台灣紡織產業發展高階纖維的關鍵—建立高性能纖維的自產能力
高性能纖維具有高強力及高模量、高耐熱、耐化學性等特性(參見圖1),主要應用於極限運動、工業用、航太軍事、汽車等高端應用,相對於一般衣著用纖維也有更高的附加價值。
資料來源:韓國KTDI(2024)
圖1 高性能纖維的主要特性及代表性商品
然而,檢視我國的高性能纖維產業鏈可發現,台灣在高性能纖維產業鏈只有中下游產品(主要廠商如:福懋、南良等),但上游原料與纖維段缺乏生產能力,相關高性能纖維關鍵原料仰賴日本及美國等企業。
進一步分析該產業現況,發現台灣高性能纖維主要有三大主要面向之問題待解決,分別為原料、製程技術與市場。分述如下:
- 原料取得不易:由於高性能纖維集軍事價值與經濟價值於一身,屬於軍事或經濟之主要戰略資源,受到各國管制出口及智財權保護,而台灣也僅有少數的紡織業者有能力向歐美著名高性能纖維廠家採購原料。
- 製程技術面臨環保議題:盤點國際市場現有知名之高性能纖維,如芳香族聚醯鞍纖維(Kevlar®、Nomax®等)、PBO纖維(Zylon®)及超高分子量聚乙烯纖維(Dyneema®、Spectra®等),可發現其製程技術均為濕式紡絲之製程技術,而濕式紡絲製程較為產業所詬病的即為溶劑的使用與回收問題,且國內高性能纖維濕式紡絲量產化設備與技術相對較少。
- 終端市場相對封閉:採用高性能纖維的紡織品通常應用於攸關生命安全的產品項目,因此需通過嚴格的產品認證,供應鏈也相對封閉不易進入。
紡織所113~116年科專計畫/高階纖維產業跨域技術躍昇計畫,投入聚芳酯熔紡纖維技術開發,期建立國內熔紡型高強度聚芳酯纖維全製程技術,取代進口,提高國內高性能纖維產業之技術自主性。所開發之聚芳酯纖維使用熔融紡絲製程,過程中環保/無溶劑,尺寸安定性佳,纖維強度最高可達20g/d以上。