日本京都教育大學 深澤太香子

反復機洗對寢具用織物觸感的影響

日本京都教育大學 深澤太香子

本研究討論了寢具用織物在反復機洗過程中產生的物性變化，以及物性變化與觸感的關系。明確了寢具用織物的柔軟度、光滑度、生硬度是影響肌膚觸感的3個重要因素。分析結果顯示：SMD值稍低、相對濕度35%、LC值稍高是提高寢具用織物舒適感的有效方法。

寢具；床單；被褥；機洗；觸感；評價

睡眠質量對于預防人體內臟疾病非常重要，因而消費者對實現優(yōu)質睡眠充滿了渴望。影響良好睡眠的環(huán)境因子不僅包括環(huán)境噪音和寢室的溫度、濕度，還與被窩內的“小氣候”——織物的熱/水分特性密切相關。寢床上通常會鋪飾各種各樣的織物，其中除睡衣外離身體最近的就是床單與被罩。即使睡覺時穿同樣的睡衣，寢具所用織物不同也會改變被窩內的氣候，進而影響到人的主觀睡眠感。因此，寢具用織物的選擇對獲得良好睡眠至關重要。

近年來，紡織品制造商利用脫脂棉開發(fā)了寢具用織物，可能會使特應性皮膚炎患者遠離特應性皮膚炎的侵擾。據Okamoto K等人研究，這種織物比普通的寢具用織物更易促進睡眠。他們用OSA睡眠調查表對入眠和睡眠維持的情況進行了調查，其中脫脂棉制成的寢具用織物獲得了非常高的評價。對內分泌和免疫系統(tǒng)生化物質進行測量可以發(fā)現，這種織物抑制交感神經活動的作用強于普通寢具用織物，并能讓使用者從緊張狀態(tài)中松弛下來，恢復到低壓力的狀態(tài)。

據研究，精神壓力會導致人體免疫機能下降，而生物體的免疫機能還會受到肌膚觸感的間接影響。例如，研究表明，手感生硬的內衣就會引起免疫機能的下降。因此，寢具用織物保持良好肌膚觸感非常重要。實際上，消費者能夠對肌膚觸感良好的寢具用織物（床單、被罩）產生較好的直觀認識，但對它的具體物性卻不甚清楚。本研究在考察寢具用織物的性能時運用了精密測量儀器，不僅弄清了寢具用織物的力學特性和熱/水分特性，還對寢具用織物與使用者觸感之間的關聯性進行了探討。

1. 方法

由于寢具用織物（床單、被罩）是被反復洗滌使用的，因而本研究對洗滌引起的寢具用織物的觸感和物性變化進行了分析。

1.1 試料及洗滌條件

本研究的試驗對象（試料）是前述新開發(fā)的寢具用織物。其纖維組成是：在全棉布（棉85%，聚丙烯15%）的上下都覆蓋紗羅（棉100%），然后加工成格子狀的寢具用織物。

洗滌實驗的設計：洗滌次數分別為0次、1次、5次、10次、15次，依次記為L0、L1、L5、L10、L15。

洗滌方法：按照日本工業(yè)標準JIS L0217的方法，并把洗滌處理后的試料在標準狀態(tài)下保存。

1.2 寢具用織物的觸感評價

1.2.1 被試驗者

參與試驗的被試驗者是120名女大學生，年齡為18～23歲。被試驗者在事前明確本試驗的目的和內容，并同意參加本試驗。

1.2.2 與觸感有關的評價內容

本研究調查的與觸感有關的感覺有13項，與感情有關的評價項目有1項，共計14項。被試驗者按照“這樣想”、“勉強這么想”、“不怎么想”、“不這樣想” 4個水平進行回答，每個水平對應的得分分別為從4到1。

1.2.3 觸感評價試驗的步驟

本研究以未洗滌試料（L0）的觸感為基準，對不同洗滌次數下試料的觸感進行了評價。試驗時，在被試驗者右側的試料是L1、L5、L10、L15中的任一種，左側是評價基準試料（L0），每項評價是對試料和基準試料各1塊同時進行。觸感評價的部位是手掌和手臂，每種試料（大?。洪L30cm，寬20cm）試驗2min。

在試驗期間，為了排除視覺因素，要求被試驗者佩戴眼罩，然后對觸感評價問卷作出回答。試料的評價順序是隨機的。對L1～L15的感觸評價結束后，再對評價基準試料L0進行觸感評價。為了消除周圍環(huán)境對布基觸感的影響，讓被試驗者坐在25℃、65%RH的人工氣候室內進行觸感評價。

