16 智慧型紡織品---穿戴式電腦\新型OLED應用服飾\牛奶纖維

張貼日期:2010/4/7 下午 04:29:17

一、穿戴式電腦的起源 行銷四乙 侯昕慧

一般人對電腦的印象,不外乎是桌面電腦那四方形冰冷的外殼,大大的CRT或LCD顯示器,滑鼠、鍵盤等配件,或是機房機櫃裏面那種像冰箱一樣的超大型電腦主機。事實上由於積體電路的進展,電腦已經悄悄地讓我們隨身帶著他。當然,你可以說你有一部筆記本電腦,你可能已經覺得筆記本電腦很小很好攜帶了,但我們要研討的是比筆記本電腦更小的電腦,我們可以把他像名片一樣放到口袋,或是像眼鏡、手錶、項鏈一樣戴在身上的電腦,甚至是把電腦做成衣服穿在身上,讓電腦變成我們身體的一部份。英代爾總裁克雷格.貝瑞特曾在受訪中談到:“未來的 PC不會是方方正正的,為了凸顯人性化的特質,PC會以各種形狀大小融入日常生活中,像“變色龍”一般成為周圍環境的一部分。”

“穿戴式電腦”顧名思義,就是將電腦穿戴在身上,利用微型錄影鏡頭或顯示幕、天線、簡單的按鈕、無線傳輸技術,讓我們可以隨時使用電腦,輕鬆地隨處接收與處理資訊、收發電子郵件、上網流覽、聆聽音樂、打電話,甚至隨時隨地工作而不只局限於辦公室。科技更人性化,無論走到何處,資訊帶著走,便利帶著走,我們的雙手可以空下來做更多的事情,以我們為中心,電腦隨時隨地服務我們。舉個例子來說我們可以一面參觀展覽,一面將影像傳輸給朋友分享,同時一起參與討論。

穿戴式電腦並不是最近才出現的新名詞,自1997年國際電機電子工程師學會(IEEE)的電腦協會發起第一屆國際穿戴式電腦研討會,來自各國的研究人員,像是美國麻省理工學院的媒體實驗室、美國喬治亞理工學院、瑞士聯邦理工學院蘇黎世分校與美國卡內基美隆大學等,都持續有許多研究成果與雛型的開發。

日本亦積極地於1998年舉辦第一屆的Wearable Tokyo展示會,並成立The Advanced Institute of Wearable Environmental Information Networks(簡稱WIN),藉以推動Wearable Computer之發展,日本時計協會(Japan Clock & Watch Association)更以日本擁有手錶微小化和低耗電技術優勢之下,正努力朝行動式電腦及可穿戴式電腦方面積極發展佈局。

二、穿戴式電腦的定義

對穿戴式的電腦定義必須符合以下條件:

‧ 具有至少一個中央處理器CPU

‧ 具有可自行設定功能的軟體裝置

‧ 系統可穿戴於用戶身上

‧ 具有有線/無線通信裝置使穿戴者使用電腦

‧ 穿戴智慧型紡織物

‧ 具有GPS、RF或不同目的的感測晶片

三、穿戴式電腦的科技發展

電子科技在強化及實現穿戴式電腦的夢想上,扮演著關鍵的角色。穿戴式電腦需要整合許多不同的技術,像是積體電路、無線通信、微感測器、輸出入介面、顯示技術、電源供應與智慧織品材料等。

半導體制程與積體電路設計是提供強有力信號處理晶片的關鍵技術。感測、運算與傳輸高度整合的晶片,具備有高效能、低成本、低消耗功率的優點。在電力方面,如何提供較長久的電力,以及電源輕便化一直是不易克服的重要課題。除了晶片本身的超低功率設計,新的電力來源也是努力的方向,像是太陽能電池、燃料電池等,更有研究嘗試把人體運動的動能,以及身體與環境的溫度差轉換成為晶片運作所需的電力。我們分成幾個精要部分略做介紹。

圖1:手勢控制電腦。MIT穿戴式作業系統出現,超越時代的概念型手勢控制可穿戴式的電腦的組成功能

1.智慧型紡織物

所謂 智慧型紡織物是將電子技術融入紡織品,使紡織品能夠感應溫度、濕度、壓力脈衝甚至生化毒氣等,同時可以兼具訊號傳導、通訊、電力儲存等功能。由於製成衣物給人穿著,因此尚需兼顧流行設計、易於活動、可水洗、保暖等種種功效。運用新的奈米技術,將金屬纖維紗線與一般纖維紗線混紡以做為服飾之用,在紡織工業上已行之有年。如圖3所示的薄紗(Organza),就包含了這兩種形態的纖維,在經/緯向上的則是包覆著金屬的紗線。此芯 鞘結構的紗線具有高導電性,芯部纖維有高張強度並能承受織造時的高溫,使該金屬化紗線能被用來進行縫或繡等紡織加工。此外,金屬化紗線的包覆材料除了銅箔之外,也有使用金、銀或其他金屬。

