滾筒洗滌參數(shù)對真絲織物光澤度的影響

周慧玲 楊琴琴 吳雄英 丁雪梅

摘要： 真絲產(chǎn)品在家庭洗滌護(hù)理過程中，極易出現(xiàn)織物光澤降低的問題。文章采用真絲素縐緞為試驗對象，變化負(fù)載尺寸、負(fù)載量、洗滌水溫、洗滌水量、洗滌機(jī)械力等滾筒洗滌參數(shù)進(jìn)行洗滌，使用YG524織物光澤度測試儀對洗滌后織物光澤進(jìn)行測試，通過JMP軟件定制試驗，利用最小二乘法逐步分析影響因素的作用規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)：停時間、轉(zhuǎn)時間、洗滌轉(zhuǎn)速及洗滌轉(zhuǎn)速與負(fù)載量的交互作用對素縐緞織物光澤度的影響最為顯著。另外，滾筒洗滌參數(shù)對真絲織物光澤度的影響預(yù)測模型經(jīng)驗證，具有較高的可靠性和適用性。

關(guān)鍵詞： 真絲織物;光澤度;滾筒洗滌;織物護(hù)理;洗滌參數(shù)模型

中圖分類號： TS101.923.1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號： 10017003（2020）10001205

引用頁碼： 101103

DOI： 10.3969/j.issn.1001?7003.2020.10.003（篇序）

Influence of cylinder washing parameters on glossiness of silk fabric

ZHOU Huiling1a， YANG Qinqin1a， WU Xiongying2， DING Xuemei1b

（1a.Fashion and Art Design Institute; 1b.Key Laboratory of Clothing Design & Technology， Ministry of Education，Donghua University， Shanghai 200051， China; 2.Shanghai Customs， Shanghai 200135， China）

Abstract：

Silk products are prone to reduce the glossiness during household washing and care. In this paper， silk satin was used as the experimental object， and the cylinder washing parameters such as loading size， loading amount， washing water temperature， washing water amount， and washing mechanical force were used for washing. The YG524 fabric glossiness tester was used to test the glossiness of silk fabric after washing. Through JMP software customization experiments， the least squares method was applied to gradually analyze the acting rules of the influencing factors. The study result shows that the stopping time， rotating time， washing speed， and the interaction between washing speed and loading amount have the most significant effects on the glossiness of silk satin. In addition， the prediction model for the influence of cylinder washing parameters on the glossiness of silk fabrics has been verified to have high reliability and applicability.

Key words：

silk fabric; glossiness; cylinder washing; fabric care; washing parameters model

收稿日期： 20200206;

修回日期： 20200915

基金項目： 國家重點研發(fā)計劃資助項目（2018YFFO215703）;上海市科委技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)專項項目（17DZ2202900）

作者簡介： 周慧玲（1995），女，碩士研究生，研究方向為服裝舒適性與功能服裝研究。通信作者：丁雪梅，教授，fddingxm@dhu.edu.cn。

光澤度是評價真絲織物產(chǎn)品外觀質(zhì)量的一項重要指標(biāo)，真絲產(chǎn)品在日常洗滌護(hù)理過程中，極易出現(xiàn)織物光澤降低的問題，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品整體的視覺美感。隨著人們生活水平的提高，工作節(jié)奏不斷加快，消費(fèi)者對真絲等高檔服裝更好更快的洗滌護(hù)理需求越來越迫切，真絲織物光澤度與家庭洗護(hù)之間的關(guān)系研究具有特殊的實用意義。

