2017 年德國高科技展與紡織成衣機械雙展概述 紡織綜合所產品部施陽平 第 17 屆德國法蘭克福產業用高科技紡織品展 (Techtextil 2017) 及紡織成衣機械展 (Texprocess) 於 2017 年 05 月 09~12 日假德國法蘭克福世貿展覽中心舉行四天 根據大會統計四天展期中, 產業用高科技紡織品展共計來自 55 國 1,777 家廠商參展, 訪客統計達 104 國 33,670 人次 ; 紡織成衣機械展統計有 35 國 312 家廠商參展, 訪客統計達 109 國 13,718 人次 本屆大會以 連結未來 (Connecting the Future) 為主題, 首創與歐洲太空總署與德國航太中心合作, 透過 火星使命 : 太空生活 情境, 展示外太空旅行中涉及衣 住 行之高科技紡織品各項應用 承繼上屆智慧型紡織品熱門話題, 大會今年更擴大展示更多元紡織穿戴以及非電子智能紡織品之應用 因應未來紡織 4.0 與物聯網時代的重大變革, 本屆紡織成衣機械展以 跨技術整合 (Technology Crossing) 為主題, 藉 速度工廠 數位印花 數位紡織品微型工廠 以及 門市即工廠 等主題, 展示多項成衣自動化之解決方案 Techtextil & Texprocess 2017 總覽 就高科技紡織品展之產品範疇分類, 分別為農業用材 (Agrotech, 包括園藝與景觀保護 農業與林業 動物飼養 漁業 柵欄等 ) 建築用材(Buildtech, 包括膜片生產 輕型結構 土木與工業建築 臨時性建設 室內裝配等 ) 衣飾用材(Clothtech, 包括具機能性之服飾 鞋子或袋包類等 ) 地工用材(Geotech, 包括地下工程 土木工程 土方與道路工程 水壩工程 垃圾場建設 土地隔離工程 排水系統 防侵蝕與圍堵工程等 ) 居家用材 (Hometech, 包括具機能性家俱 家飾與內裝織物 地毯 地板覆蓋物等 ) 工業用材 (Indutech, 包括過濾 淨化 機械工程 化學工業 電子工業 密封 隔音材料等 ) 醫療用材(Medtech, 包括衛生學 醫學 救難中心設備等 ) 車輛用材(Mobiltech, 包括汽車製造 航空與太空航行 造船 軌道車輛 摩托車製造 自行車製造等 ) 環保用材 (Oekotech, 包括環境保護 回收 廢棄物處理等 ) 包裝用材(Packtech, 包括包裝 保護殼系統 大型囊狀儲存系統等 ) 防護用材(Protech, 包括人員與財產物之防護 ) 運動用材 (Sporttech, 包括運動休閒用品 活動穿戴 戶外穿戴 運動器材與設備 運動鞋等 ) 等十二大產業用紡織品領域 22
展 會 報 導 圖 1 建築師 Ben van Berkel 設計之鐵氟龍阻燃布膜 圖 5 智慧型紡織品應用 根據歐盟紡織服裝聯盟 EURATEX 最 新調查 歐洲產業用紡織品產值佔紡織總產 值 15% 德 國 商 業 銀 行 Commerzbank 在 2015 年結果顯示 全球產業用紡織品產值 佔紡織總產值約 27% 至 2018 年產業用紡 織品產值將達 1,600 億美元 此統計數據並 不包括複合材料與不織布產值 圖 2 太空生活展區之三大主題 本屆 Techtextil 2017 展覽首創與歐洲太 空總署 ESA 與德國航太中心 DLR 合 作 透過 火星使命 太空生活 Mission to Mars Living in Space 情境 展示外太空 旅行中涉及衣 住 行之高科技紡織品各項 應用 展區一角特別邀請比利時知名建築 師 Ben van Berkel 搭配德國 MDT-tex 公司生產 之鐵氟龍材料設計而成阻燃隔熱布膜 請見 圖 1 另區則以移動 多機能與智慧等三 圖 3 銀纖維材料應用 大主軸為展示重點 請見圖 2 同時陳列 經大會評審團篩選之廠商最新創新產品 以 因應未來太空生活之紡織材料 其中包括智 慧材料 碳纖維 無機 立體織物以及仿生 複合材料等 請見圖 3 至圖 5 有鑑於全球行動智慧 數位化物聯網以 及工業 4.0 的浪潮興起 大會特別針對時尚 流行產業 展示結合 3D 數位人台模擬以及 圖 4 仿生複合材料應用 數位噴墨印花技術 透過情境式之數位紡織 23
