程煜 梁惠娥

摘 要：為探究PhahrOmeter織物評價系統(tǒng)在不同洗滌次數(shù)下牛仔面料的手感風(fēng)格特征，選取100%棉、100%萊賽爾纖維、莫代爾/棉/麻3種牛仔面料試樣，通過模擬穿用過程中的家庭滾筒洗滌方式，進(jìn)行0次、10次、20次、30次不同次數(shù)水洗并分別進(jìn)行手感風(fēng)格值測試，運用灰色關(guān)聯(lián)法分析計算手感因子與織物手感值之間的關(guān)系。結(jié)果表明：織物硬挺度是影響織物手感風(fēng)格表現(xiàn)趨勢的主要因素，織物的柔軟度和硬挺度呈反比關(guān)系，織物柔軟度隨著水洗次數(shù)增加其對應(yīng)的測試數(shù)值減小，光滑度則呈相反趨勢，即水洗次數(shù)越多，測試數(shù)值越大，織物越柔軟;測試中，相近平方米質(zhì)量和厚度的純棉牛仔和莫代爾/棉/麻混紡風(fēng)格最接近，莫代爾纖維改善了牛仔面料的手感值和硬挺度。

關(guān)鍵詞：牛仔;織物風(fēng)格;硬挺度;柔軟度;灰色關(guān)聯(lián)法

中圖分類號：TB383

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1009-265X（2022）01-0151-06

Abstract： With a view to explore the hand feel and style characteristics of denim fabrics under different washing times of PhahrOmeter fabric evaluation system， three blended denim fabric samples， 100% cotton， 100% Lyocell fiber， modal/cotton/linen were selected， and by simulating the household drum washing method during wearing， the samples were washed for 0 times， 10 times， 20 times and 30 times and the hand feel styles were tested. Using the gray correlation method， the relationship between hand feel factor and the hand feel values of fabrics was calculated and analyzed. The results show that the stiffness of fabric is the main factor affecting the performance trend of the hand style styles of the fabric. The softness and stiffness of fabric are inversely proportional. The test values of the softness of fabric decrease with the increase of washing times， while the smoothness of fabric shows an opposite trend. That is， the more the fabric is washed， the greater the test value， the softer the fabric. During the test， pure cotton denim with similar square meter mass and thickness is the closest to blended modal/cotton/linen fabrics in terms of style， and modal fiber can improve the hand feel and stiffness of denim fabrics.

Key words： denim; fabric style; stiffness; softness; gray correlation method

織物風(fēng)格是人的感覺器官對織物本身所給出的綜合性評價，有廣義風(fēng)格和狹義風(fēng)格之分[1]。作用于人的手掌通過觸摸的觸感反饋出主觀性風(fēng)格評價稱之為狹義風(fēng)格。綜合多方面評價因素例如視覺、聽覺、觸覺等方面的綜合性評價稱之為廣義風(fēng)格?？椢镲L(fēng)格是織物面料本身所固有的特性，作用于人的各個感官所反射出的綜合性效應(yīng)[2]，織物手感風(fēng)格的評價方法也分之為主觀評價和客觀評價兩大類[3]。主觀評價是單純依靠觸覺對織物風(fēng)格的直接性反應(yīng)，此類方法是最基礎(chǔ)且簡單直接的評判方式，通俗易懂但存在嚴(yán)重的缺陷，例如主觀意識強(qiáng)且無法達(dá)到定量描述的目的。客觀評價是指通過儀器的科學(xué)化測試，從而獲取精細(xì)化與織物風(fēng)格相關(guān)的力學(xué)性能數(shù)據(jù)指標(biāo)，通過計算的方式獲取織物風(fēng)格特征，此方法規(guī)避了傳統(tǒng)主觀評價的任意性缺陷，是當(dāng)下更為科學(xué)的評價方法[4]。

