115 關務特考三等 紡織工程(選試英文) 紡織品檢驗學 考古題詳解

核心觀念

本題考查消臭紡織品的測試對象、消臭作用機制，以及性能分級方式。消臭性能是指紡織品與特定臭氣接觸後，降低臭氣成分濃度或臭氣強度的能力；「降低既有臭氣」與「抑制產生臭氣」是相關但不同的功能。

生活環境中的臭氣成分涵蓋鹼性、酸性及含硫臭氣，因此測試物質應依所採用的驗證規範判定。臺灣常見的 FTTS-FA-018 檢知管法，主要測試氨氣、醋酸、甲硫醇及硫化氫；其中硫化氫屬特殊需求，一般可不測。

解題方法

作答可依序整理為三部分：

1. 先列出標準指定的臭氣測試物質，並說明其代表的臭氣類型。
2. 再說明防臭或消臭的主要作用機制，區分抑制臭氣生成與去除已生成臭氣。
3. 最後交代檢測方法、消臭率計算式及 A、B 級門檻。

這種寫法能避免只列出物質名稱，卻未回答題目中的「原理」與「評級標準」。

主要測試異味物質

依 FTTS-FA-018，主要測試物質及常見來源如下：

硫化氫在 FTTS-FA-018 中列為特殊需求項目，一般情形不須測試；若有特別要求，才於報告中加註。答題時應將它列入主要測試物質，同時交代這項測試條件。

常見防臭與消臭原理

「防臭」可著重防止臭氣生成；「消臭」則著重去除或降低已生成的臭氣。常見機制如下：

1. 吸附作用：活性碳、沸石等多孔材料利用較大的比表面積吸附臭氣分子，使臭氣從氣相轉移至材料表面或孔隙中。
2. 化學中和或反應：利用酸鹼中和、氧化還原或其他化學反應，將臭氣成分轉化為氣味較弱或無臭的物質。例如，酸性材料可與氨等鹼性臭氣作用。
3. 光觸媒分解：在光照下促進臭氣分子氧化分解；效果會受光照條件、催化材料及接觸情況影響。
4. 抗菌抑制：以抗菌處理抑制微生物繁殖，減少汗液或有機物被分解後產生臭氣。

核心觀念

本題考查纖維在一次拉伸試驗中，受力與伸長的關係，以及由拉伸曲線讀取的四項機械性質：斷裂強度、斷裂伸度、初始模數及破壞功。

拉伸曲線通常以應力為縱軸、應變為橫軸。纖維試驗中也常以單位線密度的負荷（比強度）作縱軸；無論採哪一種表示方式，曲線的截距、斜率與面積所代表的物理意義相同。

解題方法與曲線標示

從試樣開始受拉到斷裂，記錄負荷及伸長量，繪出應力—應變曲線。以斷裂點讀取斷裂強度與斷裂伸度；以曲線初始線性區的斜率求初始模數；曲線下的面積則代表試樣拉伸至斷裂所吸收的能量。

應力（σ）
 ↑
 │ ● B：斷裂點
 │ ／ │
 │ ／ │ σb：斷裂強度
 │ ／ │
 │ ／ │
 │ ／ │
 │ ／ │
 │ ／ │
 │ ／ │
 │ ／ │
 O─────────────────────────────┴──→ 應變（ε）
 │<── 初始線性區斜率 = 初始模數 Ei ──>│
 │
 └──── 曲線 O 至 B 下方的面積 ────────┘
 = 破壞功（單位體積能量）
 εb：斷裂伸度

圖中斷裂點 $B$ 的座標為 $(\varepsilon_b,\sigma_b)$。若縱軸採負荷而非應力，曲線下方面積表示試樣吸收的總功；若縱軸為應力、橫軸為應變，面積則為單位體積的破壞功。

四項性質的意義

1. 斷裂強度（breaking strength） 試樣拉伸至斷裂時所承受的應力，即斷裂點的縱座標： $\sigma_b=\frac{F_b}{A_0}$ 其中 $F_b$ 為斷裂負荷，$A_0$ 為試樣初始截面積。纖維試驗也常用斷裂負荷除以線密度表示為比強度。斷裂強度反映纖維抵抗拉伸破壞的能力。

