115 關務特考四等 紡織工程(選試英文) 織物組合與分析 考古題詳解

核心觀念

緯編針織物由紗線沿布幅方向橫向喂入，在針上形成線圈，再由新線圈與舊線圈互相串套而成。題目所稱「四種基本組織」是指平針組織、羅紋組織、雙反面組織及集圈組織。辨認時，重點在於線圈的排列方式、正反面外觀，以及線圈是否正常成圈或形成集圈。

解題方法與四種基本組織

1. 平針組織（plain stitch／平編）

由單面針床編成，各線圈的線圈柱大致呈直向排列。布面可見線圈正面弧圈，布底則可見相連的反面弧圈。

**織物特性：**組織簡單、質地輕薄、伸縮性佳，布面與布底外觀不同；布邊容易捲曲，斷紗或破洞也容易沿線圈柱或橫列脫散。常用於汗衫、內衣及一般針織布。

2. 羅紋組織（rib stitch／羅紋編）

由雙面針床編成，正面線圈與反面線圈沿縱向交替排列，形成直向凸稜。常見組織有 $1 \times 1$ 羅紋、$2 \times 2$ 羅紋。

**織物特性：**縱向及橫向伸縮性都佳，尤其橫向彈性與回復性好；布面布底皆可作為正面使用，布邊較不易捲曲。常用於袖口、領口、腰頭及需要貼身伸縮的部位。

3. 雙反面組織（purl stitch／雙反面編）

（一）何謂瞬間涼感紡織品？

核心觀念：「瞬間涼感」是皮膚接觸到溫度較低的織物時，皮膚熱量在短時間內快速傳至織物，使皮膚表面溫度下降，因而感到涼爽。它描述的是接觸瞬間的熱傳現象，不同於持續吸濕排汗、通風或降溫所帶來的長時間舒適感。

常用瞬間涼感熱流量 $q_{\max}$（亦稱 Q-max）表示此性能。它是模擬織物接觸人體時，單位面積的最大熱量流失值，單位為 $\mathrm{W/cm^2}$；數值愈大，代表接觸瞬間的熱量傳遞愈快，涼感通常愈明顯。

（二）瞬間涼感紡織品的六種涼感特性來源

**解題方法：**可從材料、纖維、紗線、織物結構與加工等面向分類，說明它們如何加快熱量離開皮膚，或提升乾爽與散熱效果。

1. **纖維熱傳導性佳：**採用熱傳導較佳的纖維或材料，使皮膚熱量迅速傳至織物，增加接觸瞬間的熱流量。
2. **纖維吸濕、放濕性佳：**纖維吸收皮膚汗氣或水分，並向外放濕；水分移動及蒸發有助於帶走熱量，維持乾爽。
3. **纖維截面或表面形態特殊：**異形截面、溝槽或多孔結構可增加毛細作用與水分傳導、擴散能力，促進汗水向外移動。
4. **紗線結構有利於透氣與導濕：**透過紗線排列、撚度或複合紗設計，形成適當的孔隙與導濕路徑，幫助熱氣與水氣逸散。
5. **織物組織與密度設計適當：**利用織法、孔隙與布面接觸特性調整熱傳及空氣流通；透氣、易散熱的結構可減少悶熱。
6. **涼感加工或機能材料添加：**將具吸熱、導熱或吸濕作用的材料，例如礦物微粒或親水性成分，加入纖維或施加於織物，使熱量較易傳出，或提升水分管理能力。

核心觀念

防水性能是指織物抵抗液態水穿透的能力。檢定時須先分清題目所問的「防水性」與「撥水性」：防水性著重水在壓力下是否穿透織物；撥水性則觀察水滴落在布面後是否潤濕、形成水珠或留下水漬，兩者不是同一性能。

防水性能常以靜水壓試驗測定。將水壓逐漸施加於織物的一面，記錄水從另一面開始滲出的壓力；可用水柱高度表示，數值愈高，表示抗水滲透能力愈強。台灣相關方法可依 CNS 10460《紡織品－耐水性測定－靜水壓試驗法》進行。

