,並落實商品化的量產。雖然具風險性,但隨著技術的累積與市場時機的成熟,必有助於業界實力的提昇。

目錄

====章節目錄====

第一章、前言…1

  1-1、研究背景…1

  1-2、研究目的…3

  1-3、研究方法…3

  1-4、研究架構…5

  1-5、研究範圍界定…5

第二章、導電纖維及抗靜電纖維…7

  2-1、導電纖維沿革…7

  2-2、導電纖維的定義…11

  2-3、導電纖維特性…12

  2-4、靜電產生與危害…13

    2-4-1、靜電產生原因…14

    2-4-2、靜電造成的危害…15

  2-5、靜電的防止…18

    2-5-1、抗靜電原理簡介…18

    2-5-2、紡織品抗靜電方式…18

第三章、導電織物及抗靜電織物…22

  3-1、抗靜電纖維的加工…22

  3-2、導電纖維的加工…24

  3-3、導電纖維結構類別…26

  3-4、導電成分複合型纖維加工方式…27

    3-4-1、導電成分複合型纖維主要構造…28

    3-4-2、導電成分複合型纖維的加工要點…30

  3-5、金屬纖維…32

    3-5-1、金屬纖維加工方式…32

    3-5-2、金屬纖維與紡織用纖維的導電性複合紗…34

  3-6、抗靜電織物和導電性織物的發展…36

    3-6-1、織物的發展…36

    3-6-2、碳黑在抗靜電纖維領域的發展…39

第四章、抗電磁波織物及加工技術…42

  4-1、電磁波產生與危害…42

    4-1-1、電磁波產生原因…42

    4-1-2、電磁波頻譜…43

    4-1-3、電磁波造成的危害…45

  4-2、EMC與EMI定義與標準…48

    4-2-1、EMC與EMI定義…48

    4-2-2、EMC技術的驅動力…51

    4-2-3、電磁相容國內與國際標準…52

  4-3、電磁波遮蔽原理與遮蔽率…54

    4-3-1、電磁波遮蔽原理…55

    4-3-2、遮蔽效率…57

  4-4、電磁場遮蔽材及加工方式…59

    4-4-1、不同電磁場使用之遮蔽材…60

    4-4-2、電磁波遮蔽材…62

    4-4-3、電磁波遮蔽物之加工…65

  4-5、電磁波金屬化導電性織物加工方式…67

    4-5-1、金屬化織物的基材種類…68

    4-5-2、金屬化織物的加工方式…68

    4-5-3、金屬化織物的用途範圍…74

  4-6、電磁波遮蔽織物…77

第五章、導電性紡織品未來發展趨勢…81

  5-1、高機能導電性織物…81

    5-1-1、互動式電子織物…81

  5-2、奈米導電性織物…90

    5-2-1、奈米碳管導電織物…91

    5-2-2、奈米銀導電織物…95

  5-3、高分子導電性複合材…96

  5-4、電磁波遮蔽之物的發展…98

    5-4-1、微晶纖導電織物(柔性導電纖維織物)…98

    5-4-2、多離子織物…100

第六章、導電纖維論文及專利分析…101

  6-1、TTD資料庫導電纖維趨勢分析…101

    6-1-1、TTD(Textile Technology Digest)光碟導電纖維資料分析…101

    6-1-2、TTD(Textile Technology Digest)光碟EMI資料分析…103

  6-2、導電性纖維(conductive fiber) 美國專利分析…105

    6-2-1、1965-2002年度專利分佈…106

    6-2-2、專利件數 / 專利權人數生命週期圖…106

    6-2-3、所屬國專利分析…107

    6-2-4、所屬公司專利分析…108

    6-2-5、以國際專利分類(IPC) 分析專利技術…110

  6-3、電磁波遮蔽(EMI) 美國專利分析…120

    6-3-1、1976-2002各年度專利分佈…121

    6-3-2、技術生命週期圖…121

    6-3-3、所屬國專利分析…122

    6-3-4、以IPC分類專利技術分析…123

    6-3-5、EMI分類專利技術歷年活動分析…125

    6-3-6、競爭國家IPC專利件數分析…125

  6-4、中國大陸奈米導電紡織品應用之相關專利…126

第七章、導電纖維技術趨勢分析…130

  7-1、導電性紡織品市場需求與技術發展…130

  7-2、導電性紡織品Needs-Seeds矩陣圖…131

  7-3、導電性紡織品之技術分析…133

  7-4、導電性紡織品之應用及選擇…134

  7-5、導電性紡織品未來技術發展藍圖…136

第八章、我國發展導電性紡織品之競爭力分析…137

  8-1、紡織業現況…137

  8-2、導電性紡織品競爭力分析…139

    8-2-1、發展導電性紡織品的重要時機…139

    8-2-2、發展導電性紡織品之SWOT分析…142

第九章、結論與建議…145

  9-1、結論…145

  9-2、建議…146

====表目錄====

表2-1、不同導電纖維特性之用途…12

