核心觀念

本題考查聚酯短纖維三項基本纖維特性——細度、長度、捲曲性——如何影響纖維在紡紗過程中的開鬆、混合、牽伸、抱合及成紗品質。

紡紗品質可由下列指標觀察：

• 紗線強度與伸度
• 毛羽
• 條幹均勻度
• 紗疵與斷頭率
• 手感、蓬鬆性及織物外觀
• 耐磨性與起毛起球性

聚酯短纖維通常具有強度高、耐磨性佳、吸濕性低、熱塑性明顯等特性。其細度、長度與捲曲性必須彼此配合，才能兼顧紡紗效率與紗線品質。

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一、纖維細度對紡紗品質之影響

1. 細度的意義

纖維細度表示單位長度的質量，常用丹尼數（denier）或分特（dtex）表示：

$$1\ \mathrm{denier}=\frac{1\ \mathrm{g}}{9000\ \mathrm{m}}$$ $$1\ \mathrm{dtex}=\frac{1\ \mathrm{g}}{10000\ \mathrm{m}}$$

數值越小，表示纖維越細；數值越大，表示纖維越粗。

在相同紗支下，纖維越細，紗截面內所包含的纖維根數越多。纖維根數增加有助於提高成紗均勻度與纖維間抱合。

2. 細纖維的優點

（1）提高紗線均勻度

相同紗支下，細纖維的根數較多，局部纖維數量波動所造成的質量變化較小，因此可降低紗線的不均勻程度。

紗線截面平均纖維根數可概念性表示為：

$$N \propto \frac{\text{紗線線密度}}{\text{纖維線密度}}$$

纖維線密度越小，截面內纖維根數越多，紗線條幹通常越均勻。

（2）改善紗線柔軟性與織物細緻度

細纖維彎曲剛性較低，紡成的紗線較柔軟，織物表面較細緻，適合製造襯衫、內衣及細旦混紡紗。

（3）增加纖維間接觸機會

細纖維數量多，纖維間接觸點增加，經加撚後較容易形成緊密紗體，有助於改善紗線強度與外觀。

3. 細纖維過細的缺點

（1）增加纖維間摩擦與糾纏

細纖維數量多，表面積總量增加，纖維間摩擦與糾纏傾向提高，導致開鬆、梳理及牽伸較困難。

（2）增加毛羽與紡紗斷頭

過細纖維容易彎曲、纏結並突出紗體表面，若牽伸控制不佳，會造成毛羽增加、條幹惡化及紡紗斷頭率上升。

（3）增加起毛起球傾向

細纖維柔軟且彎曲性高，若纖維在紗線表面形成毛羽，受到摩擦後容易形成毛球。聚酯纖維本身強度與耐磨性高，毛球形成後不易脫落，因此起球問題較為明顯。

4. 粗纖維的影響

粗纖維具有較高的抗彎剛性，開鬆及牽伸時較容易控制，紡紗加工性通常較穩定；但在相同紗支下，截面纖維根數較少，容易造成條幹不均，並使紗線手感較粗硬。

粗纖維也會使單纖維間接觸點減少，纖維抱合不充分，造成紗線強度利用率下降。若粗細纖維混用比例控制不良，還會產生混合不均及染色外觀差異。

5. 細度的綜合判斷

纖維細度並非越細越好，而是須依下列條件選擇：

• 目標紗支
• 紡紗系統
• 纖維長度及捲曲程度
• 要求的強度、柔軟性及抗起球性
• 紡紗機械的牽伸與梳理能力

一般而言，細纖維有利於紗線均勻、柔軟與細緻；粗纖維有利於加工穩定，但可能犧牲均勻度與柔軟性。

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二、纖維長度對紡紗品質之影響

1. 長度的基本意義

短纖維長度通常以毫米表示。紡紗時，纖維長度必須與牽伸區長度、羅拉隔距及紡紗方法相配合。

纖維長度越長，纖維彼此重疊的長度通常越大，因而有利於纖維間抱合。纖維長度分布則會影響牽伸穩定性與紗線均勻度。

2. 適當增加長度的優點

（1）提高纖維間抱合

較長纖維在紗體內具有較長的重疊區域，受到加撚後不易滑脫，因此紗線強度較高。

紗線強度可概念性表示為：

$$\text{紗線強度} \approx \text{纖維強度利用率} \times \text{截面纖維數} \times \text{纖維間抱合程度}$$

