模糊數學方法評價羽絨服面料的服用性能

梁金炎，劉裕文

（1.廣州纖維產品檢測研究院，廣東 廣州 511447；2.深圳市鹽港中學，廣東 深圳 518083）

模糊數學方法評價羽絨服面料的服用性能

梁金炎1，劉裕文2

（1.廣州纖維產品檢測研究院，廣東 廣州 511447；2.深圳市鹽港中學，廣東 深圳 518083）

以市場上流行的幾款滌綸及錦綸材料的羽絨服面料作為研究對象，根據現行國家標準分別測試服裝面料的透氣性、透濕性、表面抗濕性、抗折皺、硬挺、起毛起球、斷裂強力等7種性能，并利用模糊數學中的多因素評判對羽絨面料進行綜合評判，確定較佳的羽絨服用面料。

羽絨面料；性能；測試；服用性；模糊綜合評判

近年來，隨著人民生活條件的不斷改善，人民對服裝的質量要求越來越高，從起初的舒適性不斷的向功能化和智能化方向發展[1]。羽絨服裝，是北方地區人民御寒的必備服裝，由于其不僅具有防風、防水、保暖的功能，而且還具有透氣透濕、舒適保暖等功能，一直廣受大家的青睞[2]。然而，目前對于其質量的評定方法主要有主觀和客觀兩個方面。主觀評定，主要受個人的喜好、素養、年齡等主觀方面的影響，缺乏公正公平[3]。而在客觀方面，目前大部分仍然停留在面料的單項性能評價，其結果不能作為服裝的綜合性能評價[4]。

因此，本課題擬通過對市場上選購的6種熱銷羽絨服的各方面性能進行測試，包括透氣性、透濕性、表面抗濕性、抗折皺、硬挺、起毛起球、斷裂強力等7個方面，再引入模糊數學中的模糊綜合評判的方法[5]，選出最優的面料。能給面料一個綜合的服用性指標，不僅能為消費者提供消費指導，而且還可以從整體上把握織物的綜合服用性，進而督促生產者有的放矢，提高產品質量。

1 試驗

1.1 主要材料和儀器

材料：市場選購6種熱銷的羽絨服面料，具體參數如表1所示。

儀器：YG461E數字式透氣量儀，YG751B型電腦式恒溫恒濕箱，Y813織物沾水度測定儀，YG026H型多功能電子織物強力機，YG541B型織物折皺彈性儀，YG502B起毛起球儀，YG(B)022D自動硬挺度實驗儀。

表1 羽絨服面料基本結構參數

1.2 服用性能的測試

本實驗測試了以上實驗面料的基本服用性能，包括織物的透氣性、透濕性、防水性、拉伸性能、抗折皺、起毛起球性和硬挺性能。其中，織物透氣性能的測定采用GB/T 5453-1997[6]的方法，透濕性能的測定采用GB/T 12704.1-2009[7]的方法，防水性能的測定采用GB/T 4745-2 012[8]的方法，斷裂強力的測定采用GB/T3923.1-2013[9]的方法，折痕回復性的測定采用GB/T3819-1997[10]的方法，起毛起球性能的測定采用GB/T 4802.1-2008[11]的方法，彎曲硬挺度的測定采用GB/T 7689.4-2013[12]的方法。

1.3 服用性能模糊綜合評判

由于服裝性能的影響因素頗多，很難根據個別因素對其性能進行評價，為此，本課題組引入模糊數學的多因素評判，即采用模糊綜合評判中的多級綜合評判方法對織物服用性能進行綜合分析。

評判的基本步驟如下：

（1）確定評價對象的因素集

U={u1， u2， ……un}

（2）數據的預處理

為方便數據的分析與比較，將各指標的實驗數據進行標準化中的均值化處理。

Xij：處理前的原始數據；

X′ij：標準化處理后數據；

σj：各列數據標準方差；

（3）根據樣本情況按照列選擇轉換隸屬函數

當性能的數值越大越好時，使用公式 （2）進行轉換，當性能的數值越小越好時，使用公式 （3）進行轉換。

xi：表中的每一個數值；

xmax：一列數值中的最大值；

xmin：一列數值中的最小值；

（4）確定權重系數A

在評判過程中要涉及到諸因素的權重，記為A={a1，a2，…an}。一般情況下，權重A要求滿足為了避免多因素而造成的模型失效，采取了 “加權平均型”綜合評判的方法，引入了以下的模型為對m個數在⊕運算下進行求和，⊕為矩陣A與矩陣R相乘運算。

（5）確定模糊綜合評判的結果B

判斷結果B=AR，B為可供分析評判的綜合評判向量。

2 結果與討論

2.1 羽絨服面料的服用性能測試結果

根據國家標準要求的方法，對各面料的服用性能進行測試，每個實驗項目測試多次，并以其平均值作為結果，記錄于表2。其中，表面抗濕性和起毛起球性能，將國標級數換算成AATCC等級。并通過計算求出各項測試結果的平均值tj和標準方差σi。

表2 羽絨服面料服用性能測試結果

由表2可知，不同面料在不同方面的性能測試上的結果相差非常大，沒有一個統一的趨勢，非常難于辨別其質量優異程度，因此，嘗試尋找一個能表達其綜合性能指標非常重要。

2.2 評價矩陣R的建立

依據1.3中的模糊綜合評判步驟，先將表2中的1#～6#樣的各項性能測試結果建立成一個矩陣。根據羽絨服面料對服用性能的要求，對于透氣性能的值越小性能越好，而透濕性能、表面抗濕、起毛起球、抗折皺、硬挺性、斷裂強力的值為越大越好。因此，將數據進行標準化處理后，再選擇其相應的隸屬函數，從而得到判斷矩陣R。以下是判斷矩陣的轉置矩陣RT。

