108 關務特考三等 紡織工程 紡織機械學（包括應用原理、設備流程） 考古題詳解

核心觀念

本題考查「長纖加工絲」如何藉由機械變形與熱定形形成捲曲、蓬鬆及彈性，以及假撚加工中加撚、定形、解撚的連續作用。

長纖加工絲（texture yarn）是將合成纖維長絲經加工，使原本平直、光滑的長絲具有捲曲、圈結或蓬鬆等構造。加工後，紗線的覆蓋性、彈性、保暖性與觸感通常會提升。常見加工方式包括假撚法、填塞箱法、齒輪捲曲法及噴氣法；假撚法常用於聚酯、尼龍等熱塑性長絲。

解題方法

作答時先說明加工絲的共同原理：使長絲產生變形，再以熱或其他方式固定變形，形成加工後的立體構造。接著依假撚機的加工順序，說明紗線如何經過加熱、加撚、冷卻及解撚，最後保留捲曲。

長纖加工絲的加工原理

以熱塑性合成長絲為例，先使長絲在外力作用下產生彎曲、扭轉或圈結等變形；再利用加熱使纖維分子鏈活動性增加，於變形狀態下進行熱定形。冷卻後，纖維分子結構固定，捲曲形態得以保留。

加工絲的體積與彈性，來自單絲或長絲束的三維捲曲構造。當紗線受拉時捲曲可伸展；卸除外力後，捲曲回復，使紗線具有伸縮性與蓬鬆感。

假撚加工原理及機構

假撚法是先對長絲加上暫時性的撚度，在受撚狀態下加熱定形，再冷卻後解除撚度。雖然成品的淨撚度接近零，長絲仍保留因熱定形形成的螺旋捲曲，因此稱為「假撚」。

供紗筒
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第一羅拉（控制供紗）
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 ▼
第一加熱器（受撚狀態下加熱定形）
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冷卻板（冷卻並固定變形）
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摩擦式假撚器（插入假撚）
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第二加熱器（選用，熱定形／降低收縮）
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第二羅拉（控制輸出與牽伸）
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捲取裝置

加工過程如下：

核心觀念

織前準備工程的目的，是把筒子紗整理成長度、張力、排列及強度適合上機織造的經紗系統，並依織物組織將每一根經紗穿過停經片、綜絲及鋼筘。織造時，織機再使經紗形成梭口、引入緯紗，並將緯紗打向布口。

織前準備的基本流程為：

絡筒 → 整經 → 上漿（視紗種及織造需要）→ 穿停經片、穿綜、穿筘 → 上機

解題方法：依經紗從筒子到織口的流程說明

一、絡筒

將原紗由小容量管紗或絞紗重新卷繞成適合後續整經、上漿及織造的筒子。絡筒時控制卷裝形狀與密度、紗線張力，並清除粗節、棉結等疵點；接頭須平滑牢固，以降低後續斷頭。

二、整經

將多個筒子上的經紗依規定根數與排列，平行、整齊地卷繞到經軸上。整經須使各根經紗的長度、張力及排列均勻，並符合布幅及經紗總根數要求，以免織造時發生鬆緊不一、條痕或斷頭。

三、上漿

對需要上漿的經紗施加漿液，經浸潤、壓漿、烘乾及分紗後卷繞成織軸。漿料在紗線表面形成薄膜，黏結突出纖維、降低毛羽與摩擦，並提高經紗的耐磨性及織造強度，以承受開口、打緯等反覆作用。上漿程度須適當，避免漿膜過硬、黏併或分紗不良。

四、穿停經片、穿綜及穿筘

依織物組織圖與穿綜圖，將每根經紗按既定順序穿過停經片、綜絲的綜眼及鋼筘筘齒。

• 穿停經片：經紗通過停經片；經紗斷裂或鬆弛時，停經片落下並使停經裝置發出停機訊號。
• 穿綜：每根經紗穿過指定綜絲的綜眼。綜絲裝在綜框上，綜框升降時帶動經紗分成上下兩層，形成梭口。
• 穿筘：經紗按筘齒配置穿入鋼筘，控制經紗排列密度與布幅；

核心觀念

本題的「繞線運動」是指導紗針將經紗墊繞到織針上，形成線圈的墊紗運動，不是布匹卷取。經編機各機構須由主軸同步，使織針、導紗梳栉與沉降片依序配合，完成退圈、墊紗、成圈及脫圈。

導紗梳栉有兩種互相垂直的運動：

• 擺動（swing）：導紗針在織針前、後方之間擺動，讓經紗繞到針鉤。
• 橫移（shog）：導紗梳栉沿針床方向移動，使經紗在相鄰織針間墊紗，形成針前橫列（overlap）與針背橫列（underlap）。兩者合成一個完整的墊紗線圈路徑。