在紡織領(lǐng)域，對織物的客觀風(fēng)格進(jìn)行評價的主要方法有，例如日本川端法（KES織物手感評價法）、澳大利亞織物質(zhì)量簡易測試法（FAST法）以及潘寧教授研發(fā)的PhabrOmeter織物手感評價法[1]。對比之下，潘寧教授研發(fā)的PhabrOmeter織物風(fēng)格儀能更快速且可靠地提供可量化的數(shù)據(jù)。PhabrOmeter簡稱法寶儀，是一種全新的科學(xué)評價方法，可以針對手感對織物進(jìn)行精準(zhǔn)的客觀評價和分級[5]。是一種提取織物本質(zhì)特性用模式進(jìn)行識別，并對應(yīng)人的觸覺器官快速、準(zhǔn)確地對軟材料的舒適度、質(zhì)量作出檢測評判的技術(shù)。其測試原理源自在選購面料時，拇指和食指磨裟，通過手的觸覺感知面料抵抗拉扯的能力以判斷面料的質(zhì)量[6]。PhabrOmeter織物風(fēng)格儀通過提取相關(guān)載荷——位移曲線，通過對被測面料的織物性能數(shù)據(jù)測試、轉(zhuǎn)換，計算出織物的柔軟度、織物光滑度、硬挺度和相對手感值，對應(yīng)特性的計算數(shù)值越大表示織物對應(yīng)的性能越好。在織物風(fēng)格測試領(lǐng)域具有獨特的優(yōu)勢，本文借助PharOmeter織物風(fēng)格儀對不同次水洗后牛仔面料的織物風(fēng)格進(jìn)行測試和系統(tǒng)對比分析。

1 試驗方法

1.1 實驗材料及儀器

研究對象選取具有代表性的100%純棉、100%萊賽爾纖維、棉/莫代爾/麻混紡3種牛仔面料（無錫市龍佳布業(yè)科技有限公司，江陰恒亮集團(tuán)），試樣規(guī)格見表1。儀器主要包括美的MFC100型滾筒洗衣機(jī)和PhabrOmeter風(fēng)格評價系統(tǒng)。

1.2 實驗方案

PhabrOmeter織物風(fēng)格儀根據(jù)織物的厚度和重量將織物分為重型織物（線性密度大于3440/cm），中等重織物（線性密度1200～3440/cm），輕型織物（線性密度280～1200/cm）和超輕織物（線性密度小于280/cm）4大類。線性密度為織物單位長度的重量，測試樣本尺寸為圓形面積100cm2。本文所選取的3種牛仔織物，純棉牛仔、莫代爾/棉/麻混紡牛仔為重型牛仔，萊賽爾牛仔為輕型牛仔，因此測試時在試樣上需要根據(jù)重型和輕型的種類，分別放置3個和1個壓重盤。測試項目包括織物硬挺度、相對手感值、柔軟性能和折皺回復(fù)率。為了探究牛仔面料在不同水洗次數(shù)后硬挺度、柔軟度、光滑度這3個手感因子和手感值的關(guān)系，運用法寶儀進(jìn)行測試后，將測試結(jié)果運用灰色關(guān)聯(lián)法進(jìn)行計算分析，得出其相關(guān)性和規(guī)律。

測試硬挺度的數(shù)值越大，其織物越硬挺、有型;測試織物柔軟度數(shù)值越大，對應(yīng)的織物柔軟性能越好，面料手感越順滑;測試織物光滑度數(shù)值越大，則織物表面越光滑;測試織物懸垂性數(shù)值越大，織物的懸垂性能越差[7]。

2 結(jié)果與分析

通過PhabrOmeter風(fēng)格儀測出所選取的3種牛仔面料在0次、10次、20次、30次等不同水洗次數(shù)后的硬挺度、光滑度、柔軟度、懸垂性和相對手感值，其測試數(shù)據(jù)見表2，以織物2#100%萊賽爾牛仔作為參考，設(shè)置0次水洗狀態(tài)時的初始手感值設(shè)為0。

2.1 織物硬挺度分析

由表1、表2分析可知，在織物的厚度、密度相差不大的情況下，1#100%棉牛仔織物硬挺度大于3#莫代爾/棉/麻/混紡牛仔，分析原因，莫代爾纖維的混紡在一定程度上改善了100%棉牛仔面料的硬挺度。

