107 專技高考高等考試 紡織工程技師 紡織原料學（包括纖維理化與人纖製造） 考古題詳解

核心觀念

本題評量人造纖維製造學中「複合紡絲（Conjugate / Bicomponent Spinning）」應用於「超極細纖維（Ultra-fine Fibers / Microfibers）」之成形機制與後加工開纖原理。

1. 極細化極限與複合紡絲之必要性：傳統直接熔融紡絲（Direct Spinning）受限於噴絲孔加工孔徑、紡絲張力、熔體黏度及冷卻風斷絲限制，單絲纖度極限約落在 $0.3 \sim 0.5\text{ dpf}$（denier per filament）。若要製造單絲纖度更細（$< 0.1\text{ dpf}$，甚至達到奈米級 $0.001\text{ dpf}$）的超極細長纖維，必須借助兩種不同聚合物複合紡絲，藉由幾何幾何截面配置，再經由後續物理或化學方法「開纖（Splitting / Fibrillation）」。
2. 三種複合形態之核心機制：

• 海島型：相容性差異之連續基質（海）包裹超細原纖（島），利用溶蝕法（萃取去除海成分）​獲得獨立超細纖維。
• 剝離型：非相容之相間交替排列（如橘瓣形），利用應力或溶脹差使介面剝離形成超細纖維。
• 多層型：微多層交替積層結構，利用界面剪切力剝離或選擇性微溶解形成極薄扁平狀超細纖維。

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解題方法

申論此類人纖製造製程題，應採用「截面結構與聚合物選擇 $\to$ 紡絲噴絲板構造 $\to$ 後處理開纖機制 $\to$ 纖維特點與代表用途」四階段模組化結構依序作答，確保條理分明、層次嚴謹：

1. 結構界定：以斷面微觀結構切入，明確指出兩成分的空間幾何分布。
2. 材料配對：指明兩種聚合物（Polymer A 與 B）的化學與物理相容性條件（如溶解度差異、界面黏著力）。
3. 開纖方法：清楚說明紡絲成形後，如何轉化為極細纖維（化學溶減 vs. 物理水針/熱機械開纖）。
4. 特點比較：點出各方法的極限纖度、材料利用率（有無損耗）及截面形狀。

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選項分析

本題為申論題，非選擇題。針對題目指定的三種製造方法，將其關鍵特徵分析歸納如下對照：

• 海島型複合紡絲：
• 機制屬性：化學溶出型（減量法）。
• 優點：纖度最細（可達 $0.001 \sim 0.05\text{ dpf}$），截面通常為圓形，手感極度柔軟。
• 缺點：海成分需完全溶蝕廢棄，原料利用率低（損失 $20\% \sim 50\%$），廢水處理負擔大。
• 剝離型複合紡絲：
• 機制屬性：物理/機械外力剝離型（非相溶性開纖）。
• 優點：$100\%$ 原料利用無耗損，截面具銳利楔形角（稜角），除塵去污及吸水性極佳。
• 缺點：開纖率受加工均勻度影響，纖度一般在 $0.1 \sim 0.3\text{ dpf}$，難以達到如海島型之奈米級極限。
• 多層型複合紡絲：
• 機制屬性：積層剝離或層狀微原纖化。
• 優點：生成扁平狀超薄帶狀截面，比表面積大，遮蔽率高，且具獨特金屬光澤或光學干涉效應。
• 缺點：積層噴絲組件精密複雜、流道平衡難度高，層間界面結合力過強則不易開纖。

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解題技巧

1. 關鍵字速記組合：

• 海島型 $\to$ 海溶島留、溶劑萃取/鹼減量、極限最細（人工皮革）。
• 剝離型 $\to$ 橘瓣/放射狀、非相容介面（PET/PA）、物理高壓水針、楔形稜角（擦拭布）。
• 多層型 $\to$ 交替平行積層、微薄扁平帶狀、界面剪切剝離（高密防羽、光學功能織物）。

2. 常見陷阱：

• 誤將海島型與剝離型的開纖方式混淆；海島型「必須溶除海成分」，而純剝離型一般「不溶除成分，係保留兩者」。
• 忽略聚合物極性配對；剝離型必須選擇「相分離明顯、界面黏著能低」的材料（如 PET 與 Nylon 6）；