圖3:導電薄紗的微觀結構

(1)感測線織物

以杜邦公司之Electrotextile纖維絲為例,是以一般纖維和金屬絲複合而成,並藉由紡織成形,再與半導體和電池相鏈結而發揮多種功能。例如:應用於電子T恤衫內的無線信號傳送裝置,可以把穿著者的健康狀況資訊送給電腦,再由電腦對身體狀況作出檢查結論。應用于汽車座椅套時,可量測出乘坐人的體溫以及體重,並可對應自動設定安全氣囊的安全標準。應用于軍裝時,通過雷達就可以測知軍人的活動情況,並確認所處的位置,最重要的是可讓軍服裝備輕量化。

(2)形狀記憶合金纖維襯衫

使用鎳鈦記憶合金纖維和尼龍混織而成,其藉由記憶合金之形狀定溫度恢復機能,甚至可用體溫來熨平織物

(3)織物型感應Sensor

為了感應環境的變化,可以藉由量測電子元件對於所受電流或電壓脈衝所產生的變化而得知。量測單位可以是阻抗、電容、或電感。根據這個原理,利用織物來感測物質對溫度、濕度、或其他因素的變化,例如用有溫感效果的縱橫結構網狀織物,將該織物覆蓋在人體上,便可以讀出覆蓋範圍內體溫,以取代溫度計。不過織物型感應Sen.sor的感應點密度,也直接受到織物紗距(thread pitch)的限制(約50-200per inch)。

圖4:織物感應器

(4)美國陸軍研究中心偽裝衣

以纖維視訊傳輸及光學反射原理,將包含顏色、光線、服飾圖案等,融入於背景環境中,而達到光學偽裝效果。

(5)英國Gorix織物

該公司利用織物低伏特低耗能的特性,開發出一個具有恒溫加熱特性的導電性紡織品,其有一個重要的技術性關鍵,即是經向和緯向紗支數存有10%的差異,因此電流通過的不同方向將會有不同的加熱行為。應用Gorix織物所開發的量測感應溫度系統,主要是利用其電阻具有隨著溫度呈現穩定的線性變化的特性而達成系統功能。一個薄型條狀Gorix織物通常使用於溫度偵測器中,而這些感測器一般用尼龍梭織物保護套包覆,再用具有遮蔽性聚酯膠帶以三明治方式包裝。另一個潛在市場是將其加入消防人員所穿著的夾克背心,當火災現場火舌噴出剛好在消防人員的背後時,Gorix織物將可立即偵測出火源變化和活動情況,以某種警示信號通知受威脅的穿著者,使其可即時避開火舌的危害。

2.電池與電子材料科技

(1)電池纖維

依據英國新科學家雜誌報導,德國斯圖加特大學設計出可用太陽能發電的導電纖維,這種電池纖維可承受紫外線以及100℃ 的溫度照射,並且可在洗衣機中洗滌。主要設計由三層無定形矽(即非結晶矽)迭成含陰極、中性材、陽極之三明治結構,並以上、下層含多餘或缺乏正負電電子形成空穴,彼此再因光子的撞擊而形成交互電流,以產生必要的電能。此項技術最大的挑戰在於:a.如何促使所有纖維互相接觸,以集中電力;b.如何分散衣料中不同能量發射點的電流,以形成可與外界連接的電插頭。

(2)可撓曲式織物電路板

許多電路可以架構在織物上,包括鏈結多種數位裝置、微處理器等,可以接受觸控指令的“全織物鍵盤”。如圖5所示,內含微處理器及其他支援元件,直接就焊接在織物的導電紗線上。這個微處理器採用雙向I/O Pins來控制LED,當壓下位於織物上的特定點時,整個系統便會感測到,並下達如音樂的回饋動作。而這個神奇的構造,只需要利用電子元件間透過導電紗線鏈結的原理,即可輕易完成。

圖5:織物型電路板的製造

(3)開關或控制鍵盤

有一種織物型鍵盤是利用導電與非導電織物的組合而成,將它們以夾層(quilt)的方式縫在一起,而形成所謂的“縱橫”(row- and-column)結構。縱向導電夾層與橫向導電夾層間,經過一層柔軟、厚實的織物,如毛氈、絲絨、或棉絮等隔開。隔離層上的洞,使得縱向與橫向的導體在按壓時能夠接觸,而這層隔離層也提供了富彈力而類似按鈕的功能。此外,亦能利用扣鉤將其固定,而扣鉤上還能外接電線將電子訊號傳遞出去。這類織物型開關控制盤可以當襯墊,也能耐水洗,其上也可以用繡或絹印的方式來標明接觸點。

