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

114 年・關務特考・三等・紡織工程(選試英文)科別
試題代碼 紡織機械學(包括應用原理、設備流程)

第 一 題25 分

請繪圖說明雙包覆彈性紗(Double Covering Yarn)加工法與其紗線結構。

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核心觀念

雙包覆彈性紗(Double Covering Yarn)是以彈性芯紗為中心,讓兩根包覆紗分別以相反方向螺旋纏繞在芯紗外層的加工方法。兩層包覆紗交叉覆蓋,可遮蔽彈性芯紗,並提升紗線的外觀均勻性、耐磨性及結構穩定性。

加工方法與紗線結構

加工時,彈性芯紗由供紗裝置送入,並在加工過程中受到牽伸;兩根包覆紗由不同方向的空心錠子供給,依序或同步纏繞在芯紗外圍。外層包覆紗的捻向與內層相反,形成雙層反向包覆結構。

加工示意圖:

包覆紗 A 供紗筒
 │
 空心錠子 A(順時針旋轉)
 │
 ├──────────────┐
 │ │
 ▼ │
彈性芯紗 ──牽伸──► [第一層包覆] ──► [第二層包覆] ──► 雙包覆彈性紗
 ▲
 │
 空心錠子 B(逆時針旋轉)
 │
 包覆紗 B 供紗筒

實際機台配置會依設備設計而異;作答重點是標示芯紗牽伸、兩根包覆紗的供給,以及兩層包覆方向相反。

紗線橫截面示意圖:

 外層包覆紗 B
 ╭─────────────╮
 │ 內層包覆紗 A │
 │ ● │
 ╰─────────────╯
 ↑
 彈性芯紗

紗線側視結構示意圖:

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第 二 題25 分

請繪圖說明噴氣假撚技術 interlace 加工之原理與機構。

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核心觀念

本題考查噴氣假撚加工中 interlace(交絡、網絡)加工的作用原理與機構。此處的 interlace 並非利用加熱、假撚器形成捲曲,而是以壓縮空氣形成橫向射流,使複絲中的單絲週期性地分離、交錯,再重新抱合,形成間隔排列的交絡點。

交絡加工主要用於改善長絲紗的集束性與加工性,例如減少單絲散開、提高紗線抱合與後續織造穩定性。交絡點之間仍有較鬆散的區段,因此加工後的紗線外觀呈現「交絡點—開放區」交替排列。

原理與機構

原理示意圖

 壓縮空氣
 ↓
供紗 ──導紗器──► ┌───────────┐ ──► 交絡紗 ──► 卷取
 │ 噴氣交絡器 │
 │ 紗線通道 │
 └───────────┘
 │
 交絡點與開放區
 ↓
紗線外觀:──〈交絡〉──〈開放〉──〈交絡〉──〈開放〉──►

噴氣交絡器的構造示意

 壓縮空氣入口
 ↓
 ┌────────────────┐
紗線移動方向 ───► │ │ ───►
 │ 紗線通道 │
 │ │ │
 │ ↓ 噴流 │
 │ 噴嘴/噴孔 │
 └────────────────┘
 交絡加工區

噴氣交絡器通常包含紗線通道、噴嘴或噴孔、壓縮空氣入口及導紗部件。紗線以一定速度通過加工區,噴流作用於紗束,使單絲產生橫向位移與旋轉、交錯;離開噴流區後,單絲彼此纏結抱合,形成局部交絡點。

加工形成過程

  1. **紗線進入加工器:**複絲紗沿紗線通道前進,單絲在紗束中大致平行排列。
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第 三 題25 分

試繪圖說明緯編針織之舌針(Latch Needle)結構及緯編針織三大基本針法:平針(Plain Stitch)、掛針(Tuck Stitch)及虛針(Miss Stitch),其三角(Cam)作用織針之動作原理。

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核心觀念

本題考查緯編舌針針織時,三角(Cam)如何控制織針的升降,以及織針在一個編織循環中,如何依路徑形成平針、掛針或虛針。判讀關鍵是織針是否完成退圈、是否接取新紗,以及舊線圈是否與新紗共同留在針鉤中。

