絹絲混紡織物懸垂系數(shù)與KES指標(biāo)的灰色關(guān)聯(lián)與相關(guān)性分析

牛建濤，胡　綺，李桂景，黃紫娟

(1.蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇蘇州　215009；2.蘇州市纖維檢驗所，江蘇 蘇州　215128；3.昆山出入境檢驗檢疫局，江蘇 昆山　215300)

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絹絲混紡織物懸垂系數(shù)與KES指標(biāo)的灰色關(guān)聯(lián)與相關(guān)性分析

牛建濤1，胡綺2，李桂景3，黃紫娟1

(1.蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇蘇州215009；2.蘇州市纖維檢驗所，江蘇 蘇州215128；3.昆山出入境檢驗檢疫局，江蘇 昆山215300)

為了探索絹絲混紡織物懸垂性與KES織物風(fēng)格指標(biāo)的關(guān)系，采用灰色關(guān)聯(lián)和相關(guān)性分析的方法，對10種絹絲混紡織物的靜態(tài)、動態(tài)懸垂系數(shù)與16項KES基本物理性能指標(biāo)的關(guān)系進(jìn)行了分析。結(jié)果灰色關(guān)聯(lián)分析表明與絹絲混紡織物靜態(tài)、動態(tài)懸垂系數(shù)的關(guān)聯(lián)度最高的是拉伸線性度LT，其次是平方米質(zhì)量W、厚度T、壓縮線性度LC、壓縮功回復(fù)率RC等因素；相關(guān)性分析表明織物靜態(tài)、動態(tài)懸垂系數(shù)與拉伸線性度LT、彎曲剛度B、彎曲滯后量2HB、拉伸比功WT呈極顯著正相關(guān)，與拉伸功回復(fù)率RT、平均摩擦系數(shù)MIU呈現(xiàn)極顯著的負(fù)相關(guān)。

絹紡；懸垂性；織物風(fēng)格；KES；灰色關(guān)聯(lián)；相關(guān)性

織物風(fēng)格的客觀評定主要是通過測試儀器對織物的相關(guān)物理機械性能進(jìn)行測定，然后利用多指標(biāo)體系、綜合分類的方法對織物的風(fēng)格進(jìn)行定量或定性的判定，其常用的測試儀器主要有KES風(fēng)格儀、FAST系統(tǒng)、YG821測試儀。川端織物風(fēng)格儀(KES-FB-AUTO)是通過測試織物在低應(yīng)力作用下拉伸、剪切、彎曲、壓縮、厚重度、表面摩擦等6項基本性能中的16項物理指標(biāo)評定織物風(fēng)格[1]?？椢飸掖剐允侵缚椢镆蜃灾叵麓沟某潭?，是織物視覺形態(tài)風(fēng)格和美學(xué)舒適性的重要內(nèi)容[2]。靜態(tài)懸垂系數(shù)和動態(tài)懸垂系數(shù)是評定織物懸垂性能的最為常用的指標(biāo)。

一般認(rèn)為織物的低應(yīng)力力學(xué)性能是決定織物的手感及其成衣加工性能的基礎(chǔ)[1,3]，則織物的懸垂性和織物風(fēng)格力學(xué)性能指標(biāo)間存在著一定的關(guān)聯(lián)性。本文通過測試10種絹絲混紡織物的動、靜態(tài)懸垂系數(shù)和KES-FB織物風(fēng)格基本物理性能指標(biāo)，利用灰色關(guān)聯(lián)理論和相關(guān)性分析研究絹絲混紡織物懸垂性與KES物理性能指標(biāo)間的灰色關(guān)聯(lián)與相關(guān)性。