另一種鍵盤則是利用電容感測器與織物的結合而形成單層結構,其上仍可以用繡或絹印的方式來標明接觸點。手指按壓電極,會造成電極上電容的差異。值得注意的是,藉由每個電極上的單向數位I/Opins和接在導電紗線上的洩漏電阻,便可以量測該值,因為電容值會隨著壓力而變,藉由這個原理,我們可以得知某件衣物對穿著者而言是否合身。織物型電容鍵盤乃是內含導電紗線,以傳統刺繡工藝而製成。該鍵盤具撓曲性、耐用且靈敏,搭配印刷電路板的使用還可以做為電容感應和外接資訊處理。目前已有研究將其製成牛仔夾克,透過如圖6的織物型鍵盤,來控制微型MIDI電子樂合成器,目前在操控上已獲得極佳的效果。

圖6:用於智能服上的鍵盤織物

(4)傳導性噴墨技術

在電子織物的發展上也提供了另一種選擇,加入金屬(諸如:碳、銅、銀、鎳、以及金)到傳統的噴墨上,以制出可以被列印在各種材料的傳導性噴墨,如此可以製造出因電導而改變圖樣的活潑印花上,傳導性噴墨技術,其原始的發展是為了電腦卡以及電路版印刷的需求,現今已被廣泛地應用在電路板印刷上,因為其有很多優點,諸如:比傳統技術的產品省錢、耐用性、可靠度、及電路速度的改良、電路回路尺寸的縮小;傳導性噴墨的技術可以製造互動式交談的產品,諸如:襯衫、有聲書、背包、壁紙…等等,此類噴墨禁得起彎曲及洗滌,卻不會失去傳導性,傳導性噴墨目前已被應用在一些技術上,諸如:凹版印刷、波浪狀圖案等,應用極其廣泛。

3.無線網路與嵌入式系統

現今無論手機、PDA甚至手錶、眼鏡等,都可能是穿戴式電腦的成員之一,連結上網或是與其他設備交換資料的迫切性使得無線網路環境更顯重要,現今的短距離的紅外線、藍牙科技均已相當成熟,802.11a/b/g的無線網路技術亦日趨普及。同時穿戴式電腦與手機結合後,更可利用GSM或3G通訊的便利性,使穿戴式電腦的應用範圍更為擴大,尤其3G通訊結合聲音與影像,穿戴式移動電話將更為便利人們攜帶使用。

圖7:由軟性電路板製造的移動電話

嵌入式作業系統使手機或PDA產品功能更強大,更符合使用者人性化操作的需求,像是Palm OS,Windows XP,嵌入式Linux系統等,都已經應用在穿戴式電腦中。在輸出入介面上,用語音識別、肢體動作,甚至有研究嘗試解讀人的腦波或神經傳導的電訊息,以取代鍵盤式的輸入。顯示器則朝高解析度微顯示器、可捲曲式顯示器等發展。未來在產品功能強化,體積愈趨小型化下,將使得穿戴式電腦擁有更強大的運算能力,同時其操作將更人性化。

四、穿戴式電腦的種類與應用

拓墣產業研究所把穿戴式電腦大約分成六項,分別是:

‧頭戴式

‧腕戴式

‧指戴式

‧穿著式

‧藏入式或別入式

‧嵌入人體式

穿戴式電腦在國防、娛樂視聽與健康監測等方面,都有發展的潛力。國防科技是最講求尖端技術的,未來戰場中的士兵,在傳統武器等重裝備之外,若再配備穿戴式電腦,就能維持輕巧靈活,真正增強科技戰力。美國國防部目前正在進行戰士可穿戴電腦的發展計畫,兼具無線通信及定位功能,類似眼鏡的螢幕,在夜晚還可以變換成為夜視鏡,同時使用的武器亦配有輔助瞄準及攻擊的相關技術,電子衣更可以監控戰士的生理狀況,萬一受傷亦可提供相關資訊進行搶救,提供人員清點及戰場清理。

圖8:未來戰士配備有:輕薄型視窗電腦系統、800×600影像彩色液晶頭盔、熱追蹤、夜視系統、通訊、敵我辨識系統、武器次系統、衛星定位、生理監控系統等。

在娛樂視聽方面,以較寬鬆的角度來看,一些已經普及的產品,例如在手臂上的隨身聽、戴在耳上的藍芽耳機、掛在胸前的 MP3播放器、大小與厚度如名片的數位相機等等,都屬於穿戴式電腦的範疇。隨身的娛樂與通訊必定是最受歡迎的應用。

在健康監測方面,穿戴式電腦扮演類似貼身看護的角色。我們的身上可以裝置許多微型的感測器,用以接收人體各種生理資料,透過穿戴式電腦的計算與分析,即時提供各項資訊,甚至在必要時發出警訊。BodyMedia公司所製造的監視生理狀態的臂章,就是這類的應用。

