TLCP纖維在線材與充電線的應用機會

TLCP熱致型液晶高分子纖維(或稱聚芳酯纖維、PAR纖維) 具有23 g/d 的抗拉強度、優異的抗蠕變性、熱穩定性及低吸濕性(參見表1),也適合應用於光纖電纜、高速傳輸線、機器人連接線等線材上。

 

表1 芳香族聚醯胺纖維(Kevlar)和聚芳酯纖維(Vectran)性能比較

資料來源:https://www.linkedin.com/pulse/detailed-comparison-between-aramid-kevlar-vectran-cable-anna-ji-cxejc

以下說明其在線材與3C產品的應用。

一、線材應用:耐拉、耐彎、耐疲勞

隨著光纖電纜、高速傳輸線、機器人連接線的需求增加,線材的設計挑戰不僅限於導電性,還要考量抗拉強度、耐疲勞與長期耐用性。傳統線材內的金屬或鋼絲強化件雖然堅固,但重量大、柔韌性不足。聚芳酯纖維則具有輕量高強度特性,成為絕佳的替代方案。

  • 光纖電纜抗拉強化層:聚芳酯纖維被廣泛用於光纖電纜的強化層,可承受大於 1000 N 的張力,有效防止鋪設與使用過程中斷裂。與鋼絲相比,重量可降低70%,並能提供更高的柔軟性與耐磨性。
  • 高速數據線強化:在 USB4、Thunderbolt 等高速傳輸線中,聚芳酯纖維作為線材可避免內部細線因拉扯損壞,同時維持線纜的輕巧與靈活。
  • 工業與軍用線材:聚芳酯纖維在軍用戰術通訊線、無人機電纜、深海探測線等應用中,也提供了耐候、耐疲勞與耐化學的保護,有助於產品在極端環境下穩定運作。

 

表2 Kevlar和Vectran纖維應用於電纜比較

資料來源:https://www.linkedin.com/pulse/detailed-comparison-between-aramid-kevlar-vectran-cable-anna-ji-cxejc

 

二、充電線或連接線的產品應用

在 3C 消費性電子市場,聚芳酯纖維同樣展現應用潛力。隨著手機、筆電、穿戴裝置等產品朝向更輕薄設計,內部結構材料也面臨更高的強度與耐用性要求。

目前市面上部分高階品牌仍多是以採用芳香族聚醯胺纖維(如:Kevlar)作為加強材,提高充電線的耐用性。但聚芳酯纖維具有抗拉強度、低蠕變性、耐熱性等特性,也很適合作為充電線或連接線的外層編織或補強層。如:聚芳酯纖維的高拉伸強度與低蠕變性,可防止內部導線被拉扯時直接斷裂或長期作用下仍可保持線材結構穩固。其耐熱性,則可作為高速傳輸和高功率快充時(如:USB-C PD、Thunderbolt 4),降低線材局部發熱。

三、紡織所投入TLCP纖維開發

紡織所113~116年科專計畫/高階纖維產業跨域技術躍昇計畫,進行熔紡型高強度聚芳酯纖維製程技術開發,擬建立國內高性能纖維的自主生產與供應能力,並協助生產端與產品應用進行串連,以建立高性能纖維紡織品完整的產業鏈,帶動整體產業升級。

 

紡織所聚芳酯TLCP纖維技術聯繫窗口

聯絡人:紡織所原料部 徐錦祥 副組長

聯絡電話:02-22670321 分機2707

Email:chHsu.0651@ttri.org.tw