纖維長度增加，主要改善纖維間抱合程度與纖維滑脫阻力。

（2）降低毛羽

長纖維較容易被加撚包入紗體內，突出紗面的纖維端較少，因此可降低毛羽量，改善織物表面外觀。

（3）改善紗線強度與耐磨性

長纖維在紗中的連續長度較長，受力時可由多根纖維共同承擔，紗線不易因纖維滑移而破壞，故強度及耐磨性通常較佳。

3. 長度過長的缺點

（1）增加牽伸控制困難

若纖維長度過長，而牽伸羅拉隔距未適當調整，纖維可能同時被前後羅拉控制，造成牽伸不充分、浮游纖維減少及牽伸區內纖維運動不順。

（2）增加纖維糾纏與加工負荷

長纖維在開清棉、梳理及牽伸過程中較容易形成纏結，增加機件負荷與斷頭風險。

（3）與紡紗設備不匹配時降低品質

短纖維紡紗設備通常有適用的長度範圍。纖維過長時，若羅拉隔距、針布規格及牽伸倍數未配合，反而會造成條幹不良。

4. 纖維過短的缺點

（1）纖維抱合力不足

短纖維重疊長度小，容易在紗線受力時發生滑脫，因此紗線強度及耐磨性降低。

（2）毛羽增加

短纖維的兩端較難完全包入紗體，容易突出紗面，造成毛羽增加。

（3）條幹不均與紡紗斷頭增加

短纖維在牽伸區中較容易成為浮游纖維，若其速度控制不一致，會造成纖維分布不均、粗細節增加及紗線斷頭率升高。

（4）纖維損失增加

短纖維在梳理、清棉及紡紗過程中較容易形成落棉與飛花，造成可紡纖維損失。

5. 長度分布的重要性

平均長度相同時，長度分布越整齊，牽伸控制越容易，紗線條幹也越穩定。

若纖維長度分布很寬，長纖維與短纖維在牽伸區的運動速度不同，容易造成：

核心觀念

本題考查「經紗上漿」的目的、漿料配方與製程控制。經紗在織造時須反覆通過停經片、綜絲與筘，並承受開口、打緯及相互摩擦，因此上漿的主要目的為：

1. 使纖維毛羽黏伏，減少紗線間及紗線與機件間的摩擦。
2. 增加紗線的耐磨性與抗拉強度。
3. 提高織造時的耐久性，降低斷經率。
4. 控制紗線伸長、回縮及含水率，使漿紗具有適當柔軟性與韌性。

上漿率定義為：

$$\text{上漿率（\%）} = \frac{\text{乾漿料增加重量}}{\text{上漿前乾紗重量}} \times 100\%$$

上漿率不是漿液濃度。漿液濃度表示漿槽中固形物比例；上漿率則表示實際附著於紗線上的乾漿料重量比例。

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解題方法

本題應依纖維形態與材料特性分別作答：

• 純棉短纖維紗：纖維表面有毛羽，紗體蓬鬆，需較高上漿率以黏伏毛羽並增加耐磨性。
• 聚酯長絲經紗：長絲連續、毛羽少，本身強度及耐磨性較高，主要問題是表面光滑、疏水及容易產生靜電，因此應採低上漿率、良好黏著及抗靜電的配方。

配方設計應同時考慮：

1. 漿料對纖維的黏著性。
2. 成膜性與耐磨性。
3. 漿膜的柔韌性，避免脆裂及剝落。
4. 退漿容易性。
5. 漿紗過程中的溫度、張力與含水率。
6. 後續織物的手感、染整及加工要求。

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（一）主要配方設計原則及上漿率

1. 純棉短纖維紗

配方設計原則

純棉短纖維紗具有下列特性：

• 纖維短，紗線表面毛羽多。
• 紗體較蓬鬆，纖維間抱合力有限。
• 織造時容易因摩擦造成毛羽增加及斷經。
• 棉纖維親水，澱粉類及水溶性高分子容易附著。

因此，純棉紗宜採用「以澱粉或變性澱粉為主體，配合水溶性高分子及柔軟、潤滑、抗靜電助劑」的配方。

典型固形物配方可設計如下：

成分	主要作用	典型比例
變性澱粉、氧化澱粉或醚化澱粉	主體成膜、黏伏毛羽、增加耐磨性	60～80%
PVA	增加黏著性、成膜性及耐磨性	10～25%
CMC、丙烯酸類漿料或其他共聚物	改善膜層韌性、平滑性及黏著性	5～15%
蠟、油劑或柔軟劑	降低摩擦、改善柔軟性	1～5%
抗靜電劑、消泡劑及防腐劑	改善加工穩定性與抗靜電性	少量