在“電子衣”方面,市場上已經有很多這樣產品面市。Levi's服飾和飛利浦公司共同合作率先推出嵌有手機、耳機與MP3的夾克。國際半導體大廠英飛淩與歐洲歐尼爾服飾公司,也共同發表一種整合了MP3播放器、藍芽手機與耳機等數位電子產品於一身的滑雪夾克。滑雪夾克內編織了導電纖維軌,纖維軌把晶片模組鏈結到纖維鍵盤與頭盔中的內建揚聲器,該晶片模組含有全功能的MP3播放器與一個藍芽模組,透過這個模組可以控制手機。當滑雪的人想打電話時,立體音響系統就如同收話器一樣,而麥克風則是整合在夾克的領子裏。英飛淩再與德國Rosner服飾公司發表另一款適合日常穿著的電子夾克--MP3Blue,這件產品也是以內建藍芽無線技術,由繡印在袖子上的按鍵控制MP3音樂播放器。

圖9;Levi Strauss & Philips研究實驗室所研發的夾克

圖10:know where外套內含手機、MP3播放器、耳機及麥克風,同時有GPS、GSM和藍牙功能。

除了經由無線技術或紅外線傳輸,以及上述的電子衣來鏈結許多電子設備的想法外,微軟公司已在2004年6月取得一項利用人體做為能量管道和資料傳輸的專利。這項技術的構想是通過人體向各種可穿戴的電子產品傳輸資料及能量,透過人體電極連接,利用直流或交流脈衝訊號做為能源來推動電子設備。各種設備由不同頻率的脈衝訊號推動,例如甲設備以100赫茲脈衝訊號推動,乙設備以150赫茲脈衝訊號推動,數位資訊則可以經由調變的方式透過這些訊號傳輸。

上述應用對於從事危險任務如警員、消防員、保安員或運鈔人員,抑或從事高度危險工作者如採礦工人等都可以是穿戴型電腦的受惠者,他們往往處於需要正確判斷情勢的環境,對於周圍環境變數的收集極其重要,事實上目前穿戴式電腦已經有很多應用於從事危險任務者的實例。

五、未來電腦穿戴身上是一種必然

日本神戶大學教授塚本昌彥領導的可穿戴電腦研究機構 TEAM TSUKAMOTO,研發了一些可穿戴電腦。如:可穿戴數位相機,在眼鏡上安裝小型顯示器(頭戴式顯示器:HMD),然後將顯示器連接到數位相機上,以便確認要拍攝的圖像。瞄準的用戶是那些想在亂烘烘的運動會場上要拍下自己孩子身影的父母們。即使將相機舉得很高,也可以通過HMD從容地確認要拍的畫面,這樣即便是很多拿相機的家長擠在一起也可以輕鬆拍攝。由於HMD安裝在普通的眼鏡或太陽鏡上,因此外觀上也沒有太大的不自然之處。現有手機總是要放在包裏,而且在持機方面也有令人不滿之處。可穿戴式手機利用在眼鏡上安裝HMD、以這種方式的手機很快會流行。

圖11:使用含GPS的衣服來追蹤小孩的位置所在

圖12:可穿戴數位相機,高舉數位相機進行拍攝的模型。

美國智慧型布料製造商EKEKSEN與微軟公司共同發展尖端行動電腦

美國智慧型布料製造商EKEKSEN與軟體業巨擘微軟(Microsoft)公司共同發展尖端行動個人電腦,此一尖端行動電腦係採用EKEKSEN公司所生產的ElekTex布料,包括藍牙布料鍵盤、USB鍵盤、可攜式外盒及多媒體控制器等。

ElekTex係EKEKSEN公司的關鍵核心技術,此一布料偵測器沒有硬式的組成元件,由單一介面製成之布料可做為鍵盤及多媒體控制器兩種功能,只要輕觸即可發揮功能,布料本身具備輕薄、彈性、耐磨、可透氣及半透明等特性,應用於尖端行動電腦成為方便攜式的新型3C電子產品。

ElekTex布料成功開發完成引領EKEKSEN進入一個全新的商業里程碑,EKEKSEN公司執行長Robin Shephard指出:「這是一個史無前例的發展機會,我們將參與催生以布料製成的新型電腦和娛樂設備」。

關於可監控生理機能的訪織物補充~ http://nr.stpi.org.tw/ejournal/NSCM/9706/9706-06.pdf

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新型OLED科技服裝 行銷四甲 王思齊

什麼是OLED?

有機發光二極體(OrganicLight-Emitting Diode,OLED),是指有機半導體材料和發光材料在電流驅動下而達到發光並實現顯示的技術。OLED相比LCD有許多優勢:超輕、超薄(厚度可低於1mm)、亮度高、可視角度大(可達170度)、不需要背光源,功耗低、回應速度快、清晰度高、發熱量低、抗震性能優異、製造成本低、可彎曲。

柔性OLED顯示器將掀起包裝、廣告甚至是服裝產業革命

歐洲的研究人員於近日開發出了一種成本效率極高的柔性OLED顯示器生產方式,這種方式與報紙的印刷方式基本相同。 研究人員表示,他們的研究成果將掀起包裝、廣告甚至是服裝產業的革命。