核心觀念

本題測驗高分子物理與化學中「多分散性（Polydispersity）」及「分子量統計平均值」的核心定義與應用。合成高分子是由聚合度不一的同系物混合而成，不具單一分子量，必須以統計平均值表示。在紡絲加工（熔融紡絲、溶液紡絲）中，聚合體的成纖能力、流變特性（熔體黏度、彈性回復、模孔膨脹）、紡絲延伸性及最終纖維強度，皆直接取決於分子量大小及其分佈寬度（分子量分佈，MWD）。

考點涵蓋四種主要平均分子量的：

1. 統計加權基準（莫耳數加權、重量加權、更高階力矩加權、流體動力學體積加權）。
2. 標準數學定義式與符號定義。
3. 典型實驗測定方法。
4. 與紡織合成纖維加工特性的關聯性。

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解題方法

申論題的標準作答架構應兼顧「物理定義」、「嚴格數學式（含變數定義）」、「測定方法」與「纖維成形之工程意義」。

設定樣品中分子量為 $M_i$ 之高分子：

• 分子數目（莫耳數）為 $N_i$，莫耳分率 $x_i = \frac{N_i}{\sum N_i}$
• 重量（質量）為 $W_i = N_i M_i$，重量分率 $w_i = \frac{W_i}{\sum W_i} = \frac{N_i M_i}{\sum N_i M_i}$

以此為基準，由低階至高階力矩依序推展定義式。

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子題深入分析

1. 數量平均分子量（Number-average molecular weight, $\bar{M}_n$）

• 定義：以「分子數目（莫耳數）」為加權基準所求得的算術平均分子量，代表樣品總重量除以總分子莫耳數。
• 數學式： $\bar{M}_n = \frac{\sum W_i}{\sum N_i} = \frac{\sum N_i M_i}{\sum N_i} = \sum x_i M_i$
• 物理特性與測定：
• 對低分子量部分（單體、寡聚物、殘留觸媒等小分子）極為敏感。
• 主要藉由溶液的依數性質（Colligative properties）​測定，例如：膜滲透壓法（Membrane Osmometry）、蒸氣壓滲透法（VPO）、冰點下降法、沸點上升法，以及端基滴定分析法（End-group analysis）。
• 成纖意義：端基分析法常用於縮聚型成纖高分子（如聚酯 PET、聚醯胺 Nylon）聚合程度與熱降解程度的監控；若低分子量物過多，紡絲加熱時易揮發發煙或導致纖維熱安定性劣化。

2. 重量平均分子量（Weight-average molecular weight, $\bar{M}_w$）

• 定義：以「各級分之重量分率」為加權基準求得的平均分子量。分子量越大的鏈段，其所佔重量比例越大，對平均值的貢獻比重越高。
• 數學式： $\bar{M}_w = \sum w_i M_i = \frac{\sum W_i M_i}{\sum W_i} = \frac{\sum N_i M_i^2}{\sum N_i M_i}$
• 物理特性與測定：
• 偏向反映聚合物中高分子量鏈段的貢獻。
• 常用測定方法為靜態光散射法（Static Light Scattering, SLS）、超離心沉降速度法（Sedimentation Velocity）​及 X 射線小角散射法（SAXS）。
• 成纖意義：$\bar{M}_w$ 與高分子鏈的纏結密度密切相關，直接主導纖維的成纖臨界拉伸比、力學拉伸強度（Tenacity）及衝擊韌性。

3. $Z$ 平均分子量（$Z$-average molecular weight, $\bar{M}_z$）

• 定義：將分子量高次方化加權求得之平均值，名稱源於德文離心（Zentrifuge），比重量平均分子量更加凸顯「超高分子量」鏈段的影響。
• 數學式： $\bar{M}_z = \frac{\sum N_i M_i^3}{\sum N_i M_i^2} = \frac{\sum W_i M_i^2}{\sum W_i M_i}$
• 物理特性與測定：
• 對高分子鏈極長端（高分子量尾端）極端敏感。
• 傳統上以超離心沉降平衡法（Sedimentation Equilibrium）​測定。
• 成纖意義：$\bar{M}_z$ 與高分子的流變彈性、熔體黏彈行為高度相關。高 $\bar{M}_z$ 會顯著增加熔融紡絲過程中的噴絲孔口膨脹（Die swell）、熔體破裂（Melt fracture）傾向與法向應力差，影響紡絲的細化穩定性與均勻度。