隨著水洗次數(shù)增多，相同水洗次數(shù)內(nèi)1#純棉牛仔面料隨著水洗次數(shù)越多，其硬挺度數(shù)值增大;2#萊賽爾纖維在水洗30次時，其硬挺度數(shù)值出現(xiàn)拐點，在水洗30次后減小且低于初始值;3#莫代爾/棉/麻硬挺度數(shù)值在水洗20次時達(dá)到峰值，隨后隨著水洗次數(shù)增多硬挺度數(shù)值減小。綜上可得出結(jié)論，水洗頻率在一定程度上影響了牛仔面料的物理特征，此外水洗次數(shù)對面料的影響程度取決于牛仔面料自身的纖維組織成分和織造組織結(jié)構(gòu)。

2.2 織物柔軟性能和折皺回復(fù)率分析

織物的折皺回復(fù)性是指在一定條件下施加對織物產(chǎn)生折痕的外力后，織物能快速恢復(fù)至初始狀態(tài)的能力?？椢镎郯櫥貜?fù)性能好壞直接影響織物服用實用性及美感?？椢锏娜彳浶院陀餐Χ纫泊嬖谥懿豢煞值年P(guān)聯(lián)，從織物性能的描述角度，織物柔軟性和硬挺度是相對立的關(guān)系。將本文中3種牛仔織物硬挺度和柔軟度、硬挺度和折皺回復(fù)率這兩組數(shù)據(jù)分別進(jìn)行比較，如圖1、圖2所示。

圖1柔軟度和水洗次數(shù)變化關(guān)系，1#純棉牛仔、2#萊賽爾牛仔、3#棉/莫代爾/麻混紡牛仔在0次水洗時，柔軟性能最優(yōu)。在水洗10時織物1#、2#、3#柔軟度呈明顯降低趨勢，水洗20次，織物1#出現(xiàn)上升拐點，水洗30后，織物1#柔軟度下降其對應(yīng)柔軟度數(shù)值高于水洗10次?？椢?#萊賽爾牛仔水洗次數(shù)越多柔軟度越差?？椢?#水洗30次其織物柔軟度出現(xiàn)先下降再上升趨勢?？偨Y(jié)以上，柔軟度的整體變化趨勢相似，隨著水洗次數(shù)增多柔軟度變差，柔軟度和硬挺度呈負(fù)相關(guān)。

圖2中，1#純棉牛仔、2#萊賽爾牛仔、3#棉/莫代爾/麻混紡牛仔折皺回復(fù)和水洗次數(shù)呈負(fù)相關(guān)變化趨勢，水洗次數(shù)越多織物折皺回復(fù)性能越差，折皺回復(fù)性織物2#性能最優(yōu)，分析其原因2#萊賽爾牛仔纖維是以木漿為原料經(jīng)溶劑紡絲法生產(chǎn)的一種新型纖維素纖維，屬于綠色可再生纖維，萊賽爾纖維具有天然纖維和合成纖維的優(yōu)良特性，不僅有較好的吸濕透氣性和染色性，其光澤柔和、懸垂性好，同時有著優(yōu)于其他纖維素纖維的強(qiáng)伸性，且有一定的抗皺性能。其織物在起皺后在極短時間內(nèi)快速回復(fù)的特性，折皺回復(fù)性能優(yōu)于傳統(tǒng)純棉纖維。

2.3 織物光滑性能分析

織物的光滑性主要決定因素取決于織物的紗線密度以及紗線的經(jīng)緯密度，由表1可知，在0次水洗時，織物2#萊賽爾牛仔經(jīng)緯向密度比較1#、3#最大，布面更緊密平整，光滑性更好。而亞麻纖維由于剛度大、紗線毛羽多，因此棉/莫代爾/亞麻混紡牛仔織物光滑性比相似厚度和平方米質(zhì)量的純棉牛仔差。由于莫代爾纖維在受到外力作用的條件下容易發(fā)生起毛起球的現(xiàn)象。因此，在牛仔織物中加入莫代爾纖維對提高純牛仔織物的光滑性無明顯作用。

