一體成型 德日橫編機大廠的創新技術

2017/09/07
文=黃晟睿

近年來全成型針織無縫技術的快速演變進化,正直接地影響傳統裁剪縫合式的服裝生產流程...

近年來全成型針織無縫技術的快速演變進化,正直接地影響傳統裁剪縫合式的服裝生產流程。而德國Stoll與日本Shima Seiki橫編針織機製造大廠也跳脫了傳統機器廠角色,著手織品與紗線的開發,提出他們對21世紀穿戴式科技的想像,例如導電紗線與太陽能光伏電池的應用,主動式冷卻背心、經強化的穿戴手套….。不但精進了智慧型紡織品,更方便了我們的生活。

 

德國橫編機大廠Stoll:3D預成型技術

智能化紡織品是全球的趨勢。德國針織機製造商Stoll GmbH利用3D預成型織造(3D pre-shaping)不僅為機能性針織品開拓了新的視野,亦將製造過程中的材料浪費降至1%以下。

且為了能將電子科技和材料大融合,Stoll的自動化橫編針織機可以直接將導電紗線直接織入到織物的組織結構中,再將加熱元件、NFC近場感應晶片、OPV有機太陽能電池直接嵌進服裝中。

 

Balaclava加溫頭罩 

由Stoll GmbH與英國諾丁漢特倫特大學(Nottingham Trent University)合作開發的Balaclava頭套(又稱魔鬼帽),可協助跑者和滑雪者在寒冷中訓練時,在吸入空氣之前能先將氧氣變暖,降低他們冷天可能罹患胸腔感染的風險。

Balaclava頭套係採用自動化橫編針織機將加熱紗線直接織入到頭套需要加熱的鼻口部位的針織片上。該針織片與頭套後方的內置電源插座相連,該插座包含正極與負極以用於連接電池,並在充電時發熱。

該Balaclava頭套並獲2016 ISPO戶外金獎。

運動機能上衣  

將3D預成型技術運用在女性上衣或3D無縫胸罩可給予女性身形及胸部最舒適的包覆,下緣的加壓設計並提供良好的支撐。

Stoll GmbH在加壓設計處設計有一體成型的小袋子,可放入NFC(近場通訊)感應晶片,結合胸前與背後方的bady maping組織設計,讓汗水與身體多餘的熱氣在運動時可以輕易地排出,保持皮膚乾爽。

另將縫線設計於背後中央,不但符合人體工學,更可增穿著時的舒適度。3D預成型技術也可使用在活動量高的肩肘部分,減少袖子的縫線。

 

 

運動壓力褲 

Stoll GmbH在壓力褲後腰處直接織出一體成型的口袋,以後在運動時就再也不怕手機沒地方放了。局部的壓縮設計,藉著對肌肉的加壓可在運動時減少肌肉的震盪,增加穩定性與恢復肌肉疲勞,例如放置在膝關節部位可減少關節磨損。

另並可將螢光紗線直接織入褲子,在夜晚運動時更加安全。

 

可織入服裝的電池  

具有重量輕、半透明、易曲性等優勢的有機太陽能光電(organic photovoltaic,OPV)光電,現在也可以直接織進或鉚合進織品中,而且可以改變顏色和形狀,讓設計更為自由。

太陽能是目前已知的最乾淨能源,且OPV不需經由發電馬達,所以能節省許多體積。結合外套或袋包,以後出門就不怕沒地方充電了。

日本橫編機權威Shima Seiki:WHOLEGARMENT一體成型技術

日本島精 (Shima Seiki)公司近年更走向太空世界,結合日本國內的尖端材料、縫紉、精密加工等相關產業技術,與日本太空計畫公司JAXA合作,共同開發高科技紡織品,一同推動下一代太空服研究。

將常規電荷儲存於材料之中,它轉化為紗線再製成織物,使用導電紗線的智能服裝可以應用在體育、休閒、安全和醫療市場中。

太空冷卻背心  

Shima Seiki使用一體成型技術密封管線,將冷卻裝置與太空衣結合,控制內部的溫度。

太空服冷卻背心經過仔細計算,將冷卻管與路線有效地排列在冷卻衣上。藉內部冷卻裝置將4°C 冰涼的冷卻水送入管內,由泵浦通過附著於背心的冷卻循環管線,冷卻人體體溫。

緊緊貼附身體的剪裁,加上特殊設計的吸濕排汗布料材質,能擴散汗水使汗水能迅速蒸發,使皮膚保持乾爽,以確穿著時的舒適性。

該產品對於室外工作者、甚至為了減輕車體重量將冷氣卸下的一級方程式賽車,都是預防中暑良方。實驗數據,在攝氏33°C下曝曬20分鐘,無穿著冷卻背心與有穿著冷卻背心者溫度相差6.7度。現在已經在日本樂天販售。

Shima Seiki利用冷卻背心裝置,讓冰冷卻為水後,由泵浦通過附著於背心的冷卻循環管線,使身體感到清涼,達到降溫的效果。

手部強化手套  

利用穿戴式外骨骼技術,Shima Seiki這付手套可以在軍事上用於增強力量,或於醫療領域用於復健,商業上可作為傳感裝置。

Shima Seiki開發出這項使用織造技術的觸覺外骨骼系統,能夠提供動力和觸感反饋到人的指尖。編織過程類似3D列印,但是並非使用膠體堆疊固化而成,而是採用各種紗線編織,包括尼龍、PU和低熔點PET。

手套織造完成後經熱處理,將所有手指無關節部分硬化成半剛性而指關節段保持延展性,以適應關節屈曲。 而Shima seiki橫編機的長處即在於可快速織造原型,及調整以適合不同大小的手。

所有控制系統均安裝在手臂,目前係由Arduino互動模組系統與藍牙設備串聯控制,用於人與機器相互溝通,傳感器精準到位誤差小於1mm。

紗線加上獨特的針織結構與外骨骼結構,藉由Arduino互動模組系統連結,驅動手部活動,創造出可如關節彎曲的機械功能。source: Haute Tech Lab

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