基于模糊相似優(yōu)先比的織物吸濕速干性評(píng)價(jià)

楊傳森，黃 花，王國(guó)和

(1.鹽城紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 鹽城 224000；2.蘇州絲綢中等專業(yè)學(xué)校，江蘇 蘇州 215228；3.蘇州大學(xué) 紡織與服裝工程學(xué)院，江蘇 蘇州 215006)

基于模糊相似優(yōu)先比的織物吸濕速干性評(píng)價(jià)

楊傳森1，黃 花2，3，王國(guó)和3

(1.鹽城紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 鹽城 224000；2.蘇州絲綢中等專業(yè)學(xué)校，江蘇 蘇州 215228；3.蘇州大學(xué) 紡織與服裝工程學(xué)院，江蘇 蘇州 215006)

通過(guò)制織23種吸濕速干機(jī)織物，測(cè)取芯吸高度、擴(kuò)散面積、干燥速率等吸濕速干性能指標(biāo)，運(yùn)用模糊相似優(yōu)先比的方法，對(duì)織物的吸濕速干性能通過(guò)優(yōu)先比秩位排序，綜合評(píng)價(jià)織物性能的優(yōu)劣。結(jié)果表明，模糊相似優(yōu)先比在織物比較方面具有實(shí)用意義。

模糊相似優(yōu)先比；吸濕速干性；織物評(píng)價(jià)

近幾年，隨著人們生活水平的不斷提高，消費(fèi)者對(duì)紡織服裝的要求不僅在于服裝華麗的外觀，更著重于舒適的感覺(jué)。舒適性是消費(fèi)者最基本的需求之一，包括熱濕生理舒適性、運(yùn)動(dòng)舒適性、感覺(jué)舒適性等方面，其中熱濕舒適性一直是研究的重點(diǎn)，而吸濕速干則是濕舒適性至關(guān)重要的部分。吸濕速干面料廣泛應(yīng)用于襯衣、外衣、運(yùn)動(dòng)服、內(nèi)衣、西褲、襯里、裝飾品等領(lǐng)域，但目前對(duì)吸濕速干性能缺乏綜合評(píng)價(jià)，往往同一項(xiàng)內(nèi)容可采用不同的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)備，測(cè)試結(jié)果也不相同，因此本研究嘗試在模糊數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上對(duì)吸濕速干機(jī)織物的性能進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

1 吸濕速干機(jī)織物樣品的研制

市場(chǎng)上吸濕速干針織物較多而機(jī)織物較少，為此利用相關(guān)企業(yè)開(kāi)發(fā)的十字形吸濕速干纖維研制了23只不同規(guī)格參數(shù)的機(jī)織物面料，以探討其對(duì)織物吸濕速干性能的影響。考慮到試驗(yàn)條件的限制及吸濕速干纖維本身的強(qiáng)力，研制過(guò)程中根據(jù)需要對(duì)吸濕速干纖維加弱捻以有利于試制，設(shè)置不同的織物規(guī)格參數(shù)以考察其對(duì)吸濕速干性能的影響。試樣簡(jiǎn)要規(guī)格如表1所示，表中原料均為十字形吸濕速干滌綸纖維，組織為平紋。

2 吸濕速干性評(píng)價(jià)指標(biāo)及其測(cè)試

2.1 吸濕速干性評(píng)價(jià)指標(biāo)

吸濕速干性評(píng)價(jià)指標(biāo)常用的有芯吸高度、擴(kuò)散面積、干燥速率等。

芯吸高度H：將織物垂直放置時(shí)下端浸在液體中，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)液體沿著織物上升的高度。

擴(kuò)散面積S：織物的潤(rùn)濕形狀一般為橢圓或圓形，根據(jù)GB/T 4669－2008《紡織品 機(jī)織物 單位長(zhǎng)度質(zhì)量和單位面積質(zhì)量的決定》測(cè)試最大擴(kuò)散長(zhǎng)度a、最大擴(kuò)散寬度b，由式(1)計(jì)算潤(rùn)濕面積：

干燥速率V：按式(2)計(jì)算試樣的干燥速率[1-2]，以百分率表示。測(cè)試時(shí)將試樣放置在天平上并調(diào)零，然后滴入約0.05 mL水并記錄水的質(zhì)量G，等12 min后再讀取數(shù)值得到干燥后的水滴質(zhì)量G′。

式(2)中：V為織物的干燥速率(%)；G為滴在織物上的水滴質(zhì)量(g)；G′為12 min后織物上的水滴質(zhì)量(g)。

表1 試樣的簡(jiǎn)要規(guī)格Tab.1 Speci fi cation of Samples

2.2 吸濕速干性性能的測(cè)試結(jié)果

芯吸高度、擴(kuò)散面積、干燥速率的測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 吸濕速干性能測(cè)試值Tab.2 Test Value of Moisture Absorption and Perspiration Performance

3 模糊相似優(yōu)先比

模糊數(shù)學(xué)可應(yīng)用于紡織行業(yè)中的評(píng)價(jià)方法有模糊綜合評(píng)判、灰色關(guān)聯(lián)度、模糊相似優(yōu)先比等。本研究采用模糊相似優(yōu)先比評(píng)價(jià)織物的吸濕速干性能。

