纖維類別對(duì)襪子穿著舒適性的主客觀影響因素分析

原競(jìng)杰，陳建亭，王 欣

(黎明職業(yè)大學(xué) 輕紡工程學(xué)院，福建 泉州 362000)

目前，消費(fèi)者對(duì)鞋子的舒適性越來越關(guān)注，選擇鞋子的標(biāo)準(zhǔn)是這雙鞋子不僅要具備良好的穿用性能，更要具備優(yōu)異的舒適性.由于襪子的面料與腳直接接觸，所以人在行走或進(jìn)行其他運(yùn)動(dòng)時(shí)，腳、襪子和鞋之間周期性的相對(duì)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致皮膚、襪子和鞋之間產(chǎn)生摩擦，而且這種摩擦?xí)o人帶來疼痛和不舒適的感覺[1].腳、襪子和鞋及之間的空隙組成鞋腔微氣候環(huán)境，人體接觸襪子等織物后除產(chǎn)生力學(xué)刺激感覺和溫度感覺外，還會(huì)通過大腦做出對(duì)織物的干濕狀態(tài)的判斷，產(chǎn)生濕度感覺[2]，所以襪子的熱濕傳遞及其與腳表面皮膚的摩擦對(duì)于鞋的穿著舒適性有重要作用.本研究通過客觀測(cè)試與主觀評(píng)價(jià)相結(jié)合，探討了襪子與鞋的穿著對(duì)人腳舒適性的影響[3].

1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器

本實(shí)驗(yàn)主要用到電子天平、DP8650負(fù)離子電動(dòng)跑步機(jī)、德國TESTO溫濕度儀(625)與紅外測(cè)溫儀，各儀器的技術(shù)指標(biāo)如表1所示.

表1 測(cè)量?jī)x器技術(shù)指標(biāo)Tab.1 Technical indicators of test instruments

1.2 實(shí)驗(yàn)用襪子

本實(shí)驗(yàn)選用了目前市場(chǎng)上比較有代表性的6種不同材料組合的平腳襪，其中3種在跑步機(jī)上模擬行走狀態(tài)(5 km/h)下測(cè)試，另外3種在跑步機(jī)上模擬慢跑狀態(tài)(10 km/h)下測(cè)試,具體樣品襪子及相關(guān)參數(shù)如表2和表3所示.

表2 實(shí)驗(yàn)用襪子Tab.2 Experimental sample socks

表3 樣襪參數(shù)Tab.3 Parameters of sample socks

1.3 受測(cè)者的基本情況

為了確保受測(cè)者的客觀性，本次受測(cè)者選擇了年齡在18～22歲的6個(gè)高校男生，每個(gè)受測(cè)者的身體狀況都比較健康并且在受測(cè)前腳底沒有水泡，受測(cè)者的具體情況如表4所示.

表4 受測(cè)者的基本情況Tab.4 The information of experimental objects

1.4 測(cè)試指標(biāo)

1.4.1 客觀測(cè)試指標(biāo)

需要測(cè)試人在不同的運(yùn)動(dòng)量和運(yùn)動(dòng)時(shí)間下襪子的含濕量、人腳表面的溫度和相對(duì)濕度，從而使受測(cè)者對(duì)襪子熱濕舒適的主觀評(píng)價(jià)更具科學(xué)性.

1.4.2 主觀評(píng)價(jià)指標(biāo)

主觀評(píng)價(jià)通過問卷調(diào)查的形式完成，主要測(cè)試人在穿著不同混紡材質(zhì)的襪子進(jìn)行行走和慢跑運(yùn)動(dòng)時(shí)的熱舒適與濕舒適感覺.

2 實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)方案

為了使數(shù)據(jù)具有可比性，在測(cè)試中要求所有受測(cè)者穿同樣的鞋子.本實(shí)驗(yàn)選擇的是6雙42碼男式運(yùn)動(dòng)鞋且款式與材料相同.選用該款運(yùn)動(dòng)鞋的主要目的是提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，盡量減少不確定性因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響.

測(cè)試前，受測(cè)者要提前15 min進(jìn)入恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室以適應(yīng)實(shí)驗(yàn)室氣候條件(溫度為(25±2)℃，相對(duì)濕度為(50±5)%)以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，每次穿著測(cè)試時(shí)間為40 min.在跑步機(jī)上進(jìn)行測(cè)試時(shí)，受測(cè)者穿的襪子都是隨機(jī)選擇的有正交對(duì)比性的不同材質(zhì)的襪子.為了最大限度地降低外界因素導(dǎo)致的數(shù)據(jù)誤差，對(duì)每個(gè)受測(cè)者都選擇每天的上午的9時(shí)為實(shí)驗(yàn)時(shí)間.