利用有機化合物發光的超薄節能顯示器已經在消費電子行業流行了很多年,有機發光二極管顯示器(OLED)也在某些高端平板電視中得到了應用,它們具有比傳統的液晶顯示器等離子顯示器更高的圖像質量、更寬的視角、更低的耗電量。

有機發光二極管的特性決定著這種顯示器能夠得到更廣泛的應用“從電子紙到服裝”只要它們的生產成本能夠得到進一步降低。

芬蘭國家技術研究中心(VTT)印刷電子部門的技術總監ArtoMaaninen解釋說:“要想使有機發光二極管設備得到更廣泛的應用,那麼降低它的生產成本是至關重要的,特別是當人們想要把這項技術用在中低端產品上的時候。”儘管現在還不到在智能產品包裝中大規模使用柔性有機發光二極管顯示器或用它來取代紙製廣告牌的時候,但是,已經有人把有機發光二極管嵌入到服裝上,使其顯示出不同的信息、圖案和色彩。

歐洲研究者已開發一種具成本效益的方法來製造彈性顯示器(flexible displays),那十分類似報紙的印刷方式。他們的研究有希望在包裝、廣告甚至服裝上引發革命。

超薄且具有能源效率的顯示器,那使用有機化合物來發光,在消費性電子產業中掀起波瀾已有數年之久。OLED 已在某些高階平面電視中商業化使用,提供比目前這一代的 LCD 與電漿平面電視,更優異的畫質、更寬廣的視角與更少的電力消耗。但 OLED 獨特的特性意味著使用它們的顯示器能有更廣的用途,從電子紙到適應性服裝(adaptive clothing) -- 只要生產成本能夠下降。

這為 OLEDs 開啟了大門,讓它們能夠滲透到各式各樣日常項目中。便宜、有彈性的 OLED 市場中,最大非產品包裝莫屬。它們的印刷品能用在創造更醒目的 logo 以及增進吸引力的包裝上,藉此讓產品在超市貨架上與眾不同,或著它們能作為「聰明包裝(smart packaging)」的一部份,以改善產品品質及安全性。

在聰明產品包裝中使用彈性 OLED 顯示器或甚至取代紙製的廣告看板仍有段路要走,而具視覺效果的服裝也是一樣,那嵌入 OLED 以顯示不同訊息、圖案或顏色。

"我們的彈性 OLED 裝置能用在服裝上 -- 最大障礙將會是使它們夠強健,以便在穿著或是丟入洗衣機之後仍完好如初," Maaninen 說。

ROLLED 計畫夥伴已擁有開發好的技術,以輥對輥的方式來製造彈性 OLEDs,他們現在正研究要契合潛在終端應用的需求。他們的目標是要在未來二年內完成第一個市場試驗。

新型OLED材料服裝款式顏色隨情緒自動變化

使用OLED材料做的衣服可以通過無線網絡的傳輸隨意改變顏色,這在時裝界或許有廣闊前景。麻省理工媒體實驗室又帶給我們驚喜了! 這一次是時尚,這個被稱作“Urbanhermes”的小東西,是媒體實驗室最近研發出的可隨穿著者的情緒而改變款式、顏色並能無限共享的時裝配件,我們可以稱它為“情緒外衣”。

這不是一件真正的衣服,而是一個小配件。 它造型小巧,可以隨意放在衣服或者背包裡面。與該媒體實驗室其他大膽、尖端的科技產品相比這個也許有些“小兒科”,但該實驗室稱此項發明在時裝界的前景非常廣闊。

用OLED做服裝材料

儘管很久以前就提出使用OLED材料做衣服的想法,但麻省理工學院的這個時尚傳輸項目確實很有創造力。Urbanhermes所面臨的挑戰是將物理與虛擬世界聯繫在一起,動態顯示器被放置在一個小袋子裡,Urbanhermes採用的技術能夠將基於電子語言的時尚信號過渡到物理社會信號。 短暫和最新的信息被轉換為常規的系統規定參數,也就是社會信息,而這些社會信息的歷史記錄會鼓勵用戶去表達他們目前的心情。

項目負責人朱迪斯·唐納斯說,“這個項目的主要創意是使用OLED作為服裝材料,尤其是顯示的圖案可以隨穿著者的情緒而改變。一件T恤衫在第一天是純藍色的,到第二天又可以變成條紋的。”數碼圖像可以通過無線網絡傳輸給其他穿著者,這樣就好比建立了一種時尚傳輸。

變色龍是這樣誕生的

Lucy在街上遇到了Ben,Lucy攜帶的配置了Urbanhermes的背包上帶有她從最喜愛的設計師那裡獲得的圖片。 背包自動感受到了Ben書包上顯示的圖片,並且詢問Lucy是否顯示Ben的圖片。 Lucy接受了Ben的圖片,並且可以和Ben交談。

這就意味著,我們不用再去羨慕別人的衣服。 自己的背包或者服飾可以自動感受到其他穿著者的時尚圖案,衣服上安裝的用戶許可裝置會詢問用戶是否接收、傳輸訊息,說不定Urbanhermes還能偶爾客串“紅娘”的角色,當然前提是對方也必須穿戴配有Urbanhermes的服飾或者背包。

