苧麻面料刺癢感的評價及影響因素的探討

程浩南

苧麻面料刺癢感的評價及影響因素的探討

程浩南1,2

（1.江西省現(xiàn)代服裝工程技術(shù)研究中心，江西南昌 330201；2.江西服裝學(xué)院，江西南昌 330201）

通過介紹苧麻刺癢感產(chǎn)生的機理、評價方法和影響因素等內(nèi)容，經(jīng)過分析得到： 苧麻面料刺癢感主要是由于其表面的毛羽引起的，毛羽的細(xì)度、長度和密度對刺癢感都有影響。所以，苧麻面料柔化處理的研究應(yīng)主要關(guān)注其表面毛羽的處理。苧麻刺癢感評的主觀評價方法操作簡單，但評價結(jié)果容易受到測試者的影響?？陀^評價方法部分實現(xiàn)了對苧麻刺癢感的定性分析，但測試結(jié)果的精準(zhǔn)度有待提高。目前，苧麻面料刺癢感的客觀評價標(biāo)準(zhǔn)需要進行統(tǒng)一制定，相關(guān)測試設(shè)備的研發(fā)是該領(lǐng)域發(fā)展的熱點。

苧麻面料；刺癢感；評價方法；毛羽

苧 麻作為中國一種特有的天然纖維作物，又叫“中國草”，其纖維強力大，還具有獨特的吸濕透氣性和天然的抑菌防霉及抗紫外線等功能。因此，苧麻纖維被廣泛應(yīng)用于紡織服裝領(lǐng)域和各類紡織衛(wèi)生保健用品[1]。隨著消費者生活水平的不斷提高，服裝的品質(zhì)也在不斷提升，不僅款式新穎，還要具有良好的穿著舒適性。但苧麻纖維由于初始模量較大，其制品與人體皮膚接觸時往往會有產(chǎn)生不同程度的刺癢感，影響面料及其產(chǎn)品的服用性能[2]。在實際生產(chǎn)過程中常采用化學(xué)改性[3]和混紡[4]來降低苧麻纖維面料的刺癢感來提高苧麻產(chǎn)品的穿著舒適性。在苧麻面料的柔化整理過程中這就需要對苧麻刺癢感進行有效的評價來判斷整理方法的有效性。本文通過總結(jié)已有的研究成果，對苧麻織物刺癢感產(chǎn)生的機理及評價方式進行系統(tǒng)的研究，分析各種評價方式的特點，為苧麻面料刺癢感的評價提供理論參考。

1 苧麻織物產(chǎn)生刺癢的機理

人體皮膚分為表皮層、真皮層和皮下組織三層，其分布著大量的神經(jīng)用于感受外部的刺激。在一般情況下，消費者在穿著衣服時并不會感到刺癢感，但苧麻面料作為貼身衣服與皮膚表面接觸并相互作用時，由于面料表面存在著一些剛性較大的苧麻短纖維，就會造成皮膚中分布的神經(jīng)反應(yīng)明顯加劇，人體皮膚就會感覺到刺癢感，如圖1所示[5]。

圖1 織物表面毛羽與皮膚作用的示意圖[5]

澳大利亞的研究人員在針對貼身穿著羊毛織物的舒適性研究中發(fā)現(xiàn)：貼身穿著羊毛面料感覺到刺癢并不是羊毛引起的皮膚過敏反應(yīng)，而是面料表面毛羽對皮膚神經(jīng)末梢的刺激引起的，該研究成果也證明了面料表面毛羽會使人體產(chǎn)生刺癢感[6]。