1.3 寢具用織物的物性測定

寢具用織物的測定是在標準的恒溫恒濕室內進行的。用KES-F測量儀對試料的拉伸特性、剪切特性、壓縮特性、表面特性、布構造和熱學/水分特性進行測定。由于試料的厚度超出彎曲特性試驗機的適用范圍，因此本研究不進行與彎曲特性有關項目的測定。

此外，本研究還對寢具用織物在周圍環(huán)境35%RH（相對濕度35%，記為WVA@35%，下同）、60%RH（WVA@60%）、100%RH（WVA@100%）下暴露時的水分率分別進行測定，根據透氣性和水蒸氣透過抵抗性，推定物質的傳遞性。

1.4 統(tǒng)計處理

將實驗數據進行統(tǒng)計處理時，洗滌對于研究試料諸方面物性的影響，是通過一元配置分散分析來進行評價的；對觸感有關的感覺解析，采用的是主成分分析。在分析之際，因子軸的旋轉適用的是基準化的最大方差法；對舒適肌膚觸感與觸感的關聯性，采用回歸分析進行討論。為了在研究范圍內說明肌膚觸感的舒適度，本研究對表征觸感的說明變數進行了重回歸分析。為了降低多重共線性，本研究對說明變數進行了適當選擇。對舒適肌膚觸感與物性的關聯性也做了討論。同時，本研究還設定顯著水平＜5%。多變量分析是借助于Star Japan公司的STATISTICA 03J來完成的。

2. 結果

2.1 寢具用織物的物性

表1是試料L0～L15的力學特性和熱學/水分特性。評價標準是以試料L0的力學特性為基準。

圖1 機洗造成試料機械物料變化的情況

表1 試料的力學特性和熱學/水分特性

圖1是機洗后試料的機械物性的變化情況，圖2是機洗后試料的熱學/水分特性的變化情況。表1的數據和圖1、圖2都顯示，在本研究的范圍內，試料的很多力學特性都隨著洗滌次數的增加而發(fā)生了顯著的改變。

洗滌次數相對于與拉伸變形有關的拉伸的直線性（LT值）和工作量（WT值）沒有什么影響；表示易于伸張的EM值只是稍微增加，而表示伸張恢復性的RT值則明顯降低。這是因為，在經緯方向的拉伸很容易使織物伸長，不過其恢復性較低。

對于剪切變形的測定項目——剪切剛性（G值），它的滯后曲線（2HG值）和（2HG-5值） 在不同洗滌條件下有明顯差別，并且數值低下。因此，試料經過多次洗滌后容易產生剪切變形。

圖2 機洗造成試料熱 / 水分特性的變化情況

對于壓縮項目，洗滌對試料初期的柔軟度有影響。因此，壓縮工作量（WC值）和相對壓縮的彈性恢復性（RC值）也會受到洗滌的影響。針對壓縮引起的WC值和RC值變動，由于試料在洗滌過程中易于壓縮，因而它的恢復性較低。

在表面特性方面，用于表征表面物性的摩擦系數（MIU值）在洗滌作用的影響下會顯著增加，因而摩擦變動（MMD值）和表面粗糙度（SMD值）會在洗滌過程中發(fā)生顯著變動。這是因為，洗滌會使試料表面的毛羽發(fā)生均勻直立。

與構造有關的厚度（T）和平面重（W）也受到了洗滌的影響。隨著洗滌次數增加，T和W均先增加再減少。洗滌時，作為全棉的脫脂棉的棉層間含有空氣，紗羅與全棉纖維間、纖維的間隙會被堵塞，因而T與W增加。然而，隨著洗滌次數增加，會出現纖維的脫落，因而T和W最后將有所減少。

試料的熱學/水分特性同樣隨洗滌次數增加發(fā)生了變動。表觀熱傳導率在洗滌時顯著低下，初期熱流束從最大值qmax降至最小值。在推測水分滲透性和通氣抵抗性時，受厚度增加的影響，上述兩個項目在經過洗滌后都會變大；對于水分率，沒有發(fā)現洗滌對其有影響。

2.2 寢具用織物的觸感

圖3是對試料的肌膚感觸調查結果。試料L0、L1、L5肌膚觸感舒適的評點為3，是回答率最高的值。隨著洗滌次數的增加，試料L10和L15肌膚觸感不舒適的評點為2，也是回答率最高的。