配方設計重點如下：

• 澱粉提供經濟性與基本成膜能力。
• PVA及合成漿料改善棉紗的耐磨性與膜層強度。
• 柔軟劑、蠟劑不可過量，否則會降低漿膜強度並造成織造時打滑。
• 漿膜須具有適當韌性；過脆會在織機上產生落漿及粉塵。
• 退漿性須良好，避免影響後續煮練、漂白及染色。

上漿率

純棉短纖維紗的通常上漿率為：

$$\boxed{8\% \sim 12\%}$$

一般中支棉紗可採約 $10\%$；紗支較粗、毛羽較多、織造負荷較高時，可提高至 $12\% \sim 15\%$。若紗線本身強度高、毛羽少或織物組織較疏，則可採較低上漿率。

評分時應掌握原則：棉短纖紗的上漿率通常高於聚酯長絲經紗，但不能單純追求高上漿率，須以斷經率、毛羽、織機效率及退漿性共同判定。

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2. 聚酯長絲經紗

配方設計原則

聚酯長絲具有：

• 連續長絲結構，幾乎沒有短纖毛羽。
• 強度及耐磨性較高。
• 表面光滑、摩擦特性特殊。
• 吸濕率低，屬疏水性纖維。
• 易產生靜電，且對熱及張力控制較敏感。

因此，聚酯長絲不需要厚重漿膜，配方重點為：

1. 提高漿料對聚酯表面的潤濕與黏著。
2. 形成薄而柔韌的膜，降低長絲相互摩擦。
3. 改善抗靜電性。
4. 避免漿膜過硬造成脆化、剝落及織造摩擦增加。
5. 採用容易退除且不影響染整的漿料。

典型配方可採水溶性合成漿料為主，例如：

成分	主要作用	典型比例
PVA或改質PVA	成膜、黏著及耐磨	30～60%
丙烯酸類漿料	改善聚酯黏著、柔韌性及耐磨性	30～60%
聚酯相容型共聚物或其他合成漿料	改善潤濕與膜層相容性	5～20%
蠟劑、平滑劑或柔軟劑	降低摩擦與提高柔軟性	1～5%
抗靜電劑、消泡劑及潤濕劑	降低靜電、改善漿液穩定性	少量

聚酯長絲通常不以高比例澱粉作為主要漿料，因澱粉對疏水性聚酯的潤濕、黏著及退漿效果較不理想。實際使用時，可依織物用途及織機條件採用PVA、丙烯酸類或其混合漿料。

上漿率

聚酯長絲經紗的通常上漿率為：

$$\boxed{1.5\% \sim 3.0\%}$$

一般可控制在約 $2\%$。若織造速度高、經紗密度大或摩擦負荷高，可提高至約 $3\% \sim 4\%$；若採低摩擦織造、長絲本身品質佳，則可降至 $1\% \sim 2\%$。

聚酯長絲上漿率過高會造成：

• 長絲失去柔軟性。
• 漿膜脆裂及剝落。
• 長絲間黏結。
• 退漿困難。
• 染色及後整理不均。

因此，聚酯長絲的設計原則是「低上漿率、薄膜化、柔韌化及抗靜電」。

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（二）漿紗工程條件

1. 純棉短纖維紗

漿紗延伸率

棉紗漿紗時應採低張力及低延伸操作，使紗線充分吸漿又不造成過度拉伸。通常控制為：

$$\boxed{漿紗延伸率約0\% \sim 1\%}$$

部分設備可控制在 $0.5\% \sim 1.5\%$，但原則上不宜過高。延伸過大會使：

• 棉紗失去原有伸長。
• 漿膜在織造時容易破裂。
• 紗線回縮不均。
• 經向密度及織物尺寸穩定性受到影響。

棉紗上漿時通常希望保留適度伸長率，使紗線具有抗衝擊能力，而非只追求乾燥後的高強力。

漿液溫度

棉紗漿液溫度通常控制在：

$$\boxed{80^\circ\mathrm{C} \sim 95^\circ\mathrm{C}}$$

核心觀念

本題考查五種常見針織物的辨識與比較，重點在於掌握：

1. 中文名稱與英文名稱的對應。
2. 原料與組織的典型搭配。
3. 組織所造成的外觀、伸縮性、保暖性、透氣性與穩定性。
4. 產品特性與實際用途之間的關聯。

針織物可先依成圈方向分為：

• 緯編（weft knitting）：紗線沿布寬方向逐列形成線圈，通常橫向伸縮性較大。
• 經編（warp knitting）：紗線沿布長方向由多支經紗形成線圈，通常尺寸穩定性較佳，易製成蕾絲與網眼花紋。