2 苧麻面料刺癢感的評價

有關(guān)苧麻面料刺癢感的評價方式有很多，且各具特點，大致分為主觀評價和客觀評價兩類。

2.1 苧麻面料刺癢感的主觀評價

2.1.1 前臂刺扎感受實驗

該評價方式在1988年被第一次報道，其主要特點就是引入了生理學(xué)和心理學(xué)研究過程中使用較為廣泛的的分級概念，是一種簡單易行的主觀評價方法[7]。具體的測試過程：在試驗之前需要選擇合適的測試者，然后將需要測試的苧麻織物放置在測試者的前臂上，要求測試者用手輕壓織物，根據(jù)評分依據(jù)進行評分，評分的范圍是0～10級，其中0級為無刺癢感，10級為嚴(yán)重刺癢。Naylor[8]等人利用該方法對面料產(chǎn)生刺癢感的因素進行了系統(tǒng)分析。試驗結(jié)果顯示：面料產(chǎn)生刺癢感主要受其表面毛羽中的粗纖維含量的影響，粗纖維含量越大，面料對人體產(chǎn)生的刺癢感越明顯。同時，人體的后背、頸部及大腿內(nèi)側(cè)是感受刺癢感最為敏感的部位。張麗娟[7]等人選用5種苧麻混紡紗針織物試樣作為試驗材料，采用前臂刺扎實驗法對其進行了刺癢感官評價，然后用評分法、分類法和比較法三種評價方法對官能評價結(jié)果進行了分析，結(jié)果顯示：評分法的特點是可以實現(xiàn)刺癢感評定數(shù)值化結(jié)果；分類法不僅可以利用刺癢感概率對評價結(jié)果進行量化處理，還可以彌補其只能定性判斷織物試樣是否具有刺癢感的缺陷；比較法最大的特點是可以實現(xiàn)對其它評價方法的準(zhǔn)確性進行評估，尤其是其非量化評價結(jié)果與評分法的高度一致，可以利用評分法的量化結(jié)果。張麗娟等人的研究成果不斷地完善了前臂刺扎實驗在織物刺癢感評價過程中的應(yīng)用。前臂刺扎實驗雖然與消費者實際穿著存在著一定程度的差異，但該方法在大量試驗過程中充分證明了其測試結(jié)果與實際穿著時產(chǎn)生的刺癢感之間具有較好的吻合性。隨著 FZ/T 30005—2009《苧麻織物刺癢感評價方法》的頒布及應(yīng)用，前臂刺扎實驗在苧麻面料刺癢感評價中的應(yīng)用將得到進一步的規(guī)范和細(xì)化。

2.1.2 穿著感受評價

該測試方法的評價依據(jù)是Q/QWF 007《苧麻穿著刺癢感的評定方法》，該標(biāo)準(zhǔn)采用專用語言將苧麻面料刺癢的評價依據(jù)進行了詳細(xì)的描述，將刺癢感劃分為1～5個等級[8]。測試過程：在一定年齡范圍內(nèi)選擇適量具有文化素質(zhì)的評價員，在規(guī)定時間段內(nèi)進行苧麻產(chǎn)品的試穿，然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)分別給出評價等級，最后統(tǒng)計加權(quán)平均值作為刺癢感的評定等級，其中1級為強烈刺癢感，5級為無刺癢感。該測試方法的優(yōu)點是操作簡單方便，但由于評價員對刺癢的敏感程度不同，評價結(jié)果不具有可重復(fù)性，且無法進行定量化分析。周燕[9]以亞麻面料為試驗材料，利用該評價方法對面料刺癢感進行評價的同時，還利用KES 風(fēng)格儀對面料的表面性能、剪切和彎曲性能進行測量。綜合分析測試數(shù)據(jù)和刺癢感的主觀評價，結(jié)果顯示：當(dāng)面料表面存在的單根纖維直徑大于16μm 的毛羽時，人體就會產(chǎn)生刺癢感。

2.2 苧麻面料刺癢感的客觀評價

苧麻面料刺癢感的主觀評價具有操作簡單的特點，但其評價過程中受測試者個體差異而導(dǎo)致測試結(jié)果離散性較大，隨著苧麻面料應(yīng)用高檔化的發(fā)展趨勢，客觀評價刺癢感是發(fā)展的方向，相關(guān)的測試標(biāo)準(zhǔn)制定和測試儀器的研發(fā)是研究的熱點。

2.2.1 音頻裝置測試法

該測試方法采用唱機原理，根據(jù)聲波觸筆和纖維毛羽接觸時輸出的信號大小和頻率來判定突出剛硬毛羽數(shù)量及硬挺程度，通過分析來反映織物可能產(chǎn)生的刺癢程度[10]。具體的測量過程：將試樣按照聲波記錄盤的大小剪裁成圓形，然后將織物試樣放置在以一定速度正在回轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)臺上。然后聲波觸筆和面料表面接觸，每當(dāng)觸筆接觸到突出纖維時就會產(chǎn)生一個信號。這些測試信號被放大并記錄在數(shù)字信號磁盤上，最后用脈沖計數(shù)器和積分器對這些信號進行系統(tǒng)處理。但該方法受布面上圈狀毛羽和毛羽糾結(jié)的影響。

