114 關務特考三等 紡織工程(選試英文)科別 紡紗學與織布學（包括不織布學） 考古題詳解

核心觀念

本題考紡紗條子與紗線的重量均勻度指標，以及細紗常用的疵點總數指標。

• $U\%$（Unevenness percentage，均勻度百分率）：表示測得線密度相對於平均線密度的平均偏差程度。數值愈低，線密度愈均勻；數值愈高，粗細變化愈大、均勻度愈差。
• $CV\%$（Coefficient of Variation，變異係數百分率）：以標準差相對於平均值表示線密度的離散程度：

$CV\%=\frac{\text{標準差}}{\text{平均線密度}}\times100\%$

數值愈低，線密度愈均勻；數值愈高，變異愈大、均勻度愈差。

• IPI（Imperfections Index，不勻疵點指數）：通常指每單位長度內細紗的**細節（thin places）、粗節（thick places）與棉結（neps）**等不勻疵點的總數。數值愈低，疵點愈少、細紗品質愈好；數值愈高，疵點愈多、品質愈差。

解題方法

先辨認兩種均勻度數值的意義：$U\%$以平均偏差衡量不勻程度，$CV\%$以標準差相對於平均值衡量變異程度。兩者都是「不勻程度」的量化指標，因此數值越大，均勻度越差。

（一）直接整經與分段（部分）整經

核心觀念

整經是將筒子紗上的經紗依規定根數與排列，平行、等張力地捲繞到經軸上的織前準備工程。兩種方法的差異，在於經紗如何分組、捲繞，以及適合的織物生產型態。

直接整經（direct warping）

將大量筒子紗排列在筒子架上，經紗以整片紗層直接捲繞到整經軸。單一整經軸通常只承載全幅所需經紗的一部分；各軸再經上漿等後續工程，合併成織造所需的經紗總數。

• 適用於經紗顏色與排列較單純、產量較大的織物，例如素面匹染布。
• 可同時整經多根經紗，效率較高。
• 通常須將多支整經軸合併，才能達到織物所需的總經紗根數。

分段（部分）整經（sectional warping）

先依經紗排列或色紗循環，將經紗分成若干窄幅紗段；每一紗段依照指定根數與順序捲繞到整經鼓上，完成全部紗段後，再將整幅經紗轉捲到織軸。

• 適用於多色先染、條格或其他經紗排列複雜的織物。
• 可按色紗循環安排紗段，較容易控制經紗次序與色紗排列。
• 完成後通常轉成一支織軸；「分段」指的是整經時分成多個紗段，不是最後要用多支織軸。

（二）整經方法與整經軸數

核心觀念與計算基礎

經密為每吋 $100$ 根，幅寬為 $64$ 吋，因此不計邊紗時的總經紗根數為：

緯密 $76$ 根／吋、平紋組織，以及 $32$ 支純棉紗，不會改變本題依經密與幅寬計算總經紗根數的結果。

1. 簡單素面、匹染織物

解題方法

核心觀念

本題考查經編機的成圈機件，以及特利可得（tricot）與拉歇爾（raschel）兩類經編織物的組織外觀、性能和用途。經編是將多根經紗由經軸供應，各紗經導紗針導引，繞過織針形成線圈；織物沿橫向成圈列（course）延伸，沿縱向形成線圈縱行（wale）。

特利可得與拉歇爾同屬經編，主要差異在機件配置、沉降片的作用、常用針型與機台規格，因此形成的織物風格與用途也有差異。

解題方法

先列出兩型經編機共同的成圈機件，再比較沉降片與織物牽拉的作用；接著以「細密、輕薄、高速」掌握特利可得，以「較粗、花型多、結構變化大」掌握拉歇爾，說明其外觀、特性與應用。

（一）主要成圈機件

兩型經編機的主要機件包括：

• 織針（needle）：接受導紗針所供紗線，形成新線圈。依機型及世代可採用鉤針、舌針或複合針。
• 導紗針（guide）與導紗梳柵（guide bar）：導紗針將紗線繞置於織針上；梳柵控制導紗針橫移，使紗線依預定墊紗運動（lapping）形成組織。
• 沉降片（sinker）：支撐並控制織物，協助成圈與防止織物隨織針上升。
• 壓針件（presser）：在使用鉤針的機型中，壓閉針鉤，使舊線圈能越過針鉤脫圈；採舌針或複合針時，閉針方式不同，不能將獨立壓針件視為所有機型皆必備。
• 牽拉卷取機構：將已形成的織物向下牽引並卷取，使成圈連續進行。

特利可得機常見細針距配置，沉降片在成圈循環中積極控制織物與線圈；拉歇爾機的沉降片主要協助織物在織針上升時保持定位，織物也由牽拉張力配合成圈。

（二）織物之外觀、特性與應用

核心觀念

地工不織布（geotextile）是與土壤、岩石或其他土木工程材料接觸使用的透水性平面纖維材料，主要由聚丙烯（PP）、聚酯（PET）等合成纖維製成。題目中的「不織布」是紡織品的一種結構型態；地工材料則是按使用場所與工程功能分類，因此地工織物可採織造、針織或不織布方式製成。

答題重點分成兩部分：先說明纖維如何形成地工不織布，再依其工程功能說明用途。地工不織布常須同時具備透水、保土、抗拉、耐久及耐施工損傷等特性。

形成原理

地工不織布的基本製程，是先將纖維或長絲形成纖網，再以黏合方式使纖維互相結合，形成具有一定強度、孔隙與厚度的片狀材料。

纖網形成

• 短纖纖網：將切段纖維經梳理、交叉鋪網或氣流鋪網，使纖維在平面內分布。梳理纖網通常具有較明顯的纖維排列方向；交叉鋪網可改善纖網均勻性及方向性。
• 長絲纖網：聚合物熔融紡絲後，將連續長絲直接鋪成纖網，例如紡黏法（spunbond）。纖維成網與布面形成可連續進行，適合大量生產。

纖網固結

纖維網必須經固結才能取得搬運、鋪設及服役所需的機械強度，常見方式如下：

1. 針刺固結：倒刺針反覆穿刺纖網，使纖維在厚度方向互相纏結。成品通常較厚、柔軟且有立體孔隙，適用於濾水、排水及保護。
2. 熱黏合：利用熱風、熱輥或低熔點黏結纖維，使纖維交會處熔融黏結。製程快速、布面較均勻，但結構通常較薄、較緊密。
3. 化學黏合：施加黏結劑，使纖維交會處黏結。其性能受黏結劑種類及環境耐久性影響。
4. 水刺固結：以高壓水流使纖維纏結；可形成柔軟布面，但須依地工用途要求評估強度與耐久性。

針刺與紡黏等製程可以搭配使用，例如先形成長絲纖網，再經針刺固結。製程、纖維種類與纖網排列共同決定成品的抗拉強度、延伸率、孔徑、透水性及厚度。

工程功能與應用

地工不織布的主要功能包括隔離、過濾、排水、補強與保護。同一材料可同時執行數種功能，須依土壤條件、水流方向及工程荷載選用。

隔離（separation）

將不同粒徑或性質的土層分開，防止細粒土與粗粒級配料混合。例如道路路基與碎石底層之間鋪設地工不織布，可減少泥土向碎石層侵入，維持碎石層的厚度與承載效果。

過濾（filtration）