1　實驗部分

1.1實驗材料

選擇10種不同纖維原料的絹絲混紡織物作為被測織物，其織物規(guī)格參數(shù)[4]如表1所示。

表1絹絲混紡織物規(guī)格參數(shù)與懸垂性能測試結(jié)果

試樣編號原料成分經(jīng)紗緯紗線密度/tex經(jīng)紗緯紗密度/(根/10cm)經(jīng)密緯密組織結(jié)構(gòu)織物厚重度厚度T/mm平方米質(zhì)量W/(g/cm2)懸垂系數(shù)/%靜態(tài)動態(tài)A絹絲絹絲16.716.7388.7364.61/1平紋0.291113.89347.3751.51B絹絲絹/棉(60/40)16.717.4375.3367.21/1平紋0.342120.2239.9543.51C絹絲絹/麻(70/30)16.716.7375.3365.21/1平紋0.337108.61343.6946.60D絹絲絹/毛(70/30)16.716.7380.0365.41/1平紋0.303108.02538.8841.83E絹絲絹/粘(70/30)16.716.7380.0365.61/1平紋0.337113.14346.8850.99F絹絲絹/棉/絨(60/30/10)16.716.9378.7365.61/1平紋0.364118.83340.0744.50G絹絲絹/絨(85/15)16.716.7379.3365.21/1平紋0.356128.24548.2351.06H絹絲絹/天絲(75/25)16.716.7396.7372.71/1平紋0.305136.26362.5563.89I絹絲絹/棉(70/30)16.716.7395.7378.62/2右斜紋0.349108.23548.4749.32J絹絲絹/天絲(75/25)16.716.7391.2374.62/2右斜紋0.317106.21344.5145.88

1.2懸垂性能測試

依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 23329—2009《紡織品 織物懸垂性的測定》，采用山東紡織研究院生產(chǎn)的YG(L)811-DN型電腦多功能動態(tài)懸垂風(fēng)格儀，測定絹絲混紡織物的靜態(tài)懸垂系數(shù)和動態(tài)懸垂系數(shù)，轉(zhuǎn)速為24r/min。每塊試樣測試3次，取測試結(jié)果的平均值。經(jīng)過測試，各種試樣的懸垂系數(shù)如表1所示。

1.3織物風(fēng)格測試

應(yīng)用日本KAKO公司生產(chǎn)的KES-FB-AUTO織物風(fēng)格儀測試10種絹絲混紡織物的拉伸、剪切、彎曲、壓縮、厚重度、表面摩擦等6項基本性能中的16項物理基本指標(biāo)。經(jīng)過測試，絹絲混紡織物的KES測定結(jié)果[4]如表1、表2所示。

表2絹絲混紡織物KES織物風(fēng)格測試

試樣編號拉伸性能拉伸線性度LT拉伸比功T/(cN·cm/cm2)拉伸功回復(fù)率RT/%剪切性能剪切剛度G/(cN/[cm·(°)])剪切滯后量2HG(cN/cm)剪切滯后量2HG5/(cN/cm)彎曲性能彎曲剛度B/(cN·cm2/cm)彎曲滯后量2HB/(cN·cm/cm)壓縮性能壓縮線性度LC壓縮比功C(cN·cm/cm2)壓縮功回復(fù)率RC/%表面摩擦性能平均摩擦系數(shù)MIU摩擦系數(shù)平均偏差表面粗糙度SMD/μmA0.552511.1054.850.210.0200.0050.04880.02130.2520.10862.080.17930.01254.0492B0.504012.2355.830.260.1500.3400.02860.01990.2240.12754.000.20700.01954.4092C0.51909.1859.980.230.0650.0750.03780.01780.2070.08763.330.21400.01474.6390D0.53058.4862.120.220.0300.0500.02760.01490.2490.10056.160.3030.01453.4935E0.562511.5554.940.210.0050.0250.0380.01820.2350.09375.380.16900.01344.6905F0.497511.4859.020.250.0300.0650.0370.02010.2620.12363.050.17900.01324.4755G0.577015.3552.640.330.1500.5250.0510.03040.2580.15463.760.15600.05483.7650H0.661018.5048.000.250.0050.2750.08520.03720.2530.09469.980.13950.02583.2195I0.54259.5049.710.280.1050.2400.06430.02930.2290.09494.610.18400.01123.0342J0.48758.2553.440.280.0500.1900.04190.01880.2530.10484.070.18180.01042.8333