本題中，rib、bird eye、PK、polar fleece 主要屬於緯編針織物；raschel lace 則屬於經編針織物。

解題方法

作答時可依下列順序說明每一種針織物：

中文名稱 → 主要原料 → 組織與成形方式 → 主要特性 → 典型應用

其中最重要的判斷點如下：

• 看是否由正、反針線圈交替形成：可判斷為 rib 羅紋。
• 看是否具有細小鳥眼狀、凹凸或微孔效果：可判斷為 bird eye 鳥眼布。
• 看是否具有珠粒狀、蜂巢狀表面：可判斷為 PK 珠地布。
• 看是否經過刷毛形成柔軟絨面：可判斷為 polar fleece 搖粒絨。
• 看是否為經編機製成的鏤空花邊：可判斷為 raschel lace 拉舍爾蕾絲。

一、Rib

1. 中文名稱

Rib 通常稱為：

• 羅紋針織物
• 羅紋布
• 羅紋組織

2. 主要原料

常用原料包括：

• 棉
• 聚酯纖維
• 尼龍
• 人造纖維
• 彈性纖維混紡紗

若要求良好貼合性與伸縮性，常加入少量 彈性纖維（spandex）。

3. 組織

Rib 屬於典型的雙面緯編組織，利用針床正面針與反面針交替成圈，使正面線圈與反面線圈形成縱向羅紋。

常見形式有：

• $1 \times 1$ rib：一針正面線圈、一針反面線圈交替。
• $2 \times 2$ rib：兩針正面線圈、兩針反面線圈交替。
• 變化羅紋：依針位排列形成不同寬度及外觀。

其組織特徵是正、反兩面外觀相近，且具有明顯的橫向伸縮性。

4. 特性

• 橫向伸縮性大。
• 回復性佳，適合包覆身體或收口。
• 厚度與保暖性通常比單面平紋針織物高。
• 邊緣不易捲曲。
• 具有縱向條紋外觀。
• 若張力控制不當，容易產生尺寸變化或鬆弛。

5. 應用

常用於：

• 毛衣及針織衫的袖口、下擺、領口。
• T 恤領口及袖口。
• 運動服及貼身衣物。
• 襪口、腰頭與彈性包邊。
• 保暖衣物及嬰幼兒服裝。

二、Bird eye

1. 中文名稱

Bird eye 通常稱為：

• 鳥眼布
• 鳥眼組織
• 鳥眼針織物

因布面具有細小如鳥眼的凹凸紋、微孔或點狀花紋而得名。

2. 主要原料

主要使用：

• 聚酯纖維
• 尼龍
• 棉
• 棉與聚酯纖維混紡
• 聚酯纖維與彈性纖維混紡

運動服常使用聚酯纖維，因其吸濕排汗加工性、耐磨性及快乾性較佳。

3. 組織

Bird eye 多以緯編之提花、集圈或變化集圈組織形成。透過部分織針集圈，搭配成圈線圈，使布面產生細小鳥眼狀的凹凸紋或微孔。

其組織特徵包括：

• 集圈線圈與正常成圈線圈混合。
• 布面具有細小點狀、菱形或鳥眼狀花紋。
• 組織較一般平紋複雜。
• 可藉由不同針位及色紗配置形成花紋效果。

4. 特性

• 布面具有細緻立體感。
• 通常具有良好透氣性。
• 可形成微孔，有助於水氣及熱氣排出。
• 重量較輕，適合運動服。
• 具有一定伸縮性與舒適性。
• 若採化纖原料，通常具快乾、耐磨及易保養特性。

與 PK 相比，bird eye 的花紋通常較細小，鳥眼狀點紋或微孔效果較明顯；PK 則多呈較明顯的珠粒或蜂巢狀凹凸表面。

5. 應用

常用於：

• 運動衫及球衣。
• 排汗衫、機能性內衣。
• 休閒服及童裝。
• 襯衫及輕薄外衣。
• 需要透氣與快乾性的服裝。

三、PK

1. 中文名稱

PK 通常稱為：

• 珠地布
• 珠地針織物
• 派克布
• Piqué 布

2. 主要原料

主要原料包括：

• 棉
• 聚酯纖維
• 棉／聚酯纖維混紡
• 尼龍
• 彈性纖維混紡紗

傳統 Polo 衫常用棉珠地布；機能型 Polo 衫則常使用聚酯纖維或混紡原料。

3. 組織

PK 主要利用集圈組織（tuck stitch）​或其變化組織製成，使部分線圈延長並浮於布面，形成珠粒狀、蜂巢狀或細凹凸狀外觀。

依機台與設計不同，可有：

• 單珠地。
• 雙珠地。
• 變化珠地。
• 蜂巢狀或網眼狀珠地組織。

PK 的核心辨識特徵是：利用集圈造成布面立體凹凸及透氣孔隙。

4. 特性

• 布面具有珠粒狀或蜂巢狀立體紋理。
• 透氣性通常優於一般單面平紋。
• 吸濕性、舒適性及穿著挺度良好。
• 比普通平紋 T 恤布更有厚度與外觀變化。
• 布面較不易緊貼皮膚，穿著較乾爽。
• 尺寸穩定性及抗起毛球性取決於原料、組織密度與後整理。
• 組織較複雜，生產成本通常高於單面平紋。

