Coolmax/棉交織物舒適性的灰色聚類分析

陳志華 （南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇南通 226007）

Coolmax纖維橫截面有四管溝槽形態(tài)，具有吸濕導(dǎo)汗功能，使人體皮膚保持干燥清爽，常用于運(yùn)動(dòng)裝、職業(yè)裝中。Coolmax是聚酯纖維，與棉交織優(yōu)勢互補(bǔ)開發(fā)襯衫面料深受消費(fèi)者青睞。本文選用精梳全棉紗作經(jīng)紗，通過對(duì)Coolmax纖維進(jìn)行減量工藝與精梳全棉紗按不同的排列比例組合作緯紗，設(shè)計(jì)生產(chǎn)了9種織物并對(duì)其透氣性能、透濕性能和芯吸效應(yīng)等舒適性指標(biāo)進(jìn)行測試，最后運(yùn)用灰色聚類法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

1 織物設(shè)計(jì)

表1 面料試樣規(guī)格

2 織物性能測試與結(jié)果

為了準(zhǔn)確地反映織物的性能，縮小所選織物的結(jié)構(gòu)參數(shù)差異，對(duì)織物進(jìn)行退漿處理，去除坯布上的漿料及部分雜質(zhì)，退漿后將布取出用冷水沖洗2次-3次，晾干，然后將織物放在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下放置48h以上達(dá)到平衡。采用GB/T5453-1997《紡織品 織物透氣性的測定》測試面料的透氣量，采用GB/T12704.1-2009《紡織品 織物透濕性試樣方法 第1部分：吸濕法》測試面料的透濕量，采用FZ/T01071-2008《紡織品 毛細(xì)效應(yīng)試驗(yàn)方法》測試面料的毛細(xì)效應(yīng)。

9種織物的相關(guān)性能測試結(jié)果見表2所示。

表2 織物性能測試結(jié)果

3 運(yùn)用灰色聚類法綜合評(píng)價(jià)織物性

從表2可以看出，這9種織物的性能指標(biāo)數(shù)互有差異，單一評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)不能客觀評(píng)判織物的舒適性能，因此本文以1#-9#織物為聚類對(duì)象，以測試結(jié)果中的透氣率Q、透濕量S、緯向芯吸高度Gw、經(jīng)向芯吸高度Gj為聚類指標(biāo)，將織物舒適性能分為好、中、差三檔，記為k1、k2、k3，即聚類灰數(shù)（s=3）：

（1）構(gòu)建矩陣

以織物編號(hào)為行、相應(yīng)的指標(biāo)值為列，將表2中相關(guān)數(shù)據(jù)組成一個(gè)9×4的矩陣,如式（1）所示。

（2）無量綱處理

進(jìn)行無量綱處理，使之影射到[0，1]區(qū)域。對(duì)于透氣量、透濕量、緯向芯吸高度、經(jīng)向芯吸高度等越大越好的聚類指標(biāo)，按式（2）處理，從而得到聚類白化矩陣[Xij]9×4。

引領(lǐng)兒童潛心投入，讀活文本 從誦讀入手，憑借語言文字，形成表象，讓學(xué)生進(jìn)入情境，使課文中的人、事、景、物在腦海中活脫脫地浮現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)“情景再現(xiàn)”，與文中的主人公同歡笑、共悲傷，產(chǎn)生共鳴。這種深入的情感交流和心靈對(duì)話，讓學(xué)生將自己的閱讀感受與作者的意圖進(jìn)行比較，為文本的內(nèi)容和表達(dá)創(chuàng)造出新的意義，使閱讀成為一種“被引導(dǎo)的創(chuàng)造”。

式中：i——聚類對(duì)象編號(hào)；

j——聚類指標(biāo)編號(hào)；

Xij——經(jīng)式（2）處理后的聚類對(duì)象i聚類指標(biāo)j測試值；

Sj、Bj——分別為聚類指標(biāo)j值域的左、右邊界值。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)得知，式（1）中面料透氣量∈[90，140]，透濕量∈[6000，12000]，緯向芯吸高度∈[60，100]，經(jīng)向芯吸高度∈[60，90]。將式（1）中的數(shù)據(jù)按式（2）處理，計(jì)算得到式（3）。