表5 受測(cè)者不同時(shí)間所測(cè)試的問題Tab.5 Different questions at different times of experimental object

2.2 客觀測(cè)試指標(biāo)

人腳表面溫度用紅外測(cè)溫儀測(cè)量，皮膚表面相對(duì)濕度用溫濕度儀測(cè)量，襪子含濕量通過天平測(cè)試重量差來計(jì)算.在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試條件下，受測(cè)者進(jìn)行慢跑或行走運(yùn)動(dòng)，每隔2 min用紅外測(cè)溫儀記錄受測(cè)者穿著不同襪子時(shí)腳趾、腳心與腳后跟的平均溫度.整個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行45 min，其中運(yùn)動(dòng)40 min，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后不穿鞋靜止 5 min,受測(cè)者不同時(shí)間的測(cè)試問題如表5所示.

2.3 主觀評(píng)價(jià)值

通過事先設(shè)計(jì)好的主觀評(píng)價(jià)表問卷調(diào)查記錄受測(cè)者的主觀評(píng)價(jià)值，主觀評(píng)價(jià)值由熱舒適值和濕舒適值構(gòu)成.受測(cè)者評(píng)價(jià)人腳不同溫度下的熱舒適性與襪子不同含濕量下的濕舒適性.為了減少受測(cè)者在脫穿鞋子時(shí)的熱濕傳遞損失，每次脫、穿的過程都用塑料袋包住鞋口，迅速脫下襪子并用已知質(zhì)量的保鮮袋包裝進(jìn)行含濕量的測(cè)量，相關(guān)主觀評(píng)價(jià)標(biāo)尺如表6與表7所示.

表6 受測(cè)者熱舒適主觀評(píng)價(jià)標(biāo)尺Tab.6 Scores for the subjective assessment of temperature of experimental object

表7 受測(cè)者濕舒適主觀評(píng)標(biāo)尺Tab.7 Scores for the subjective assessment of dampness of experimental object

2.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及分析

2.4.1 數(shù)據(jù)采集

在慢跑和步行測(cè)試中所測(cè)的生理參數(shù)(人腳的表面溫度和相對(duì)濕度)呈現(xiàn)相似的規(guī)律(見表8).在開始測(cè)試20 min后，腳趾部位和腳心部位的溫度及相對(duì)濕度都有很大幅度的升高，這主要是因?yàn)檫@段時(shí)間的運(yùn)動(dòng)使人腳開始分泌汗液并散發(fā)熱量.但是在20～40 min,人腳溫度和相對(duì)濕度的升高幅度不大,主觀評(píng)價(jià)結(jié)果如表9所示.

2.4.2 統(tǒng)計(jì)分析

本課題用SPSS軟件分析穿著3種不同襪子測(cè)試所得客觀數(shù)據(jù)和主觀評(píng)價(jià)之間的關(guān)系，探討影響襪子的穿著舒適性的主要因素,結(jié)果見表10和表11.

表8 運(yùn)動(dòng)過程中測(cè)得的溫濕度范圍Tab.8 Ranges of temperature and humidity, measured during the sport exercises

表9 運(yùn)動(dòng)過程中測(cè)得的人的主觀評(píng)價(jià)值Tab.9 Evaluation scores measured during the sport exercises

表10 不同組合襪子溫度的Wilcoxon符號(hào)秩檢驗(yàn)結(jié)果表Tab.10 Significant results of Wilcoxon’s signed-rank test of sock combinations for temperature ratings

使用主成分分析法(PCA)探討影響襪子穿著舒適性的主要因素.對(duì)受測(cè)者穿著不同組合的襪子所測(cè)量的人腳各部位的溫度和濕度數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行Wilcoxon符號(hào)秩檢驗(yàn)，其中樣本進(jìn)行了左、右腳獨(dú)立配對(duì)等級(jí)檢驗(yàn),檢驗(yàn)結(jié)果如表10和表11所示.特定事件的概率p價(jià)值隨機(jī)發(fā)生以及相應(yīng)的顯著性指標(biāo)Z在結(jié)果中也做了說明，一個(gè)正的Z值意味著更高的溫度或濕度等級(jí).小概率(p<0.01)值表明，配對(duì)數(shù)據(jù)顯著性差異是由影響因素導(dǎo)致的而不是隨機(jī)的.結(jié)果表明，對(duì)于穿著不同成分的襪子，受測(cè)者在慢跑與行走兩種狀態(tài)時(shí)人腳各部位的溫度和襪子濕度的統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)存在顯著性差異(p<0.01)，即穿著不同材質(zhì)的襪子會(huì)導(dǎo)致人腳產(chǎn)生不同的溫度和濕度.進(jìn)行慢跑運(yùn)動(dòng)時(shí)最舒適的是襪子E(聚酰胺/聚四氟乙烯)，而襪子A(聚酯/聚酰胺)和B(聚酯/聚四氟乙烯/聚酰胺)被認(rèn)為是行走時(shí)最舒適的襪子,如表12所示.

表11 不同組合襪子濕度的Wilcoxon符號(hào)秩檢驗(yàn)結(jié)果表Tab.11 Significant results of Wilcoxon’s signed-rank test of sock combinations for dampness ratings

受測(cè)者進(jìn)行行走測(cè)試時(shí)，襪子B在測(cè)試開始階段被認(rèn)為是最舒適的，但是在行走一段時(shí)間及測(cè)試結(jié)束后，幾乎所有的受測(cè)者都選擇襪子A作為感覺最舒適的襪子.