2　灰色關(guān)聯(lián)分析

灰色關(guān)聯(lián)分析是灰色系統(tǒng)理論的主要成果之一，是根據(jù)兩個系統(tǒng)因素之間發(fā)展趨勢的相似或相異程度[5]，即“灰色關(guān)聯(lián)度”，作為評價因素間關(guān)聯(lián)程度的一種方法，其目的就是通過一定的數(shù)據(jù)處理分析，探索系統(tǒng)中各因素間相互制約、相互依賴的關(guān)系，進(jìn)而找出影響系統(tǒng)目標(biāo)的主要因素[6]。把影響織物懸垂性的KES物理性能指標(biāo)作為1個灰色系統(tǒng)，系統(tǒng)中這些不同的因素相互影響、相互制約，存在不確定性[7]。下面就用灰色關(guān)聯(lián)分析法研究影響絹絲混紡織物懸垂性能的主要因素。

2.1構(gòu)建數(shù)列

根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)分析理論，將絹絲混紡織物的靜態(tài)、動態(tài)懸垂系數(shù)，以及KES物理性能指標(biāo)看作一個灰色系統(tǒng)，以表1中絹絲混紡織物的靜態(tài)和動態(tài)懸垂系數(shù)分別作為參考數(shù)列，記：

X0={x0(k)}，k=1,2,3,…,10

(1)

以表2中絹絲混紡織物風(fēng)格KES-FB-AUTO測試的16項物理性能指標(biāo)作為比較數(shù)列，記：

Xi={xi(k)}，i=1,2,3,…,16

(2)

即X0為靜態(tài)或動態(tài)懸垂系數(shù)，X1為拉伸線性度LT，X2為拉伸比功WT，X3為拉伸功回復(fù)率RT，…，X16為表面粗糙度SMD。

2.2原始數(shù)據(jù)預(yù)處理

(3)

(4)

2.3求關(guān)聯(lián)系數(shù)

根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)理論，參考數(shù)列與各子比較數(shù)列在第k點的關(guān)聯(lián)系數(shù)為：

(5)

ρ為分辨系數(shù)，一般情況下ρ應(yīng)大于0.4，通常在0.5～1之間取值[6]，在此取值為0.5。

2.4求關(guān)聯(lián)度

參考數(shù)列與比較數(shù)列之間的關(guān)聯(lián)度為：

(6)

式中:n=10。

分別將表1中的靜態(tài)動態(tài)懸垂系數(shù)和表2中的16項物理基本指標(biāo)代入式(1)～式(6)，可得到絹絲混紡織物的懸垂系數(shù)與KES指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度ri，如表3所示。

表3絹絲混紡織物懸垂系數(shù)與KES指標(biāo)的灰色關(guān)聯(lián)度

項目LTWTRTG2HG2HG5B2HBLCWCRCTWMIUMMDSMD靜態(tài)0.9470.8540.8710.8650.6060.6250.8470.8600.9000.8350.8780.9010.9130.8560.7640.823動態(tài)0.9660.8570.8770.8660.6060.6140.8420.8510.9100.8420.8800.9020.9270.8610.7590.841