這種理念的實踐還包括將夏普Zaurus系列掌上電腦嵌入到背包或服裝中,通過塑料窗口可以看到可視頻幕。這種裝備利用藍牙和紅外線接收、傳輸數據,這些技術雖然並非尖端科技,但是這種想法卻被時裝界看好,認為它的前景非常廣闊。

也許現在Urbanhermes還不夠漂亮,圖案也不算豐富。 不過一旦它走出實驗室進入市場,相信設計師和使用者會幫助它豐富內容,使它更為個性化,忘了告訴大家這個產品是媒體實驗室成員在博客上與網友一起討論成型的產品。

來源:武漢理工大學材料科學與工程學院

實際販售通路範例

http://huangzhengyun.cn.alibaba.com/athena/offerdetail/sale/huangzhengyun-315-508207473.html

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牛奶蛋白纖維

行銷四甲 李昕怡

牛奶蛋白纖維是以牛乳作為基本原料,經過脫水、脫油、脫脂、分離、提純,使之成為一種具有線型大分子結構的乳酪蛋白;再與聚丙烯腈採用高科技手段進行共混、交聯、接枝,製備成紡絲原液;最後通過濕法紡絲成纖、固化、牽伸、乾燥、捲曲、定形、短纖維切斷(長絲捲繞)而成的。牛奶蛋白纖維是一種有別於天然纖維、再生纖維和合成纖維的新型動物蛋白纖維,又叫它牛奶絲、牛奶纖維。

牛奶蛋白纖維手感柔軟、光澤柔和、色澤亮麗,吸濕透氣、保濕滋潤、抗菌抑菌、防紫外線等功能,應用廣泛,可分三大類:服飾類,如內衣、毛衫、襪子、襯衫等;家紡類:毛巾、毛毯、床單被套、被絮等;產業用:面膜、嬰兒尿布、婦女衛生用品等。

牛奶蛋白纖維優異的親膚品質,滿足人們對服裝舒適化、保健化、時尚化的追求。牛奶蛋白纖維優異的親膚品質,滿足人們對服裝舒適化、保健化、時尚化的追求。 於是,國內眾多服裝家紡企業不斷推出牛奶內衣,襯衫、家居服飾、貼身休閒服、T恤、羊絨衫、連褲襪等系列產品,受到廣大愛美女性和高品質生活人群的歡迎。

目前,牛奶蛋白纖維紡、織、染、成衣產業鏈已全面貫通,各項紡織、染整技術已趨於成熟,但其高昂的價格(短纖的市場價在13萬元/噸左右)大大限制起“飛入尋常百姓家”。 但牛奶蛋白纖維與羊絨、Modal、棉、天絲等混紡紗線,每噸紗線的毛利潤在7000-18000元,經濟效益可觀,開發潛力大。

資料來源::http://www.onccc.com/lemma_detail/14200.html

將20斤牛奶穿在身上!?這套內衣真的“牛”了

更新時間:2008-12-28

牛奶蛋白纖維是繼第一代天然纖維與第二代合成纖維後的新一代纖維。它用生物工程的方法把牛乳酪蛋白纖維導入合成纖維,這是紡織材料中新的里程碑。牛奶蛋白纖維不僅集前兩代纖維的優點於一體,更具生物保健功能和天然持久的抑菌功效,是新一代創新纖維,並通過了瑞士紡織檢驗機構Oek—Tex Standard 1 0 0國際生態認證。

牛奶纖維由液態奶加工成的乳酪素製成,每1000g液態奶能加工到20g乳酪素(2%),一套朵彩高純度牛奶養膚內衣的克重是約600g,牛奶蛋白纖維含量是39%-40%,即含有240g牛奶纖維,240/2%=12kg——即每套朵彩高純度牛奶養膚內衣約由12公斤、24斤牛奶加工而成。牛奶應用美容保養,眾所皆知。牛奶也能穿,讓肌膚24小時沐浴在牛奶的滋潤養護中,有如一張全身的面膜,怎能不讓人們動心?

牛奶纖維含有18種對人體有益的氨基酸和親水因數,對解決冬天皮膚乾燥有顯著幫助。

牛奶蛋白纖維本身呈米黃色,需要漂白後才能進行染色,屬於再生蛋白質纖維,布面雜質少。牛奶蛋白纖維面料柔軟滑爽,懸垂飄逸,具有絲綢一樣的手感和風格。用牛奶纖維面料做成的服裝具有潤肌養膚、抗菌消炎的獨特功能。

牛奶蛋白纖維所製成的服飾並不需要任何特殊處理,只要依照洗滌方法的指示下,它的卓越功能使衣物經多次洗滌後仍能保持手感、顏色及表面不變。更奇特的是,它不像其他的動物蛋白纖維一樣,如羊毛、真絲那樣容易黴蛀或老化,即使放置幾年以上仍能保持亮麗如新。這正意味著穿著方便、容易打理。