2.3 與寢具用織物觸感有關的感覺

本研究對與觸感有關的感覺評價（13個項目）進行了“主成分”分析，結果從13個項目中抽出了3個主成分。從表2的數據看到，構成第一主成分和第二主成分的評價項目，是攥握、撫摸試料時獲得的觸感評價。其中，第二主成分由包含心情的評價項目構成，而第一主成分不包含與心情關聯的項目，是由光滑度、潮濕等評價項目構成的。因而，本研究把第一主成分命名為“光滑感觸心情”，把第二主成分命名為“輕快觸感心情”。由于第三主成分表示的是與試料表面輕微接觸時的觸感，因而本研究將其命名為“表面觸感心情”。三類主成分的貢獻率分別為：第一主成分25.9%，第二主成分23.0%，第三主成分10.2%，合計為59.1%。

2.4 寢具用織物的觸感和物性

對肌膚觸感舒適度的評價及物性的相關性進行分析，相關系數絕對值均在0.7以上，表示相關性強。在測定的物性中，觸感舒適度的評價與表面粗糙度SMD（r＝-0.97，p＜0.01）顯示出明顯相關性；而與壓縮初期的柔軟度LC（r＝-0.84，p＝0.08）和低濕度環(huán)境中的水分率WVA@35%（r＝-0.70，p＝0.19）顯示強的負相關性。

圖3 寢具用織物快適觸感得分與得分投票數百分率的關系

3. 考察

3.1 洗滌對寢具用織物觸感的影響

在主成分分析中，對試料觸感評價的約60%是由三種“主成分”獲得的。根據第三成分表達的觸感，手與試料的接觸面極窄，主要是手指尖的接觸，因而用對試料表面接觸壓極小的方法評價；而第一主成分和第二主成分表達的觸感，試料與手的接觸面較大，應采用比第三主成分接觸壓大的荷重方法進行評價。但是，構成各主成分的評價項目與有無空氣存在關聯。

在觸感評價中，第一主成分和第二主成分的貢獻率接近觸感評價的50%。圖4表示的是第一主成分（包含空氣）、第二主成分（不包含空氣）的因子得點（肌膚觸感舒適度）平均值對比情況。構成第一主成分“光滑”的評價項目，包含了潮濕的感覺，其平均值為正值（+），表示潮濕、光滑；構成第二主成分“輕快”的評價項目，包含了“溫暖、輕快”等與空氣關聯的感覺，正值表示“富含空氣”感。

第一主成分和第二主成分為正值的試料L1和L5，具有“輕飄飄”、與肌膚貼合的潤濕光滑感。第二主成分為正值的試料L0，與L1和L5一樣有“輕飄飄”的觸感。然而，由于第一主成分顯示為大的負值，因而與L1和L5相比，這兩種試樣的潮濕光滑觸感明顯欠缺。

圖4 因子1得分與因子2得分的相關性

試料L10與L1和L5具有近似的觸感，其第一主成分為正值，第二主成分是很小的負值。因此，試料L10具有潮濕光滑的觸感，但“輕飄飄”的觸感比L1和L5稍差。第一主成分和第二主成分均為負值的試料L15，由于第一主成分是極小的負值，因而得到的評價是“欠缺輕飄飄感”和“有點干”的觸感。

圖5是包含空氣的第二主成分的因子得點平均值，與試料表面有毛羽感的第三主成分的因子得點平均值對比圖。構成第三主成分“表面觸感心情”的評價項目，包含頭發(fā)產生的“毛羽立起”感，負值則表示毛羽立起的感覺。

表2 對寢具用織物觸感評價的因子分析

圖5 機洗對因子2和因子3得分的不同影響

有“輕快觸感心情”的第二主成分，隨著洗滌次數增加會由正值變?yōu)樨撝?，因而包含空氣的觸感——“輕飄飄”觸感逐漸減少。另一方面，隨著洗滌次數增加，有“表面觸感心情”的第三主成分會由負值向正值轉變。這是因為，在洗滌過程中寢具用織物表面會產生細而柔軟的微細毛羽。隨著洗滌次數的增加，這種短細線的柔軟毛羽的存在變得更加明顯。

具體地講，第二主成分為正值、第三主成分為負值的試料L0和L1，由于試料表面光滑，因而是有“輕飄飄”觸感的試料；第二成分和第三成分是正值的試料，因為具有細而柔軟的毛羽，因而是有“輕飄飄”觸感的試料。另一方面，第二主成分是負值、第三主成分是正值的試料L10和L15，因為試料表面是細而柔軟的毛羽，因而是“輕飄飄”觸感欠缺的試料。

