第九章 遮斷電波素材
防電磁波織品簡介
• 根據美國科學雜誌曾經報導指出，有證據顯 示，電磁波超過60赫茲，對人體的細胞DNA結 構會造成傷害；還有一些外國實驗結果指出，
行動電話會對人腦產生影響，包括暫時失去記 憶、行為能力降低等。正因為電磁波的負面影 響不斷的被研究出來，在消極面我們除了建議 大家遠離它的影響範圍之外，積極面我們也開 發出『防電磁波』的布料，希望能提供給大眾 更多的人身保護。
• 所謂的電磁波就是電波與磁波的總稱，其頻 率範圍約在10的6次方到10的9次方赫茲（1M Hz - 1G Hz），
• 以下是一般電器中產生電磁波的頻率範圍：
• 咖啡爐:1MHZ
• 吸塵器:200MHZ
• 錄影機:6MHZ
• 電話:200MHZ
• 電視機: 20MHZ
• 電腦:300-450MHZ
• 家用無線電話:250-380MHZ
• 行動電話:700-1900MHZ
• 洗衣機:30MHZ
• 微波爐:2500MHZ
• 吹風機:70MHZ
• 一般而言會以300MHZ為分界點，
300MHZ以上的電磁波以電場的形式存
在，金屬或其他導電性材料因為具有導
體的效果，故對高頻的電磁波具有較高
的遮斷性。低頻的部份是以磁場的方式
存在，如果要遮斷這部份的電磁波則需
要使用導磁的材料，如磁性材料或超導
體等。目前本公司所開發的產品是以金
屬纖維的混紡紗為主。針對的遮蔽對象
如大哥大、微波爐等高頻且對人體有害
的電磁波。
• 電磁波遮蔽紡織品(Electromagnetic Wave Shielding Textile)
• 發生電磁波干擾(Electromagnetic Interference，
簡稱EMI)，容易造成電子零件受損，電磁波對 於人體的影響如癌症、白血症、影響腦部組 織、人體的神經系統、心血管系統及體溫控制 造成影響；電磁波會妨礙控制人體細胞再生的 去氧核糖核酸(DNA)與核糖核酸(RNA)的作
用。電磁波幅射對人體有抑制心血管、內分 泌、免疫、生殖等系統功能及血小板與白血球 降低、神經衰弱、眼晶球混濁，甚至畸形兒之 誕生與癌細胞之加速擴散有十分嚴重之影響。
所以導電性複合材料的開發，是全世界科學家 正在努力研究的方向之一。
• 導電性複合材料之製造方法如：在基材表面塗 覆(Coating)導電塗料、電鍍(Plating)金屬成分、
或在織物的表面熔噴金屬成分等方法，雖其可 達到一定程度之電磁波屏蔽效應，但費時、勞 力與資本集中為其缺點。有些從原料方面著 手，如摻入一些導電性顆粒或金屬短纖，或將 原料進行改質，而金屬燒結亦頗為盛行。但材 料不易回收再使用。目前國內之學術研究多以 不同種類的金屬長絲與一般人造纖維長絲複合 或由金屬短纖維與人造短纖維紡製成一定比例 之不鏽鋼混紡紗，再運用圓編針織機、橫編針 織機、經編針織機或劍桅式梭織機製成不同組 織的針織物或梭織物。
• 電磁波遮蔽(Electromagnetic Shielding)原
理中，電磁波遇到物體會產生反射、吸
收及多重反射３種損耗。所以要達到遮
蔽的效果，必須同時從材料與遮蔽物的
結構著手。以複合紗的型態作為遮蔽物
的主要結構，使織物的表面佈滿不規則
排列的不鏽鋼纖維毛羽，如此不但能大
幅增加電磁波能量的損失，亦能防止靜
電荷的聚集；而混紡的方式，更可以有
效控制不銹鋼纖維成分的比例與分佈密
度的均勻性。
• 製造方法
• 碳黑或摻入金屬物質，再經熔融紡絲或濕式紡 絲抽成具導電性或導磁性之纖維。而碳黑與金 屬粒子雖為粉末狀，但因連續性不佳，因此抗 靜電與電磁遮蔽效益不佳。而碳纖維與金屬纖 維的導電性極佳，且連續性良好。以金屬纖維 製造EMI/RFI遮蔽用材通常有較好的性質、較 少的添加量及較好的加工方式。金屬纖維中的 不鏽鋼纖維由於本質導性良好(導電度約為10-
1Ω- cm)，為一種極理想的屏蔽電磁干擾材
料。製造方法有紡紗法、梭織法、針織法、非 織法及後整理加工法等。
• 1.金屬纖維紡紗法：
• 2.導電性梭織物：
