張鵬芳，王利平

(內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 輕工與紡織學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010100)

服裝面料舒適性能的評(píng)價(jià)方法主要有主觀(guān)評(píng)價(jià)法、客觀(guān)評(píng)價(jià)法和綜合評(píng)價(jià)法。主觀(guān)評(píng)價(jià)法是指測(cè)試者穿著不同服裝在不同溫度、濕度環(huán)境中，對(duì)服裝舒適性的主觀(guān)評(píng)價(jià)[1]。但由于個(gè)人的心理情況差異，誤差較大，所以目前服裝舒適性的主觀(guān)評(píng)價(jià)方法多作為物理指標(biāo)評(píng)價(jià)法的補(bǔ)充?？陀^(guān)評(píng)價(jià)法中最常用的就是物理指標(biāo)評(píng)價(jià)法，即通過(guò)測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)服裝舒適性進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法[2-3]?；A(chǔ)物理學(xué)試驗(yàn)可以分別評(píng)價(jià)服裝材料和簡(jiǎn)單服裝系統(tǒng)的多個(gè)舒適性指標(biāo)，但難以將多個(gè)舒適性指標(biāo)整體考慮，得出真實(shí)服裝系統(tǒng)舒適性能的具體結(jié)論。綜合評(píng)價(jià)法是指結(jié)合主觀(guān)評(píng)價(jià)法與物理實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)法的評(píng)價(jià)方法[4]。

更加精確、全面地評(píng)價(jià)服裝熱濕舒適性，是服裝材料熱濕舒適性評(píng)價(jià)的發(fā)展趨勢(shì)。最基本的就是結(jié)合主觀(guān)評(píng)價(jià)方法和客觀(guān)評(píng)價(jià)方法，在此基礎(chǔ)上主觀(guān)評(píng)價(jià)要加強(qiáng)著裝實(shí)驗(yàn)的生理機(jī)制研究，建立一個(gè)比較完善或公認(rèn)的標(biāo)尺并且擴(kuò)展不同環(huán)境中的主觀(guān)評(píng)價(jià)[5]；而提高客觀(guān)評(píng)價(jià)方法的關(guān)鍵在于改進(jìn)和研制檢測(cè)儀器，建立合理的物理參數(shù)和數(shù)學(xué)模型[5]。為客觀(guān)綜合評(píng)價(jià)混紡毛織物熱濕舒適性能，本文將絲光羊毛條、無(wú)毛絨和莫代爾纖維混紡并織制緯平針針組織針織物，對(duì)其熱濕舒適性進(jìn)行測(cè)試，分析不同纖維混紡比對(duì)針織物熱濕舒適性能的影響。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料與設(shè)備

首先將絲光羊毛條、無(wú)毛絨和莫代爾纖維以6種不同的混紡比紡制成38.46 tex×2股紗，然后分別織制緯平針組織針織物試樣，測(cè)試各試樣的6個(gè)物理指標(biāo)：透氣率、透濕率、克羅值、回潮率、散濕速率和芯吸高度[6-7]。纖維性能參數(shù)如表1所示，試樣混紡比如表2所示。

表1 纖維參數(shù)

表2 試樣混紡比 %

1.2 織物性能測(cè)試

1.2.1 透氣率

試樣透氣率測(cè)試在恒溫(20 ℃)，恒濕(相對(duì)濕度65%)條件下用YG461E型電腦式透氣性測(cè)試儀，依據(jù)GB/T 5453—1997《紡織品 織物透氣性的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)試，試樣尺寸為30 cm×30 cm，測(cè)試壓強(qiáng)為100 Pa，調(diào)濕平衡24 h。同一試樣選不同部位測(cè)試10次，取平均值。

1.2.2 透濕率

試樣透濕率測(cè)試在恒溫(20 ℃)恒濕(相對(duì)濕度65%)條件下，用YG601型織物透濕儀，依據(jù)GB/T 12704.1—2009《紡織品 織物透濕性試驗(yàn)方法 第2部分：蒸發(fā)法》進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試時(shí)試驗(yàn)箱內(nèi)溫度(38±2)℃，相對(duì)濕度為50%±2%，氣流速度0.3 m/s，測(cè)試選用3塊直徑為7 cm的試樣，最后取3塊試樣測(cè)試結(jié)果的平均值。

1.2.3 克羅值

試樣克羅值測(cè)試在溫度20 ℃，相對(duì)濕度65%，空氣流速1 m/s條件下，用YG(B)606E型織物保溫性能測(cè)試儀，依據(jù)GB/T 11048—2008《紡織品 生理舒適性 穩(wěn)定條件下熱阻和濕阻的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)試，選用3塊試樣尺寸為30 cm×30 cm的試樣進(jìn)行測(cè)試，最后取3塊試樣測(cè)試結(jié)果的平均值。

