調溫纖維針織物舒適性模糊綜合評判方法

陳紹芳，張玉紅

(成都紡織高等專科學校 紡織工程學院，四川 成都 611731)

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調溫纖維針織物舒適性模糊綜合評判方法

陳紹芳，張玉紅

(成都紡織高等專科學校 紡織工程學院，四川 成都 611731)

用調溫纖維混紡紗線為原料，使用橫機編織緯平針等7種組織的針織物，測試了影響針織物舒適性的3項指標。使用模糊數學理論建立針織物的舒適性評價數學模型，分析了模糊集合、隸屬度與評價矩陣、各項指標權重、模型建立、綜合評價向量和結果歸一化等。通過計算評價向量，綜合所得模糊信息，對調溫纖維針織物的舒適性進行了綜合評判。

調溫纖維；針織物；舒適性；模糊評判

調溫纖維是一種新型“智能纖維”，是將微膠囊相變調溫材料添加到腈綸(或粘膠)的紡絲液中紡絲而成。這種材料在溫度變化中會通過固態與液態的相互轉化實現自動吸收、存儲、分配和釋放熱量的雙向調節功能，使溫度保持在一個舒適的狀態[1-2]。本次研究采用調溫纖維混紡紗線設計開發了7種組織的針織物，織物具有優良的透氣、保暖、透濕和調溫等性能。

1 試樣制備

采用45%的Outlast腈綸型空調纖維和55%的棉纖維混紡而成的細度為42.2 tex的調溫紗線，在機號為14針/25.4 mm的普通橫機上選用適當的密度編織出緯平針組織、1+1羅紋組織、滿針羅紋組織、羅紋半空氣層組織、羅紋空氣層組織、半畦編組織和畦編組織共7種針織物，并將織物編號為1#、2#、3#、4#、5#、6#和7#。

2 織物性能

對影響調溫纖維針織物舒適性的因素進行分析，將透氣性、保溫性、透濕性作為綜合評價調溫纖維針織物舒適性的指標。選用合適的測試方法進行測試得出各指標測試結果，如表1所示。

3 模糊綜合評判

由于同一事物或現象具有多種屬性，受多種因素影響，所以在評價事物或現象的過程中，必須對多個相關因素作綜合性考慮和全面性的評價，這種評價方法稱為綜合評判法。若在綜合評判過程中涉及到模糊因素，便稱作模糊綜合評判，而模糊綜合評判主要是指利用模糊數學中的模糊轉換與模糊辨識的相關性質進行綜合評判[3-5]。本次研究運用模糊數學對調溫纖維針織物的舒適性進行綜合評判。

表1 針織物指標

3.1 模糊集合U、V

把影響調溫纖維針織物舒適性的指標：透氣性、保溫性、透濕性作為因素集合U=(U1，U2，…，Um)，其中m=3，即U=(透氣性，保溫性，透濕性)。把針織物個數7作為評價集合V=(V1，V2，…，Vp)，其中p=7，即V=(1#，2#，3#，4#，5#，6#，7#)。

3.2 隸屬度r與評價矩陣R

對于r取不同的方法，就有不同的模型，本次研究選用以下公式計算r：

(1)

式中，rij為R的元素，rij∈[0,1]；Xij為第j試樣，i項指標的測試值；Ximax為第i項指標的最大值；Ximin為第i項指標的最小值。

將表1中各針織物的測試值代入(1)式，可得到綜合評價矩陣R：

3.3 權重A

權重A是指透氣性、保溫性和透濕性因素對評價調溫纖維針織物的舒適性所起的作用大小。邀請多位具有一定權威性的高級職稱專家擔任評判人，每位專家對各評價因素進行打分，最終取平均值以確定權重因素A。

3.4 模型與綜合評價向量B

對于綜合評價向量B，有B=A*RT=(b1，b2，…，bm)，本文用如下模型進行計算：

(2)

織物的保暖性涉及到熱阻、傳熱系數、保暖率指標，屬于二級模糊綜合評價問題，計算時應先對保暖性的指標進行評價。

將保暖性的A和R代入式(1) 和式(2)得：

=(0.750 0 0.719 5 0.705 6 0.573 0

0.250 0 0.642 1 0.364 6)

將B保暖性代入R可得R*

將R*和A代入(1)和(2) 得B*

=(0.300 0 0.435 2 0.672 2 0.554 0

0.634 3 0.515 4 0.541 2)

對結果進行歸一化，得

=( 0.082 1 0.119 2 0.184 0 0.151 7

0.173 7 0.141 1 0.148 2)

4 結果和分析

從分析結果可以看出，B*中0.184最大，對應的針織物為3#，根據最大隸屬度原則，得出3#織物即滿針羅紋組織針織物的舒適性最好；5#織物即羅紋空氣層組織針織物的舒適性次之；1#織物即平針組織針織物的舒適性與其它六種針織物相比最差。各織物的舒適性從好到差分別是：滿針羅紋組織針織物>羅紋空氣層組織針織物>羅紋半空氣層組織針織物>畦編組織針織物>半畦編組織針織物>1+1羅紋組織針織物>緯平針組織針織物。

5 結論

使用調溫纖維混紡紗線開發7種調溫纖維針織物并測試影響其舒適性的3項指標，采用模糊數學處理，確定模糊集合，計算隸屬度與評價矩陣，再確定各項指標權重，建立模型并計算出綜合評價向量，并對結果進行歸一化，得出7種調溫纖維針織物舒適性能的綜合評價結果，結論為滿針羅紋組織的調溫纖維針織物是7種針織物中最為適合開發貼身穿著的產品。

[1] 董家瑞.Outlast空調纖維的性能及其應用[J].針織工業，2007，(3)：32-34.

[2] 張冬霞，郭鳳芝.相變材料在調溫服裝中的應用[J].針織工業，2007，(3)：28-31.

[3] 劉艷君，李素英，徐 軍.用模糊數學對羊毛衫性能進行綜合評判[J]，針織工業，2005，(1)：25-27.

[4] Yu Y L，Zhang Y H. Evaluating changes of cotton fiber performances in spinning using fuzzy math model[J]. Journal of Textile Research，2005，26(5)：34-36.

[5] 陳培根，胡 軍，鄭鵬程,等.模糊數學綜合評判法在織物熱濕舒適性評價中的應用[J].紡織科技進展，2006,(4)：23-24.

Fuzzy Comprehensive Evaluation Method for the Comfortability of Thermoregulation Knitted Fabric

CHEN Shao-fang, ZHANG Yu-hong

(School of Textile Engineering, Chengdu Textile College, Chengdu 611731, China)

Seven kinds of knitted fabrics were woven by flat knitting machine using thermoregulation fiber as raw materials. Three indexes affecting the knitted fabric comfortability were tested. Using fuzzy mathematics theory, a mathematical model about knitted fabric comfortability evaluation was set up. The fuzzy set, membership and evaluation matrix, index weight, model established, comprehensive evaluation vector and result normalized were discussed. The comprehensive evaluation of thermoregulation fabric comfortability was proceeded by calculating evaluation vector and analysis of the fuzzy information.

thermoregulation fiber; knitted fabric; comfortability; fuzzy evaluation

2015-04-24

成都紡織高等?？茖W校校級項目(2013fzlkb01)

陳紹芳(1983-)，男，江西贛州人，碩士，講師，主要從事針織新產品的研發及教學，E-mail：624977030@qq.com。

TS187

A

1673-0356(2015)04-0067-02