通過對牛仔面料不同次數(shù)水洗，對水洗后對牛仔面料光滑度進(jìn)行對比，測試結(jié)果如圖3。

1#純棉牛仔和3#棉/莫代爾/麻混紡牛仔面料隨著水洗次數(shù)增多，織物表面光滑性數(shù)值越高，但數(shù)值上升變化不大，上升百分比分別為2.55%、3.21%，2#萊賽爾牛仔面料隨著水洗次數(shù)增多，織物光滑性數(shù)值呈現(xiàn)小幅度下降趨勢，下降百分比在2.17%。

2.4 織物手感性能分析

織物的紗線種類、紗線細(xì)度和捻度、纖維素原料、織物組織和染整工藝等是影響織物手感好壞的主要因素。織物手感和織物的力學(xué)性能有關(guān)，例如織物的延伸性、回彈性、可撓性等因素，延伸性表示織物拉伸變形程度、回彈性表示織物變形恢復(fù)的程度、可撓性表示織物的易彎曲性能和織物的硬挺度;織物手感在不同程度上反映了織物的外觀和舒適感。由表2分析可知：萊賽爾牛仔織物在水洗10次時，織物手感值上升至最大，其數(shù)值為30.27，隨著水洗次數(shù)增多，逐漸降低，數(shù)值低于未經(jīng)洗滌時面料手感值。1#純棉牛仔、3#棉/莫代爾/麻在前20次水洗狀態(tài)下，隨著水洗次數(shù)增多織物手感值增大，呈現(xiàn)正相關(guān)增加，水洗到20次時對應(yīng)的織物手感值達(dá)到最大值，1#、3#織物手感分別對應(yīng)數(shù)值為21.39和16.96。水洗20次后隨之小幅度遞水洗性能較弱，水洗10次后手感性能變差。水洗前20次對1#純棉、3#棉/莫代爾/麻牛仔織物破壞程度不大，牛仔織物依舊保持一定的彈性，然而達(dá)到一定洗滌次數(shù)后，纖維出現(xiàn)不同程度的損壞，經(jīng)過多次連續(xù)的洗滌、摩擦、熨燙等循環(huán)機(jī)械力的作用下，織物力學(xué)性能逐漸下降，織物結(jié)構(gòu)變得緊密、硬挺，織物手感、柔軟性能等各方向變?nèi)酢?灰色關(guān)聯(lián)法計算與分析灰色關(guān)聯(lián)指事物間的不確定關(guān)聯(lián)，是系統(tǒng)因子間、因子對主行為間的不確定關(guān)聯(lián)，灰色關(guān)聯(lián)分析方法，是根據(jù)因素之間發(fā)展趨勢的相似或相異程度，稱之為“灰色關(guān)聯(lián)度”作為對各因素與結(jié)果之間的主次程度作出衡量的一種方法[8-9]。是一種新的多因素分析方法，其基本原理是通過對統(tǒng)計序列幾何關(guān)系的比較來厘清系統(tǒng)中多因素的關(guān)系緊密程度，序列曲線的幾何形狀越接近、則它們之間的灰色關(guān)聯(lián)度就越大，反之越小[10]?？椢镲L(fēng)格評價中的各項物理力學(xué)性能的測試表征中，其主客觀評價結(jié)果、織物風(fēng)格與織物規(guī)格參數(shù)之間的關(guān)系是不確定的，存在不確定關(guān)聯(lián)。因此，在20世紀(jì)80年代鄧聚龍?zhí)岢龊?，灰色關(guān)聯(lián)理論快速發(fā)展了起來，且被廣泛應(yīng)用于織物風(fēng)格或性能評價。