1.2.4 回潮率

回潮率是指在規(guī)定條件下測(cè)得的紡織材料中水分含量，以試樣烘前質(zhì)量與烘干質(zhì)量的差數(shù)比烘干質(zhì)量的百分率表示。含水率是指在規(guī)定條件下測(cè)得的紡織材料中水分含量，以試樣烘前質(zhì)量與烘干質(zhì)量的差數(shù)比烘前質(zhì)量的百分率表示。

R=100M/(100-M)×100%

M=100R/(100+R)×100%

式中：R為回潮率，%；M為含水率，%。

調(diào)濕和試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)大氣依據(jù)GB/T 6529—2008《紡織品 調(diào)濕和試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)大氣》環(huán)境風(fēng)速0.5 ～0.7 m/s，室內(nèi)無(wú)明顯熱輻射源。依據(jù)GB/T 9995—1997《紡織材料含水率和回潮率的測(cè)定 烘箱干燥法》進(jìn)行測(cè)試，選用3塊20 cm×20 cm的試樣進(jìn)行測(cè)試，最后取3塊試樣測(cè)試結(jié)果的平均值。

1.2.5 散濕速率

各試樣散濕速率測(cè)試在恒溫(20 ℃)，恒濕(相對(duì)濕度65%)條件下進(jìn)行，將制備好的試樣剪成9 cm×9 cm的大小，固定在鐵絲網(wǎng)上。試樣在水中浸泡20 min后取出，待試樣無(wú)水滴下后，放置在托盤(pán)上，正面向上進(jìn)行單面散濕。每隔1 min在最小稱(chēng)量為1 mg的電子天平上稱(chēng)取試樣質(zhì)量，直至達(dá)到試樣初始質(zhì)量為止，每種織物重復(fù)操作5次[8]，取平均值。

1.2.6 芯吸高度

試樣均在溫度(20±2)℃、相對(duì)濕度65%±3%的標(biāo)準(zhǔn)大氣調(diào)濕24 h，并在此環(huán)境條件下進(jìn)行芯吸高度測(cè)試，依據(jù)FZ/T 01071—2008《紡織品 毛細(xì)效應(yīng)試驗(yàn)方法》，試樣在距離布邊1/10幅寬處選取，在橫、縱向的左、中、右部位分別至少各剪取1條試樣，每條試樣長(zhǎng)度不小于250 mm，有效寬度為30 mm，并且保證沿試樣長(zhǎng)度方向的邊紗為完整的紗線(xiàn)，最后取3塊試樣測(cè)試結(jié)果的平均值。試驗(yàn)裝置如圖1所示，圖中a表示用于盛裝三級(jí)水的容器至少50 mm；b為待測(cè)試樣的下端8～10 mm處安裝上張力夾；c表示待測(cè)試樣的下端位于液面以下(15±2) mm。

1—底座；2—試樣；3—垂直支架；4—橫梁架；5—夾子(可調(diào)節(jié))；6—標(biāo)尺；7—容器；8—張力夾。圖1 毛細(xì)效應(yīng)試驗(yàn)裝置示意圖

2 結(jié)果與分析

2.1 測(cè)試結(jié)果

各試樣熱濕舒適性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表3?？梢钥闯霎?dāng)絲光羊毛條、無(wú)毛絨和莫代爾纖維的混紡比為60∶20∶20時(shí)；6#試樣透氣率、克羅值達(dá)到最大，當(dāng)混紡比為20∶20∶60時(shí)，1#試樣透濕率、回潮率達(dá)到最大，散濕速率相對(duì)較優(yōu)，芯吸高度最高時(shí)的纖維混比為絲光羊毛條、無(wú)毛絨和莫代爾纖維20∶60∶20(3#試樣)。

表3 試樣熱濕舒適性能測(cè)試結(jié)果

2.2 指標(biāo)權(quán)重

變異系數(shù)法是一種客觀(guān)賦權(quán)的方法，是通過(guò)用各項(xiàng)指標(biāo)所包含的信息，計(jì)算得到指標(biāo)的權(quán)重[9-10]。變異系數(shù)法賦權(quán)的計(jì)算式為：

試樣的透氣率、透濕率、克羅值、回潮率、散濕速率和芯吸高度6個(gè)物理指標(biāo)的權(quán)重值可計(jì)算得到。試樣物理指標(biāo)權(quán)重值見(jiàn)表4。

表4 試樣6個(gè)物理指標(biāo)權(quán)重值

3 熱濕舒適性能綜合評(píng)價(jià)