• 3.導電性針織物：
• 4.非織法：
• 5.後整理加工法：包括染色法、印染法與 塗佈法等。
• 先進的製程技術製成之電磁波屏蔽用纖
維製品的製造方法有：離子電鍍法、離
子濺鍍法、微粒子被覆法、蒸鍍法(包含
PVD、CVD)、聚合物混摻法等。
• 1.離子電鍍法
• 是以低溫電漿技術加工處理後，連續進
行金屬離子表面沈積處理。該加工過程
簡單有效，無污水處理問題，金屬化處
理後的織物具有良好的機械性能和耐熱
性，基材與金屬層之間結合力強。低溫
電漿處理是靠陽極與加熱陰極之間的高
頻放電而產生的氣體離子化作用。
• 2.離子濺鍍法
• 乃利用強大的磁場，在金屬周圍形成離子雲，
使金屬本身處於負壓，吸引正離子。使金屬原 子獲得能量而被彈射出去，沈積在鄰近的被塗 物體上，形成濺鍍的金屬。這種加工方法速度 緩慢，優點是能精確地控制塗佈量，可應用於 任何基材，範圍相當廣泛。
• 3.微粒子被覆法
• 以微粒子被覆在產品表面的方法，先將製造加 工完成之微粒子(0.5－10μm)，加入塗佈用樹 酯黏著劑中混合均勻，再被覆於基材上或先塗 佈於離形紙上再貼於產品上。
• 4.蒸鍍法
• 就是將屏蔽材料蒸鍍在基材表面上。PVD，物 理氣相沉積法：泛指用各種物理方法如電子束 加熱、離子碰撞、電阻加熱等方式，將原子從 靶材中蒸發或昇華出來，加以適當的偏壓或直 接被覆在基材表面形成薄膜。一般常應用PVD 有磁控濺鍍法、陰極電弧電漿沈積法、電加阻 熱法。
• CVD(化學氣相沈積法)：顧名思義乃是在反應 腔體(Reactor)內，利用熱能、電漿、電射或紫 外線等能量來將氣體分子(或稱為前趨物)分
解，使得氣體分子轉換成固體的材料(如薄膜、
粉末等)，並且沈積於基材表面上的一種薄膜製 造技術。
• 5.聚摻合(Polymer Blending)
• 運用導電與導磁性粉末與金屬超微細粒子(奈米 級，10-9m)的聚摻合，形成導電性纖維，導電 纖維乃利用無電解電鍍、聚摻合或電漿之方 式，使金屬沉澱附著在纖維表面上形成金屬皮 膜之金屬化纖維，或在纖維內部摻入金屬物 質，再經熔融紡絲或濕式紡絲抽成聚導電性或 導磁性之纖維。
• 上述製造方法對於傳統紡織業無須花費大量的 設備及技術訓練費用即可實際投入生產，提供 了另一個轉型的契機。而先進的電磁波屏蔽用 產品則需要較先進的生產設備及技術訓練費 用，且除設備的費用成本高外，污染的處理、
工業安全皆是一大問題。
• 防電磁波紡織品測試
• 測試主要有EMSE電磁波屏蔽效益，另外有表面電阻測 試(Surface Resistivity，SR)、電磁波洩漏測試(EM
Wave Leakage Test)等。
• 1.電磁波屏蔽效益(Electromagnetic Shielding Effectiveness，EMSE)
• 指材料對電磁波的屏蔽效果，以dB為評估單位，dB值 越高意即產品電磁波屏蔽效果越好，一般屏蔽材之屏 蔽效率約在30~40dB，航空用材料則需在70dB以上的 屏蔽效率，一般遠場之測試儀器採用號角或定向發射 及接收天線測試，透過網路分析儀分析。(圖8~11)
• 2.表面電阻測試(Surface Resistivity，SR)
• 包括體積電阻VR(Volume Resistivity)及導電率
(Conductivity)測試，可得產品導電效果及電阻值，以 決定產品用途，由低電阻係數測試儀測得。
銀纖維
• 銀纖維在近年廣泛地被討論，台灣與日本兩家 知名企業最近合力研發出一種將銀固著於纖維 上的超導銀離子纖維，根據實驗證明，這種纖 維具有以下效果：
一、 防電磁波效果：
• 在充斥著OA機器、行動電話等放射出的電磁 波的現代社會，因超導銀離子纖維具有高度阻 斷電磁波的效果，可有效阻斷96.7%~99.97%之 電磁波。
二、 制電效果：
• 超導銀離子纖維與加入碳之纖維織品比較後發 現，電阻明顯變小，且導電性更佳，可防止在 乾燥的冬天易產生靜電帶來的刺痛感。