受測(cè)者進(jìn)行慢跑測(cè)試時(shí)選擇襪子E(聚酰胺/ 聚四氟乙烯)作為測(cè)試前、測(cè)試中和測(cè)試后主觀感覺最舒適的襪子.統(tǒng)計(jì)分析表明,各個(gè)參數(shù)兩兩之間的秩相關(guān)系數(shù)存在顯著相關(guān)關(guān)系 (p=0.01)，其中測(cè)量的生理參數(shù)與主觀熱、濕舒適評(píng)價(jià)的相關(guān)系數(shù)最強(qiáng)，襪子織物本身的含濕量與和主觀濕舒適性之間沒有相關(guān)性,如表13所示.

表12 在跑步和步行中最舒適的襪子Tab.12 Most comfortable running and hiking socks

表13 顯著性秩相關(guān)系數(shù)(p=0.01)Tab.13 Significant rank correlation coefficients (p=0.01)

2.4.3 討論

所測(cè)出的溫度與主觀熱舒適性評(píng)價(jià)之間和所測(cè)濕度與主觀濕舒適性之間的顯著相關(guān)性表明，本次實(shí)驗(yàn)所采用的主觀評(píng)價(jià)方法是一種可以有效評(píng)價(jià)影響運(yùn)動(dòng)鞋熱濕舒適性的方法.不同的人用同一種等級(jí)劃分方法評(píng)價(jià)溫度的感覺是不一樣的，通常，要獲得一組準(zhǔn)確的主觀評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)需要對(duì)受測(cè)者進(jìn)行長時(shí)間的專業(yè)培訓(xùn),受測(cè)者需要學(xué)習(xí)專業(yè)術(shù)語來描述對(duì)主觀評(píng)價(jià)指標(biāo)的感覺.由于這樣的訓(xùn)練耗費(fèi)時(shí)間，所以決定使用感官評(píng)價(jià)的另一種方法，即結(jié)合客觀參量來確定相應(yīng)的主觀感覺，這樣既避免了隨意性，又能保證不需要太長時(shí)間訓(xùn)練.

研究表明,襪子纖維的成分與襪子的舒適性有重要關(guān)系.含棉的襪子一般被視為不舒適，而且受測(cè)者發(fā)現(xiàn)這些襪子比其他襪子更加濕熱.以往的研究結(jié)果也證實(shí)，人造纖維的襪子比純棉的襪子在主觀感覺舒適和防止摩擦起水泡方面更好.與純棉纖維相比，合成纖維如聚酯纖維和聚酰胺有更強(qiáng)的芯吸作用，它們有助于促進(jìn)排汗，能夠從腳表面?zhèn)鬏敻嗟暮挂菏怪３指伤?基于這個(gè)原因，運(yùn)動(dòng)襪中合成纖維的襪子在市場(chǎng)上占有重要份額.

溫度和相對(duì)濕度是重要的主觀評(píng)價(jià)參數(shù)，過熱且潮濕的襪子會(huì)讓人感到不舒適.在運(yùn)動(dòng)中，人造纖維混紡的襪子更能維持腳部干燥.許多合成纖維已經(jīng)在市場(chǎng)上廣泛使用并且用于運(yùn)動(dòng)織物中.然而，許多消費(fèi)者還是喜歡穿純棉纖維一樣的天然纖維制作的襪子，這是因?yàn)樵跊]有進(jìn)行劇烈運(yùn)動(dòng)和身體還沒有大量出汗的情況下，棉紡織物的舒適性也是比較好的.

3 結(jié)論

用SPSS軟件對(duì)影響襪子穿著舒適性的人體生理、心理等因素進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)生理因素和主觀評(píng)價(jià)值之間有著顯著的相關(guān)性.主觀感覺舒適與否取決于襪子織物的纖維成分以及人腳對(duì)濕度和溫度的感覺程度.

人腳在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生熱或濕的感覺與穿著不舒適的襪子有關(guān).襪子可以將汗液從襪子排出，避免腳部溫濕度過高.襪子織物的纖維成分影響襪子的舒適性，某些合成纖維混紡的襪子比含棉混紡的襪子更舒適，然而許多消費(fèi)者還是比較喜歡含有棉的襪子，因?yàn)樗麄兿矚g那種“棉質(zhì)觸感”.由受測(cè)者對(duì)穿著襪子的主觀感覺進(jìn)行評(píng)價(jià)，并結(jié)合客觀數(shù)據(jù)來評(píng)價(jià)鞋穿著過程中襪子的舒適性，這是一種比較有效的新方法，本課題的研究結(jié)果代表著對(duì)鞋穿著舒適度各影響因素的考慮并結(jié)合了襪子的穿著因素，可以更全面地評(píng)價(jià)鞋的熱濕舒適性.

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