牛奶蛋白纖維技術起源與應用發展

牛奶蛋白纖維技術起源於日本,現在我國已掌握該技術的自主知識 ,從而大大地降低了產品開發產品,使牛奶蛋白纖維大面積推廣成為可能。

——1995年的時候,三槍曾從日本進口牛奶纖維製作內衣,由於成本太高,那種內衣一套售價高達1000多,很少人買得起,市場反應不理想,後來退出了市場。

牛奶蛋白纖維手感和光澤度和羊絨很接近,而其價格卻低於羊絨。因此,目前有許多著名的羊絨衫品牌已經在使用牛奶蛋白纖維來代替羊絨——比如鄂爾多斯等品牌。

羊絨、羊毛、真絲是天然蛋白纖維。牛奶纖維是一種人造的蛋白纖維。相比這些天然蛋白纖維,牛奶纖維更加容易保存,不易發黴、不易回潮,防蟲蛀。牛奶蛋白纖維的衣物,即使存放多年,依然亮麗如新。

朵彩牛奶絨office內衣所用的牛奶蛋白纖維是上海正家公司出品的。該公司是目前我國最大的牛奶蛋白纖維供應商之一,其產品技術獲得了國家專利保護。

想像一下,把牛奶穿在身上,那是什麼感覺?

專家答疑:牛奶確實能穿

牛奶纖維是從牛奶中提煉製造的人造蛋白纖維,牛奶絲就是將液狀牛奶脫脂、去水後所得到的牛奶蛋白質,加上柔和劑,製成牛奶漿液,然後通過濕紡工藝及科學處理,紡製成牛奶蛋白纖維,並且,牛奶纖維手感細柔嫩滑,具有優雅的自然光澤,不僅可以做內衣,而且還可應用于華貴外裝面料的織造。

牛奶纖維具有以下特點:

1. 柔軟性、親膚性等同或優於羊絨

2. 透氣、導濕性好、爽身

3. 保暖性接近羊絨,保暖性好

4. 牛奶絨的耐磨性、抗起球性、著色性、強力均優於羊絨

5. 由於牛奶蛋白中含有氨基酸,皮膚不會排斥這種面料,相當與人的一層皮膚一樣,而對皮膚有養護作用

洗滌要求:牛奶纖維的ph值為6.8,呈微弱酸性。適合中性洗滌液洗滌。(若用洗衣粉洗時,在涮洗時可加些白醋中和洗衣粉中的鹼性成分)。

牛奶絲產品內含各種氨基酸達17種之多。貼身穿著有潤肌養膚,滋滑皮膚的功效,同時牛奶絲還具有天然持久的抑菌功能,據上海市衛生防疫站檢測,其抑菌率達到80%以上,對有害皮膚的桿菌、球菌、黴菌均有抑制作用。用牛奶絲織造的面料質地輕盈、柔軟、滑爽、懸垂,穿著透氣、導濕、爽身。由於牛奶絲比棉紗(高支)、真絲強度高,防蛀、防黴,故而更加耐穿、耐洗、易貯藏。

以上擷取自上海朵:http://www.care-space.com/?article-45.html

生產過程

牛奶蛋白纖維的製作過程——天然和科技的完美結合

“正家牌”牛奶蛋白纖維就是將液狀牛奶去水、脫脂、加上揉合劑成牛奶漿,再經濕紡工藝及科技處理成牛奶絲。

工藝流程圖

牛奶蛋白纖維部分應用性指標見下表:

牛奶纖維-功能特性

更多色彩——經多次洗滌後仍能保持手感、顏色及表面不變

與染料的親和性使顏色格外亮麗生動。

理化性能發方面:

既有別于棉、麻、絲、毛等天然纖維,又與錦綸、腈綸、滌綸和丙綸等化纖不一樣,因此其性能介於天然纖維與合成纖維之間。其物化指標檢測值如下:幹斷裂強度≥2.5cn/dtex;幹斷裂強力變異係數≤14%;幹斷裂伸長率16.0%~25.0%;幹斷裂伸長率變異係數≤12%;線密度偏差率±4.0%;線密度變異係數≤3.5%;染色均勻度(灰卡)≥3~4級;回潮率4%~6%;纖維抑菌率≥80%。

更健康、更綠色——抑菌率達80%以上

並通過瑞士紡織檢驗機構國際生態認證。其PH值為6.8,呈弱酸性,與皮膚親和性好。

綠色環保特性方面:

不使用甲醛偶氮類助劑或原料,纖維甲醛含量為零;富含對人體有益的十八種氨基酸,能促進人體細胞新陳代謝,防止皮膚衰老、瘙癢,營養肌膚;具有天然保濕因數,因此能保持皮膚水份含量,使皮膚柔潤光滑,減少皺紋,具有廣譜抑菌功能,持久性強,天然抑菌功能達99%以上,抗菌率達80%以上。