2.3 權系數向量A的確定

以羽絨服面料自身性能特點和羽絨服性能市場調查為基礎確定服用指標的權重分配如表3。羽絨服面料的各項性能一階模糊評判的權重系數如下：

（1）舒適性指標 （透氣性能、透濕性能、表面抗濕）的權重系數為：A1=（0.2 0.15 0.15）

（2）美感指標 （起毛起球、抗折皺、硬挺性）的權重系數為：A2=（0.12 0.09 0.09）

（3）耐用性指標 （經向斷裂強力、緯向斷裂強力）的權重系數為：A3=（0.1 0.1）

那么，綜合服用性能二階模糊評判的權重系數 {舒適性指標，美感指標，耐用性指標}為：

A= （A1A2A3）， 即

A= （0.2 0.15 0.15 0.12 0.09 0.09 0.1 0.1）

表3 服用性能權重表

2.4 計算評價結果B

綜合判定結果為：B=AR

B=(0.7407 0.7229 0.3218 0.5299 0.5742 0.4930)

根據這個結果，再選用模糊識別中的最大隸屬原則I進行評判。因此，面料綜合服用性能的排序為：1#＞2#＞5#＞4#＞6#＞3#，表明1#試樣的綜合服用性能最佳，也是本次研究的這幾塊面料中受歡迎程度最高，其次是2#試樣和5#試樣。

3 結論

為解決羽絨服面料質量差異的優異評價問題，嘗試引入了模糊數學中的綜合評判方法，對市面上選用的幾款熱銷面料進行分析和評判，最終得出在這6款面料的綜合評價結果為1#＞2#＞5#＞4#＞6#＞3#，這與市面上大眾對其的熱愛程度基本相符。本次實驗研究的方法的使用，對于企業生產的產品質量評價具有一定的指導作用，可推廣到服裝、紗線、纖維的生產工藝上，為更好的產品生產提供參考。

[1] 朱一帆.服裝業未來的智能化發展趨勢 [J].現代裝飾 (理論)，2011 （2）:26-27.

[2] 吳清萍，郭曼.羽絨服裝文化初探 [J].武漢科技學院學報，2007（8）:12-15.

[3] 呂海榮，楊彩云.玄武巖阻燃防護服面料服用性能測試與分析 [D].天津:天津工業大學，2010.

[4] 洪水源.紡織品材料觸感特性客觀測試與評價指標體系研究 [D].浙江:中國計量學院，2014.

[5] 梁保松，曹殿立 .模糊數學及其應用 [M].北京:科學出版社，2007.

[6] 全國紡織品標準化技術委員會.紡織品 織物透氣性的測定:GB/T 5453-1997[S].北京:中國標準出版社，1997:12.

[7] 全國紡織品標準化技術委員會基礎標準分會.紡織品織物透濕性試驗方法 第1部分：吸濕法:GB/T 12704.1-2009[S].北京:中國標準出版社，2010:1.

[8] 全國紡織品標準化技術委員會.紡織品 防水性能的檢測和評價 沾水法:GB/T 4745-2012[S].北京:中國標準出版社，2013:6.

[9] 全國紡織品標準化技術委員會基礎標準分會.紡織品織物拉伸性能 第1部分：斷裂強力和斷裂伸長:GB/T 3923.1-2013[S].北京:中國標準出版社，2014:5.

[10] 全國紡織品標準化技術委員會.紡織品 織物折痕回復性的測定回復角法:GB/T 3819-1997[S].北京:中國標準出版社，1997:12.

[11] 全國紡織品標準化技術委員會基礎標準分會.紡織品 織物起毛起球性能的測定 第一部分：圓軌跡法:GB/T 4802.1-2008[S].北京:中國標準出版社，2009:3.

[12] 全國玻璃纖維標準化技術委員會.增強材料 機織物試驗方法 第4部分:彎曲硬挺度的測定:GB/T 7689.4-2013[S].北京:中國標準出版社，2014:8.

Abstract:A few down jacket fabrics made of polyester or polyamide,bought from market,were researched.According to national standards,the performance of down jackets,including air permeability,moisture permeability,surface wet resistance,crease resistance,softness,pilling and breaking strength,were investigated.Multi-factor comprehensive evaluation of fuzzy mathematics was applied to the evaluation of down jacket fabric to determine the overall performance.

Keywords:down jacket fabrics,wearability test,fuzzy comprehensive evaluation

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《化纖與紡織技術》編輯部

APPLICATION OF FUZZY-MATHEMATICS IN PERFORMANCE EVALUATION OF DOWN JACKET FABRIC

LIANG Jin-yan1,LIU Yu-wen2
(1.Guangzhou Fiber Product Testing and Research Institute,Guangzhou Guangdong 511447,China；2.Yangang Middle School,Shenzhen Guangdong 518083,China)

T101.923

A

10.3969／j.issn.1672-500x.2017.03.007

1672-500X(2017)03-0033-04

2017-05-23

梁金炎 （1988-），男，廣東開平人，工程師，主要研究方向為紡織品檢驗。