表2-2、依導電特性分類之產品用途…13

表2-3、纖維的回潮率及比電阻…17

表2-4、動作行為在不同相對濕度狀況下產生靜電電壓估計值…20

表2-5、表面電阻與抗靜電效果的關聯…21

表3-1、導電纖維類別及特性…26

表3-2、金屬纖維製造法之優缺點…34

表3-3、Belltron導電纖維的種類及用途…39

表4-1、電磁干擾源和感應器…49

表4-2、歐體(EN)電磁相容規範與國際電供委員會(IEC)電磁相容規範…53

表4-3、遮蔽效率…58

表4-4、用於遮蔽的金屬特性…59

表4-5、美國市場對EMI/RFI的需求…77

表4-6、電磁波遮蔽材料開發趨勢…79

表4-7、各種電磁波遮蔽材料之比較…79

表6-1、所屬國專利案件 (前五名)…108

表6-2、專利件數前20名…109

表6-3、十大公司研發能力…109

表6-4、IPC分類前五名一覽表…118

表6-5、所屬國專利案件 (前五名)…123

表6-6、B、H類各階前五名分析…124

表7-1、導電性紡織品市場…131

表7-2、導電性織物Needs-Seeds矩陣圖…132

表7-3、電磁波遮蔽織物Needs-Seeds矩陣圖…132

表7-4、金屬化紡織品技術分析…133

表7-5、抗靜電功能製程關鍵技術…135

表7-6、導電功能製程關鍵技術…135

表7-7、抗電磁波功能製程關鍵技術…135

表8-1、台灣工業生產值統計…138

表8-2、導電性紡織品研發契機…139

表8-3、發展導電性紡織品之SWOT分析…144

====圖目錄====

圖1-1、MRI技術預測方法流程…4

圖1-2、研究架構…6

圖1-3、導電性紡織品技術發展藍圖…6

圖2-1、金屬纖維圖例…9

圖2-2、不同表面電阻的導電特性…11

圖2-3、靜電所引起之災害比較…16

圖2-4、化學纖維靜電的危害…17

圖2-5、紡織品抗靜電方式…19

圖3-1、導電成分不均一型纖維截面形狀…27

圖3-2、導電性成分複合纖維提高白度的方法…31

圖3-3、金屬纖維製造法…33

圖3-4、Clacarbo導電纖維及用途…38

圖3-5、Belltron導電纖維的用途…38

圖4-1、電磁波行進方向…42

圖4-2、電磁波頻譜…44

圖4-3、電磁波溢出路徑…50

圖4-4、MIL-STD-462規定有關測試電磁干擾之程序與方法…54

圖4-5、電磁波吸收損耗…56

圖4-6、蒸發沉積法…70

圖4-7、噴塗設備…72

圖4-8、電磁波遮蔽產品…78

圖5-1、互動式電子紡織品(Interactive Electronic Textiles)…86

圖5-2、感測性紡織品 (電子運動服)…87

圖5-3、感測性紡織品 (電子式的滑雪裝)…87

圖5-4、奈米碳管結構…92

圖5-5、掃描電子顯微鏡下的纖維表面圖…94

圖5-6、碳奈米管-聚乙烯醇(SWCNT-PVA)複合凝膠狀纖維…94

圖6-1、1975-2003各年度導電纖維論文份數…102

圖6-2、導電性纖維類別論文份數…102

圖6-3、導電性織物發展…103

圖6-4、電磁波遮蔽織物發展…105

圖6-5、導電纖維專利申請件數年度分佈圖…106

圖6-6、專利件數 / 專利權人數年度分佈圖…107

圖6-7、各年度所屬國專利分析…108

圖6-8、導電纖維專利前五大公司之發展主軸…110

圖6-9、IPC專利第一階分析圖…111

圖6-10、IPC專利第二階分析圖…113

圖6-11、IPC專利第三階分析圖…114

圖6-12、IPC專利第五階分析圖…115

圖6-13、IPC專利第五階分析圖…117

圖6-14、第一階分類歷年活動分析…119

圖6-15、第五階分類歷年活動分析…119

圖6-16、競爭國家IPC專利件數分析…120

圖6-17、EMI各年度專利件數分析…121

圖6-18、EMI專利技術週期生命圖…122

圖6-19、IPC專利第一階分析圖…123

圖6-20、EMI專利B、H類技術歷年活動分析…125

圖6-21、EMI專利B、H類競爭國分析…126

圖7-1、導電性紡織品技術藍圖…136

圖8-1、策略分析之價值選擇與匹配模式…141
章節檔案下載
第一章 前言
6
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第二章 導電纖維及抗靜電纖維
15
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第三章 導電織物及抗靜電織物
20
0 元/點
第四章 抗電磁波織物及加工技術
39
0 元/點
第五章 導電性紡織品未來發展趨勢
20
0 元/點
第六章 導電纖維論文及專利分析
29
0 元/點
第七章 導電纖維技術趨勢分析
7
0 元/點
第八章 我國發展導電性紡織品之競爭力分析
8
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第九章 結論與建議
3
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