台灣護具產業的發展與技術簡介
退化性關節炎是人類關節疾病中最普通的一種,它的發病機率會隨著年齡老化而增加,據健保局針對全國門診的前20大疾病統計資料顯示,退化性關節炎每年看診人次高達3,423,000件,且每年均維持4%左右的成長率,近年來因為醫學的進步與養生概念的發達,使得人們的平均壽命延長,所以現代人一生當中罹患退化性關節炎幾乎不可避免,為了預防或治癒退化性關節炎,除了控制飲食之外,運動時配戴關節護具也可以有效的預防關節退化;另外,台灣的運動風氣也隨著景氣的好轉而逐漸加溫中,加上民眾對運動防護觀念已經有相當的認知,不管在從事任何運動前都會以安全為前提而配戴護具,因此護具產業在近幾年來已經慢慢的被人們所發掘與重視了。
一、發展歷程
護具產業屬於傳統產業中的一環,隨著科技進步、醫療提升,大家對於健康安全更為重視,加上運動人口的增加,與運動意識的提升,保護大家安全的護具產業也因此成長。
1950~1970是護具產業的萌芽期,這個時期開始由農業轉向工業,政府鼓勵加工出口,紡織產業開始帶動醫療護具的先端。早期以加工醫療護具為主,以棉質織布和天然橡膠束帶為主。
1970~1995則為護具產業的成長期,這階段的加工技術與護具品質在工研院、法人與外商的輔導下迅速提升,塑膠與發泡材料開始應用於各式護具品質改善,此時國外的訂單也迅速增加。此外,這時期運動人口慢慢增加,也更重視運動安全,因此許多運動比賽也開始規定要配戴護具,也帶動了運動護具的市場提升與創新。
1995~2005是護具產業的競爭期,在這期間政府推動半導體與電腦周邊商品生產,且全球產業結構的改變使得大陸與東南亞開始崛起,競爭對手逐漸增加。再加上運動人口激增,對於護具的需求相對提昇,必須加入更多的研發與創新。除此之外,國外開始著重人因與醫工之研究,已開始從運動護具延伸向醫療復健護具。
2005~2010這時期是護具的轉型期,全球產品開始訴求環保,因此護具也需要研發環保機能材質,朝向可回收分解等方向研發。此外,社會高齡化問題也越來越嚴重,人民眾視運動保健,對於護具功能性更為提升與要求。加上大陸、東南亞人工成本失去優勢,台商尋求新的轉型方向。
二、鞋技近期開發的護具材料介紹
橡膠發泡材質因具有吸震性、回彈性與耐酸鹼腐蝕,因此被用來當作製造護具的重要材料;近年來環保意識抬頭,加上橡膠發泡材質本身易有氯殘留與不易分解等缺點,所多護具業者紛紛研發新的材料來取代現有的橡膠發泡材質,以下就簡單的介紹幾種新的護具材質:
1. 熱可塑性彈性體TPE(Thermal Plastic Elastomer)
目前市面上販售的吸震護具多半採用PVC發泡材質來組成,PVC 是聚氯乙烯的簡稱,已被國際綠色和平組織稱為「毒塑膠」,PVC在製成各種成品前,會依照成品的軟硬度而添加不同比例的塑化劑,塑化劑添加越則成品越柔軟,不管是PVC或者是塑化劑都是危害地球的有毒物質,已漸漸被各國所禁止使用;熱可塑性彈性體是一種具有高彈性與熱可塑性的複合材質,主要成份為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物,它具有無毒性、可分解與可再利用性的優點,而且它的吸震能力不輸給橡膠發泡材質,所以近半年來護具業者已積極將這種TPE材質運用在極限運動護具(滑雪、直排輪、滑板、自行車)與極限運動頭盔(攀岩、泛舟、滑雪、直排輪、自行車)、球類運動頭盔等等。
2.透氣PU複合彈性布
目前市場上最常用的運動保健護具,所使用的彈性材多半是橡膠發泡材質,由於橡膠發泡材質本身並不透氣,穿戴時會有悶熱不舒適的感覺,有鑑於此,鞋技中心協助護具廠商開發一種環保且可透氣PU複合彈性布,來取代現有的橡膠發泡,改善橡膠發泡材質的不透氣與氯毒過敏的缺點,目前所研發的環保透氣PU複合彈性布其比重與吸震能力都比橡膠發泡材質優良,而最令人驚豔的是這種PU複合彈性布具有透氣功能。
此透氣PU複合彈性布主要應用於一般運動護具和保健護具,人們在運動時會產生熱氣與汗水,如果此時穿戴橡膠發泡護具會生悶熱不舒適的感覺,希望能藉由會透氣的PU複合彈性布來改善這項問題。
3.凝膠發泡複合材質
目前彈性材無法滿足關節凸出部位的保護,也會有包覆不均的束縛感,鞋技中心為了協助護具廠商改善此問題,提議讓發泡與凝膠貼合,並改變凝膠材料配方與製程,應用在關節凸出部位的保護,凝膠可提升釋壓功能,大幅度提升吸震值,並改善包覆不均的束縛感,硬板發泡可強化腳踝的保護,預防腳踝的內外翻,整體提升材料回收添加率20%
4.溫熱保健護具
市面上販售的電熱毯與一些復健用的溫熱護具都使用傳統的電熱線加熱,常會有加熱不均與彎折易斷的缺點,有鑑於此,護具廠商希望開發以碳纖布為電阻的溫熱護具,因碳纖維布具有全面導電的特性所以在通電時能瞬間加熱且溫度分佈均勻,另外碳纖維的材料柔軟度佳,比起電熱線更能貼近於人體表面且不怕彎折;除此之外,應用碳纖電熱布開發溫熱保健護具,還有許多意想不到的優點如:可以準確的控制溫度,大幅減低耗電量,一般膝部護具加熱溫度控制36℃~45℃,於其一小時消耗功率不會超過10W,且碳纖維會釋出遠紅外線,使其進入深層組織,促進血液循環與新陳代謝。目前此項品已經被廣泛的應用於床墊、椅墊、保暖衣物、加熱器具等等。
三、護具產業的未來展望
國內許多人力都集中到電子相關產業,致使傳統產業的技術研發出現斷層,技術深耕必須從基礎打起,而不是一直尋求降低成本,降低管銷費用。去年開始的不景氣危機,廠商考慮到營運成本的關係,較無力去擴增研發的能量,因此導致研發創新能力無法充分有效做發揮。
隨著科學技術的發展,安全意識的提高,民眾對個人防護用具不僅要求產品質量、安全防護性能,還要求產品要有舒適感、美感和輕便感,輕便感就是化繁為簡,化笨重為輕便;發展高透氣、吸濕、排汗、吸震等機能材料開發是一項重要的指標。此外,環保意識抬頭,對於環保的檢測規格更加重視,可回收、水解材料研發是目前迫切需要的創新材料。未來可針對臨床上的驗證與運動分析,建置資料庫平台,讓廠商能夠有研發創新的基礎,尤其目前社會進入人口老年化,未來在復健上的護具與醫療結合應用會越來越多,相信這也是另一個發展的方向。最後,結合ICT資訊整合,建置聯盟資訊平台、建立自我品牌,群體行銷擴展版圖。
參考文獻:
*http://www.nownews.com/2009/03/04/11458-2417073.htm
*http://www.orangestar.com.tw/style/frame/templates1/news_detail.asp?lang=1&customer_id=1644&name_id=53171&content_set=color_2&fid=0&nid=7218
*http://en.wikipedia.org/wiki/Thermoplastic_elastomer
*經建會「2010年至2060年臺灣人口推計」報告