蘆薈改性黏膠纖維織物熱濕舒適性的模糊綜合評判

摘 要：蘆薈改性黏膠纖維織物常應用于服裝和家用紡織品領域，為了解蘆薈改性黏膠纖維織物的熱濕舒適性，以6種蘆薈改性黏膠纖維及其混紡紗制成的織物為研究對象，測試其保溫率、透氣率、透濕量和吸水率4個指標，并運用模糊綜合評價法對6種織物在不同的用途和環(huán)境下的熱濕舒適性做了綜合評價。結果表明：若織物用于夏季服裝和家紡織物，6種織物的熱濕舒適性能由優(yōu)到差依次為：彈力色織布、緯彈色織皺布、平布、縱凸條布、緯剪花色織布、雙層色織布;若織物用于冬季服裝和家紡織物，6種織物的熱濕舒適性能由優(yōu)到差依次為：彈力色織布、緯剪花色織布、緯彈色織皺布、縱凸條布、平布、雙層色織布。無論織物是用于夏季服裝和家紡織物，還是冬季服裝和家紡織物，彈力色織布的熱濕舒適性能最好，雙層色織布的熱濕舒適性能最差。

關鍵詞：蘆薈改性黏膠纖維;熱濕舒適性;保溫率;透氣率;透濕量;吸水率;模糊綜合評判

中圖分類號：TS157

文獻標志碼：A

文章編號：1009-265X（2019）04-0044-04

Fuzzy Comprehensive Evaluation on Thermal-Moisture Comfort of Aloe-Modified Viscose Fiber Fabrics

MA Shunbin

（School of Textile and Fashion， Jiangsu College of Engineering and Technology， Nantong 226007， China）

Abstract：Aloe-modified viscose fiber fabrics are often used in the field of apparel and home textiles. To understand the thermal-moisture comfort of aloe-modified viscose fiber fabrics， six kinds of aloe-modified viscose fiber fabrics and blended fabrics were taken as research objectives. Heat preservation rate， air permeability， water vapor permeability and water absorption rate were tested. The fuzzy comprehensive evaluation method was used to overall evaluate thermal-moisture comfort of six aloe-modified viscose fiber fabrics and blended fabrics under different uses and environmental conditions. The results show that： if the fabrics are used for summer garments and home textiles， the thermal-moisture comfort of the six fabrics are ranked from superior to poor as： elastic yarn-dyed fabric， weft elastic yarn-dyed fabric， plain fabric， longitudinal ribbed fabric， weft shear yarn-dyed fabric， and double-layer yarn-dyed fabric. If the fabrics are used for winter garments and home textiles， the six fabrics are ranked from superior to poor as elastic yarn-dyed fabric， weft shear yarn-dyed fabric， weft elastic yarn-dyed fabric， longitudinal ribbed fabric， plain fabric and double-layer yarn-dyed fabric. No matter whether the fabrics are used for summer garments and home

textiles， or for winter garments and home textiles， elastic yarn-dyed fabric has the best thermal-moisture comfort， while double-layer yarn-dyed fabric has the worst thermal-moisture comfort.

Key words：aloe-modified viscose fiber; thermal-moisture comfort; heat preservation rate; air permeability; water vapor permeability; water absorption rate; fuzzy comprehensive evaluation

蘆薈改性黏膠纖維是一種新型護膚再生纖維素纖維[1]，該纖維的吸濕導濕性和懸垂性良好，且易染色，可以純紡，也可以與棉、毛、牛奶蛋白纖維、Modal、玉米纖維、桑皮纖維、Coolplus、Tencel等纖維混紡[2-4]，其純紡或混紡紗線可用于開發(fā)針織和機織織物[5-7]，這些織物被廣泛應用在床上用品、內(nèi)衣、襯衫、醫(yī)藥敷料等領域[8-10]。織物作為人體與外界環(huán)境熱濕傳遞的中介物，直接影響著二者之間的熱濕交換，對人體的熱濕舒適感影響非常大，因而，織物的熱濕舒適性能是體現(xiàn)服用性能的主要性能，被專家學者所廣泛關注，因此研究蘆薈改性黏膠纖維織物熱濕舒適性能十分必要也非常重要[11-12]。本文以6種蘆薈改性黏膠纖維及其混紡紗織物為試樣，通過測試保溫性、透濕性、透氣性和吸水性，并進行對比分析，以便對蘆薈改性黏膠纖維及其混紡紗織物的熱濕舒適性做出有意義的評價。若試驗樣品的規(guī)格與結構參數(shù)完全相同，僅選用不同的原料，雖然能給研究帶來便利，但是研究的實際作用不大，僅能證明原料性能的優(yōu)劣。本文研究織物的熱濕舒適性能，為此，選擇原料和結構參數(shù)均有差異的試驗樣品來進行對比試驗，分析蘆薈改性黏膠纖維及其混紡紗織物的熱濕舒適性能。模糊綜合評價法是運用模糊數(shù)學對受到多種因素制約的織物熱濕舒適性做出一個綜合性的評價，能客觀反映出織物的綜合性能[13]。模糊綜合評價法所得結果清晰且具有可比性、可信度高，因此，運用模糊綜合評價法對織物熱濕舒適性的優(yōu)劣做出綜合評價是比較合適的[14]。

