紡織品在人類生活的應用相當廣泛且深入,現今紡織品種類繁多,大致可分成三類:衣著用紡織品為人們從頭到腳所使用,包括衣褲、帽襪、手套、圍巾、提袋等,使用量最大;家飾用紡織品用於居家生活中,包括床單被套、枕頭、窗簾、毛巾、地毯等;非以上兩類用途者通常成為產業用紡織品,種類與型態最多,包含帶、網、繩、簾、幕、篷、氈等,可做成帆布、包裝材、複合材料等,用於農業、交通、醫護、建築等用途,緊密與各大產業和領域結合。
紡成紗,織成布
紡織,意指將纖維紡成紗,將紗織成布,兩字一詞就包含了紡織品製程與產業鏈的概念。
「紡」(spinning)屬於上游端,指將紡織原料製成紗線(yarn)。以天然纖維為例,原料經過揀選、清洗、去除雜質(例如,棉花去除棉籽與砂土、獸毛用化學藥劑洗去油脂)等過程後,接著是「開纖工程」,將紊亂糾結的纖維梳理、排列,再經過機器不斷拉伸、扭轉、抱合(即拉緊靠攏)的「撚製」過程,逐步變成紗線。
「撚製」(twist)是為了增加纖維之間的摩擦力,以及提高紗線本身的強韌性。依纖維種類不同,可分為實撚與假撚:實撚針對天然纖維或短纖,撚的次數多、強度高;假撚則針對原本就做成長纖的加工絲(即合成纖維),稍做撚製後再調整撚向,使其捲曲與蓬鬆而不過度平直。跳過假撚步驟的合成纖維織品(如雨傘布)會挺直而較無彈性。
以棉纖維為例,經整理後的棉纖維會成條狀的疏鬆棉條(約一根拇指大小),棉條經初步撚製(粗紡製程)後成為粗紗(約一根原子筆筆芯大小),棉條與粗紗結構都還鬆散,一拉仍會輕易鬆開,所以粗紗必須再經撚製(細紡製程)成為細紗,此時強度已達需使力拉扯才會斷裂,如此便可做為織、縫、繡的紗線了。
紡織原料來源複雜且多樣,各種物質有著不同物性與形態,處理起來繁瑣費工,因此上游端的產業規模比中下游端龐大許多。
(a)棉纖維經整理後為棉條,整齊裝入桶中的動作稱為「併條」;(b)棉條經粗紡後為粗紗;(a)(b)時期的紗結構仍鬆散,一拉仍會輕易鬆開;(c)粗紗再經細紡後為細紗,即是生活中使用的紗線,強度已達需使力拉扯才能將其斷裂。(影像來源:科學人雜誌 呂怡貞)
經緯交疊,針線編織
進入了紡織中游端,繾綣紗線將交織成精緻布疋。將紗做結構設計與組織排列是謂「織造」,大致分為梭織(weaving)與針織(knitting)組織,組織不同生產設備不同。
梭織組織是由互相垂直的紗線上下交疊而成,經線(warp)為縱向,緯線(weft)為橫向,上千條經紗整齊地平行排列,梭子引入緯紗左右來回快速穿梭於經紗中,使經緯紗交織結合成布,而經緯交織的程度也決定了布的強度。簡而言之,「提經打緯」即梭織的織造過程。梭織布強度高,耐洗又耐磨,如襯衫、牛仔布(有彈性的牛仔褲是因為加入彈性纖維)等大多為梭織布,而從前的婦女以及原住民使用的木製織布工具就是手動的梭織機。
※ 科學Easy Learn網路版‧行政院國科會補助案
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