解題方法與機構關係圖

作答時先畫出主軸及其分配的機構，再標示每個機構在成圈循環中的作用。各機構的概略傳動與紗布路徑如下：

 ┌─凸輪／偏心輪─織針床上下運動
 │
馬達 → 主軸（同步基準）──┼─偏心／曲柄──沉降片床前後運動
 │
 ├─搖臂軸──────導紗梳栉前後擺動
 │
 ├─花鏈／花輪或程式控制─導紗梳栉左右橫移
 │
 ├─壓針機構（鉤針機型）─閉合針鉤
 │
 └─送經及卷取傳動────控制供紗與布面牽引

經軸 → 送經 → 導紗針
 ↓ 擺動＋橫移，將紗墊繞到織針
 織針成圈 ← 沉降片 удерж住舊線圈
 ↓
 牽引卷取

圖中沉降片的作用是 удерж住舊線圈、協助脫圈；「送經」供給成圈所需經紗，「卷取」則把已形成的布面牽離成圈區。送經與卷取速度須配合織物組織及線圈長度。

一個成圈循環的運動次序

以下為一般舌針經編機的概略循環；實際時相會依機型與針型調整。

核心觀念

紡絲是將成纖高分子製成具有流動性的熔體或溶液，經計量後由噴絲頭的細孔擠出，再使細流固化成連續長絲。紡絲的基本目的有三項：

1. 成形：噴絲孔決定纖維的初步截面形狀與細流數量。
2. 固化：以冷卻、溶劑蒸發或凝固浴，使高分子細流由流體變為固態纖維。
3. 取向與集束：牽伸使高分子鏈沿纖維軸向排列，提升強度；再經上油、集束及捲繞，形成可供後續加工的絲束或絲筒。

解題方法與基本原理圖

作答時先畫出「高分子原料 → 熔融或溶解 → 計量擠出 → 噴絲成形 → 固化 → 牽伸 → 上油捲繞」的主流程，再說明各紡絲法固化機制的差異。這樣能同時涵蓋紡絲原理、主要設備及各階段功能。

高分子原料
 ↓
乾燥、熔融／溶解，製成紡絲液
 ↓
過濾、計量泵定量輸送
 ↓
噴絲頭（噴絲板）細孔擠出
 ↓
高分子細流
 ↓
固化成絲
（冷卻／溶劑蒸發／凝固析出）
 ↓
牽伸、必要時熱定形
 ↓
上油、集束、捲繞
 ↓
連續長絲

噴絲後的纖維受牽伸速度控制。牽伸比可表示為：

牽伸使高分子鏈較沿纖維軸向排列，通常可提高纖維強度與模數，並降低伸度；牽伸程度須配合聚合物特性及製程條件。

各種紡絲法的加工方式與階段作用

核心觀念

染整是將纖維、紗線或胚布，經前處理、染色或印花、整理等程序，製成符合色彩、外觀、手感及使用性能要求的紡織品。流程的核心是：先去除妨礙加工的雜質，再使色料均勻固著，最後賦予產品所需性能。

以下以常見的棉梭織胚布為主線；實際流程會依纖維種類、布種、顏色及成品用途調整。

解題方法

先依加工目的將流程分成前處理、染色／印花、整理三段，再按「胚布準備 → 去除雜質 → 上色與固色 → 賦予成品性能 → 檢驗出貨」排列工程。流程圖中標示染色與印花分支，再逐一說明工程作用。

流程圖

纖維／紗線
 ↓
紡紗、織布或針織
 ↓
胚布檢查與縫接
 ↓
燒毛
 ↓
退漿
 ↓
精練
 ↓
漂白
 ↓
絲光（棉布常用，依產品需求）
 ↓
┌───────────────┴───────────────┐
染色 印花
↓ ↓
染後水洗、皂洗、固色 印後烘乾、蒸化、洗滌
└───────────────┬───────────────┘
 ↓
整理前水洗／脫水
 ↓
烘乾
 ↓
定幅、熱定形或其他整理
 ↓
成品檢驗、折布／捲布、包裝出貨

各工程的作用

1. 紡紗、織布或針織：將纖維製成紗線，再製成梭織布或針織布；胚布是後續染整加工的原料。
2. 胚布檢查與縫接：檢查破洞、污漬及織疵；連接布段，方便連續式設備加工。
3. 燒毛：以火焰或熱面去除布面突出的短纖維，使布面較平滑，減少毛羽對外觀、印花清晰度及後續加工的影響。
4. 退漿：去除織造前加在經紗上的漿料，使布料容易吸水，避免漿料妨礙精練、漂白及染色。針織布通常沒有梭織經紗漿料，這道工程依布種調整。