生物質(zhì)材料“茶木”的視覺印象以及喜好度研究

尾方藝人 高品

摘要：該研究著眼于生物質(zhì)材料中的茶廢棄物，研究視覺印象得分的提高是否說明喜好度的提高。用PHOTOSHOP對(duì)實(shí)驗(yàn)圖像進(jìn)行“再設(shè)計(jì)”。采用李克特量表進(jìn)行印象評(píng)價(jià)。采用正規(guī)化順位法，配對(duì)樣本T檢驗(yàn)，來分析實(shí)驗(yàn)樣本在喜好度上是否存在顯著差異。某些視覺印象得分有所提升，但并沒有使得樣本的喜好度得到提升。圖像視覺印象的提升并不一定代表喜好度的提升，應(yīng)對(duì)于視覺印象與喜好度進(jìn)行定量分析以確定其具體的影響程度。

關(guān)鍵詞：生物質(zhì)材料;茶廢棄物;茶木;喜好度;視覺印象

中圖分類號(hào)：TB472

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1003-0069（2020）03-0062-04

引言

生物質(zhì)材料相較于傳統(tǒng)的高分子材料具有綠色環(huán)保，原料可再生以及可生物降解的特性，因此被稱為實(shí)現(xiàn)循環(huán)型社會(huì)所不可或缺的，21世紀(jì)的核心材料[1]。但是，目前的諸多生物質(zhì)材料都存在著例如廉價(jià)、易破損、視覺上同質(zhì)化嚴(yán)重等問題。以茶產(chǎn)業(yè)為例，隨著茶葉產(chǎn)量不斷提升，機(jī)械化采茶技術(shù)的廣泛運(yùn)用，茶廢棄物的處理也成為越來越不可忽視的問題。對(duì)茶廢棄物進(jìn)行成型再利用，可以使這種材料具有一定的使用功能。此外，提升茶廢棄物材料的視覺印象，可以借由材料感性價(jià)值的提升從，而提高茶廢棄物的附加值，同樣也可以為生物質(zhì)材料的發(fā)展提供可行途徑。

一、研究背景及目的

人類即將面臨溫室效應(yīng)、環(huán)境惡化、石油缺乏等問題，這促使生物質(zhì)資源的應(yīng)用成為了現(xiàn)如今重要的課題。其中，生物質(zhì)基材料（Bio-based;Materials，以下簡稱BBM）作為生物質(zhì)資源的一部分，具有可代替化石燃料且可再生的作用，是本論文的研究重點(diǎn)。BBM從廣義上來講是指利用生物質(zhì)資源制成的工業(yè)制品或原料。現(xiàn)在通常意指利用稻殼、秸稈、竹等可再生資源作為原料制作而成的新型材料以及化學(xué)制品【2】。

現(xiàn)階段和BBM相關(guān)的研究主要集中在兩個(gè)方面。其一是作為填充物與塑料混合備制生物基復(fù)合材料【3-5】。其二是利用材料本身物理及化學(xué)特性備制一種新型的生物質(zhì)基材料【6-8】。當(dāng)然，除了研究領(lǐng)域的成果以外，也能看諸如回收紙漿包裝、木質(zhì)纖維板等被廣泛使用的事例。

但是，目前的諸多的BBM材料都存在著廉價(jià)、易破損、視覺上同質(zhì)化嚴(yán)重的問題。木質(zhì)刨花、纖維以及稻谷類材料自身多為細(xì)小的碎片狀，加工后期表面的肌理也沒有天然木質(zhì)材料那樣均勻規(guī)則。這種不規(guī)則性雖然不會(huì)影響其使用性能，但卻降低了人們對(duì)其的印象評(píng)價(jià)。就好像是形狀不規(guī)則的水果往往不會(huì)受到消費(fèi)者的歡迎一樣，即使這些水果與外形光鮮亮麗的水果一樣美味。現(xiàn)階段的BBM材料大多數(shù)仍處于研究階段，一經(jīng)推出便獲得商業(yè)上成功的案例實(shí)在少之又少。如同塑料一樣，在塑料這種材料剛出現(xiàn)時(shí)起，便被認(rèn)為是廉價(jià)、劣質(zhì)以及不真實(shí)的代名詞。雖然塑料的發(fā)明對(duì)于各領(lǐng)域都有著舉足輕重的作用，但在當(dāng)時(shí)，塑料并不是一種令人滿意的制品。這種情況直到19世紀(jì)50年代才得以緩和。在當(dāng)時(shí)，特百惠公司開發(fā)出了一種靈活、輕便并帶有柔軟觸感的塑料材料，不僅具備塑料的物理特性而且給用戶帶來了一種區(qū)別于以往的全新的體驗(yàn)。這也使得特百惠的產(chǎn)品迅速風(fēng)靡千家萬戶。基于特百惠的事例，ElvinKarana等人[7]提出了MaterialDrivenDesign（MDD）這一想法，他們認(rèn)為新材料不僅該滿足功能性，還應(yīng)該具有有意義的用戶體驗(yàn)。