品微型工廠生產流程 (Digital Textile Micro Factory), 說明未來因應工業 4.0 時代, 可能為數位服裝產業帶來眾多智慧生產模式的改變 圖 6 說明數位紡織品微型工廠展區之流程, 其中包括自 CAD 3D 模擬 數位噴印 裁剪 縫製組合 貼標以及整燙所引發智慧生產的改變, 圖中同時說明展區各階段流程中參展廠商最新發展之數位化生產機台型號 圖 6: 數位紡織品微型工廠流程說明 資料來源 :Texprocess 2017 官方網站與廠商官方網站 Techtexil 與 Texprocess 2017 創新獎 第 14 屆高科技紡織品創新獎共區分四大類別, 分別為 :⑴ 新應用 (new application) ⑵ 新技術 (new technology) ⑶ 新產品 (new products) 與 ⑷ 新材料 (new material) 等 ( 一 ) 新應用創新獎得獎有二, 分別為比利時 Centexbel 研究機構開發之智慧護膝 (smart knee brace), 期內置紡織感測器可即時偵測膝蓋彎曲角度讓病人透過 app 進行復健 ; 另一為德國 peterseim-strickwaren 公司開發之玄武岩針織物提供海上結構物 ( 如風力發電或浮標 ) 不受海藻等生物侵蝕, 降低 40% 維護成本 ( 二 ) 新技術創新獎有二, 分別為德國 V. Fraas Solution in Textile 公司結合皮帶織物結構配合經編結構取代縫線所完成之高荷載網布, 其較傳統產品更加平整 ; 另一為比利時 Vetex NV 公司, 其開發之 OC2PUS 製程技術為無溶劑型 PU 塗佈加工, 主要用於機能性紡織品的開發 值得一提, 該公司也完成無溶劑型熱固型 PU 樹脂開發 ( 三 ) 新產品創新獎有二, 分別為德國 Penn Textile Solutions 公司開發之經編遮陽窗紗 (Ombra- DLS), 主要用於窗戶外層, 因具彈性伸展功能, 可藉張力調整以調節光線 ; 另一為德國 Texlock 公司以紡織結構開發之腳踏車安全專利鎖, 產品不僅具輕量 (350g/m 2 ) 易彎曲與美觀特性, 同時兼具耐割 防撞與防火性能 ( 四 ) 新材料創新獎二, 分別為德國 ITCF(Institute of Textile Chemistry and Chemical Fiber, Denkendorf) 研究機構以純纖維素開發之高強度複合材料 (PURCELL); 另一為法國 24
Durafiber Technologies 公司開發之耐鹼高強力聚酯纖維, 測試結果顯示在高溫並接觸鹼性 產品數天後, 物性仍不改變 以下筆者針對機能性紡織品與成衣自動化簡述本屆大會之創新應用 : 1. 帝人公司 ( 日本 ) 目前帝人公司集團已經將其核心之芳香族聚醯胺纖維 (aramid-fibers) 由 Teijin Aramid 公司生產, 再由 Teijin Frontier 公司負責銷售 ; 上述纖維之應用領域主要以防護安全 基礎 建設 汽車運輸與工業安全等市場為主, 表 1 說明帝人公司之芳香族聚醯胺纖維之特性 表 1:Teijin Aramid 公司芳香族聚醯胺纖維家族說明 產品名稱特色說明 Teijinconex meta-aramid 纖維 Teijinconex neo meta-aramid 纖維 Twaron 與 Technora para-aramid 纖維 Endumax 纖維 Nanofront 纖維 elk 纖維 Tepyrus 具高隔熱與防火性能, 主要應用於消防服與工業安全制服, 亦可應用於防火濾袋 橡膠皮帶與渦輪增壓器管 (turbocharger tube) 等用途 具更優越隔熱性能, 具可染性並可適用於防火服等多方位用途 防火溫度可達 400, 同時具備防彈與防刺穿等功能, 適用於防彈衣服飾 其可應用於汽車剎車墊 輪胎簾布 輸送帶與複合材料等用途 超高分子量 PE 纖維, 具備輕量高尺寸安定 高荷載強度與耐用安全等功效, 可應用於輕量防彈衣或輕量高荷載裝置用途 全球首創 700nm 細度之聚酯纖維, 具備防滑 高填充 隔熱與隔光功效, 可應用於機能服飾 鞋材與工業等用途 具輕量 耐用 柔軟回彈佳與透氣等用途, 適合與 PU 樹脂結合賦予產品優越之柔軟回彈性能 超細聚酯短纖維, 適用於不織布過濾材與靜電濾材之應用 2. 