舌針主要由針鉤、針舌、舌軸(舌柄)、針身及針踵構成。針踵沿三角軌道移動,使織針升降;針舌則隨舊線圈接觸而開閉,無須另設機構直接操控。

 針鉤
 __
 / \____
 / \ ← 針舌
 / \____
 | | ← 針身
 | |
 | ● | ← 針踵,受三角軌道控制
 | |
 └─────────────────┘
 舌軸

解題方法:先看針路,再看舊線圈與新紗

以針踵沿三角軌道運動為主線,依序判斷織針是否上升至清圈位置、是否退去舊線圈、是否接取新紗,以及下降時是否完成脫圈成圈。典型舌針成圈包含下列動作:

織針上升 → 舊線圈沿針身上移並打開針舌 → 退圈/清圈
 → 針鉤接取新紗 → 織針下降
 → 舊線圈壓閉針舌並越過針鉤 → 新線圈形成

三角通常以起升三角控制織針上升,以下降三角控制織針下降;不同機型的三角配置與名稱略有差異,但動作判讀原則相同。圖中縱向表示織針高低,橫向表示織針隨機器運轉經過三角的先後位置。

針高
 ↑
 │ 清圈位置
 │ ┌───────┐
 │ / \
 │_______/ \_______ ← 三角控制的針路
 └──────────────────────────→ 運轉方向
 起升三角 下降三角

三大基本針法的三角作用與成圈動作

平針(Plain Stitch)

平針又稱成圈針法。三角使織針上升至清圈位置,舊線圈上移並打開針舌;織針繼續上升時,舊線圈越過針鉤而退圈。隨後新紗進入針鉤,下降三角使織針下降,舊線圈壓閉針舌並越過針鉤,新線圈因此穿過舊線圈而形成。

針高
 ↑ 清圈、舊線圈退圈
 │ /\
 │ / \ ← 接取新紗後下降成圈
 │________/ \_______
 └───────────────────→ 針行進方向

**動作特徵:**完成退圈、接取新紗及脫圈;每一工作針形成一個新線圈。

掛針(Tuck Stitch)

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第 四 題25 分

請說明毛織物整理加工之燒毛(Singeing)、碳化(Carbonization)及縮絨(Milling)之加工原理與目的。

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核心觀念

本題考查毛織物整理中三種加工的作用對象與原理:

  • 燒毛(Singeing):去除織物表面突出的毛羽。
  • 碳化(Carbonization):去除混入羊毛中的植物性雜質。
  • 縮絨(Milling/Fulling):利用羊毛纖維的縮絨性,使織物收縮、緊密並形成較豐滿的表面。

三者處理的問題不同:燒毛處理表面毛羽,碳化處理植物性雜質,縮絨則改變織物結構與外觀。

解題方法

依「加工對象 → 加工原理 → 加工目的」分別說明,可清楚區分三種工序,也能避免把去除雜質與使織物緊密混為一談。

一、燒毛(Singeing)

加工原理: 將毛織物快速通過火焰,或經過加熱的金屬表面,使突出於織物表面的短纖維毛羽迅速受熱燃燒。織物本體快速通過處理區,並藉適當控制速度、火焰強度及布面張力,減少基布受損。

加工目的:

  1. 去除織物表面毛羽,使布面平整、清晰。
  2. 改善印花線條與花紋輪廓,減少毛羽造成的印花模糊。
  3. 降低表面起毛、起球的傾向,並改善後續染整的外觀均勻性。

**注意:**燒毛主要作用於布面突出的纖維,並非用來去除織物內部的植物性雜質。

二、碳化(Carbonization)

加工原理: 羊毛原料或毛織物可能夾帶草籽、草屑等植物性雜質。碳化通常以稀硫酸等酸液處理,使植物性纖維素吸酸;再經乾燥及加熱,使植物雜質脆化、炭化,最後以機械方式震落、除去。羊毛的主要成分為角蛋白,在控制適當的酸濃度、溫度及處理時間下,較能耐受此處理;

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