2.5分析與討論

在灰色關(guān)聯(lián)理論研究中，因素的重要性用關(guān)聯(lián)度表示，關(guān)聯(lián)度值越大，表示該因素越重要[9]，即KES某項指標(biāo)與懸垂性關(guān)系越密切。若對表3灰色關(guān)聯(lián)度進(jìn)行綜合排序，則對靜態(tài)懸垂系數(shù)影響強弱的主次順序依次是：拉伸線性度LT>平方米質(zhì)量W>厚度T>壓縮線性度LC>壓縮功回復(fù)率RC>拉伸功回復(fù)率RT>剪切剛度G>彎曲滯后量2HB>平均摩擦系數(shù)MIU>拉伸比功WT>彎曲剛度B>壓縮比功WC>表面粗糙度SMD>摩擦系數(shù)平均偏差MMD>剪切滯后量2HG5>剪切滯后量2HG；對動態(tài)懸垂系數(shù)影響強弱的主次順序依次是：拉伸線性度LT>克重W>壓縮線性度LC>厚度T>壓縮功回復(fù)率RC>拉伸功回復(fù)率RT>剪切剛度G>拉伸比功WT>彎曲滯后量2HB>平均摩擦系數(shù)MIU>壓縮比功WC>彎曲剛度B>表面粗糙度SMD>摩擦系數(shù)平均偏差MMD>剪切滯后量2HG5>剪切滯后量2HG。

從排序看，KES基本物理性能指標(biāo)對靜態(tài)、動態(tài)懸垂系數(shù)的影響強弱次序上有稍微的差別，但是區(qū)別不大。這表明對絹絲混紡織物懸垂性能影響最大的是拉伸線性度LT，其次是平方米質(zhì)量W、厚度T、壓縮線性度LC、壓縮功回復(fù)率RC。拉伸曲線的線性度LT表示織物或面料在低應(yīng)力作用下拉伸曲線的屈曲程度，即織物的柔軟感，懸垂性是反映織物在自重條件下下垂成曲面的性能，因此拉伸線性度LT和懸垂性能是高度相互依賴，相關(guān)聯(lián)的?？椢锖穸群涂酥仫@然也是影響織物懸垂性的重要因素[8]，壓縮線性度LC表示面料壓縮曲線的屈曲程度，即織物的松軟感，和織物懸垂系數(shù)明顯也有較強的相互關(guān)聯(lián)性。

3　相關(guān)性分析

3.1相關(guān)性統(tǒng)計分析

對絹絲混紡織物的靜態(tài)、動態(tài)懸垂系數(shù)與KES織物風(fēng)格的16項基本物理性能指標(biāo)作相關(guān)性統(tǒng)計分析，其相關(guān)系數(shù)r的計算方法見式(7)。

(7)

式中:xi、yi分別為兩個變量數(shù)列。

具體相關(guān)系數(shù)統(tǒng)計分析結(jié)果如表4所示。

表4懸垂系數(shù)與KES基本物理性能指標(biāo)之間的相關(guān)系數(shù)

項目LTWTRTG2HG2HG5B2HBLCWCRCTWMIUMMDSMD靜態(tài)0.90**0.74**-0.82**0.14-0.250.290.94**0.86**0.18-0.210.35-0.290.64*-0.74**0.30-0.39動態(tài)0.92**0.79**-0.77**0.05-0.300.230.90**0.82**0.21-0.170.24-0.290.69*-0.76**0.32-0.25

注：**表示p<0.01，極顯著水平；*表示p<0.05，顯著水平。

3.2分析與討論

由表4可以看出，16項KES織物風(fēng)格基本物理性能指標(biāo)與靜態(tài)、動態(tài)懸垂系數(shù)之間的相關(guān)程度、相關(guān)方向不盡一致。靜態(tài)、動態(tài)懸垂系數(shù)與拉伸線性度LT、彎曲剛度B、彎曲滯后量2HB、拉伸比功WT呈極顯著正相關(guān)；與拉伸功回復(fù)率RT、平均摩擦系數(shù)MIU呈現(xiàn)極顯著的負(fù)相關(guān)。

