112 關務特考三等 紡織工程 紡紗學與織布學（包括不織布學） 考古題詳解

核心觀念

本題考查緊密紡如何改變環錠紗的纖維集合結構，以及這些紗線差異如何透過織物組織與經緯密度，影響高密度織物的強力、耐用性、外觀與手感。

緊密紗仍屬於環錠紡紗的一種。兩者主要差異在於：緊密紡在前羅拉輸出後、加捻前增加纖維凝聚作用，使纖維束變窄、纖維排列較集中，減少傳統環錠紗的加捻三角區。因此，緊密紗通常具有較低毛羽、較高強力與較緊密的紗體結構。

本題不是單純比較單紗強力，而是要說明紗線差異如何影響織物。尤其「高密度」會增加經緯紗的排列數及接觸程度，使紗線表面、紗體直徑、摩擦與紗線活動空間對布料性能更加重要。

解題方法

可分成兩段作答：

1. 先由紡紗機構說明紗體結構：傳統環錠紗存在加捻三角區，外側纖維容易形成毛羽；緊密紡先凝聚纖維束再加捻，纖維較集中。
2. 再由紗線性質推論布料表現：將強力、毛羽、紗體直徑及纖維外露狀況，連結到織造斷頭、布面外觀、耐磨、起毛球、透氣性、硬挺度與撕裂行為。

分析時須區分紗線性能與織物性能。緊密紗通常有較高單紗強力，但織物強力仍受纖維種類、紗支、捻度、織物組織、經緯密度、縮率及整理條件共同影響。

（一）緊密紗與環錠紗之結構與品質特性

1. 紗體結構

**環錠紗（ring yarn）**由牽伸後的纖維束經加捻形成。纖維束在加捻三角區逐漸收束成紗，纖維於紗體中的排列與纏繞程度並不完全一致；部分纖維端或纖維段會突出紗體表面，形成毛羽。其表面較蓬鬆，紗體通常較緊密紡紗線蓬鬆。

**緊密紗（compact yarn）**是在環錠紡製程中，於加捻前增加氣流、機械或其他凝聚方式，將牽伸後的纖維束集中、縮窄，再加捻成紗。其目的在縮小或消除加捻三角區，使較多纖維納入紗體核心，減少纖維突出。

比較項目	緊密紗	傳統環錠紗
纖維束凝聚	加捻前先凝聚，纖維束較集中	直接由牽伸束進入加捻，存在加捻三角區
紗體外觀	較圓整、緊密，表面較平滑	較蓬鬆，表面毛羽較明顯
纖維納入紗體程度	較多纖維參與紗體承力	部分纖維未充分納入紗體
毛羽	較少	較多
單紗強力	通常較高	相對較低
強力均勻性	通常較佳	相對較容易受局部纖維排列影響
紗體直徑與表面	同支數下通常較細、表面較平滑	同支數下通常較蓬鬆
染色與外觀	布面較明亮、輪廓較清晰	毛羽較多，外觀較柔和、朦朧

2. 品質特性與作用原因

（1）強力與伸長

緊密紡減少加捻三角區中的纖維散開與不均勻收束，使纖維較能共同承受外力，因而通常提高紗線斷裂強力。纖維排列與紗體結構改善，也有助於提高紗線強力均勻性及織造加工穩定性。

緊密紗的伸長率會受纖維種類、捻度與凝聚方式影響；答題時宜寫成「通常有所改善或較穩定」，不宜把伸長率說成所有條件下必然高於環錠紗。

（2）毛羽與表面摩擦

緊密紗纖維較少突出，毛羽數量較低，與導紗器、筘片及鄰接紗線接觸時，較不易因毛羽纏結而增加阻力。因此，通常有較佳的織造順暢性，也較不易產生毛羽糾結及布面瑕疵。

（3）耐磨、起毛球與外觀

較低毛羽可降低布面纖維端被摩擦拉出並糾結成球的機會，故緊密紗織物通常有較佳的抗起毛球表現。較平滑的紗面也較容易呈現清晰的組織紋路與光澤；環錠紗毛羽較多，布面則較柔和、朦朧。

（4）紗線耗用與加工條件

在相同紗支下，緊密紗表面較平滑、紗體較集中，通常較有利於製造表面整齊、組織清楚的織物。緊密紡的凝聚裝置會增加設備與製程要求；實際成本及產能仍視設備與生產條件而定。