三菱化學公司 ( 日本 ) 日本三菱化學集團, 未來該集團將專注於壓克力纖維 PP 纖維 PAN( 聚丙烯腈 ) 高分子與其碳纖維之生產 ; 應用產品包括輕量結構材 抗靜電紡織品 濾材 隔音材以及隔熱與抗寒材等, 表 2 另說明該公司系列產品之商標與用途 3. Lenzing Group( 奧地利 ) 根據該公司的新聞稿指出,2016 年共銷售 97.8 萬噸 Tencel 纖維素纖維, 營業額達 213 億歐元, 較 2015 年 198 億歐元營業額成長約 7.6%; 就其銷售品項中 71% 為紡織纖維,29% 為不織布 有鑑於不織布纖維成長, 該公司將位於美國阿拉巴馬州工廠投資 4 億歐元以增產 9 萬噸纖維產能因應未來車用市場之需求 因應未來循環經濟的到來, 該公司選用採收棉纖維之廢棄植物屑與廢棄木屑製成 Refibra 纖維素纖維, 堪稱另一創新產品 25
表 2: 三菱化學公司系列產品纖維說明 壓克力纖維 PP 纖維 產品名稱特色說明 Vonnel 擦拭纖維 Vonnel 面膜纖維 金屬離子吸附壓克力纖維 Corebrid 抗靜電短纖維 藉由超細纖維 (0.1dtex) 結合細度達 0.3 微米分割紗以及棉纖維的混紡完成兼具親水與親脂特性之纖維, 以為擦拭布之用 係由微米級之分割紗製成, 具豐厚保濕之效 纖維紡絲完成後, 其表面具有許多奈米級孔洞得以吸附正離子高分子, 如鹼性與鹼土族離子 纖維芯鞘 (sheath-core) 型結構, 若經放電加工後將強化其抗靜電能力 0.1d 超細纖維纖維共計 0.1dtex 0.4dtex 1dtex 與 3.3dtex 等級, 具優越吸音性能 Vonnel PAN Liveair 纖維 Pylen Mega Pylen Balzer P. II 熱熔 PP 纖維 (Thermal Fusible Filament) 為 100% 聚丙烯腈 (PAN) 高分子 中空型 PP 纖維, 密度介於 0.73~0.78 g/cm3 高強力 PP 纖維, 強度達 5~6cN/dt( 傳統 PP 纖維強度為 3~4cN/dt), 目前正朝 8~9cN/dt 強度開發 阻燃 PP 纖維, 兼具輕量 耐候與耐化學性能, 產品區分 A B C 等級,A 等級為高性能阻燃紗, 適用於戶外用途 ;B 等級為無鹵素阻燃紗, 適用於戶外用途 ;C 等級為無鹵素阻燃紗, 適用於室內用途 為芯鞘 (sheath-core) 型 PP 纖維, 由兩種不同熔點之 PP 高分子組成 4. Statex 公司 ( 德國 ) 該公司 1978 年成立於德國布萊梅,1983 年即從事 nylon 纖維鍍銀製程技術開發, 主要解決地毯織物易生靜電之問題 迄今, 該公司不僅為全球銀纖維開發先驅, 目前也將銀纖維應用至不同領域, 其中包括航空等級抗靜電 抗電磁波 肌肉電刺激 醫療用抗菌 智慧型紡織品以及電磁過敏 (electromagnetic hypersensitivity,ehs) 等 此外, 該公司鍍銀系列纖維也會混合如銅 鎳與鋅等圖 7:Statex 公司展區及其銀纖維系列產品金屬離子以求更優越之電磁遮蔽性能, 目前該公司銷售產品含括纖維 織物 配件與副料至終端製品等 ( 請見圖 7) 5. Amann Group 公司全球知名縫線與繡線生產廠商德國 Amann 公司, 成立迄今已有 160 年歷史, 目前全球員工超過 1,900 名 該公司一直致力於智慧紗線的開發, 涉及應用 26
