紡粘法非織造布舒適性能評價

丁偉++張元++王海娟

摘要：

本文對紡粘法非織造布的舒適性能進行了評價。通過對不同克重紡粘非織造布的保暖性、透氣性、透濕性及透水性結果采用灰色理論進行熱濕舒適性的綜合評判，探討作為一次性服裝材料使用，紡粘法非織造材料的舒適性要求。

關鍵詞： 紡粘法非織造布；舒適性能；灰色理論

舒適性是一個很廣泛的概念，它包含諸多因素，有穿著時的舒適性、手感的舒適性等，在此主要研究的是穿著舒適性。織物的穿著舒適性可分為熱濕舒適性、接觸舒適性等幾個方面，熱濕舒適性是指織物在人與環境的濕熱傳遞中能維持人體的體溫穩定，為人體正常生理機能創造良好條件，從而使人體保持舒適的感覺。濕傳遞性、熱傳遞性和透氣性三種因素對熱濕舒適性的影響是至關重要的[1-3]。本文研究對象為非耐久型紡粘服用非織造材料，主要作為一次性著裝，通常要與人體皮膚直接或間接接觸，因此討論其熱濕舒適性尤為重要。結合服用材料熱濕舒適性系統的特點，本文選用灰色理論來對非織造布進行熱濕舒適性的綜合評判，按照灰色近優綜合判定法對紡粘非織造布的舒適性進行綜合評價，該方法適用于指標間確切因果量化關系不明確，以及各指標之間關系還缺乏物理模型的情況，利用灰色理論的方法對灰色系統進行最優判定。

1 試驗部分

1.1 試驗材料

實驗所使用的材料為純滌綸紡粘法非織造布，軋點形狀均為方形，其規格見表1。

表1 紡粘法非織造布規格

1.2 灰色近優綜合評判方法

灰色近優綜合判定設有研究方案Mj，（j=1，2，3，…，m），考核指標Ci，（i=1，2，3，…，n），先將其按相應的行列排列，便得到灰矩陣Rn×m。

（1）

是第j個研究方案的第i個質量指標，是灰矩陣的灰元，然后將各個研究方案的各質量指標數據輸入，也即對上述灰矩陣及各個灰元進行白化處理，即得到白化灰矩陣。

（2）

是第j個研究方案的第i個質量指標實測值（即白化灰元值）。由于上述白化灰矩陣中的各個白化灰元值不統一，難以進行具體的計算，所以必須進行無量綱處理，即把各個白化灰元值映射到[0，1]區間，實質也就是以各個白化灰元的效果測度來取代白化灰元值，即得到決策矩陣或近優白化灰矩陣。

（3）

是第j個研究方案的第i個質量指標的效果測度。效果測度實際上就是關聯度，從關聯度的角度看效果測度有時間序列測度和單點效果測度。在一般工程領域內通常采用單點效果測度。單點效果測度又分為上限效果測度、下限效果測度和中心效果測度。對于越大越優型指標采用上限效果測度，越小越優型指標采用下限效果測度，而對適中型指標則采用中心效果測度。各類效果測度可按下述方法確定：

上限效果測度： （4）

式中：

下限效果測度： （5）

式中：

中心效果測度： （6）

式中：μmax、μmin、μ0分別為指定作為參考的最大值、最小值和適中值。

通過以上效果測度的逐一計算，完成了白化灰元向[0，1]區間的映射，并獲得近優白化灰矩陣。近優白化灰矩陣只能對各個方案進行參數的近優比較，為了進行方案的整體比較，則需進行近優度計算，并列出近優度白化灰元行矩陣：

（7）

將按上式計算的各方案的近優度進行排序，近優度越接近1，方案越好。由此判定可能的最好方案、次好方案等等。以上是單目標近優判定，若要對多目標進行判定就要采用多目標綜合判定問題。

解決多目標綜合判定的關鍵問題是由N個單目標的效果測度構筑多目標的綜合效果測度，并由N個單目標的近優白化灰矩陣構筑多目標的近優綜合白化灰矩陣。

設

（8）

為第k個單目標的近優白化灰矩陣，其中為第k個單目標第j個研究方案的第i個質量指標的效果測度，且k=1，2，3，…，N，i=1，2，3，…，n，j=1，2，3，…，m。

則綜合效果測度為： （9）

近優綜合白化灰矩陣為：

（10）

相應的綜合近優度白化灰元行矩陣：

（11）

按上式計算的多目標的各方案的近優度進行排序，即可得到符合多目標要求的最佳方案[4-5]。

用灰色近優綜合判定方法，計算工作量小，無大樣本要求，也不要求指標的權重，從而避免了對分析結果的人為干預，特別是指標數很多的時候，更適合使用。

2 紡粘法非織造布的舒適性綜合評判及分析

本課題研究的薄型紡粘非織造材料主要用作一次性服用產品，因此要具有良好的舒適性，需滿足以下要求：材料具有良好的保暖性或涼爽性，較好的透氣性，良好的透濕性，適度的透水率。

進行綜合評判，選取的評判指標應該具有代表性、獨立性、指標可行性，選擇的指標體系能綜合反映對象各方面的特性特征等。而在實驗中，有的表征指標具有重復性，故在此主要選用保溫率、透氣量、透濕量和透水率作為評判指標以便對非織造材料的靜態舒適性作出近優評判。

表2為紡粘非織造試樣的評判指標數據。

在室溫環境時，靜態舒適性的評價標準為：保溫率較大為好、試樣非顯汗時的透氣量適度為好，透濕量較大為好，透水率適度為好，把6種試樣的評判指標數據映射到[0，1]區間，列出相應的近優白化灰矩陣如下。

然后計算各試樣指標的近優度，列出近優度白化灰元行矩陣如下。

通過試樣近優度白化灰元從大到小排序，可以得到在室溫環境下，紡粘非織造布舒適性的優劣順序為：S4> S3> S2> S1> S5> S6 。

3 結論

熱濕舒適性最好的試樣克重為50g/m2。選用紡粘法非織造面料制作一次性服用產品時，如果僅考慮熱濕舒適性能，那么應優先選用克重為50g/m2的面料。

參考文獻：

[1]邱冠雄.針織服裝穿著舒適性的研究綜述[J].針織工業，1990，（2）：46.

[2]李創，張元明.紡織品的動態熱濕舒適性研究[J].上海紡織科技，2001，（5）：55.

[3]尹繼亮，唐世君.服裝穿著熱濕舒適性的評價方法[J].北京紡織，2000，（6）：55.

[4]萬振江，王朝暉.提高針織物服用性能途徑的研究[J].北京紡織，1999，（2）：38.

[5]萬振江，仝攀瑞，何碧霞.緯編針織物接觸舒適性能的測試與研究[J].針織工業，1999，（5）：54.

（作者單位：山東省纖維檢驗局）