通過以上分析可得出織物硬挺度、柔軟度、光滑度和手感值之間存在一定聯(lián)系，因此，通過運用灰色關(guān)聯(lián)法計算出硬挺度、光滑度、柔軟度這3個手感因子的關(guān)聯(lián)度，并對其關(guān)聯(lián)度進(jìn)行排序。首先，將織物相對手感值設(shè)為參考數(shù)列，記為（16.67、20.43、21.39、20.26，29.89、30.27、27.61、27.42，17.28、16.49、16.96、16.29），硬挺度、光滑度、柔軟度設(shè)為對比數(shù)列，分別記為（23.49、25.78、27.16、25.93，53.69、54.08、54.15、50.48，20.24、21.97、22.09、21.59）、（60.29、61.83、61.74、61.56，68.69、67.2、68.74、68.32，57.84、59.07、59.7、59.02）、（72.26、69.4、68.41、69.8，75.27、71.39、71.08、72.18，77.92、74.3、75.32、74.44）根據(jù)式（1）、式（2）、式（3）計算出關(guān)聯(lián)系數(shù)：

ξi（k）=mini[Δi（min）]+0.5maxi[Δi（max）]x0（k）-xi（k）+0.5maxi[Δi（max）]（1）[11]

imin[[Δi（min）]]=imin[kmin|x0（x）-xi（k）|]（2）

imax[[Δi（max）]]=imax[kmax|x0（k）-xi（k）|]（3）

式（1）中，分辨系數(shù)為0.5，取值范圍為0～1。ξi（k）代表xi對x0在k時刻上的關(guān)聯(lián)系數(shù)。求出xi與x0的絕對差值見表3。

根據(jù)式（2）和式（3）求出0水洗狀態(tài)下：

imin[[Δi（min）]]=imin[kmin|x0（x）-xi（k）|]=3.57

imax[[Δi（max）]]=imax[kmax|x0（k）-xi（k）|]=51.41

10次水洗狀態(tài)下：

imin[[Δi（min）]]=imin[kmin|x0（x）-xi（k）|]=1.54

imax[[Δi（max）]]=imax[kmax|x0（k）-xi（k）|]=57.81

20次水洗狀態(tài)下：

imin[[Δi（min）]]=imin[kmin|x0（x）-xi（k）|]=0.7

imax[[Δi（max）]]=imax[kmax|x0（k）-xi（k）|]=58.36

30次水洗狀態(tài)下

imin[[Δi（min）]]=imin[kmin|x0（x）-xi（k）|]=1.33

imax[[Δi（max）]]=imax[kmax|x0（k）-xi（k）|]=58.15

將相關(guān)數(shù)據(jù)代入式（1）求出牛仔織物硬挺度、柔軟度、光滑度以及同種牛仔織物在不同水洗次數(shù)下對應(yīng)的關(guān)聯(lián)系數(shù)ξ1、ξ2、ξ3（ξ1-10、ξ2-10、ξ3-10;ξ1-20、ξ2-20、ξ3-20;ξ1-30、ξ2-30、ξ3-30）。

ξ1=[ξ1（1），ξ1（2），ξ1（3）]=（0.82、0.9、0.45）、

ξ2=[ξ1（1），ξ1（2），ξ1（3）]=（0.4、0.38、0.4）、

ξ3=[ξ1（1），ξ1（2），ξ1（3）]=（0.42、0.43、0.37）;

ξ1-10=[ξ1（1），ξ1（2），ξ1（3）]=（0.89、0.49、1）、

ξ2-10=[ξ1（1），ξ1（2），ξ1（3）]=（0.5、0.46、0.53）、

ξ3-10=[ξ1（1），ξ1（2），ξ1（3）]=（0.37、0.36、0.35）;

ξ1-20=[ξ1（1），ξ1（2），ξ1（3）]=（0.89、0.48、1）、

ξ2-20=[ξ1（1），ξ1（2），ξ1（3）]=（0.47、0.42、0.49）、

ξ3-20=[ξ1（1），ξ1（2），ξ1（3）]=（0.37、0.35、0.34）;