領域包含服飾 皮革 家飾 刺繡 車用與產業用等 有鑑於智慧型紡織品的發展, 該公司成立了 Amann Innovatio Lab 公司, 希就開發之銀纖維縫繡線與業者共同發展智慧型紡織品 四天展覽中該展區一直門庭若市, 其銀線用途可用於導線 感測器 (sensory) 顯示器 (indicator) 與複合材料等用途 舉例而言, 將銀線進行特殊加工, 可讓銀線在不同 PH 值溶液下呈現不同顏色 6. Schoeller 公司 全球知名機能性布料廠商 Schoeller 公司近年來一直致力於創新材料的開發以擺脫台灣機能性廠商的技術與價格競爭 筆者就其展示布料與技術而言, 深感該公司除致力於環保永續與符合循環經濟之機能材料開發外, 智慧型紡織品亦為該公司矚目重點之一 首先就環保永續而言, 該公司參與由五家公司聯組之 wear2wear 計畫 ( 請見圖 8), 其主要概念在於針對紡織品生命週期, 亦即自原物料 紗線製造 織物與薄膜製造 產品設計 製造加工 上架銷售 購買與使用 淘汰以及回收等九大循環, 希發展全循環回收 可回收以及無 PCF 汙染之機能性紡織品 由此未來該公司此系列工作服將以高性能聚酯纖維為主, 其餘過往熟知之機能藥劑也將完全符合無氟 Oeko-tex 100 與 bluesign 環保規範外, 也同時滿足 EN ISO 20471 與 EN 343 國際標準 圖 8: wear2wear 九大全循環 回收系統概念 就環保永續機能性紡織品開發, 該公司也同時展示 ecodye 聚酯纖維, 其最大特性透過該公司開發染色製程技術, 可以讓聚酯纖維染色製程時間縮短 30%, 能源節省 20%, 同時節省 20% 水資源 針對智慧型織物而言, 該公司自行發展導電纖維彈性貼合織物, 稱為 e-soft-shell, 可用於電熱用途 織物結構係由該公司既有之 corkshell 貼合織物製程技術衍生而來, 產品除可以米單位銷售, 同時電熱織物之背面係使用瑞士 Eschler 公司開發之彈性針織物 值得一提的, 今年於 ISPO 2017 新受矚目由 OSMOTEX 公司開發之電滲透壓貼合織物 (HYDOR_BOT) 即使用 Schoeller 公司開發之電滲透壓 (electro-osmotic) 薄膜 7. HeiQ 公司該公司係於 2005 年由蘇黎世瑞士聯邦技術學院所成立之衍生公司, 業務專注於紡織品之創新研發, 賦予紡織品更具機能性與耐久功效, 期以成為此領域之國際領導廠商 就其產品市場定位, 該公司與瑞士知名 Schoeller 公司實屬相互競爭者 該公司主要針對機能性服飾提供機能藥劑之加工, 目前產品共計八大類分別為 HEIQ Smart Temp Fresh Tech Eco 27
展 會 報 導 Dry Glide Sun Block Bug Guard Real Silk 與 Clean Tech 等 請見圖 9 其中以 Smart Temp 最具知名 其產品類似國人熟知之 PCM 智慧材料 亦即產品因其熱含值 於不同兩個溫度 下產品會進行吸放熱反應 進而讓使用者在上述兩不同溫度變化下較不易感受冷熱 較未 穿著此智慧材料者有更佳之熱舒適性 另針對 HEIQ Fresh Tech 抗菌防臭藥劑而言 過往該 公司係以銀離子配方為主 亦即透 過金屬離子消除來自體汗中微生物 圖 9 HeiQ 公司八大機能藥劑 分 解 之 臭 味 該 公 司 新 推 出 HEIQ Fresh NKU Tech 則透過吸附性高分 子粒子快速將周遭有異味揮發物進 行吸附隔離 此產品特別適用於聚 酯纖維織物 8. 