現(xiàn)有關(guān)于BBM的研究中，雖然能看到BBM相關(guān)成型技術(shù)以及降解性相關(guān)的研究，但是除了竹材這種常見材料以外，關(guān)于提高BBM印象評(píng)價(jià)的研究卻十分少見。此外，在關(guān)于提高印象評(píng)價(jià)的研究中，研究者們雖然分析了材料的各構(gòu)成要素對(duì)于印象評(píng)價(jià)以及喜好度的影響，但是印象評(píng)價(jià)的提高是否能直接代表喜好度的提高或者起到相反效果，這一點(diǎn)仍然需要證明。并且，目前并沒有研究關(guān)于如何提高茶廢棄物相關(guān)材料的印象評(píng)價(jià)。因此，本論文著眼于茶廢棄物材料的視覺特征，對(duì)現(xiàn)有的樣本圖像進(jìn)行改進(jìn)并進(jìn)行印象評(píng)價(jià)和喜好度排序?qū)嶒?yàn)，以分析視覺上的變化對(duì)于印象評(píng)價(jià)以及喜好度的影響。

二、“茶木”概念的形成

筆者在生物質(zhì)材料研究方面，針對(duì)茶廢棄物這種天然的植物纖維材料進(jìn)行了研究。茶葉在近幾年一直呈現(xiàn)持續(xù)上升的趨勢(shì)，雖然提高茶葉產(chǎn)量，發(fā)展茶葉經(jīng)濟(jì)對(duì)產(chǎn)茶國的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著諸多好處，但是隨著茶葉產(chǎn)量的提高、機(jī)械化大規(guī)模采茶技術(shù)的進(jìn)步，生產(chǎn)過程中的茶廢棄物的處理也成為了一個(gè)不可忽視的問題。

如圖1所示，茶廢棄物（茶梗與茶渣）含有豐富的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、茶氨酸、茶蛋白、茶多酚、茶多糖、咖啡堿、茶色素、茶皂素、維生素、微量元素等有用成分，是一種天然的植物纖維原材料。因此茶廢棄物作為生物質(zhì)材料的一種理應(yīng)在研究領(lǐng)域受到同樣的重視。

在以往的研究中雖然對(duì)茶廢棄物在生物質(zhì)材料、化工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域進(jìn)行了各種研究嘗試也具有一定的研究結(jié)果，但也存在著研究涉及范圍相對(duì)單一的問題。比如，研究者們著重研究了茶梗、茶渣等廢棄物在加工成型后的力學(xué)強(qiáng)度。

但是，卻沒有分析過這些材料在廢棄時(shí)的降解性問題。此外，作者調(diào)查了中國知網(wǎng)、日本學(xué)術(shù)搜索CiNii以及谷歌學(xué)術(shù)等搜索引擎，也沒有發(fā)現(xiàn)任何茶廢棄物與人們生活相關(guān)的產(chǎn)品開發(fā)及設(shè)計(jì)的研究。