更舒适——優異的導濕、透氣性更舒適

在纖維舒適性方面:

具有羊絨般的手感,其單絲纖度細,比重輕,斷裂伸長率、捲曲彈性、捲曲回復率最接近羊絨和羊毛,纖維膨松細軟,觸感如羊絨般柔軟、舒適、滑糯;纖維白晰,具有絲般的天然光澤,外觀優雅,抗日曬牢度、抗汗漬牢度達4~3級。

吸濕導濕性方面:

牛奶蛋白纖維斷面為不規則圓型,斷面中佈滿空隙,縱向有許多溝槽,蛋白質分子分佈在纖維的表面,含有天然蛋白保濕因數和大量親水基團,可迅速吸收人體汗液,通過溝槽快速導入空氣中散發,使人的肌膚始終保持乾爽狀態,抗起毛、起球性達到3~4級。

吸熱放熱方面:

纖維立體多隙的微孔結構和縱向表面的溝槽結構決定了纖維有冬暖夏涼特性:夏季製成輕薄織物,能快速吸收皮膚散發的濕汽汗液,並快速擴散到空氣中,保持皮膚乾爽透氣;冬製成厚實織物,微孔吸收入體散發的熱量,有效阻隔空氣流通,防止冷空氣入侵,輕盈保暖。

更易打理——防蛀、防蟲、防老化,始終亮澤如一

正家牛奶蛋白纖維不像其它的動物蛋白纖維一樣,如羊毛、真絲那樣容易黴蛀或老化,即使放置幾年以上仍能保持亮麗如新。

常溫常壓下染色,顏色鮮豔、柔和有光澤,上染率高,色牢度在4~級,染色後仍保持該產品原有性能,具有極好的服用安全性;具有天然抑菌功能,比羊毛、羊絨防黴防蛀,強度高,耐穿耐洗,易貯藏;水洗後易幹,洗滌後仍可保持產品永久性能等。

电镜图 電鏡圖

纖維鑑定

纖維鑑定

牛奶蛋白纖維快速鑑別法:

1 燃烧鉴别法: 1燃燒鑑別法:

參照國家標準FZ/Y01057.2-99方法執行

靠近火焰:熔融並捲曲。

接融火焰:捲曲,融化,燃燒。

離開火焰:燃燒,有時自滅。

燃燒時氣味:毛髮燃味。

殘留物特徵:黑色狀,基本鬆脆,但有極微量硬塊。

從以上的燃燒特徵看,極似真絲等蛋白質纖維。

2 溶解鉴别方法: 2溶解鑑別方法:

參照國家標準FZ/Y01057.4-99方法執行

牛奶纖維在用2.5%NaOH溶液下, 100℃恆溫加熱30 分鐘後,即可出現牛奶蛋白纖維特有的溶解現象。

狀態:纖維溶脹呈凍膠狀。

顏色變化:在整個溶解過程中,纖維的顏色從本色逐漸變為深紅色,然後再從深紅色褪色至淺黃色。

結果分析:如果燃燒火焰剛熄滅時有毛髮燃味而且溶解結果符合凍膠狀及特有的顯色反應,則試樣是牛奶蛋白纖維。

牛奶纖維-市場前景

進入21世紀以來,人們崇尚返璞歸真、回歸自然,更加注重服飾的舒適性、保健性、高檔化和時尚化。因此,牛奶蛋白質纖維作為“綠色”、“保健”型紡織品的代表,已成為國際、國內市場消費的潮流,也滿足了消費者對服飾綠色環保、健康、時尚的追求。牛奶蛋白質纖維因其具有以上眾多的優點,各國的業內人士都在積極進行這方面的產品開發工作,並且開發的領域呈現多元化,發展十分迅速。

牛奶蛋白質纖維既具有天然纖維的優點,又具有化學纖維的特性,品質好,品質指標達到羊絨紡織要求,可與羊絨混紡和純紡,製成風格獨特的高檔服飾。目前市場上羊絨的年產量在1萬噸左右,噸價在80萬元人民幣,與羊絨相比有明顯的價格優勢,經濟效益十分顯著。牛奶蛋白質纖維進入羊絨市場代替部分羊絨,市場潛力巨大。

資料來源出自”上海正家”: http://www.milkfashion.com/

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上游廠商:垂直整合;畜牧業,養殖牛隻掌握乳品來源,並開發旅館,提供乳製品餐飲及牛奶纖維製成的寢具,提供住宿。讓住宿者不僅能夠認識牛奶纖維的功用,並能親自體驗。因此除了提供住宿飲食外,也販售家紡、寢具用產品。

零售商:以"把牛奶穿在身上,就能護膚又美觀"的理念深植於女性消費者中,並且以專賣牛奶纖維的服飾,創立品牌,不讓牛奶纖維的服飾與一般纖維製品服飾通路疊合,創立自己品牌的通路;且結合知名服裝設計師設計,使得牛奶纖維服飾品不只具有多功能性用途,更能創造出時尚!