高考申論題 105年 [技藝(選試染織)] 產品設計實務(選試染織)

第一題

📖 題組：
一、請論述直接性染料對纖維素纖維之染色。（每小題 10 分，共 20 分）

📝 此題為申論題，共 2 小題

小題 (一)

纖維素纖維染著席位及直接性染料染色原理。

這題考查高分子化學與染料科學的基礎結合。作答時應先精準指出纖維素的化學結構特徵（無定形區的羥基）作為染著席位，接著從微觀分子層次（如凡得瓦力、氫鍵、界面 Zeta 電位及電解質促染機制）切入，完整剖析直接性染料與纖維間的物理化學作用。

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【破題】直接性染料（Direct Dyes）為具水溶性之陰離子型染料，無需媒染劑即可直接染著於纖維素纖維。其染色過程本質上為染料分子與纖維高分子間，透過物理化學性之分子間作用力結合的微觀熱力學平衡過程。【論述】一、纖維素纖維之染著席位（Dyeing Sites）

直接性染料染色之影響因素為何？

看到此題，應先回想直接染料與纖維素纖維結合的微觀化學機制（氫鍵與凡得瓦力，無共價鍵結合）。接著從實務染整的角度，有系統地列舉影響染料吸附與擴散的四大關鍵物理化學變因：電解質（促染）、溫度（熱力學與動力學）、浴比與時間，並解釋其微觀機制與實務操作數據。

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【破題】直接性染料對纖維素纖維之染色，主要仰賴染料分子與纖維之間的氫鍵（Hydrogen bonds）及凡得瓦力（van der Waals forces）等物理性吸附。影響染色成效的因素，主要來自於改變微觀熱力學與動力學平衡的外在操作條件。【論述】一、電解質（促染劑）的濃度