5. 應用

最典型的用途為：

• Polo 衫。
• 休閒上衣。
• 制服及團體服。
• 運動休閒服。
• 透氣型夏季服裝。

四、Polar fleece

1. 中文名稱

Polar fleece 通常稱為：

• 搖粒絨
• 刷毛絨
• 極地絨
• 聚酯搖粒絨

2. 主要原料

主要原料為：

• 聚酯纖維，尤其是聚酯加工絲或短纖紗。

亦可依用途混用：

• 尼龍。
• 彈性纖維。
• 再生聚酯纖維。
• 其他功能性纖維。

但其最具代表性的主要原料仍是聚酯纖維。

核心觀念

本題考查醫用不織布防護用品的「結構—材質—防護性能」關係，並比較：

• 醫用隔離衣：主要防止一般飛沫、液體噴濺及接觸污染。
• 醫用防護衣：防護範圍較完整，須提高對液體滲透及微粒穿透的阻隔能力。

以下基準以命題當年（民國111年）CNS 14798「醫用隔離衣」及 CNS 14799「醫用防護衣」為準。

解題方法

本題可分成兩部分作答：

1. 先說明兩類衣物的外形結構、覆蓋範圍及主要不織布材料。
2. 再依 CNS 品質項目，分別列出靜水壓、衝擊穿透及次微米粒子過濾效率的最低要求。

判讀性能數值時要掌握：

• 靜水壓越高越好：表示抗液體滲透能力越強。
• 衝擊穿透量越低越好：表示液滴受衝擊時越不容易穿透。
• 粒子過濾效率越高越好：表示阻隔次微米粒子的能力越佳。

（一）主要結構與材質

1. 不織布隔離衣

不織布隔離衣通常採用長袖、寬鬆式衣身，覆蓋軀幹、手臂及部分下肢，衣服前後片以車縫、熱封或超音波方式接合，袖口、領口及腰部可採鬆緊帶或繫帶固定。

其主要特徵如下：

• 通常為開放式或半開放式衣型，背部可能具有開口或重疊設計。
• 袖口須能與手套或其他防護用品銜接，以減少皮膚暴露。
• 主要使用聚丙烯（PP）紡黏不織布，常見結構包括單層紡黏不織布或 SMS、SMMS 等複合不織布。
• 若需增加抗液體滲透能力，可在不織布表面施以防潑水處理，或加覆聚乙烯（PE）等薄膜。
• 材料須兼具透氣性、柔軟性、輕量性及基本的液體阻隔能力。

隔離衣的設計重點是「大面積覆蓋與穿脫便利」，但其全身密閉程度及液體阻隔要求低於防護衣。

2. 不織布防護衣

不織布防護衣通常採全身連身式結構，涵蓋頭部、軀幹、手臂及腿部，並以帽兜、長袖、長褲管及彈性袖口、褲口形成較完整的包覆。

其主要結構如下：

• 連身式衣身，附帽兜以保護頭頸部。
• 前方通常設有拉鍊，外側可加門襟或覆蓋片，以減少拉鍊縫隙造成的滲漏。
• 袖口、褲口及臉部開口設鬆緊帶，使衣服與手套、鞋套及口罩等用品密合。
• 車縫接縫可採熱封、膠帶貼合或其他密封處理，以降低接縫處的液體及粒子穿透。
• 常用材料為紡黏不織布、熔噴不織布及其複合結構，例如 SMS、SMMS；對高阻隔需求者，則使用不織布與 PE、PU 等微孔膜或塑膠薄膜貼合。
• 材料須兼顧抗液體滲透、抗微粒穿透、足夠強度及穿著舒適性。

防護衣的核心是「全身包覆及接縫密封」，因此其結構與材料的阻隔性能均高於一般隔離衣。

（二）CNS 品質基準

1. 品質基準比較

品質項目	不織布隔離衣	不織布防護衣
靜水壓	不低於 $20\ \text{cmH}_2\text{O}$	不低於 $50\ \text{cmH}_2\text{O}$
衝擊穿透	不超過 $1.0\ \text{g}$	不超過 $1.0\ \text{g}$