Xij∈[0，1]，Xij越大，表明相應(yīng)面料的指標(biāo)

性能越好。

（3）確定灰類白化函數(shù)

確定灰類白化函數(shù)，即確定織物處于某一檔次的概率分布函數(shù)。在實(shí)際生產(chǎn)中，一般可以認(rèn)為面料舒適性能好、差各占30%，中占40%，定出相應(yīng)各項(xiàng)指標(biāo)的灰類白化函數(shù)為：k1∈[0.7,1]，k2∈[0.5-ε,0.5+ε]，k3∈ [0,0.3]，則k1灰類白化函數(shù)為式（4）：

同理，k2灰類白化函數(shù)為式（5）：

同理，k3灰類白化函數(shù)為式（6）：

（4）確定標(biāo)準(zhǔn)權(quán)系數(shù)

根據(jù)白化權(quán)函數(shù)，確定j聚類指標(biāo)k子類邊界值并根據(jù)邊界值的定義，按式（7）計(jì)算出j類指標(biāo)k典型類別的標(biāo)準(zhǔn)權(quán)系數(shù)。

（5）確定聚類權(quán)系數(shù)

對(duì)于特征數(shù)聚類白化數(shù)矩陣[Xij]9×4，根據(jù)計(jì)算出的值和標(biāo)準(zhǔn)權(quán)系數(shù)按式（8）得到灰色聚類系數(shù)。

（6）構(gòu)造聚類系數(shù)矩陣

根據(jù)計(jì)算出的灰色聚類系數(shù)σkj，構(gòu)造聚類系數(shù)矩陣，見式（9）。

根據(jù)聚類系數(shù)矩陣評(píng)價(jià)對(duì)象i所屬的灰類，式（9）中每一橫行的3個(gè)數(shù)值對(duì)應(yīng)著相應(yīng)某種面料的舒適性能綜合評(píng)價(jià)屬于好、中、差3個(gè)灰類的可能性大小，哪個(gè)數(shù)值最大，則這種面料即屬于哪個(gè)灰類這3個(gè)數(shù)值對(duì)應(yīng)著第i種面料的舒適性能綜合評(píng)價(jià)屬于好、中、差3個(gè)灰類的可能性大小，如果最大，則說明第i種面料舒適性能綜合評(píng)價(jià)為好的一類；如果最大，則說明第i種面料舒適性能綜合評(píng)價(jià)為中的一類；如果最大，則說明第i種面料舒適性能綜合評(píng)價(jià)為差的一類；

4 灰色聚類計(jì)算結(jié)果分析

通過灰色聚類分析得到，7#、1#、6#面料舒適性能處于第一灰類，達(dá)到好的標(biāo)準(zhǔn)，8#、3#、2#面料舒適性能處于第二灰類，達(dá)到中的標(biāo)準(zhǔn)，9#、4#、5#面料舒適性能處于第三灰類，其舒適性能較差。

比較織物規(guī)格和工藝可得出結(jié)論：

（1）經(jīng)緯密保持不變、Coolmax未減量時(shí)，隨著織物緯紗中Coolmax含量的增加，面料的舒適性能變好，這主要是因?yàn)镃oolmax的截面形狀獨(dú)特呈四管狀的功能性纖維，纖維的管壁透氣透濕性能較好所致。

（2）Coolmax堿減量后，纖維溝槽里的積聚物得到清理，比表面積進(jìn)一步加大，織物的透氣性能、透濕性能、毛細(xì)效應(yīng)提高。由于Coolmax纖維表面受到作用而纖度變細(xì)，增加緯密保持織物克重不變，經(jīng)堿減量處理后的Coolmax纖維的織物7號(hào)舒適性能最好。

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