2.2.2 單纖維軸向壓縮測試法

該方法由在測試過程中將苧麻纖維一端夾持在懸臂梁式傳感器上的夾持器上，這時的傳感器→數(shù)據(jù)采集卡→計算機完成數(shù)據(jù)的采集和處理。當(dāng)測試開始后，測試盤按規(guī)定速度下降（根據(jù)實驗需要可以0～100mm/min范圍內(nèi)），直到接觸并壓縮苧麻纖維到設(shè)定的范圍完成后返回初始位置。這時整個壓縮過程中的壓力和壓縮位移會被實時采集，最后由計算機處理分析生成苧麻纖維的壓縮曲線。具體的測試裝置見圖4所示[11]。

圖4 纖維軸向壓縮性質(zhì)測試裝置[11]

在整個測試過程中需要在測試盤上包覆0.1 mm厚乳膠膜，防止測試盤在下降接觸苧麻纖維時，由于乳膠膜發(fā)生的輕微變形導(dǎo)致的纖維滑移，無法有效地測試苧麻纖維軸向壓力和壓縮位移的變化。當(dāng)進行重復(fù)性測試時，該測試裝置采用了將纖維夾持器粘結(jié)在測試臺上的設(shè)計，可以直接取下測試臺進行測試?yán)w維的更換，方便的實驗過程的操作。

2.2.3 毛羽計數(shù)測量法

該測試方法主要是利用激光毛羽計數(shù)器來測試羊毛面料表面的毛羽含量，其工作原理如圖2所示[12]。

圖2 激光毛羽計數(shù)器工作原理圖

在測試過程中，激光束在面料表面先以設(shè)置高度進行掃描，掃描速度為20 cm/min，這時需要把超過設(shè)置高度的纖維進行計數(shù)，待掃描結(jié)束后將設(shè)置高度降低0.1mm進行再次掃描和計數(shù)，重復(fù)操作此過程至接近織物表面結(jié)束。該方法可以測量織物經(jīng)、緯的毛羽含量，但存在靈敏度和精度不高的問題。尤其是當(dāng)纖維較細(xì)或者透明時激光毛羽計數(shù)器檢測不到，無法計數(shù)，而圈狀拱起卻被當(dāng)作毛羽進行了計數(shù)。該測試方法目前在苧麻刺癢感的測試當(dāng)中應(yīng)用較少，需要進行不斷的改進，以提高測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2.2.4 織物單面壓縮測試法

該測試方法主要運用KES-FB壓縮儀進行毛羽含量測試，測試裝置的如圖3所示[13]。在壓縮儀的壓頭上貼一張厚度為1.0 mm的聚甲基丙烯酸甲酯薄片，將壓縮接觸面積增大至20 cm2，在面料受到壓縮的過程中可獲得在1 Pa壓強下的織物厚度與壓力的關(guān)系和間接的毛羽數(shù)量。但是，該測試方法所測得的是面料表面毛羽含量的均值，并不能反映面料不同部位的毛羽含量。除此之外，有些面料因纖維的剛度較小，毛羽在受到壓縮的過程中，測試數(shù)據(jù)偏小，減弱了面料的刺癢感等級；面料表面的圈狀本身不會引起刺癢感，而卻被認(rèn)為有刺癢感，增強了面料的刺癢感等級。該方法操作方便，雖然會導(dǎo)致測試結(jié)果有偏差，但是通過不斷的改進，其在苧麻刺癢感的測試應(yīng)用領(lǐng)域?qū)玫礁鼮閺V泛的應(yīng)用。

圖3 KES-FB織物壓縮性質(zhì)測試儀改造的織物表觀厚度測試儀原理圖[10]

敖利民等[14]從刺癢感的產(chǎn)生機理出發(fā)，通過對織物表面毛羽分布、皮膚與織物間相互作用等的分析，探討了布面毛羽對皮膚作用力的可測量性，提出了測量儀器的定性和定量的要求，并以此為依據(jù)，研發(fā)了能模擬皮膚與織物相互作用的織物單面壓縮性質(zhì)測試儀，并提取出與苧麻織物刺癢感高度相關(guān)的特征值。目前研制的單面織物壓縮儀還僅適于表面毛羽分布類似的中低支苧麻類織物，其特征值毛羽分界壓力、壓縮比功與刺癢程度呈高度相關(guān)。

