個人防護裝備（PPE）未來的五大趨勢—紡織所開發聚芳酯纖維，可做為PPE材料之一

一、個人防護裝備（PPE）的關鍵趨勢

產業用紡織品中的個人防護裝備（Personal Protective Equipment, PPE），成為健康與安全最廣為人知的領域之一。目前使用的大多數產業用紡織品僅針對少數特定應用，並提供一致性的高機能。Hohenstein 的紡織化學家 Jay Beringer 表示，這是因為這是一個非常有效率的產業，過去 30 年來不斷進行優化，目前的材料已被優化到極限，因此「它們能在物理和化學定律允許的範圍內為工人提供最佳保護」。

正因如此，現階段可能不會出現材料開發的革命性變化（如果沒有損壞，就不用修理），但某些次要和外部因素正在影響未來的研發方向。

1. 永續性：材料可能不會改變，但製程需要變得更具永續性

與目前大多數紡織企業一樣，主導變化的核心趨勢是永續性，其中包含生物材料或生質材料，以及回收紡織品的使用。Beringer 表示，目前市面上的產品性能表現都非常好，研發人員現在將注意力轉移到如何讓這些聚合物更具永續性與可回收性，同時又不影響其機能。這種要求永續性的壓力來自商業的各個層面，從尋求更道德選擇的一般大眾消費者，到要求永續性材料和產品更符合其公司價值觀的客戶，都日益增加。因此，設計師和製造商必須拿出真憑實據，以證明他們的材料符合這些要求。

然而，永續經營與更多回收材料的採用，在產業用布料開發上仍是非常實驗性的領域，這絕對非一個簡單的轉換。一件回收再生的T恤比原生材料T 恤更快損壞時，除了需要付費更換之外，並沒有實際的傷害；但如果回收材料在消防服發生問題，這絕對會對穿著者造成風險。因此，任何新材料或重新配製的材料都必須以安全性能為首要原則，而非綠色或生態意識目標。雖然永續性是一項重要且迫切的需求，但相較於功能性而言，永續性仍屬次要。

2. 標準化：「流程的標準化為一致性和降低風險奠定了基礎」

Beringer 參與了 Hohenstein 的消防員服裝標準化工作，他表示目前的討論焦點是作業標準化，特別是在處理去污流程的複雜性問題。例如，Hohenstein 正在評估如何確保工人在完成事故應變後，消防員服裝能完全去污。「目前有某些技術很有希望在這方面取得成功，但仍需充分證明這些程序能非常有效地為每件衣物消除污染，其次是在去污過程中不會對衣物造成損害。這些方面仍需進一步研究。」

3.合規性（Compliance）：「超越最低標準可驅動創新」

對製造商來說，維持合規性是一項挑戰，這不僅因要在多個地區運作，也因為新的法規需要不同的配方、測試和製造方式。一個迫切的例子就是目前有關執行新法規以逐步淘汰 PFAS 的爭論。PFAS是由數以千計的氟化學物質組成，由於極難分解或破壞，因此被稱為「永遠的化學物質」。

Beringer 建議合理化產品要求，首先識別出哪些產品的永久化學物質對其性能或功能並非至關重要。例如，在考量戶外服裝材料時，PFC 對於純防水性是有效的，且提供了比替代品更高水平的撥水性，但是有很多無氟的替代品可以提供足夠好的性能，超出這個門檻並不總是必要的。

然而，如果PFAS在成衣中扮演不可或缺的角色或防護功能，那麼就必須使用。例如，我們知道對於太空產業和太空液壓存無法製造出在太空站上 +100°C 和 -100°C 條件下運作的液壓流體，因此PFAS無法被取代的。

4.改變基準：「以達到最低標準為目標是短視的，但前瞻性的規劃可以帶來創新」

除了化學成分監管規則的改變和永續性議題之外，生命週期結束的考量也是材料產業的關鍵。因此，循環性將會影響開發商選擇化學品和設計產品的方式，也會帶來測試標準的改變。

例如，Beringer 表示，Hohenstein 大約在 10 年前就開啟微塑料的研究，因為即使在當時，Hohenstein開發了獨有的精密微塑料分析方法。當然，它也符合目前所要求的標準，例如 ISO 4484，以及超細纖維聯盟（The Microfiber Consortium, TMC）的標準（現已成為 ISO 標準），而最近還創造了一種結合廢棄微塑料和纖維脫落的方法。這是一項針對超細纖維脫落的測試標準，對脫落的纖維進行調查，以探索如生物降解的潛力。最後一步，是建立了對材料生態毒性的評估，以了解纖維降解進入環境後所造成的影響。

5.包容性：防護服的合身性至關重要

合身性對於個人防護裝備的功效至關重要。Beringer說：「以摩托車安全帽為例，如果安全帽不適合，發生事故時就無法保護使用者，這對任何類型的安全帽來說都是一樣的。再回到消防員的服裝，如果外套太寬或太緊，都無法完美地保護消防隊員不受火災傷害。如果太寬，火基本上可以從夾克下方竄入。」有鑑於此，製造商未來必須提供專為更多不同體型和性別設計個人防護裝備。

二、紡織所開發熔紡型高強度聚芳酯纖維

常見的液晶纖維主要有二大類，一種為溶致型液晶（Lyotropic LCP）纖維，如大家熟知由芳香族聚醯胺（Aromatic Polyamide）所製得的纖維，如：Kevlar、Nomex。另一種為熱致型液晶（Thermotropic LCP）纖維，由芳香族聚酯（Aromatic Polyester）所製得的纖維，如：Vectran。

上述兩類纖維由於其主分子鏈均由大量的苯環結構所組成，因此在纖維相關物性上均有其特別優異的表現。但因其各自的液晶材料特性，致使在纖維化的製程上有著很大的差異。如：Kevlar纖維必須使用溶劑紡絲製程，而聚芳酯纖維則使用熔融紡絲製程。相較於溶劑紡絲製程，熔融紡絲製程因製程無溶劑且無大量廢水產生，而相對比較環保。三大主要纖維成形法比較如下表所示：