因此，作者針對(duì)茶廢棄物在這一部分的空缺進(jìn)行了研究。到目前為止，作者研究了茶廢棄物中茶渣與茶梗的成分上的不同對(duì)于力學(xué)強(qiáng)度的影響，通過力學(xué)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，茶梗材料成型后其強(qiáng)度符合中國人造板材國家標(biāo)準(zhǔn)。而茶渣力學(xué)強(qiáng)度較低應(yīng)將其應(yīng)用于對(duì)于力學(xué)強(qiáng)度不高的產(chǎn)品加工當(dāng)中。此外，作者也研究了來自于不同種類茶樹的茶梗其成型后力學(xué)強(qiáng)度的不同。基于上述研究，作者提出了“茶木”這一概念

“茶木”一詞拆分開來看包含了“茶”與“木”兩個(gè)要素，其概念本意是指利用在生產(chǎn)加工過程中產(chǎn)生的各類茶廢棄物，經(jīng)過再加工成為新的產(chǎn)品如圖2所示，從而達(dá)到“以茶代木”的作用。而在研究中發(fā)現(xiàn)，茶廢棄物不僅可以通過再加工使材料達(dá)到可以代替木材使用的強(qiáng)度，還可以利用茶纖維制作紙張。此外，還可以作為填充物與塑料混合備制可生物降解的復(fù)合型材料。因此“茶木”的概念也不僅限于代替木材而延伸出了更多加工領(lǐng)域體現(xiàn)了材料多樣性的加工潛力。

3.原始樣本組。該組材質(zhì)本身具有高明度與高飽和度的特點(diǎn)，從圖6b中顯示，該組在溫暖因子中的評(píng)價(jià)最高而舒適因子中的評(píng)價(jià)低于2組中的樣本2并且略低于1組中樣本8，在華麗因子方面的評(píng)價(jià)中，該組樣本評(píng)分均低于再設(shè)計(jì)（1組）的樣本。因此可以證明，具有高飽和度與明度的材質(zhì)在溫暖方面的評(píng)價(jià)較高，在華麗方面評(píng)價(jià)較低。

（三）喜好度分析。根據(jù)順位得分合計(jì)值的情況，樣本3的得分處于第一位（合計(jì)118;均值5.9），樣本7為最后一位（合計(jì)55;均值2.75）。各樣本按照順位得分，從高到低的排序情況為：樣本3>樣本5>樣本1>樣本2>樣本4>樣本8>樣本6>樣本7。從這里得出的結(jié)果來看，經(jīng)過再設(shè)計(jì)的樣本中除了樣本3順位有所提高以外，其余三個(gè)樣本在順位得分上均低于原始樣本。

但是，這種順位的判斷形式可信賴度低并且不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。因此，為了分析各樣本之間是否具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，本研究參考了前田光弘[13]在其研究中使用的正規(guī)化順位法，既將各順位得分進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化（正規(guī)化）處理，之后對(duì)各樣本分別使用配對(duì)樣本T檢驗(yàn)求出各樣本之間存在怎樣的差異。

其結(jié)果如圖7所示，樣本3雖然處在喜好度的最前端，但與樣本5、1、2并無具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的顯著性差異（P>0.05），因此也無法否定樣本3的位置會(huì)被其他幾個(gè)樣本替換的可能性。此外，從表中可以看到樣本3、5、1在喜好度評(píng)分上要顯著高于樣本8、6、7（具有顯著性差異）。其中樣本3雖然是再設(shè)計(jì)樣本，但樣本5與1均為原始樣本。相對(duì)的，樣本7與8同為再設(shè)計(jì)樣本但在喜好度上不升反降。

為進(jìn)一步判別再設(shè)計(jì)組（樣本3、4、7、8）與原始樣本組（樣本1、2、5、6）的差異，對(duì)兩組樣本的喜好度得分分別進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。經(jīng)分析，除樣本5與8在設(shè)計(jì)前后具有顯著差異外（P<0.05），其余三組樣本均沒有顯示出明顯差異。并且降低飽和度并添加了茶葉紋理的樣本8在喜好度評(píng)分上并沒有得到提升，反而是顯著低于原始樣本5。

