蘆薈改性黏膠纖維織物熱濕舒適性的模糊綜合評(píng)判

摘 要：蘆薈改性黏膠纖維織物常應(yīng)用于服裝和家用紡織品領(lǐng)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(duì)象，測(cè)試其保溫率、透氣率、透濕量和吸水率4個(gè)指標(biāo)，并運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)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(píng)價(jià)。結(jié)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(wú)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(guān)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(píng)判

中圖分類(lèi)號(hào)：TS157

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：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(hù)膚再生纖維素纖維[1]，該纖維的吸濕導(dǎo)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(xiàn)可用于開(kāi)發(fā)針織和機(jī)織織物[5-7]，這些織物被廣泛應(yīng)用在床上用品、內(nèi)衣、襯衫、醫(yī)藥敷料等領(lǐng)域[8-10]?？椢镒鳛槿梭w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(duì)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(zhuān)家學(xué)者所廣泛關(guān)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(guò)測(cè)試保溫性、透濕性、透氣性和吸水性，并進(jìn)行對(duì)比分析，以便對(duì)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(píng)價(jià)。若試驗(yàn)樣品的規(guī)格與結(jié)構(gòu)參數(shù)完全相同，僅選用不同的原料，雖然能給研究帶來(lái)便利，但是研究的實(shí)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(jié)構(gòu)參數(shù)均有差異的試驗(yàn)樣品來(lái)進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，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(píng)價(jià)法是運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)對(duì)受到多種因素制約的織物熱濕舒適性做出一個(gè)綜合性的評(píng)價(jià)，能客觀(guān)反映出織物的綜合性能[13]。模糊綜合評(píng)價(jià)法所得結(jié)果清晰且具有可比性、可信度高，因此，運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)織物熱濕舒適性的優(yōu)劣做出綜合評(píng)價(jià)是比較合適的[14]。

1 織物與測(cè)試

1.1 織物與準(zhǔn)備

6種織物均為大貨樣，測(cè)試前必須對(duì)織物進(jìn)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(cè)試結(jié)果，并按照GB/T 6529—2008《紡織品 調(diào)濕和試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)大氣》進(jìn)行預(yù)調(diào)濕和調(diào)濕。織物規(guī)格與結(jié)構(gòu)參數(shù)見(jiàn)表1所示，織物實(shí)物見(jiàn)圖1所示。

1.2 織物熱濕舒適性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)果

保溫率測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)采用GB/T 11048—1989《紡織品 保溫性能試驗(yàn)方法》，每款織物取3塊試樣，試樣尺寸為30 cm×30 cm，測(cè)試設(shè)備采用YG606L型平板式保溫儀;透氣率測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)采用GB/T 5453—1997《紡織品 織物透氣性的測(cè)定》，試驗(yàn)面積一般為20 cm2，織物試樣兩側(cè)的壓力為100 Pa，在同一樣品的不同部位重復(fù)測(cè)定10次，測(cè)試設(shè)備采用YG（B）461D型數(shù)字式透氣儀;透濕量測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)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(cè)試設(shè)備為YG501N型織物透濕試驗(yàn)箱;吸水率測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)則采用GB/T 21655.1—2008《紡織品 吸濕速干性的評(píng)定 第1部分 單項(xiàng)組合試驗(yàn)法》，每款織物裁取5塊試樣，每塊試樣的尺寸為10 cm×10 cm，測(cè)試設(shè)備為試樣懸掛裝置?？椢餆釢袷孢m性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2所示。

2 織物熱濕舒適性能的模糊綜合評(píng)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(biāo)表征不相同，測(cè)試數(shù)據(jù)量少且數(shù)據(jù)分布無(wú)規(guī)律，難以根據(jù)某一項(xiàng)熱濕舒適性指標(biāo)對(duì)織物性能進(jìn)行綜合評(píng)判，不同的用途和環(huán)境，對(duì)織物的熱濕舒適性要求是有差異的[15]，為此，本文運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)6種織物的熱濕舒適性指標(biāo)進(jìn)行模糊綜合評(píng)判。

2.1 構(gòu)建因素集

構(gòu)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(píng)判集

為便于比較，應(yīng)將單位、數(shù)量級(jí)不同指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化或歸一化處理，運(yùn)用式（1）[14]將保溫率、透氣率、透濕量、吸水率等指標(biāo)壓縮在[0，1]閉區(qū)間內(nèi)。

Ri=Ui-UiminUimax-Uimin（1）

式中：Ri為標(biāo)準(zhǔn)化值;Ui為第i個(gè)熱濕舒適性指標(biāo)測(cè)試數(shù)據(jù);Uimin為第i個(gè)熱濕舒適性指標(biāo)測(cè)試的最小數(shù)據(jù);Uimax為第i個(gè)熱濕舒適性指標(biāo)測(cè)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(fù)相關(guān)，所以保溫率的標(biāo)準(zhǔn)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(guān)，所以保溫率的標(biāo)準(zhǔn)化值為Ri

若織物用于夏季服裝和家紡織物，經(jīng)計(jì)算得到的評(píng)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(jì)算得到的評(píng)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(quán)重系數(shù)計(jì)算

為使權(quán)重系數(shù)更加準(zhǔn)確和實(shí)用。權(quán)重系數(shù)A征求了15名高校紡織專(zhuān)業(yè)教師、紡織企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)員和消費(fèi)者的意見(jiàn)，然后經(jīng)加權(quán)而得。采用10分值，按其重要性進(jìn)行積分，然后經(jīng)加權(quán)而得，織物各項(xiàng)熱濕舒適性能得分情況見(jiàn)表3所示。

由表3計(jì)算各項(xiàng)總得分，得出權(quán)重系數(shù)集A=（0.24，0.28，0.25，0.23），從表3所得的權(quán)重系數(shù)來(lái)看，高校紡織專(zhuān)業(yè)教師、紡織企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)員和消費(fèi)者的意見(jiàn)對(duì)熱濕舒適性指標(biāo)基本一致，都認(rèn)為重要。

2.4 綜合判定結(jié)果

根據(jù)綜合判定值B=A·R評(píng)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(xiàn)線(xiàn)密度、織物經(jīng)緯密、織物組織等。從上述評(píng)判結(jié)果看，彈力色織布的熱濕舒適性能是最好的，這主要是因?yàn)樵摽椢锝M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(shí)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(jìn)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(jié)雙層組織，增加了布身厚度，保溫率增加，但是氣體、液體透過(guò)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(jié) 論

a）按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)6中織物的保溫率、透氣率、透濕量和吸水率等指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試結(jié)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(gòu)建由保溫率、透氣率、透濕量、吸水率等4個(gè)因素組成的因素集，根據(jù)不同用途將測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化或歸一化處理，經(jīng)計(jì)算得到評(píng)判矩陣式，在征求了15名高校紡織專(zhuān)業(yè)教師、紡織企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)員和消費(fèi)者的意見(jiàn)后，經(jīng)加權(quán)計(jì)算出權(quán)重系數(shù)集A=（0.24，0.28，0.25，0.23）。

c）將評(píng)判矩陣式與權(quán)重系數(shù)集相乘對(duì)6織物的熱濕舒適性能進(jìn)行綜合評(píng)定，其結(jié)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(wú)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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