目前真絲織物家庭洗滌的研究多集中于洗滌對纖維的損傷、色牢度和磨損率、織物外觀平整度和尺寸穩(wěn)定性[1?3]等方面，并探究出在滾筒洗滌過程中，影響織物上述性能的主要因素有：轉(zhuǎn)時間、停時間、水量和溫度[3]、洗滌溫度和時間[4?6]、負(fù)載尺寸和負(fù)載量[7]、脫水轉(zhuǎn)速和洗滌轉(zhuǎn)速[8]等。對真絲織物光澤度的影響方面，有研究指出洗滌劑種類、質(zhì)量濃度對真絲類織物洗后的熒光效果不明顯[9];洗衣粉中加有適量的熒光增白劑可以增加物體對光的反射率，使織物表面亮度增加[10?11]，洗滌進(jìn)水量、洗滌溫度、洗滌轉(zhuǎn)速、脫水轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)停比、洗滌時間和次數(shù)等洗衣機(jī)洗滌參數(shù)會對真絲織物光澤度產(chǎn)生影響[12]。然而，家庭洗滌對真絲織物光澤度的影響規(guī)律研究較少，因此，本文通過預(yù)試驗對洗滌參數(shù)做了篩選，再研究影響真絲織物光澤度的具體滾筒洗滌參數(shù)，繼而建立預(yù)測模型。研究成果將為家電行業(yè)優(yōu)化家庭洗滌以減少對真絲織物光澤度的影響提供參考。

1?試?驗

1.1?材?料

試驗中所用到的真絲素縐緞織物來自吳江鼎盛絲綢工廠，織物成分為100%桑蠶絲，顏色為本白色，織物組織結(jié)構(gòu)為緞紋，紗線線密度4.67×7.00 tex，經(jīng)緯向密度1 265×500根/10 cm，織物厚度0.24 mm，平方米質(zhì)量81.81 g/m2。

1.2?設(shè)備與儀器

試驗選用參數(shù)可調(diào)節(jié)的WH7560P2全自動滾筒洗衣機(jī)（青島海爾）用于洗滌，選用YG524織物光澤度測試儀（寧波紡織儀器廠）來測試真絲素縐緞織物洗滌前后光澤的變化。

1.3?測試方法與參數(shù)

參考標(biāo)準(zhǔn)FZ/T 01097—2006《織物光澤測試方法》對真絲織物進(jìn)行測試。為消除試驗過程中環(huán)境因素等對滾筒洗滌及

織物光澤度測試的影響，在各階段試驗前后，試樣均放置在恒溫恒濕環(huán)境下（溫度20 ℃±2 ℃，相對濕度65%±4%）平衡約24 h再進(jìn)行織物光澤度的測試。

為確定不同滾筒洗滌條件對真絲織物光澤度的影響程度，進(jìn)而篩選出影響作用相對明顯的滾筒洗滌條件及參數(shù)。首先圍繞不同的洗滌參數(shù)進(jìn)行了單因素預(yù)試驗，各滾筒洗滌因素及水平設(shè)置如表1所示。另外，為最大程度降低其他因素對滾筒洗滌參數(shù)試驗的影響，進(jìn)行單因素試驗時將其余滾筒洗滌參數(shù)設(shè)置為低水平，如表2所示。

2?結(jié)果與分析

2.1?單因素試驗分析

圖1為不同滾筒洗滌條件下，素縐緞?wù)娼z織物光澤度結(jié)果的柱狀圖。由圖1可知，負(fù)載尺寸、洗滌劑用量、洗滌水量、洗滌水硬度對素縐緞洗后的織物光澤度影響不明顯。因此，在后面的滾筒洗滌參數(shù)試驗中統(tǒng)一選擇了35 cm×35 cm大小的負(fù)載尺寸，無洗滌劑，16 L洗滌水量、135 ppm水硬度的實驗室自來水，以避免其他因素對試驗結(jié)果的干擾。

與此同時，負(fù)載量、洗滌機(jī)械力水平及洗滌水溫對素縐緞洗后的織物光澤度影響較明顯，因此確定了負(fù)載量、洗滌機(jī)械力水平及洗滌水溫作為后面滾筒洗滌參數(shù)試驗中研究的主要影響因素。其中，洗滌機(jī)械力主要由洗滌轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)時間、停時間和脫水轉(zhuǎn)速控制。