2.3 苧麻面料刺癢感的影響因素

影響面料刺癢感的因素分為內(nèi)在因素和外在因素兩大類。其中前者主要是指織物的結(jié)構(gòu)；后者主要指受測試者、環(huán)境、和測試方法。

2.3.1 內(nèi)在因素

面料本身的結(jié)構(gòu)是產(chǎn)生刺癢感的內(nèi)在因素，表面毛羽是主要刺癢源。所以，纖維性狀、紗線的捻度和織物結(jié)構(gòu)等都會影響面料的刺癢感。毛羽的長度、細(xì)度和密度越大產(chǎn)生的刺癢感越明顯。在一定的范圍內(nèi)，紗線的捻度越大，紗線越光滑，其毛羽在紗線內(nèi)被握持的越牢固，產(chǎn)生刺癢感減弱。除此之外，采用混紡紗和包纏紗的方式也可以不同程度降低其刺癢感?？椢锸杳艹潭容^小時，毛羽在與人體接觸受到擠壓時，其活動范圍變大，可以減少與皮膚的相互作用，不同程度的降低面料的刺癢感。因此，在苧麻面料設(shè)計過程中可以通過組織設(shè)計和紗線密度的變化來減少面料與人體皮膚的接觸面積，可以有效地降低苧麻面料的刺癢感。苧麻針織物面料結(jié)構(gòu)比較松散，其刺癢感與苧麻機織面料相比較弱。

2.3.2 外在因素

在苧麻面料刺癢感的主觀評價中，測試者對評價結(jié)果影響最大。這是因為測試者的年齡、性別和生活環(huán)境等不同會導(dǎo)致其對面料刺癢感的感覺閾值是不一樣的。女性相對于男性而言，其對面料的刺癢感的比較敏感。年齡大的測試者對面料的刺癢感的敏感程度要相對較低。苧麻面料的刺癢也會受到環(huán)境的影響，尤其是溫度和相對濕度。當(dāng)環(huán)境中的在相濕度和濕度保持在一定范圍時升高時，人體對面料的刺癢感的感受會更加敏感和強烈。所以，同一塊面料不同的測試者所給出的評價會有差別。

在苧麻面料刺癢感的客觀評價中，因選擇的測試方法不同，會導(dǎo)致評價依據(jù)的差異，同一塊面料所給出的評價指標(biāo)并不相同，刺癢感的評價結(jié)果也會受到影響。這就需要制定有關(guān)苧麻面料刺癢感評價的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，苧麻面料通過不同程度的燒毛、柔化整理等也可以有效的降低其刺癢感。

3 結(jié)論

（1）苧麻刺癢感主要是由于面料表面的毛羽引起的，毛羽的粗細(xì)、長度和密度對苧麻面料刺癢感都有影響。進行苧麻面料柔化處理的研究中應(yīng)主要關(guān)注面料表面毛羽的處理。

（2）苧麻刺癢感評價方式較多。主觀評價方法操作簡單，但評價結(jié)果不穩(wěn)定，容易受到測試者的影響?？陀^評價方式可以實現(xiàn)部分苧麻刺癢感的定性分析，但測試結(jié)果的精準(zhǔn)度有待提高。同時，由于測試方法較多，缺少統(tǒng)一的測試標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重刺癢感的評價結(jié)果。苧麻面料刺癢感的客觀評價標(biāo)準(zhǔn)的制定及相關(guān)測試設(shè)備的研發(fā)是發(fā)展的熱點。

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The Evaluation and Influential Factors of Ramie Fabric -Evoked Prickle

CHENG Hao-nan1,2
( 1.Jiang xi Provincial Modern Research Center of Clothing Engineering Technology, Nanchang 330201, China；2. Jiang xi Institute of Fashion Technology, Nanchang 330201，China )

By analyzing the mechanism, evaluation method and influencing factors of ramie bites, the ramie fabric prickles are mainly caused by the hairiness of the ramie. The fineness, length and density of the hairiness have an effect on the prickle sensation. Therefore, ramie fabric softening research should focus on the treatment of its surface hairiness.The subjective evaluation method of ramie biting is simple, but the evaluation result is easily affected by the tester. The objective evaluation method partially realized the qualitative analysis of the ramie bites, but the accuracy of the test results needs to be improved. At present, the objective evaluation criteria of ramie fabric prickle need to be formulated uniformly, and the research and development of related testing equipment is the hotspot in this field.

ramie fabric; evoked prickle;evaluation method; hairiness

TS124.34

A

投稿日期：2017-10-09

江西省教育廳科技青年項目（GJJ151224）

程浩南（1986.8-），男，碩士，助教。主要研究方向為生物質(zhì)紡織材料和紡織材料改性。 Email:chenghaonna@126.com。