紡織品機能性需求增加
近兩年因受到COVID-19疫情的影響下，人們防疫意識迅速提高，進而在紡織品的個人防護市場需求隨之大幅增加，更打開了紡織品機能性加工的市場。開發菌性機能墨水，並結合數位噴墨應用技術來實現數位整理機能性加工技術概念，以縮短傳統加工的工序與時間，並且減少能耗、汙染以及增加附加價值，以符合目前市場<短鏈革命>需求，因應全世界傳統製造業大規模的轉型。而簡化加工製程並兼具環境保護、綠色工業，成為現今重要之議題。
抑菌材料之篩選
分成五大項目來進行評估測試
(此研究以碘抑菌粉、幾丁聚醣及有機氯離子三個抑菌材料做為主要分析對象)
實驗流程圖如下:
一. 材料篩選(須水溶性抑菌材料、低黏度、固著溫度及良好的附著力)
由下表可知，碘抑菌粉因溶解度不佳，所以較不適用於抑菌性機能墨水原料。
| 抑菌材料與水溶性測試 | |||
| 抗菌劑 | 離子性 | 水溶性 | 備註 |
| 碘抗菌粉 | 陽離子 | X | 粉末易析出 適用溶劑易揮發 |
| 幾丁聚醣(甲殼素) | 陽離子 | O | |
| 有機氯離子 | 非離子 | O | |
二. 材料物化性測試(溶劑相容性、材料過濾性、材料成膜性)溶劑相容性測試結果
1. 在抑菌材料與助劑相容性測試中，有機氯離子與墨水助劑混合後皆產生白色沉澱現象，屬不相容結果，抑菌性機能墨水原料，後續將以幾丁聚醣為主要研究對象。
2. 在材料過濾性的部份，在5µm/1µm濾紙下，通過率為100%
| 抗菌材料過濾性評估 | ||
| 抗菌劑 | 5µm | 1µm |
| 幾丁聚醣(甲殼素) | 100% | 100% |
3. 在成膜性測試中，幾丁聚醣在48小時內，分散液有微量揮發減少，但並無成膜現象發生。
| 抗菌材料成膜測試 | ||||||
| 抗菌劑 | 1hr | 6hr | 12hr | 24hr | 36hr | 48hr |
| 幾丁聚醣(甲殼素) | O | O | O | O | O | O |
三. 材料細化分散(使用助溶劑增加抑菌劑的溶解度，確認粒徑分佈是否符合其範圍)以雷射粒徑分析儀測試，幾丁聚醣原始粒徑分布不均，需加入助溶劑改善粒徑，才能符合墨水助劑的分散規格。
四. 材料墨水化及配方優化(備製分散穩定性佳的抑菌性機能墨水)設定三種濃度的抑菌性機能墨水配方，以符合EPSON的噴頭規格。分析其墨水黏度、表面張力、PH值及粒徑等特性，再放置於60∘C的環境下，觀察7天後墨水的經時穩定性。樣本C穩定性不佳，即不考慮，另考量噴頭適用酸鹼範圍及壽命，優先選擇樣品A做為後續的織物品質評估實驗。
| 抑菌性機能墨水性質分析 | ||||||||
| 樣品 | 幾丁聚醣 | 墨水助劑 | 去離子水 | 表面張力(dyne/cm) | 黏度 (cps) |
pH值 | 平均粒徑 (nm) |
60∘C穩定性 |
| A | 5% | 12.6% | 82.4% | 33.3% | 2.2 | 6.8 | 165.2 | O |
| B | 10% | 15.1% | 74.9% | 31.8% | 3.1 | 6.1 | 178.9 | O |
| C | 15% | 19.3% | 65.7% | 29.9% | 4.9 | 5.1 | 232.4 | X |
五. 織物品質評估(AATCC135方法水洗20次後的抑菌效果)實際用抑菌性機能墨水噴塗在紡織物上，經烘乾後以AATCC 100、AATCC147及JIS L1902三種方法做抑菌測試，檢驗結果如下表所示。
結論
- 抑菌性噴塗紡織品在水洗20次後，對金黃色葡萄球菌及大腸桿菌滅菌率皆>99.9% (AATCC 100)。在抗菌性的部份，對金黃色葡萄球菌的抗菌活性值為5.5，大腸桿菌則不產生菌落(AATCC 147)。而在抗菌活性值的表現上，對金黃色葡萄球菌及大腸桿菌皆>5.5，實屬優異的抗菌效果。
- 數位整理加工技術是以非接觸式噴塗來賦予紡織品機能性的生產方法，此方法不僅沒有傳統加工設備相互汙染問題，還能提升抑菌效果。
- 從經濟效益來看，數位整理加工技術具數位設計、精準定位、高塗佈品質塑特性，可大幅簡化傳統機能加工製程、減少損耗及污染，提升產品品質。
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