粟米廢料製保溫材料 比羽絨輕薄逾半

[2023.02.20] 發表
(賴俊傑攝)
納米及先進材料研發院(NAMI)技術經理柯穎年博士(賴俊傑攝)

【明報專訊】羽絨是出色的保溫材料,可以製造戶外服裝、滑雪外套、被、枕和睡袋等。然而,羽絨也有臃腫、保養和清洗困難等缺點,更加有不人道的爭議。有見及此,納米及先進材料研發院(NAMI)和一家化工原料生產企業合作,利用從粟米廢料提取的纖維素,經多重工序處理,研發出保溫效果更好、優點更多的新材料Celluwarm。

明報記者 薛偉傑

攝影 賴俊傑

納米及先進材料研發院(NAMI)技術經理柯穎年博士(圖)表示,他們是在2019年開始研發稱為Celluwarm的超輕及可水洗保溫材料。一方面,因為NAMI當時在保溫材料已經研究出一些核心技術。另一方面,因為有一家生產化工原料的大型企業已經成功從粟米廢料(包括粟米衣、粟米芯和粟米秸稈)中提取纖維素,希望NAMI協助將纖維素製成優質的保溫材料。當時,該企業已提出,希望新材料的保溫效果足以取代羽絨,而且要較輕便。

攻破真空冷凍乾燥技術門檻

柯穎年表示,要將纖維素製成理想的保溫材料Celluwarm,有幾個處理技術門檻。其中最大的技術門檻是要將纖維素做「真空冷凍乾燥」(Freeze Dried)處理。即是先冷卻至低溫,令水分變成固態冰,然後通過抽真空,令那些水分由固態直接昇華成氣態,排出纖維素之外。

此外,還要對纖維素做防水處理。最後,更要將纖維素製成「氣凝膠」(Aerogel)狀態,即是成為密度極低、內堨R滿很多納米級小孔、九成多體積為空氣的固態材料,令其保溫效果大幅增強。這些工序就需要使用到NAMI的一些核心技術。

柯穎年強調,經過這些工序製成的Celluwarm,性能全面超越羽絨。第三方檢測公司測試顯示,若以相同體積比較,Celluwarm的保溫效果勝過羽絨。若以相同的保溫效果來比較,Celluwarm的重量和厚度則比羽絨低一半以上,製成的外套輕便得多,在製造滑雪服裝方面具優勢。

50次水洗 保暖效果無明顯變化

此外,Celluwarm經過50次水洗,其保暖效果也沒有明顯變化。柯穎年估計,即使再增加水洗次數,也未必會明顯削弱其保暖效果。不過,業界一般認為,水洗50次之後,外套的面料可能已開始有些破損,所以將水洗50次作為測試標準。相比之下,羽絨服裝的保養和護理就較困難,很容易洗壞,令其保暖效果顯著下跌,通常都只會乾洗。

至於Celluwarm材料的售價,柯穎年估計和羽絨相若,第一,雖然粟米廢料廉宜,但要先提取纖維素,再經多個工序製成Celluwarm,成本已相差很遠;其中真空冷凍乾燥工序尤其耗電和耗時。

第二,找NAMI合作的企業既然想用Celluwarm來取代羽絨,它對Celluwarm的定位就自然和羽絨相距不遠。

Celluwarm的測試工作由2020年開始,2022年開始試產,現時研發和測試工作已完成,和NAMI合作的企業正在試產其貨辦。估計第一批使用Celluwarm製成的冬季服裝或運動服裝,可以在今年底推出市場。除了冬季服裝和運動服裝之外,Celluwarm還可以用來製造被褥、睡袋、手套,以及多次重用的保溫袋。

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