4. 黏度平均分子量（Viscosity-average molecular weight, $\bar{M}_v$）

核心觀念

1. 高分子熔點（Melting Temperature, $T_m$）與一次轉移（First-order Transition）：

• 物理定義：結晶性高分子或纖維加熱時，其三維長程有序之結晶相（Crystalline phase）瓦解，轉變為無規無序之液態熔融相（Melt amorphous phase）時的熱力學平衡溫度。
• 熱力學一次轉移本質：依據埃倫費斯特（Ehrenfest）相轉變分類準則，熱力學吉布斯自由能（Gibbs free energy, $G$）的一階偏導數在相變溫度處發生不連續階躍（Discontinuous jump）： $\left( \frac{\partial G}{\partial T} \right)_P = -S \quad (\text{熵產生階躍不連續，伴隨相變潛熱 } \Delta H_m = T_m \Delta S_m)$ $\left( \frac{\partial G}{\partial P} \right)_T = V \quad (\text{體積產生階躍不連續，伴隨比容急遽膨脹 } \Delta V_m)$
• 相平衡熱力學公式：在熔點時，固晶相與液熔相之自由能差 $\Delta G_m = 0$，故： $\Delta G_m = \Delta H_m - T_m \Delta S_m = 0 \implies T_m = \frac{\Delta H_m}{\Delta S_m}$ 其中 $\Delta H_m$ 為熔融焓（反映晶格內分子間結合能與密堆積程度），$\Delta S_m$ 為熔融熵（反映從固定晶格解聚為熔融態時的構型熵變化 $\Delta S_m = S_{\text{melt}} - S_{\text{crystal}}$）。

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解題方法

本題為高分子物理與纖維材料學的基礎理論題，解題切入架構如下：

1. 熱力學基礎奠定：先界定 $T_m$ 之相平衡條件與一次轉移之物理意義（具潛熱 $\Delta H_m$ 及體積突變 $\Delta V_m$）。
2. 微觀結構關聯推導：以 $T_m = \frac{\Delta H_m}{\Delta S_m}$ 為核心樞紐，將題列四項因素（對稱性、彎曲性、充填密度、分子內配列）分別對應至微觀參數 $\Delta H_m$（晶格結合能）與 $\Delta S_m$（構型自由度與旋轉阻礙），邏輯推論對 $T_m$ 之正負向影響。
3. 紡織纖維實例舉證：針對每一因素提供具代表性之合成纖維或高分子材料數據佐證。

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申論要點逐項解析

一、何謂熔點（$T_m$，一次轉移溫度）

• 定義：結晶性高分子在一定壓力（通常為 $1\text{ atm}$）下，結晶相與熔融液相達成熱力學動態平衡時的溫度。
• 一次轉移物理意義：相變過程中，熱力學狀態函數吉布斯自由能 $G$ 本身連續，但其一階溫度導數（熵 $S$）與壓力導數（體積 $V$）呈現不連續突變。此現象伴隨著吸收固定的相變潛熱（熔融焓 $\Delta H_m$）​與比容之急遽增加；相對地，玻璃轉移溫度（$T_g$）僅有比熱 $C_p$ 與熱膨脹係數 $\alpha$ 等二階導數發生階躍，故 $T_g$ 稱為二次轉移，而 $T_m$ 稱為一次轉移。

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二、四項結構因素對熔點的影響與實例

1. 分子鏈對稱性（Chain Symmetry）

• 影響機制： 分子鏈骨架幾何對稱性愈高，立體位阻分佈愈均勻，分子鏈愈容易規則堆疊入晶胞中，形成缺陷少、晶格能高的結晶（$\Delta H_m$ 增大）；同時，對稱結構使高分子鏈在熔融態可採取的構型轉動受到對稱性限制，熔融熵變小（$\Delta S_m$ 較小）。由 $T_m = \frac{\Delta H_m}{\Delta S_m}$ 可知，分子鏈對稱性愈高，$T_m$ 顯著提升。
• 舉例：
• 聚對苯二甲酸乙二酯（PET）：苯環呈 1,4-對位取代，幾何對稱性高，分子鏈排列規整，熔點高達約 $255\sim 265^\circ\text{C}$。
• 聚間苯二甲酸乙二酯（PEI）：苯環呈 1,3-間位取代，對稱性遭到破壞，分子鏈產生彎折，難以規則排入晶格，結晶能力驟降，若能結晶其熔點亦大幅降至約 $100\sim 110^\circ\text{C}$ 左右（多數情況呈無定形）。

