112 關務特考三等 紡織工程 紡織品檢驗學 考古題詳解

核心觀念

回潮率是試樣所含水分重量相對於絕乾纖維重量的百分率；分母是絕乾重量。公定回潮率則是為紡織材料計價、交易及計算公定重量所採用的約定值，不等同於試樣當下實測的回潮率。

解題方法：通風式乾燥法

1. 取具代表性的纖維試樣，稱量乾燥前重量，記為 $W_1$。
2. 將試樣置入通風式烘箱，使熱空氣能持續流通並帶走水分。一般依試驗規範設定烘箱溫度；常見條件約為 $105\pm3^\circ\mathrm{C}$。
3. 持續乾燥至恆重。取出後應迅速置於乾燥器中冷卻，再稱量；必要時重複乾燥、冷卻及稱量，直到前後重量差符合規範的恆重判定。
4. 將乾燥後的絕乾重量記為 $W_0$。試樣水分重量為 $W_1-W_0$，再以絕乾重量為分母計算回潮率。

$$\text{回潮率（\%）} =\frac{\text{水分重量}}{\text{絕乾纖維重量}}\times100 =\frac{W_1-W_0}{W_0}\times100$$

其中，$W_1$ 為乾燥前試樣重量，$W_0$ 為乾燥至恆重後的絕乾重量。

五種纖維的公定回潮率

核心觀念

織物起毛毬（pilling）是織物表面受到摩擦或磨耗後，纖維端從紗線或織物結構中抽出，先形成散亂毛羽，再相互纏結成小球狀物，並留附於布面的現象。毛毬的形成與脫落大致經過「纖維抽出、毛羽形成、纏結成毬、毛毬脫落」等階段。

起毛毬程度通常以毛毬的數量、大小、外觀及脫落情形評定。影響因素包括纖維性質、紗線結構、織物組織與密度、後整理方式，以及使用時的摩擦條件。

解題方法

本題分成兩部分：先說明起毛毬的形成機制，再比較聚酯與棉纖維的性質。題目限定「相同紗線結構條件」，表示比較重點應放在兩種纖維的強度、伸長與耐磨性，而不是紗線捻度或織物組織差異。

起毛毬的形成與發展

織物表面受到摩擦時，部分纖維會從紗線中被抽出，形成毛羽。表面毛羽在反覆摩擦下彼此纏結，逐漸形成毛毬。毛毬若由強韌纖維構成，會持續附著於布面；若構成纖維較弱，毛毬則較容易在摩擦中斷裂、脫落。

因此，起毛毬程度不只取決於毛羽是否容易形成，也取決於纖維能否留在布面上。纖維抽出容易，會促進毛毬生成；纖維強度與耐磨性高，則會使毛毬較不易脫落。

聚酯織物較棉織物容易見到毛毬的原因

核心觀念

織物透氣性（air permeability）是指在規定的試驗面積、壓差及時間下，空氣垂直通過織物的能力，通常以單位時間通過單位面積的空氣體積表示，例如 $\mathrm{cm^3/(cm^2\cdot s)}$ 或 $\mathrm{L/(m^2\cdot s)}$。透氣性愈高，表示空氣愈容易穿過織物。

本題重點是掌握織物孔隙大小與連通程度：紗線直徑、排列密度及織物覆蓋程度會改變孔隙；紗線撚係數則會影響紗線的直徑與緊密程度，進而影響織物透氣性。

解題方法：紗線撚係數與透氣性

撚係數（twist factor）用來表示紗線撚度相對於紗線線密度的程度。不同紗線支數制度所用公式及常數不同，常見表示方式為撚度與紗線支數的函數；比較撚係數時，應在紗線支數、纖維材料及織物組織等條件相同或受控制的情況下進行。

在一般機織物中，若增加撚係數，纖維會被束縛得較緊密，紗線截面通常較圓整，紗線直徑傾向減小。若經緯密度與織物組織固定，較細的紗線占據織物表面的比例下降，紗線間孔隙增加，因此透氣性通常上升。

關係可整理如下：

$$\text{撚係數增加} \rightarrow \text{紗線較緊密、直徑傾向減小} \rightarrow \text{紗線間孔隙增加} \rightarrow \text{透氣性通常增加}$$

但紗線撚係數的影響並非單獨決定透氣性。撚度也會改變紗線的壓縮性、蓬鬆度、捲曲與織物厚度；若織造密度、組織或後整理同時變動，透氣性變化可能不同。因此作答時應寫明「其他條件相同時」的趨勢。

解題方法：覆蓋性與透氣性

核心觀念

本題考查棉紗支數、合股後支數、重量與長度的換算，以及旦尼與纖維直徑的計算。

• 棉紗支數採英制棉紗支數 $N_e$，表示每磅紗長有多少個 $840$ 碼；支數越大，紗線越細。
• 合股後的支數須先把各股的線密度相加，再考慮撚縮造成的長度減少。
• 旦尼（Denier, $D$）是每 $9{,}000$ 公尺的重量克數。
• 圓形纖維的直徑可由線密度與材料密度求得。

解題方法

（一）兩根 30 支棉紗合股，撚縮 $5\%$

兩根相同支數紗合股，未計撚縮時，合股支數為單股支數除以股數：

$$N_{e,0}=\frac{30}{2}=15$$

以合股前每根紗長 $L$ 為基準，撚縮後長度為 $0.95L$，重量不變，因此撚縮後支數為：

$$N_e=15\times 0.95=14.25$$

（二）56 支與 42 支棉紗合股，撚縮 $5\%$

各股線密度與支數成反比。兩股合計線密度相當於：

$$\frac{1}{N_{e,0}}=\frac{1}{56}+\frac{1}{42} =\frac{3+4}{168}=\frac{1}{24}$$

所以未計撚縮的合股支數為 $24$ 支。撚縮後長度為原長的 $0.95$ 倍，故：

$$N_e=24\times 0.95=22.8$$

（三）30 支棉紗重 1 公斤，求長度（碼）

30 支表示每磅紗長 $30\times 840$ 碼。先將 $1$ 公斤換算為磅：

$$1\text{ kg}=\frac{1000}{453.59237}\text{ lb}$$

因此總長度為：

$$L=30\times840\times\frac{1000}{453.59237} \approx55{,}559\text{ 碼}$$

（四）50 支棉紗換算為旦尼

英制棉紗支數與旦尼的換算式為：

$$D=\frac{5315}{N_e}$$