112 關務特考四等 紡織工程 織物組合與分析 考古題詳解

核心觀念

紗支數是表示紗線粗細的數值，主要分為定重制與定長制：

• 定重制：固定紗線重量，計算該重量所具有的長度。紗線愈細，同一重量可紡成的長度愈長，支數愈大。
• 定長制：固定紗線長度，計算該長度的重量。紗線愈粗，同一長度愈重，支數愈大。

因此，定重制與定長制的支數方向相反：定重制支數愈大表示紗愈細；定長制支數愈大表示紗愈粗。

（一）定重制與定長制的定義

定重制

定重制是以一定重量作為基準，表示該重量紗線所具有的長度。常見系統如英制棉紗支數 $N_e$、公制支數 $N_m$。

以英制棉紗支數 $N_e$ 為例，$N_e$ 表示每磅紗線所含的 840 碼長度數：

$$N_e=\frac{\text{紗線長度（碼）}}{840\times\text{紗線重量（磅）}}$$

以公制支數 $N_m$ 為例，$N_m$ 表示每公克紗線所含的公里數：

$$N_m=\frac{\text{紗線長度（公尺）}}{1000\times\text{紗線重量（公克）}}$$

定重制中，支數與線密度成反比；支數愈大，紗線愈細。

定長制

定長制是以一定長度作為基準，表示該長度紗線的重量。常見系統如丹尼數（denier）與德士數（tex）。

丹尼數表示每 9,000 公尺紗線的重量公克數；德士數表示每 1,000 公尺紗線的重量公克數。定長制中，支數與線密度成正比；數值愈大，紗線愈粗。

（二）分德士制（dtex）及公制（$N_m$）的定義

分德士制（dtex system）

分德士數 $dtex$ 是定長制，其定義為每 10,000 公尺紗線的重量公克數：

$$dtex=\frac{\text{紗線重量（公克）}\times 10{,}000}{\text{紗線長度（公尺）}}$$

數值愈大，代表單位長度的重量愈大，紗線愈粗。$dtex$ 與 tex 的關係為：

$$1\ tex=10\ dtex$$

公制（$N_m$）

公制支數 $N_m$ 是定重制，其定義為每公克紗線所含的公里數：

核心觀念

不織布纖維網形成後，纖維彼此仍較鬆散，必須經補強化（固化，bonding）增加纖維間的結合與摩擦，使纖維網具有足夠的強度、尺寸穩定性及使用性能。補強化方式主要分為機械補強、熱補強、化學補強；部分教材另將溶劑補強列為一類。

補強方法會影響成品的厚薄、柔軟性、透氣性、強度、吸水性及外觀。選擇時須配合纖維種類、纖維網結構與產品用途。

解題方法

本題宜依「補強原理 → 製程方式 → 成品特性」逐項說明。作答時先列出主要分類，再以各類代表技術說明纖維如何結合，以及此結合方式對產品性能的影響。

主要補強技術及產品特性

一、機械補強

機械補強不加入黏著劑，主要利用纖維的纏結、交絡或縫結增加纖維間的抱合與摩擦。

1. 針軋法（needle punching） 將纖維網送入針刺機，使帶有倒鉤的針反覆穿刺纖維網，將部分纖維帶入厚度方向，形成纖維交纏結構。針刺密度、穿刺深度與加工次數會影響成品強度及厚度。 **產品特性：**結構蓬鬆、厚實，耐磨且具良好尺寸穩定性；可使用多種短纖維，適合製作地毯基布、土工布、隔音及過濾材料。針刺程度增加可提升結合牢度，但過度針刺會使纖維網變薄或損傷纖維。

2. 水針法／水刺法（hydroentanglement，spunlace） 以高壓細水柱沖擊纖維網，使纖維重新排列並彼此纏結；之後須排水、乾燥。 **產品特性：**布面柔軟、垂墜性佳，孔隙及吸水性良好，表面近似紡織布，且不需黏著劑；適合製作濕巾、醫療衛生材料及擦拭布。製程需用水並進行乾燥，纖維網也須能承受水柱沖擊。

3. 縫編法（stitch bonding） 以縫編線圈穿過纖維網，將纖維網縫合固定；可加入縫編紗，也可利用纖維網本身的纖維形成線圈。 **產品特性：**縫線可提供較明確的縱向補強，成品有一定強度與延伸性，外觀可見線圈或縫線；適合需要連續補強、較高尺寸穩定性的材料。