1 織物與測試

1.1 織物與準備

6種織物均為大貨樣，測試前必須對織物進行退漿、燒毛、定型等后處理以避免漿料和油劑等雜質(zhì)影響測試結果，并按照GB/T 6529—2008《紡織品 調(diào)濕和試驗用標準大氣》進行預調(diào)濕和調(diào)濕?？椢镆?guī)格與結構參數(shù)見表1所示，織物實物見圖1所示。

1.2 織物熱濕舒適性能測試標準與結果

保溫率測試標準采用GB/T 11048—1989《紡織品 保溫性能試驗方法》，每款織物取3塊試樣，試樣尺寸為30 cm×30 cm，測試設備采用YG606L型平板式保溫儀;透氣率測試標準采用GB/T 5453—1997《紡織品 織物透氣性的測定》，試驗面積一般為20 cm2，織物試樣兩側的壓力為100 Pa，在同一樣品的不同部位重復測定10次，測試設備采用YG（B）461D型數(shù)字式透氣儀;透濕量測試標準采用GB/T 12704.1—2009《紡織品 織物透濕性試樣方法 第1部分：吸濕法》，每款織物上裁取3塊試樣，每塊試樣直徑為70 mm，測試設備為YG501N型織物透濕試驗箱;吸水率測試標準則采用GB/T 21655.1—2008《紡織品 吸濕速干性的評定 第1部分 單項組合試驗法》，每款織物裁取5塊試樣，每塊試樣的尺寸為10 cm×10 cm，測試設備為試樣懸掛裝置?？椢餆釢袷孢m性能測試結果見表2所示。

2 織物熱濕舒適性能的模糊綜合評判

從表2中可以看出：

a）緯剪花色織布的保溫率最高，為39.81%，平布的保溫率最低，為13.48%，兩者相差了26.33%;

b）緯彈色織皺布的透氣率最高，為723 mm/s;緯剪花色織布的透氣率最低，為567 mm/s，兩者相差了156 mm/s;

c）平布的透濕量為8 950 g/（m2·d），透濕量最大，雙層色織布的透濕量7 123 g/（m2·d），透濕量最小，兩者相差了1 827 g/（m2·d）;

d）緯剪花色織布的吸水率最大，為157%，緯彈色織皺布織物的吸水率最小，為112%，兩者相差了45%。

可以看出6種織物的熱濕舒適性指標表征不相同，測試數(shù)據(jù)量少且數(shù)據(jù)分布無規(guī)律，難以根據(jù)某一項熱濕舒適性指標對織物性能進行綜合評判，不同的用途和環(huán)境，對織物的熱濕舒適性要求是有差異的[15]，為此，本文運用模糊綜合評價法對6種織物的熱濕舒適性指標進行模糊綜合評判。

2.1 構建因素集

構建由保溫率、透氣率、透濕量、吸水率等因素組成的因素集U，U={U1 U2 U3 U4}，其中，U1為保溫率，U2為透氣率，U3為透濕量，U4為吸水率。

2.2 確定評判集

為便于比較，應將單位、數(shù)量級不同指標進行標準化或歸一化處理，運用式（1）[14]將保溫率、透氣率、透濕量、吸水率等指標壓縮在[0，1]閉區(qū)間內(nèi)。

Ri=Ui-UiminUimax-Uimin（1）

式中：Ri為標準化值;Ui為第i個熱濕舒適性指標測試數(shù)據(jù);Uimin為第i個熱濕舒適性指標測試的最小數(shù)據(jù);Uimax為第i個熱濕舒適性指標測試的最大數(shù)據(jù)。

若織物是用于夏季服裝和家紡織物，則保溫率與熱濕舒適性呈負相關，所以保溫率的標準化值為1-Ri;若織物是用于冬季服裝和家紡織物，則保溫率與呈正相關，所以保溫率的標準化值為Ri

若織物用于夏季服裝和家紡織物，經(jīng)計算得到的評判矩陣式（2）如下：

R=0.950.000.091.000.910.11

0.950.000.100.261.000.06

0.890.230.301.000.900.00

0.311.000.730.360.000.51（2）

若織物用于冬季服裝和家紡織物，經(jīng)計算得到的評判矩陣式（3）如下：

R=0.051.000.910.000.090.89

0.950.000.100.261.000.06

0.890.230.301.000.900.00

0.311.000.730.360.000.51（3）

2.3 權重系數(shù)計算

為使權重系數(shù)更加準確和實用。權重系數(shù)A征求了15名高校紡織專業(yè)教師、紡織企業(yè)產(chǎn)品設計員和消費者的意見，然后經(jīng)加權而得。采用10分值，按其重要性進行積分，然后經(jīng)加權而得，織物各項熱濕舒適性能得分情況見表3所示。