（二）對高密度織物機械性與布料特性的影響

1. 機械性

（1）拉伸強力與織造穩定性

核心觀念

本題考查梭織物規格判讀，以及分批整經、雙漿缸漿紗時如何分配經紗。

規格 $136\times76/40^{\prime}s\times40^{\prime}s/63$ 吋中：

• $136$ 為每英吋經紗密度。
• $76$ 為每英吋緯紗密度。
• $40^{\prime}s$ 為經、緯紗支數。
• $63$ 吋為布幅。
• $2/1$ 右斜為組織規格，表示每一組織循環的浮沉配置及斜向；不影響經紗總根數的計算。

整經是將經紗分批平行捲繞在整經軸上；漿紗時再將各整經軸退繞，經過漿液浸漬、壓漿及烘乾，合併捲成漿紗軸。

解題方法

（一）整經與漿紗工序條件、整經軸數及每軸根數

先由經密與布幅求所需經紗總根數：

$$N=136\times63=8568\text{ 根}$$

使用雙漿缸時，採六支整經軸分批整經，平均分配經紗，並將整經軸分成兩組，每組三支，分別供應兩個漿缸。每支整經軸根數為：

$$\frac{8568}{6}=1428\text{ 根}$$

核心觀念

本題考查緯編針織物的線圈配置、正反面形成方式，以及三種基本組織在外觀、彈性、捲邊與厚度上的差異。圖示以線圈縱行為直欄、線圈橫列為橫列；每個符號代表一個線圈。

符號說明：∩ 表示線圈的針編弧朝向布面正面，∪ 表示線圈的針編弧朝向布面反面。圖中每一橫列自下而上形成。

解題方法與組織圖

判別三種組織時，先看線圈是由單面針床或雙面針床形成，再看各縱行的線圈朝向如何排列：

一、平針組織（plain stitch）

以單面針床編成，所有線圈的針編弧朝向同一面；布面一側呈現線圈柱，另一側呈現沉降弧。

正面
 縱行 →
橫列 3 ∩ ∩ ∩ ∩
橫列 2 ∩ ∩ ∩ ∩
橫列 1 ∩ ∩ ∩ ∩

特性：

• 正反面外觀不同，具有明顯的正面與反面。
• 結構簡單、布面輕薄，常用於內衣、T 恤等針織物。
• 橫向彈性較大，縱向彈性較小。
• 布邊容易向布面正面捲曲；裁剪後也容易脫散。

二、羅紋組織（rib stitch）

以雙面針床編成，正面線圈縱行與反面線圈縱行交替排列。下圖以每兩個縱行形成一個 $2 \times 2$ 羅紋循環為例。

正面縱行朝向
 → ∩ ∩ ∩ ∩
 ∪ ∪ ∪ ∪
 ∩ ∩ ∩ ∩
 ∪ ∪ ∪ ∪
 縱行： 1 2 3 4

圖中同一縱行的線圈朝向相同，相鄰縱行則交替為正面與反面；實際外觀會因正反面縱行比例及觀看方向而異。

特性：

核心觀念

本題考查熔噴法的成纖與成網原理，以及超細纖維網的結構如何帶來特性，最後如何對應到產品用途。熔噴法屬於熔融紡絲成網的一種：熱塑性聚合物熔體在高速熱氣流作用下被拉細，纖維直接沉積成網，通常不需先製成短纖維，也不需另行梳理成網。

解題方法：依「原理—結構—性能—用途」作答

一、原理與製程

熔噴常以聚丙烯（PP）為原料，製程可依序說明如下：

1. **熔融擠出：**聚合物經加熱熔融，由螺桿擠出機輸送至紡絲模頭。
2. **噴絲成纖：**熔體由模頭細孔擠出；模頭兩側的高速熱空氣流將熔體細流迅速拉伸、衰減，形成極細纖維。
3. **冷卻與成網：**纖維冷卻後，以亂流方式沉積於集網網簾或成網鼓上，形成蓬鬆纖網。
4. **固網與收卷：**纖維藉自身熱黏著、纏結等作用結合成布；視產品需求再經熱壓、駐極等後處理，最後收卷。

二、特性及成因

• **纖維細、比表面積大：**纖維直徑小，纖維數量多，形成細密的纖網結構。
• **過濾性能佳：**細纖維與較小孔隙增加粒子被纖維捕集的機會；經駐極處理後，靜電吸引可提升對微粒的捕集能力，且不必單靠縮小孔隙來提高效率。
• **柔軟、蓬鬆、覆蓋性佳：**纖維隨機沉積，形成均勻而具孔隙的纖網。
• **吸油性與吸附性佳：**纖維表面積大，可提供較多接觸與附著位置，適合吸油及相關吸附用途。