2. 彎曲性（Chain Flexibility / 柔軟性）

• 影響機制： 高分子單鍵的內旋轉能障（Rotational energy barrier）愈低，鏈段的彎曲性（柔曲性）愈高。彎曲性高的高分子在進入熔融態後，分子鏈可自由旋轉產生極為龐大的構型數量，導致熔融熵大幅增加（$\Delta S_m$ 很大）。由 $T_m = \frac{\Delta H_m}{\Delta S_m}$ 可知，分母 $\Delta S_m$ 劇增會使 $T_m$ 顯著下降。反之，若主鏈引入芳香環或剛性基團，使分子鏈不易彎曲（剛性高），$\Delta S_m$ 甚小，則 $T_m$ 顯著上升。
• 舉例：
• 脂肪族聚醯胺（如 Nylon 6,6）：主鏈含有柔性脂肪族亞甲基段（$-(\text{CH}_2)_n-$），分子鏈容易彎曲內旋，$\Delta S_m$ 較大，熔點約為 $260^\circ\text{C}$。
• 芳香族聚醯胺（Aramid，如聚對苯二甲醯對苯二胺 Kevlar）：主鏈被剛硬的對位苯環剛性嵌合，分子鏈極為剛硬、不易彎曲，熔融熵 $\Delta S_m$ 極低，使其熔點超過其熱分解溫度（$T_m > 500^\circ\text{C}$，難以熱熔）。

核心觀念

本題聚焦於高分子化學與綠色環保纖維領域中的核心熱點——聚乳酸（Poly(lactic acid), PLA）​之合成原理與生物分解機制。涉及的專業核心觀念包含：

1. 聚合反應動力學與熱力學平衡：

• 直接縮合聚合（Direct Condensation Polymerization）：羧基（$-\text{COOH}$）與羥基（$-\text{OH}$）之分子間酯化脫水反應。屬於逐步聚合反應，因逆反應（水解）極易發生，平衡常數小，水分之移除為獲取高分子量之決定性關鍵。
• 開環聚合（Ring-Opening Polymerization, ROP）：藉由環狀單體（丙交酯，Lactide）之開環配位進行鏈增長，無副產物水之生成，屬間接聚合法。

2. 立體化學與純化工程：丙交酯具光學異構物（$\text{L}$-丙交酯、$\text{D}$-丙交酯、$\text{meso}$-丙交酯），開環聚合前必須透過精密減壓精餾進行單體純化。
3. 高分子環境降解機制：聚酯類生物可分解材料之「兩階段降解機制」（非生物化學水解裂解 $\rightarrow$ 微生物酵素同化代謝）。

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解題方法

本題為標準的技術性申論題，採切題論述、分點陳述的作答架構：

1. 直接聚合法剖析：從「單體起始原料 $\rightarrow$ 預聚脫水 $\rightarrow$ 高真空高溫縮聚／共沸蒸餾除水／固相聚合」之反應歷程切入，論述其操作條件、平衡限制以及所得分子量與加工適性之限制。
2. 間接聚合法剖析：明確界定「間接」即指「經由中間產物丙交酯的開環聚合法」。依序說明「乳酸脫水寡聚化 $\rightarrow$ 熱裂解環化生成丙交酯 $\rightarrow$ 丙交酯純化 $\rightarrow$ 配位開環聚合」之完整工業化流程，並強調其能獲得纖維級超高分子量之優勢。
3. 分解機制論述：嚴謹區分環境降解之階段性與條件性，先述第一階段「非酵素性無規酯鍵水解（分子量驟降、結構碎裂）」，再述第二階段「微生物攝取代謝為 $\text{CO}_2$、$\text{H}_2\text{O}$（好氧）或 $\text{CH}_4$（厭氧）」，並點出關鍵環境條件（工業堆肥之溫濕度）。

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選項分析

本題為專技高考之非選擇題（申論問答題），無選項供選取。針對試題各採分點的作答要求與評分標準解析如下：

1. 直接聚合法（Direct Polymerization）配分點：

• 應完整寫出以乳酸單體直接進行脫水縮聚反應之化學原理。
• 必須指出反應生成之副產物「水」會造成逆平衡，因此需藉由高真空、溶劑共沸或固相聚合（SSP）來提升聚合度。若僅寫「乳酸直接加熱脫水」而未提及水解逆反應與除水瓶頸，將失半分。

2. 間接聚合法（Indirect Polymerization / Ring-Opening Polymerization）配分點：

• 必須明確寫出關鍵中間體「丙交酯（Lactide）」之生成與化學結構本質（環狀二聚物）。
• 須交代三大步驟：寡聚化、解聚環化、開環聚合，並指明使用有機金屬觸媒（如辛酸亞錫）進行配位開環，此法無水生成，是製備纖維級高分子量 PLA 的主流途徑。