ξ1-30=[ξ1（1），ξ1（2），ξ1（3）]=（0.88、0.52、1）、

ξ2-30=[ξ1（1），ξ1（2），ξ1（3）]=（0.48、0.43、0.5）、

ξ3-30=[ξ1（1），ξ1（2），ξ1（3）]=（0.37、0.36、0.35）

對應(yīng)的關(guān)聯(lián)系數(shù)和水洗次數(shù)下的不同數(shù)值相對較多且比較分散，故將關(guān)聯(lián)系數(shù)分別進(jìn)行分類，求其不同條件下的平均數(shù)值，由公式ri=1N∑Nk=1ξi（k）計算得出：

面料在0次水洗條件下，織物平均硬挺度與手感值的關(guān)聯(lián)R1=0.72，平均柔軟度與手感值的關(guān)聯(lián)R2=0.41，平均光滑度與手感值的關(guān)聯(lián)R3=0.39。

面料在10次水洗條件下，織物平均硬挺度與手感值的關(guān)聯(lián)R1-10=0.79，平均柔軟度與手感值的關(guān)聯(lián)R2-10=0.5，平均光滑度與手感值的關(guān)聯(lián)R3-10=0.36。

面料在20水洗條件下，織物平均硬挺度與手感值的關(guān)聯(lián)R1-20=0.79，平均柔軟度與手感值的關(guān)聯(lián)R2-20=0.46，平均光滑度與手感值的關(guān)聯(lián)R3-20=0.35。

面料在30水洗條件下，織物平均硬挺度與手感值的關(guān)聯(lián)R1-30=0.8，平均柔軟度與手感值的關(guān)聯(lián)R2-30=0.47，平均光滑度與手感值的關(guān)聯(lián)R3-30=0.36。

由計算結(jié)果R1>R2>R3可知，選取的這3種面料，其織物硬挺度和手感值的關(guān)系最密切，關(guān)聯(lián)數(shù)值最大。柔軟度與手感值關(guān)系優(yōu)于光滑度與手感值的關(guān)系，其變化規(guī)律為硬挺度與手感值的關(guān)聯(lián)優(yōu)于柔軟度、光滑度[11]。由R1-30>R1-20>R1-10>R1可知隨著水洗次數(shù)增加，織物硬挺度數(shù)值增加，織物結(jié)構(gòu)越硬挺;織物柔軟度則隨著水洗次數(shù)增加，數(shù)值變小，柔軟性越差。因此，在牛仔織物的相關(guān)設(shè)計應(yīng)用上，首要考慮因素是硬挺度對手感風(fēng)格的影響，同時在日常穿用中，為了維持牛仔服裝穿用的舒適性和合體性，盡量減少洗滌次數(shù)，以延長其產(chǎn)品壽命。

4 結(jié) 論

采用PharOmeter織物風(fēng)格儀對不同次水洗后牛仔面料的織物風(fēng)格進(jìn)行測試和系統(tǒng)對比分析，得到的主要結(jié)論如下：

a）根據(jù)PhabrOmeter織物風(fēng)格儀的測試結(jié)果表明：天絲有著優(yōu)于其他纖維素纖維的強(qiáng)伸性，其折皺回復(fù)性能優(yōu)于傳統(tǒng)純棉纖維。莫代爾纖維的混紡能改善純棉牛仔的硬挺性能。3種牛仔織物柔軟度隨著硬挺度增大而減小，硬挺度與柔軟度呈負(fù)線性相關(guān)。

b）滾筒洗滌在一定程度上改變了面料的物理性能，水洗次數(shù)越多越明顯，水洗次數(shù)越多，其對應(yīng)的織物力學(xué)性能減弱。

c）不同纖維成分的牛仔面料在水洗時，性能減弱的趨勢表現(xiàn)不一，天絲牛仔在水洗10次后織物力學(xué)性能降低明顯，而純棉牛仔面料和棉/莫代爾/麻混紡牛仔，在水洗20次后才出現(xiàn)不同程度的力學(xué)性能衰退。因此在日常生活中，應(yīng)該根據(jù)不同面料成分的衣服進(jìn)行洗滌頻率的控制，以延長服裝穿用壽命。

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