3D Weaving BVBA公司 比利時 3D Weaving 成立於 1971 年 是 一家專業生產立體梭織布料的的企 業 產品線包括間隔織物 distance fabrics 多層織物 管狀織物 tubular fabrics 或更複雜結構之織物 三維編織可運用多 元的纖維紗線 如棉 麻等天然纖維 如高強力聚酯纖維 尼龍纖維 芳香族聚醯胺纖維 等化學纖維 抑或玻璃纖維 玄武岩纖維等無機纖維 3d Weaving 的間隔織物包含 spacer 或 中空雙層織物 在兩層布料間以連結紗連接 並可依據固定間距插入如抗靜電紗等材料 連接的高度和連接的形狀可依據客戶需求訂作 立體 3D 間隔織物應用領域非常廣泛 適用於農 圖 10 3d Weaving 公司展品 業 建築 運動休閒 地工 家用 工業 醫 療 交通運輸與防護等 產品涵蓋大理石加固 充氣艇 充氣帳篷 充氣衝浪板 火車底板 防 火服裝等 請見圖 10 9. Hohenstein公司 Hohestein Institute 成立於 1946 年 總部位於 德國 B nnigheim 區域 為一獨立私人研究機構 與教學中心 為紡織業與商業紡織品洗滌公司 服務 目前的經營者是第三代的 Prof. Dr. Stefan Mecheels 全球共有約 450 名員工 Hohestein Institute 在全球 20 多國家有分支機構 其中在亞洲香港與中國各設有分布 營運內容包含 紡織品相關之檢測 驗證 與研究 服務全球約 4500 個客戶 提供客製化的測試服務 製程問題解決 驗證標章等行銷工具 有鑑於全球永續環保意識持續發酵 目前歐盟地 28
區除既往 Oeko-Tex 認證外, 另一由綠色和平組織倡議之 化學品零排放 (Zero Discharge of Hazardours Chemicals,ZDHC) 管理計畫也正如火如荼展開 由此, 該機構針對紡織品生物可分解驗證與評估, 經過耗時數年研究後, 特於本屆大會展示其一系列評估方法 有別於過往實驗室標準環境測試, 本評估方式係將樣本掩埋於戶外, 分別經 7 週與 14 週後再比對產品被微生物分解的態樣 該機構特別指出, 掩埋於土穰中的微生物必須經過標準環境的培育與品質控管 ( 請見圖 11) 圖 11:Hohenstein 公司提出之紡織品生物可分解評估研究 結語 本屆德國高科技紡織品展覽中, 不難發現質輕 強韌 防火 電熱 發光 立體結構與環保仍為大會展覽重點, 只是所有材質在性能上都更佳優越, 同時在製程生產更講求節能減碳以因應未來溫室氣體效應所帶來的環境衝擊 此外, 筆者也發現未來產業用紡織品將訴求更加智慧 ( 能 ) 化, 其發展層次有二 : 首先產品可能因應環境要因具備雙或多項機能以符合使用者需求, 另一則結合資通訊技術, 使用者得以透過任何手持裝置監視或控制紡織品性能, 滿足特定需求 換言之, 未來誰能夠整合, 誰就有機會創造新興市場, 這也難怪乎會場中有看到許多國際大廠紛紛配合研究機構 協會或區域性產業進行合作 在本屆德國高科技展與紡織成衣機械雙展已經非常明確感受到 4.0 時代即將來臨 過往在傳統資通訊時代中, 所有人機介面都需要 人 的專業知識與技能介面方能展開後續工作 ; 而雲端 感應晶片與人工智慧的急遽成長, 印證著資通訊之全自動智慧化生產時代即將到來 資料來源 : 1.Tnet 全球紡織資訊網 2.Techtextil 2017 法蘭克福高科技展官方網站,http:// techtextil.messefrankfurt.com/frankfurt/en/besucher/willkommen.html 3.http://www. human-solutions.com/vidya/front_content.php?changelang=13&lang=13 4.http:// www.mimakieurope.com/products/dye-sublimation-2/ts300p-1800/ 5.https://www. duerkopp-adler.com/en/main/news/news 6.https://www.pfaff-industrial.com/de/ 7.https://www.zund.com/en/cutting-systems/ 8.http://www.veit.de/en/pressingequipment/ 9.https://www.ergosoft.net/ ( 以上部分資料係作者轉載自紡織產業綜合研究所出版之紡織趨勢 258 期 ) 29