2. 斷裂伸度（elongation at break） 試樣斷裂時相對於原始長度的伸長比例，即斷裂點的橫座標：

核心觀念

本題考查兩項基本知識：如何判別梭織物的經向、緯向，以及平紋、斜紋、緞紋在交織點、浮長、強力與光澤上的差異。

梭織物由經紗（warp）與緯紗（filling／weft）垂直交錯而成。交織點是經紗與緯紗上下交錯的位置；通常交織點愈多，浮長愈短，織物結構愈緊密、穩定。

解題方法

判經緯時，先看布邊，再以紗線密度、強度及加工特徵交叉判斷。比較三大組織時，掌握「平紋交織點最多、緞紋最少」；交織點減少、浮長增加時，表面通常更平滑、光澤更強，但也較容易勾紗或磨損。

經向與緯向的四項判別原則

1. 看布邊方向：布邊（selvage）通常平行經向；沿布邊方向的紗線是經紗，垂直布邊的紗線是緯紗。

2. 比較紗線密度：經紗通常排列較密，緯紗較疏。可比較單位長度內兩方向的紗線根數；較密的一向通常為經向。

3. 觀察強度與上漿痕跡：經紗須承受織造時的張力與摩擦，通常較強、較均勻，也常經上漿處理。較挺硬或有漿料痕跡的一向，通常是經向。

4. 比較捻度、粗細或排列特徵：部分織物的經紗較緊實、捻度較高或較細；緯紗則可能較粗或捻度較低。此項會受布種與設計影響，宜作為輔助判據。

三大基本組織比較

核心觀念

本題考查紡織品與皮膚接觸瞬間的熱傳遞，以及纖維與織物結構如何改變初期熱流。最核心的指標是 $q_{\max}$（或 Q-max，最大瞬間熱流密度）。

測試時，儀器以高於試樣溫度的接觸板模擬人體皮膚，接觸織物後記錄初期熱流；熱流密度達到的最大值即為 $q_{\max}$。它代表接觸瞬間，織物單位面積從較熱的皮膚側吸收熱量的速率。常用單位為 $\mathrm{W/cm^2}$，亦可用 $\mathrm{W/m^2}$ 表示。$q_{\max}$ 越大，表示接觸初期熱量移轉越快，通常會產生較明顯的涼感。

熱傳導上的意義

皮膚與織物接觸時，兩者存在溫差，熱量由高溫側流向低溫側。$q_{\max}$ 描述的是這段非穩態初期熱傳遞的峰值，而非織物長時間維持的降溫能力，也不等同於熱傳導係數。

描述材料接觸初期吸熱能力時，常用熱吸收率（thermal absorptivity），亦稱熱逸度（thermal effusivity）：

其中，$k$ 為熱傳導係數，$\rho$ 為密度，$c_p$ 為比熱容。其 SI 單位為 $\mathrm{W\,s^{1/2}/(m^2\,K)}$。熱吸收率越高，材料在接觸初期越能快速吸收熱量，觸感通常越涼。$q_{\max}$ 是測試條件下量得的熱流密度峰值；$b$ 則是材料本身的熱物性參數，兩者相關但不能直接視為同一量。

解題方法：依四項因素分析

判斷各因素時，抓住同一條物理主線：它是否增加接觸初期的熱傳導、有效接觸或熱容量，進而提高熱流峰值。四個面向如下。

1. 纖維回潮率

水分的熱傳導能力與熱容量一般高於纖維間靜止空氣。纖維回潮率提高時，吸附水分會減少纖維及纖維間的空氣隔熱作用，並增加複合材料的有效熱容量與熱傳導能力，使接觸初期較容易帶走熱量，通常提高瞬間涼感。

但回潮率的作用會受纖維種類、含水狀態、紗線與織物結構影響；不能只依纖維名稱或回潮率高低，直接推定所有試樣的 $q_{\max}$ 必然按固定比例改變。