二、熱補強

熱補強利用熱塑性纖維或低熔點黏結纖維的熱熔特性，使纖維交叉點熔融黏合，再冷卻定形。原料可採熱塑性纖維、雙組分纖維，或混入低熔點黏結纖維。

1. 熱壓延／熱軋法（calender bonding） 纖維網通過加熱壓延輥，以熱與壓力使接觸點黏合；壓延輥可採平滑面或點狀花紋。 **產品特性：**生產速度快，成品較薄、表面平整，點狀黏合可保留未黏合區的柔軟度與透氣性。黏合面積過大或熱壓過度，會使材料變硬、孔隙減少。

2. 熱風穿透法（through-air bonding） 使熱空氣穿過纖維網，熔融低熔點黏結纖維或雙組分纖維的低熔點成分，冷卻後在纖維交叉處形成結合。

核心觀念

本題考兩部分：舌針如何把新紗線拉過舊線圈而成圈，以及針織三大基本針法如何改變線圈與紗線的配置。

舌針的主要構造包括針鉤、針舌、針桿及針踵。舌針上下移動時，舊線圈會推動針舌開合；新紗線先進入針鉤，再由下降的針鉤拉過舊線圈，形成新線圈。

三大基本針法如下：

• 出針（knit stitch）：新紗線穿過舊線圈，舊線圈脫出針鉤，形成新線圈。
• 掛針（tuck stitch）：新紗線進入針鉤，但針不下降到使舊線圈脫圈的位置；新紗線以掛持線圈的形式留在針上。
• 空針（miss stitch）：該針不接受新紗線，舊線圈仍留在針上；紗線跨過該針，形成浮線。

解題方法

（一）舌針紗環成圈步驟

畫圖時以舊線圈、新紗線、針鉤及針舌為核心，依舌針「上升退圈、接受新紗、下降閉口、拉紗脫圈」的順序表示。

方向：舌針上升 ↑；舌針下降 ↓

(1) 退圈、開舌 (2) 給紗、帶紗
 針鉤 針鉤接新紗
 ∩ ∩~~~ 新紗
舊圈 ──┘ \ 針舌 舊圈 ──┘ \ 針舌
 │針桿 │針桿
舊線圈由針鉤滑到針桿， 新紗被針鉤勾住，
推開針舌，針鉤清空。 舊線圈仍在針桿上。

(3) 閉口、套圈 (4) 脫圈、成圈
舊圈推動針舌關閉 舊圈越過針舌與針鉤
舊圈 ──┐ 舊圈脫落
 ├─[新紗] \ /
 │針桿 \ ∩ / 新線圈
舌片閉合，舊圈套在 │針桿
針舌外，新紗留在針鉤內。 新紗穿過舊圈，形成新線圈。

完整動作可分為：

1. 退圈、開舌：舌針上升，舊線圈由針鉤滑到針桿，並推開針舌；針鉤因此清空。
2. 給紗、帶紗：新紗送至針鉤，舌針勾住新紗。
3. 閉口、套圈：舌針下降，舊線圈沿針桿上移並推動針舌閉合；舊線圈套在針舌外，新紗被封在針鉤內。

核心觀念

本題考查兩種變化組織的構成方式，以及如何從組織圖辨認其特徵：

• 破斜紋組織：以斜紋組織為基礎，將原本連續的斜紋線中斷或改變方向，使斜紋線不再一路連續延伸。常見形式是將斜紋方向交替反轉，形成人字形（herringbone）或鋸齒狀紋路。
• 皺組織：將經、緯交織點以不規則或散點方式配置，使布面不形成明顯而連續的斜紋線、經面或緯面長浮線，呈現細碎、顆粒狀或近似皺縮的表面效果。此處的「皺」指組織所形成的布面外觀，不等同於布料經整理後產生的物理皺褶。

解題方法

作答時先說明兩者的共同點與差異，再各選一種簡單、能從組織圖直接看出特徵的例子：

1. 破斜紋選用人字斜紋，以 $2/2$ 斜紋為基礎，讓斜紋方向在組織中反轉。
2. 皺組織選用八枚皺組織，以均勻分散的組織點打散斜紋線，呈現細碎表面。

以下組織圖以「■」表示經浮於緯上（經組織點），「□」表示緯浮於經上（緯組織點）；橫列代表緯紗，直行代表經紗。組織圖只畫一個完全組織，織物實際織造時依此循環重複。

一、破斜紋組織及例子

破斜紋的設計重點是斜紋線不連續。在下例中，先形成 $2/2$ 斜紋，再使斜紋方向反轉，兩側斜線相接成「人」字形，因此是人字斜紋，也屬破斜紋。

例：$2/2$ 人字斜紋（8 經 × 4 緯）

經紗方向 →
緯紗
1 ■ ■ □ □ ■ ■ □ □
2 □ ■ ■ □ □ ■ ■ □
3 □ □ ■ ■ □ □ ■ ■
4 ■ □ □ ■ ■ □ □ ■