檢定方法

1. 靜水壓法（耐水壓試驗） 將試樣夾於試驗裝置，使規定面積的一面接觸水，並以規定速率增加水壓。觀察試樣另一面，當規定位置出現水滴時，記錄此時的壓力或水柱高度，即為耐水壓值。CNS 10460設有低水壓與高水壓方法，依材料及檢驗目的選用；低水壓法常用於防水布、帳篷布及防水加工衣料，高水壓法適用於需要較高耐水壓的試樣。

試驗前須依規定取樣、調濕；若要評估洗濯或耐候後的性能，應先做相應前處理，再測定耐水壓。比較處理前後數值時，可計算防水性保持率：

$\text{防水性保持率（\%）}=\frac{\text{處理後試驗值}}{\text{未處理試驗值}}\times 100$

2. 噴水或雨淋試驗 以規定水量、噴水方式或降雨條件作用於試樣，再依布面潤濕、滲水或水漬情形評定。此類方法主要觀察表面撥水及雨淋下的外觀、滲水狀況，適合評估使用情境；不能直接取代靜水壓法的耐水壓數值。

基準與判讀

耐水壓以水柱高度或等值壓力表示，常見單位為 $\mathrm{mmH_2O}$、$\mathrm{kPa}$。換算時可用：

$1\ \mathrm{mmH_2O}\approx 9.81\ \mathrm{Pa}$

核心觀念

本題考查抗菌／防臭紡織品的作用機制、抗菌與防臭的差異、加工途徑，以及成品效能的檢測。抗菌是抑制或殺滅織物上的細菌；防臭則是減少臭味的來源或移除臭味物質。兩者相關，但不等同：防臭可藉由抑菌降低細菌分解汗液所產生的異味，也可直接吸附、分解或中和臭味分子。

解題方法

依「原理 → 抗菌方法 → 防臭方法 → 加工方法 → 檢測方法」作答。先說明微生物與臭味形成的關係，再分別列出材料作用方式、製程途徑及常見評估方法，並指出檢測結果須依指定菌種、試驗條件及判定標準解讀。

抗菌／防臭原理

人體汗液本身通常氣味不強；皮膚或織物上的細菌分解汗液、皮脂及角質等物質後，會產生揮發性有機酸、含硫化合物及其他有氣味的代謝物。織物的吸濕、保溫特性也可能形成適合微生物繁殖的環境。

抗菌加工藉由抑制細菌生長或破壞細菌，使布料上的微生物數量降低，進而減少其代謝產生的異味。直接防臭則以吸附、分解或中和臭味分子為主，不一定具有殺菌作用；因此不能把「除臭」直接等同於「抗菌」。

抗菌方法

1. 抑菌：抑制細菌的繁殖或代謝，使菌數不再增加。部分有機抗菌劑會干擾細胞膜、酵素或蛋白質功能。
2. 殺菌：破壞細胞膜、細胞壁、蛋白質或核酸，使細菌死亡。銀、銅等金屬離子可與細胞成分作用，干擾其正常生理功能；部分氧化型抗菌物質則以氧化作用破壞微生物結構。
3. 降低微生物附著或滋生條件：藉由表面改質、控制織物含水狀態或調整纖維表面特性，降低微生物在布面附著與繁殖的機會。此法偏向減少滋生，不必然代表材料具直接殺菌能力。

抗菌效果會受抗菌劑種類與用量、布料表面狀態、濕度、溫度、菌種及洗滌耐久性影響。

防臭方法

1. 抑制臭味生成：以抗菌方式減少細菌分解汗液及皮脂，降低臭味前驅物與代謝物的生成。
2. 吸附臭味分子：利用活性碳、多孔無機材料或具吸附性的纖維，捕捉氨、胺類及其他臭味分子。
3. 分解臭味分子：利用光觸媒或其他具催化作用的材料，使臭味成分轉化為氣味較弱或無臭的物質。
4. 中和或化學結合：利用酸鹼中和、配位或化學結合等方式，降低特定臭味分子的揮發性與氣味強度。
5. 改善汗液與水分管理：透過吸濕、排汗與快乾設計，減少布料長時間潮濕、悶熱的狀況，降低異味形成條件；這屬於輔助性防臭，不能取代抗菌或除臭加工。

加工方法