由表3計算各項總得分，得出權重系數(shù)集A=（0.24，0.28，0.25，0.23），從表3所得的權重系數(shù)來看，高校紡織專業(yè)教師、紡織企業(yè)產(chǎn)品設計員和消費者的意見對熱濕舒適性指標基本一致，都認為重要。

2.4 綜合判定結果

根據(jù)綜合判定值B=A·R評判6種織物熱濕舒適性能。

a）若織物用于夏季服裝和家紡織物，綜合判定值為：

B=A·R=

（0.24，0.28，0.25，0.23）0.950.000.091.000.910.11

0.950.000.100.261.000.06

0.890.230.301.000.900.00

0.311.000.730.360.000.51

=（0.787 0.288 0.292 0.646 0.725 0.160）

若織物用于夏季服裝和家紡織物，根據(jù)上述綜合判定值大小，6種織物熱濕舒適性能由優(yōu)到差排列為：彈力色織布、緯彈色織皺布、平布、縱凸條布、緯剪花色織布、雙層色織布。

b）若織物用于冬季服裝和家紡織物，綜合判定值為：

B=A·R=

（0.24，0.28，0.25，0.23）0.051.000.910.000.090.89

0.950.000.100.261.000.06

0.890.230.301.000.900.00

0.311.000.730.360.000.51

=（0.573 0.527 0.492 0.405 0.524 0.348）

若織物用于冬季服裝和家紡織物，根據(jù)上述綜合判定值大小，6種織物熱濕舒適性能由優(yōu)到差排列為：彈力色織布、緯剪花色織布、緯彈色織皺布、縱凸條布、平布、雙層色織布。

2.5 分 析

織物的熱濕舒適性能受多種因素的影響，如紗線線密度、織物經(jīng)緯密、織物組織等。從上述評判結果看，彈力色織布的熱濕舒適性能是最好的，這主要是因為該織物組織以平紋為主，在橫向和縱向上配以3根一束的花式透孔組織，同時經(jīng)、緯密度較小，雖然緯彈色織皺布的組織和彈力色織布相同，經(jīng)、緯密度也相近，但彈力色織布織物的緯紗全部采用11.8 tex（Pu 22.2 dtex）蘆薈改性黏膠纖維氨綸包芯紗，緯彈色織皺布為51根9.8 tex純蘆薈改性黏膠纖維紗與1根18.2 tex（Pu 44.4 dtex）蘆薈改性黏膠纖維氨綸包芯紗進行循環(huán)交織，在一定程度上影響了織物的熱濕舒適性，因此，緯彈色織皺布的熱濕舒適性能與彈力色織布接近。

雙層色織布采用表、里組織均為平紋的接結雙層組織，增加了布身厚度，保溫率增加，但是氣體、液體透過織物的難度增加，透氣率和透濕量均比較小，造成該織物在熱濕舒適性相比而言排在最后。

3 結 論

a）按照國家標準對6中織物的保溫率、透氣率、透濕量和吸水率等指標進行了測試，測試結果為緯剪花色織布的保溫率最高，為39.81%;緯彈色織皺布的透氣率最高，為723 mm/s，平布的透濕量為8 950 g/（m2·d），透濕量最大，緯剪花色織布的吸水率最大，為157%。

b）構建由保溫率、透氣率、透濕量、吸水率等4個因素組成的因素集，根據(jù)不同用途將測試數(shù)據(jù)進行了標準化或歸一化處理，經(jīng)計算得到評判矩陣式，在征求了15名高校紡織專業(yè)教師、紡織企業(yè)產(chǎn)品設計員和消費者的意見后，經(jīng)加權計算出權重系數(shù)集A=（0.24，0.28，0.25，0.23）。

c）將評判矩陣式與權重系數(shù)集相乘對6織物的熱濕舒適性能進行綜合評定，其結果為：若織物用于夏季服裝和家紡織物，6種織物的熱濕舒適性能由優(yōu)到差依次為：彈力色織布、緯彈色織皺布、平布、縱凸條布、緯剪花色織布、雙層色織布;若織物用于冬季服裝和家紡織物，6種織物的熱濕舒適性能由優(yōu)到差依次為：彈力色織布、緯剪花色織布、緯彈色織皺布、縱凸條布、平布、雙層色織布;無論織物是用于夏季服裝和家紡織物，還是冬季服裝和家紡織物，彈力色織布的熱濕舒適性能最好，雙層色織布的熱濕舒適性能最差。

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