3.1 歸一化處理

為綜合評(píng)價(jià)不同混紡比針織物試樣的熱濕舒適性能，對(duì)各個(gè)試樣2個(gè)指標(biāo)的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行歸一化處理。不同混紡比試樣各性能指數(shù)對(duì)比見(jiàn)圖2?？梢钥闯?，不同混紡比緯平針組織試樣的透氣率、透濕率、克羅值、回潮率、散濕速率和芯吸高度6個(gè)指標(biāo)的相對(duì)數(shù)值大小。當(dāng)絲光羊毛條、無(wú)毛絨和莫代爾纖維的混紡比為20∶40∶40(2#試樣)、20∶60∶20(3#試樣)時(shí)，緯平針組織試樣的綜合熱濕舒適性能整體較好。

圖2 不同混紡比試樣各性能指數(shù)對(duì)比

3.2 綜合評(píng)價(jià)指數(shù)

根據(jù)表4計(jì)算所得的各物理指標(biāo)權(quán)重值可得到不同混紡比緯平針組織針織物試樣綜合靜態(tài)熱濕舒適性能Y緯平與單個(gè)物理指標(biāo)yi(i=1，2，…，6)的關(guān)系式為：

Y緯平=0.128y1+0.095y2+0.188y3+0.174y4+0.183y5+0.232y6

根據(jù)測(cè)試結(jié)果，各指標(biāo)中混紡比試樣的芯吸高度數(shù)值相差最大，離散程度最高，說(shuō)明對(duì)于緯平針組織結(jié)構(gòu)織物，芯吸高度是最難以實(shí)現(xiàn)的指標(biāo)，因此芯吸高度所占權(quán)重最大；回潮率和克羅值所占權(quán)重次之。

當(dāng)絲光羊毛條、無(wú)毛絨和莫代爾纖維的混紡比為20∶20∶60時(shí)，1#試樣綜合熱濕舒適性能指數(shù)Y緯平(1#)為：

Y緯平(1#)=0.128y1+0.095y2+0.188y3+0.174y4+0.183y5+0.232y6=0.163

同理可得其他混紡比緯平針織物的綜合熱濕舒適性能指數(shù)分別為：Y緯平(2#)=0.176；Y緯平(3#)=0.182；Y緯平(4#)=0.150；Y緯平(5#)=0.167；Y緯平(6#)=0.163。

由此可得，當(dāng)絲光羊毛條、無(wú)毛絨和莫代爾纖維的混紡比為20∶60∶20時(shí)，3#試樣的綜合熱濕舒適性能達(dá)到最優(yōu)，混紡比為20∶40∶40時(shí)，2#緯平試樣的綜合熱濕舒適性能次之，混紡比為40∶20∶40時(shí)，4#緯平試樣的綜合熱濕舒適性能相對(duì)比最差。分析發(fā)現(xiàn)，綜合熱濕舒適性能最優(yōu)時(shí)，試樣中無(wú)毛絨纖維比例最大，而當(dāng)無(wú)毛絨纖維比例僅占20%時(shí)，試樣綜合熱濕舒適性能最差，這是因?yàn)闊o(wú)毛絨纖維保暖性、吸濕性等性能在絲光羊毛條、無(wú)毛絨和莫代爾纖維這3種纖維中相對(duì)較佳。

4 結(jié) 論

本文將絲光羊毛條、無(wú)毛絨和莫代爾纖維以不同比例混紡并制成織物試樣，然后對(duì)各試樣熱濕舒適性能進(jìn)行測(cè)試并分析測(cè)試結(jié)果，得到以下結(jié)論。

①當(dāng)絲光羊毛條、無(wú)毛絨和莫代爾纖維的混紡比為60∶20∶20時(shí)，6#試樣透氣率、克羅值較大；當(dāng)混紡比為20∶20∶60時(shí)，1#試樣透濕率、回潮率較大，散濕速率相對(duì)較優(yōu)；當(dāng)混紡比為20∶60∶20時(shí)，3#試樣芯吸高度相對(duì)最高，此時(shí)3#試樣中無(wú)毛絨含量最高。

②變異系數(shù)法對(duì)影響針織物熱濕舒適性能的各個(gè)物理指標(biāo)賦權(quán)后，可得到羊毛/羊絨/莫代爾纖維混紡針織物熱濕舒適性綜合評(píng)價(jià)指數(shù)的計(jì)算公式為：

Y緯平=0.128y1+0.095y2+0.188y3+0.174y4+0.183y5+0.232y6

③當(dāng)絲光羊毛條、無(wú)毛絨和莫代爾纖維的混紡比為20∶60∶20時(shí)，3#試樣的綜合熱濕舒適性能相比達(dá)到最優(yōu)，混紡比為20∶40∶40時(shí)，2#試樣的綜合熱濕舒適性能次之；混紡比為40∶20∶40時(shí)，4#試樣的綜合熱濕舒適性能相對(duì)最差。