結(jié)合上一節(jié)對(duì)于各樣本的印象評(píng)價(jià)再次進(jìn)行分析，在喜好度順位排行第一的樣本3（再設(shè)計(jì)樣本），相對(duì)于其原始樣本（樣本2），其印象評(píng)價(jià)得分在第二、三軸（舒適、溫暖因子）上有提升，但在第一軸（華麗因子）上反而下降。另一方面，樣本8（再設(shè)計(jì)樣本）相比起原始樣本（樣本5），其印象評(píng)價(jià)的得分在第一、二軸上均有提高，第三軸上要低于其原始樣本。由此來看，印象評(píng)價(jià)得分的提高并不一定代表喜好度順位的提高。此外，在印象評(píng)價(jià)得分中可能存在著對(duì)于喜好度具有負(fù)面影響的因子。也就是說，隨著負(fù)面影響因子得分的提高，其樣本的喜好度可能會(huì)隨之降低。

（四）印象與喜好度的關(guān)系。

在上文的結(jié)果中指出，印象評(píng)價(jià)的提升并沒有推動(dòng)喜好度的提升。并且可能存在有負(fù)面印象的要素。在這里，本研究采用相關(guān)分析方法進(jìn)行進(jìn)一步分析。相關(guān)分析是指研究一個(gè)變量與另一個(gè)變量之間相關(guān)方向和密切程度的統(tǒng)計(jì)分析方法，在本研究中，該分析方法被用于探尋印象評(píng)價(jià)和喜好度之間的關(guān)系。

上文通過因子分析對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了降維處理，整理出了華麗、舒適以及溫暖三個(gè)因子。因此，在這里我們將三個(gè)因子分別于喜好度進(jìn)行線性相關(guān)分析，求其皮爾遜（pearson）相關(guān)系數(shù)。分析結(jié)果如表2所示，雖然通過數(shù)據(jù)并沒有發(fā)現(xiàn)三個(gè)因子與喜好度存在強(qiáng)相關(guān)性（P>0.05），但從表中也可以看出三個(gè)因子與喜好度呈現(xiàn)出不同的相關(guān)關(guān)系，其中華麗因子與喜好度呈負(fù)相關(guān)而其他兩個(gè)因子呈不同程度的正相關(guān)關(guān)系。相關(guān)系數(shù)為負(fù)數(shù)時(shí)表示二者具有反方向的影響，也就是說提高華麗因子的印象反而有可能造成喜好度的下降。

結(jié)合上文對(duì)于印象評(píng)價(jià)以及喜好度的研究，如再設(shè)計(jì)樣本4、8，相對(duì)于其原始樣本（樣本1、5）在華麗因子得分上都有所提高，在舒適因子中無明顯提高，而在溫暖因子中有明顯下降。體現(xiàn)在喜好度得分上，再設(shè)計(jì)樣本4、8低于樣本1、5，因此不能排除印象評(píng)價(jià)對(duì)于喜好度存在負(fù)面影響的可能性。

結(jié)語

本論文在引言部分中提到了印象評(píng)價(jià)提高是否能夠代表喜好度提升這一疑問，通過上述研究得出的結(jié)果是，改變圖像的色相、飽和度以及添加紋理確實(shí)會(huì)影響其印象評(píng)價(jià)的，但并不意味著印象評(píng)價(jià)的提高直接代表喜好度的提高。想要有效提高喜好度應(yīng)該進(jìn)一步分析印象評(píng)價(jià)語喜好度的影響關(guān)系。此外，本論文只使用Photoshop軟件對(duì)圖像進(jìn)行了簡易的調(diào)整，并沒有深入分析構(gòu)成圖像各要素?cái)?shù)據(jù)與印象評(píng)價(jià)的具體關(guān)系。在接下來的研究中將詳細(xì)分析各圖像構(gòu)成要素對(duì)于印象評(píng)價(jià)的影響程度以及印象評(píng)價(jià)對(duì)于喜好度的影響程度。

本研究從視覺的角度利用廢棄物人造材料的圖片討論了，提高其感性評(píng)價(jià)的方法。在今后的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中將考慮利用實(shí)物作為研究樣本，從視覺以及觸覺兩個(gè)角度入手，分析人們對(duì)材料的感性評(píng)價(jià)，并為以后高附加值人造材料的開發(fā)提供理論基礎(chǔ)。

基金項(xiàng)目：JSPS;KAKENHI;Grant;Number;JP19H04413。

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