3. 聚乳酸纖維廢棄分解機制配分點：

• 常見考生盲點為誤以為 PLA 是「被細菌直接啃食分解」；評分重點在於必須答出「先化學水解裂解成小分子寡聚物與乳酸，再由微生物酵素代謝分解」之兩階段降解（Two-stage degradation）​機制。
• 須指出分解條件為高溫高濕之堆肥環境（高於其玻璃轉移溫度 $T_g \approx 55 \sim 60^\circ\text{C}$），最終轉化為水與二氧化碳，方能獲得滿分。

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解題技巧

1. 名詞標準化：論述間接聚合法時，務必寫出「丙交酯（Lactide）」與「開環聚合（ROP）」，此為閱卷委員評定專業度之第一指標。
2. 反應方程式／流程圖圖像化：在試卷上以箭頭流程呈現（例如：乳酸 $\rightarrow$ 預聚寡聚物 $\rightarrow$ 丙交酯環化 $\rightarrow$ 高分子量 PLA），版面條理清晰，具高分說服力。
3. 環境參數具體化：論述堆肥條件時寫出具體數字（溫度 $55 \sim 60^\circ\text{C}$、濕度 $50 \sim 60\%$ 以上），展現紮實的材料物理化學背景。

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【答案】

一、聚乳酸（PLA）之製造方法

聚乳酸（Poly(lactic acid), PLA）是以乳酸（2-羥基丙酸）為單體聚合而成之熱塑性脂肪族聚酯，其主要合成路徑依反應機制分為「直接聚合法」與「間接聚合法」兩大體系：

(一) 直接聚合法（Direct Polycondensation）

1. 反應原理： 利用乳酸分子同時具備羧基（$-\text{COOH}$）與羥基（$-\text{OH}$）之特性，在酸性或有機金屬觸媒存在下，直接進行分子間脫水酯化縮合反應生成聚酯： $n\,\text{CH}_3\text{CH(OH)COOH} \rightleftharpoons \left[ -\text{O}-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{CO}- \right]_n + (n-1)\,\text{H}_2\text{O}$
2. 反應製程與條件：

核心觀念

本題考查人造纖維製造學中「再生蛋白質纖維」（Regenerated Protein Fibers）之製程工藝與結構改質化學。主要核心觀念包含：

1. 天然蛋白質與再生蛋白質之結構差異：酪素蛋白質（Casein）與羊毛角蛋白（Keratin）雖同屬蛋白質高分子，但酪素呈球狀結構，分子鏈間缺乏羊毛特有的「胱胺酸雙硫鍵（$-\text{S}-\text{S}-$）」交聯結構，且分子側鏈富含親水性極性基團（$-\text{NH}_2$、$-\text{COOH}$、$-\text{OH}$），故未經改質之初生纖維極易吸水膨潤、強力低落。
2. 濕式紡絲（Wet Spinning）原理：利用蛋白質之兩性電離特性與等電點沉澱原理，透過「鹼溶、酸中和析出、鹽析脫水」完成相變化與初生纖維凝固。
3. 蛋白質交聯硬化（Hardening / Tanning）化學：藉由外加化學交聯劑（甲醛之共價交聯、多價金屬鹽之配位螯合），在蛋白質分子鏈間建立耐水性的三維立體網狀共價鍵或配位鍵，封閉親水性官能基，賦予纖維優良之耐沸水性與濕態力學強度。

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解題方法

本題為標準的技師申論題，採「製程工藝階梯化」與「反應機構化學式化」切入，分為兩大段落解析：

1. 製造程序：依工業生產標準順序作答，劃分為「原料萃取純化 $\rightarrow$ 紡絲原液調製 $\rightarrow$ 濕式凝固成形 $\rightarrow$ 牽伸定向 $\rightarrow$ 集束硬化 $\rightarrow$ 後處理」，著重說明每一工序的物化原理（如等電點沉澱、鹼溶酸析、配向結晶）。
2. 兩種硬化化學反應：明確指出兩種硬化反應機制。第一種為「甲醛共價交聯反應（形成亞甲基橋）」，寫出加成與縮合二步驟之反應式；第二種為「多價金屬鹽（鋁、鉻鹽）配位螯合硬化反應（形成金屬錯合物）」，並輔以胺基與醯胺基交聯之副途徑說明，確保涵蓋閱卷標準的所有學術分類。