模糊相似優(yōu)先比能對(duì)多個(gè)樣本與某一樣本的相似性進(jìn)行綜合評(píng)判，是比較事物間聯(lián)系的常用的數(shù)學(xué)方法之一。與數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法相比，對(duì)樣本量的多少和數(shù)據(jù)分布沒(méi)有特殊要求，而且方法簡(jiǎn)便，可完全排除憑經(jīng)驗(yàn)帶來(lái)的主觀性和片面性。運(yùn)用模糊相似優(yōu)先比[3-4]進(jìn)行評(píng)價(jià)，最主要的是求出海明距離[5]rij(i≠j)，由rij對(duì)樣品進(jìn)行判別。具體的方法如下：

1)求出海明距離rij(i≠j)。由海明距離設(shè)立相似優(yōu)先：

式(3)中：aoj為對(duì)比對(duì)象j種性能指標(biāo)的測(cè)試值；akj和aij為需判斷相似程度的2種織物j種性能指標(biāo)的測(cè)試值。

2)利用rij構(gòu)成模糊優(yōu)先比矩陣：

若rij在[0.5，1]之間，則表示xi比xj優(yōu)先；若rij在[0，0.5]之間，則表示xj比xi優(yōu)先。xi、xj是被選擇比較的樣品(也就是對(duì)比相似程度的樣品)。若rij＝0.5，無(wú)法確定優(yōu)先比，在模糊矩陣中，該種元素寫成O。但這并不一定就說(shuō)此兩種不可比較，有時(shí)可借助中間對(duì)象確定誰(shuí)更好。

3)對(duì)矩陣順序選取λ值，λ在[0，1]，以首先達(dá)到除對(duì)角線外全為1的λ截矩陣，以此為最先序號(hào)，刪除影響，則獲得下面的新矩陣：

這樣在確定第j項(xiàng)性能中n個(gè)樣品的優(yōu)先，排出其序號(hào)xij，相似程度越高，序號(hào)越小。在此基礎(chǔ)上建立各性能的織物優(yōu)先秩位矩陣X＝{xij}，i＝1，2，…，23；j＝1，2，3。

4)計(jì)算權(quán)重系數(shù)ωk[6]：

式(5)中：νi表示某項(xiàng)性能的變異系數(shù)。

5)計(jì)算總序Φ、排序。根據(jù)Φ值的大小評(píng)定織物的相似程度，序號(hào)越小，相似程度越高。

4 織物吸濕速干性評(píng)價(jià)

織物編號(hào)以k#表示，k＝0，1，…，23。

運(yùn)用模糊相似優(yōu)先比處理表2的性能值，得到織物性能的優(yōu)先比秩位，如表3所示。

表3 織物性能的優(yōu)先比秩位Tab.3 Priority of Rank on the Samples' Performances

根據(jù)式(5)求得芯吸高度、擴(kuò)散面積、干燥速率的權(quán)重系數(shù)ω1～ω3分別為：ω1＝0.19，ω2＝0.41，ω3＝0.40。

根據(jù)式(6)和表3的優(yōu)先比秩位求得試樣的模糊相似優(yōu)先比總序和，排序后如表4所示。

表4 試樣的模糊相似優(yōu)先比總序和Tab.4 Total Order of Fuzzy Similar Priority

由表4可得出23只試樣的吸濕速干性能模糊相似優(yōu)先比排序，18#織物的吸濕速干性能最好，而2#織物則最差(排序與參照樣愈接近的性能愈好，反之愈差)，通過(guò)模糊相似優(yōu)先比可以評(píng)價(jià)織物吸濕速干性能的優(yōu)劣。

5 結(jié) 語(yǔ)

本研究在研制23種吸濕速干機(jī)織物的基礎(chǔ)上，測(cè)取芯吸高度、擴(kuò)散面積、干燥速率等吸濕速干性能指標(biāo)，運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)中模糊相似優(yōu)先比，分析得到織物吸濕速干性能的模糊相似優(yōu)先比秩位，綜合評(píng)價(jià)織物性能的優(yōu)劣，表明模糊相似優(yōu)先比可以應(yīng)用于評(píng)價(jià)織物的吸濕速干性能。

模糊相似優(yōu)先比作為一種綜合評(píng)價(jià)方法，有別于傳統(tǒng)的專家評(píng)分法、排序法等評(píng)價(jià)方法，可在測(cè)試數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上通過(guò)模糊相似優(yōu)先比總序和進(jìn)行排序，因此在織物比較方面更具有實(shí)用意義。

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Evaluation on Moisture Absorption and Perspiration Performance of Fabrics Based on Fuzzy Similar Priority Ratio

YANG Chuan-sen1, HUANG Hua2,3, WANG Guo-he3

(1.Yancheng College of Textile Technology, Yancheng 224000, China; 2.Silk Secondary Technical and Specialized School of Suzhou, Suzhou 215228,China; 3. College of Textile and Clothing Engineering, Soochow University, Suzhou 215006, China)

In this paper, 23 kinds of moisture absorption and perspiration fabrics are woven and the related indicators are measured such as height of the core-suction, diffusion area, absorption and quick drying performance rate and so on. Based on the Fuzzy Similar Priority Ratio, the fabrics' moisture absorption and perspiration performances are arranged by the priority of rank, which comprehensively appraised the performance of fabrics and plays certain practical significance to the fabric comparing.

Fuzzy similar priority ratio; Moisture absorption and perspiration; Fabric evaluation

TS101.923

A

1001-7003(2010)12-0022-03

2010-09-30

楊傳森(1964－ )，男，講師，研究方向?yàn)閼?yīng)用數(shù)學(xué)及其在紡織中的應(yīng)用。通訊作者：王國(guó)和，教授，博導(dǎo)，wangguohe@suda.edu.cn。