這可能是當(dāng)絹絲混紡織物的拉伸線性度LT值較大時，說明其織物在微小應(yīng)力作用下的抗應(yīng)變能力較大，織物相對偏硬；拉伸比功WT大，說明其在拉伸變形時的阻抗高，織物在外力作用下不容易變形[10]，因此則當(dāng)拉伸線性度LT、拉伸比功WT值較大時，相應(yīng)的織物懸垂性較差，懸垂系數(shù)較大；當(dāng)絹絲混紡織物的彎曲剛度B、彎曲滯后量2HB值較小時，說明其織物易產(chǎn)生彎曲變形，織物柔軟，此時織物的懸垂性較好，懸垂系數(shù)相應(yīng)較小，因此拉伸線性度LT、彎曲剛度B、彎曲滯后量2HB、拉伸比功WT與懸垂系數(shù)呈現(xiàn)出極顯著的線性正相關(guān)。當(dāng)絹絲混紡織物的拉伸功回復(fù)率RT較大時，表明在微小應(yīng)力作用下拉伸變形后恢復(fù)較快，此時懸垂性可能較差，懸垂系數(shù)較大，拉伸功回復(fù)率RT與懸垂系數(shù)呈現(xiàn)極顯著的負(fù)相關(guān)。

由此可見，絹絲混紡織物的懸垂性與織物的拉伸特性、純彎曲特性關(guān)系密切，呈現(xiàn)出極顯著的線性相關(guān)。

4　結(jié)　論

a)采用KES織物風(fēng)格儀，在16項基本物理性能指標(biāo)共同作用時對絹絲混紡織物靜態(tài)、動態(tài)懸垂系數(shù)的關(guān)聯(lián)度進(jìn)行分析，結(jié)果表明：與絹絲混紡織物靜態(tài)、動態(tài)懸垂系數(shù)關(guān)聯(lián)度最高的是拉伸線性度LT，其次是平方米質(zhì)量W、厚度T、壓縮線性度LC、壓縮功回復(fù)率RC等因素。

b)絹絲混紡織物的拉伸特性、純彎曲特性與織物的懸垂性關(guān)系密切，相關(guān)性分析表明：織物靜態(tài)、動態(tài)懸垂系數(shù)與拉伸線性度LT、彎曲剛度B、彎曲滯后量2HB、拉伸比功WT呈極顯著正相關(guān)，與拉伸功回復(fù)率RT、平均摩擦系數(shù)MIU呈現(xiàn)極顯著的負(fù)相關(guān)。

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(責(zé)任編輯：陳和榜)

Analysis of Grey Incidence and Correlation Between Draping Coefficient and KES Indexes of Spun Silk Blended Fabrics

NIUJiantao1,HUQi2,LIGuijing3,HUANGZijuan1

(1.Suzhou Institute of Trade & Commerce, Suzhou 215009, China; 2.Suzhou Institute of Inspection on Fiber, Suzhou 215128, China; 3.Kunshan Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau, Kunshan 215300, China)

In order to explore the relationship between draping property and KES fabric style indexes of spun silk blended fabrics, the grey incidence and correlation method was applied to analyze the relationship between draping coefficient of 10 kinds of spun silk blended fabrics in static & dynamic states and 16 physical property indexes. The analysis of grey incidence shows that linearity of load-extension curve (LT) has the closest correlation with draping coefficient in static & dynamic states, followed by fabric weight (W), fabric thickness (T), linearity of load-compression curve(LC), resilience of compression (RC) and etc. The correlation analysis shows that the drape coefficient of the fabrics in static & dynamic states is significantly and positively correlated with linearity of load-extension curve (LT), bending rigidity (B), bending hysteresis moment (2HB), and tensile work (WT), while significantly and negatively correlated with tensile resilience (RT) and mean friction coefficient (MIU).

spun silk; draping property; fabric style; KES; grey incidence; correlation

2015-09-09

蘇州市產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新專項(SS201512)；蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院項目(KY-ZR1414)

牛建濤(1980-)，男，河南鄭州人，講師，碩士，主要從事絲綢產(chǎn)品開發(fā)與文化傳承方面的研究。

TS101.2

A

1009-265X(2016)04-0039-04