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選項分析

本題為高等考試專技技師之「申論問答題」，並非選擇題型，故無選項可供逐一排除。針對評分要點與答題關鍵要素剖析如下：

• 子題一（製造程序）評分關鍵：
• 必須點出「牛乳脫脂 $\rightarrow$ 酸析取酪素 $\rightarrow$ 稀鹼液（$\text{NaOH}$）溶解調成紡絲原液 $\rightarrow$ 稀酸/無機鹽凝固浴中進行濕式紡絲 $\rightarrow$ 拉伸提高配向度」。若未寫出「鹼溶酸析」或誤寫為熔融紡絲者，通常予以大幅扣分。
• 子題二（硬化化學反應）評分關鍵：
• 核心重點在於說明「耐水性」如何透過化學鍵建立。必須清楚寫出化學反應式。
• 「兩種反應」在學術與工業標準規範中有兩大主流給分體系：

1. 交聯劑種類區分：反應一為「甲醛之亞甲基共價交聯」，反應二為「金屬鹽（鋁/鉻）之配位螯合鞣化」。
2. 反應官能基途徑區分：反應一為「甲醛與游離胺基縮合（生成亞甲基雙胺橋）」，反應二為「甲醛與胜肽醯胺基縮合（生成亞甲基醯胺橋）」。 作答時應以「甲醛共價交聯」與「金屬鹽配位交聯」為主架構，並同步交代甲醛與不同官能基（胺基／醯胺基）的縮合歷程，即可完整囊括評分標準。

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解題技巧

1. 結構本質對比法（作答引言破題）：在說明製程前，先用一句話破題：「酪素缺乏羊毛天然之胱胺酸雙硫鍵，故必須依賴濕式紡絲後進行人工化學交聯（硬化）。」此句可立即向閱卷委員展現高階專業素養。
2. 流程清晰模組化：程序題嚴禁寫成一大段雜亂文章，應使用帶編號的小標題（1. 酪蛋白製備、2. 原液調製、3. 濕式紡絲...），並條列關鍵工藝參數（如 pH 值、化學品種類）。
3. 反應式務必結構化：化學反應切忌純文字描述，務必寫出蛋白質主鏈記號（如 $\text{P}-\text{NH}_2$、$\text{P}-\text{COOH}$）與完整的鍵結生成物（如 $-\text{NH}-\text{CH}_2-\text{NH}-$），閱卷評分一眼即見關鍵字，必定能拿滿分。
4. 常見陷阱提醒：

• 酪素為蛋白質，加熱至分解溫度前即碳化，絕不可寫熔融紡絲。
• 硬化處理不可寫在紡絲之前，因為交聯後分子變為不溶不熔的立體網狀結構，將無法通過紡絲口噴絲。

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【答案】

一、酪素纖維之製造程序

酪素纖維（Casein Fiber，商品名如 Lanital、Aralac）係以牛乳中的酪蛋白為原料製得之再生蛋白質纖維，其工業製造程序主要包含以下六大步驟：

脫脂牛乳 ──(酸析pH 4.6)──> 酪蛋白粉末 ──(稀NaOH溶解)──> 鹼性紡絲原液
 │ (熟成、脫泡、過濾)
 ▼
成品短纖 <──(水洗、上油、乾燥、捲曲切斷) <── 集束硬化處理 <── 延伸拉伸 <── 濕式紡絲 (酸鹽凝固浴)

1. 酪蛋白之析出與純化（原料製備）：

• 將牛乳經離心分離去除脂肪，獲得脫脂乳（Skim milk）。
• 在溫度約 $35\sim 40^\circ\text{C}$ 下加入稀硫酸或稀鹽酸，調節酸鹼值至酪蛋白之等電點（$\text{pH} \approx 4.6$），使酪蛋白凝聚析出。
• 經壓濾、水洗去除乳糖與乳清等雜質後，低溫乾燥並粉碎成酪蛋白粉末。

2. 紡絲原液之調製（溶解、熟成與脫泡）：

• 將酪蛋白粉末分散於水中，加入稀氫氧化鈉水溶液（約 $1\%\sim 2\%\ \text{NaOH}$），在 $50\sim 60^\circ\text{C}$ 下充分攪拌溶解，配製成濃度約 $15\%\sim 20\%$ 的黏稠膠體溶液。
• 溶液送入熟成槽中靜置熟成（Ripening），調節適當黏度，並經多段精密過濾與真空脫泡，以防止紡絲時噴孔阻塞或產生中空斷頭。