3.2 心情好的觸感

有關肌膚觸感舒適度評價得點出現率的順序見圖3。L0～L5的評價點在3點、L10和L15的評價點在2點的出現頻率非常高。由皮膚感覺產生的“心情好”等情感，過去是根據經驗作出相對的評價，很容易受到個人偏好和價值觀、文化、環(huán)境的影響，所以容易產生大的偏差。把評價點為3和4作為“心情好”肌膚觸感的標準，由圖3得到“心情好”的肌膚觸感評價回答率為：L0（47%）、L1（56%）、L5（53%）、L10（44%）、L15（31%）。被試驗者對試料肌膚觸感評價為“心情好”超過半數以上的是L1和L5，低于半數但對肌膚觸感給予較多“心情好”評價的試料依次是L0、L10和L15。

主成分中，第一主成分“光滑觸感心情”和第二主成分“輕快觸感心情”的觸感評價之和約為50%。對于由心情好的肌膚觸感認識的試料L1和L5，第一主成分的因子得點均為正值，而心情好肌膚觸感認識最低的試料L15，兩主成分的因子得點均為負值。試料L0的第一主成分因子得點為負值，第二主成分的因子得點為正值，兩個主成分的因子得點恰好與L0相反。試料L0肌膚觸感“心情好”的評價回答率比L10高，說明第二主成分因子得點的正負值比第一主成分因子得點的正負值對試料肌膚觸感的影響更大。

3.3 寢具用織物的肌膚觸感的力學特性和熱學/水分特性

與試料肌膚觸感“心情好”有強相關性的物性，是表示試料表面粗糙度的SMD值，二者呈現出負相關性（r＝-0.97，p＜0.01）。通過目測可以發(fā)現，洗滌后的試料表面會出現凹凸，即產生許多皺褶，正如在表1和圖1中看到的。而SMD值卻不受洗滌的影響。這是因為，能夠產生“心情好”肌膚觸感的試料，由于其表面存在紗羅構造，因而有效減輕了試料表面凹凸的下降。

與“心情好”肌膚觸感有強負相關性的物性是壓縮初期的柔軟度LC（r＝-0.84，p＝0.08）及低濕度環(huán)境的水分率WVA@35%（r＝-0.70，p＝0.19）。試料的LC不受洗滌的影響，為0.4（-）；家庭用毛毯的LC為0.5（-），因而毛毯比試料更易獲得初期壓縮柔軟的認識。LC與“心情好”肌膚觸感的負相關傾向說明：試料的初期壓縮抵抗增加，就會更多地獲得“心情好”的肌膚觸感。

由表1看到，暴露于環(huán)境相對濕度35%RH下，洗滌次數并沒有造成試料水分率產生大的變化，試料L0和L15在35%RH下的水分率均在5%～6%。由于試料在低濕度環(huán)境下具有高吸濕性，因而很容易造成皮膚表面的干燥。暴露于相對濕度為30%的低濕度環(huán)境中時，由于皮膚表面的水分蒸發(fā)速度快，因而皮膚容易產生干燥感。因此，在相對濕度為30%的低濕度環(huán)境下的高水分率，必然會因干燥而產生不快感。進而，“心情好”的肌膚觸感與環(huán)境相對濕度呈現出負相關性。

由以上討論知道，為了使試料獲得“心情好”的肌膚觸感，與其減輕洗滌時產生的皺褶，還不如降低紗羅表面的凹凸程度。為使試料在低濕度環(huán)境下保持低吸濕性，試料在壓縮初期的柔軟度也應盡可能低些，這樣更容易獲得“心情好”的肌膚觸感。

3.4 肌膚觸感的要素

用手觸摸的方式作出觸感評價，是評價服裝穿著心情的有效手段。對于肌膚觸感好的布料，評價者以“光滑”、“柔軟”等表示觸感的特定形容詞進行表達。對于本試料制成的寢具用織物所產生的“心情好”觸感，在討論觸感與感覺評價的13個項目的相關性時，感覺評價的13個項目絕對值在0.2～0.6之間，顯示出有明顯的正相關性或負相關性。為了從中總結出說明“心情好”的肌膚觸感，本研究對所有數據進行了重回歸分析，結果發(fā)現：在研究的范圍內，表示“心情好”肌膚觸感的是光滑、柔軟、生硬3種感覺要素。以下是推算“心情好”肌膚觸感的公式（r＝0.70，決定系數＝0.50，p＜0.001）：

心情好的感觸＝0.34×光滑+0.33×柔軟-0.18×生硬度+1.21

為此，在考察用本試料制成的寢具用織物時，應使用光滑、柔軟、生硬這三種要素。這三種要素對內衣和襯衫同樣適用。

4. 結論

本研究探討了有“心情好”肌膚觸感認識的寢具用織物的觸感與物性的關系，確認光滑、柔軟、生硬3種感覺要素能夠形容“心情好”的肌膚觸感，從而賦予試料“心情好”的肌膚觸感特性。

岳霄 編譯自 日本《纖維消費志》2013.6。