通過單因素試驗的試驗結(jié)果，篩選出對真絲織物光澤度影響作用相對明顯的滾筒洗滌參數(shù)，并設(shè)計了測試水平，如表3所示。

2.2?顯著性影響因素分析

利用JMP軟件定制設(shè)計試驗，根據(jù)試驗需要，將中心點數(shù)、重復(fù)試驗次數(shù)、總試驗次數(shù)依次設(shè)置為2個、3次及50組。在JMP軟件中輸入50組滾筒洗滌參數(shù)試驗的素縐緞織物光澤度測試結(jié)果，通過標(biāo)準(zhǔn)最小二乘法的擬合模型逐步分析研究滾筒洗滌各參數(shù)及參數(shù)間的交互作用與素縐緞織物光澤度之間的關(guān)系。

圖2為素縐緞織物光澤度模型的變換估計值Pareto圖。根據(jù)累計百分比在0～80%內(nèi)判定停時間、洗滌轉(zhuǎn)速、洗滌轉(zhuǎn)速與負(fù)載量的交互作用，轉(zhuǎn)時間、洗滌水溫與洗滌轉(zhuǎn)速的交互作用，脫水轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)時間的交互作用，洗滌水溫與轉(zhuǎn)時間的交互作用為滾筒洗滌過程中影響素縐緞織物光澤度的主要因素。其中，停時間、洗滌轉(zhuǎn)速、洗滌轉(zhuǎn)速與負(fù)載量的交互作用、轉(zhuǎn)時間在洗滌過程中對素縐緞織物光澤度的影響最為重要。另外，累計百分比在90%～100%的負(fù)載量、洗滌轉(zhuǎn)速與停時間的交互作用，停時間與負(fù)載量的交互作用，洗滌轉(zhuǎn)速與脫水轉(zhuǎn)速的交互作用，洗滌水溫與脫水轉(zhuǎn)速的交互作用，脫水轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)時間和停時間的交互作用在滾筒洗滌過程中對真絲織物光澤度的影響較不顯著。

2.3?交互作用影響分析

圖3為停時間、轉(zhuǎn)時間、洗滌轉(zhuǎn)速對真絲織物光澤度的影響擬合曲線。由圖3可知，在滾筒洗滌過程中，停時間越長，素縐緞織物光澤度受影響程度越小。由于停時間越長，水流越趨于平緩狀態(tài)，織物受力越小，相對受力時間越短，受影響程度也越小，織物表面光滑平整，正反射光線集中，織物光澤度越高;反之，水流越急，織物運(yùn)動越快，受力越大，織物表面漫反射光線增多，織物光澤度降低。

轉(zhuǎn)時間越長，素縐緞織物光澤度總體降低。轉(zhuǎn)時間越長，水流越不容易趨于平緩狀態(tài)，織物受力時間也會較長，包括織物受到的撞擊作用、與筒壁間產(chǎn)生的摩擦作用及受到的水流沖擊作用，織物表面及內(nèi)部織物受影響程度越大，織物光澤度降低。

洗滌轉(zhuǎn)速越大，素縐緞織物光澤度受影響程度越大。洗滌轉(zhuǎn)速越大，水流越急，織物運(yùn)動越快，織物被筒壁和舉升筋帶到最高點處然后下落時受到的撞擊作用、水流沖擊作用、織物間及與筒壁間產(chǎn)生的摩擦作用越大，靠近筒壁邊緣的織物受到的離心力也越大，導(dǎo)致織物與筒壁間的撞擊作用及產(chǎn)生的摩擦作用越大，增大了織物表面毛羽程度和紗線脫落幾率，表面越折皺粗糙，表面漫反射光線越多，織物光澤度降低。

圖4為洗滌轉(zhuǎn)速與負(fù)載量的交互作用擬合曲線。由圖4可知，洗滌轉(zhuǎn)速和負(fù)載量均減小或均增大時，素縐緞織物光澤度受影響程度較小。滾筒洗滌過程中，負(fù)載量和洗滌轉(zhuǎn)速均減小時，織物在水中以分散狀態(tài)為主，而且極易被水流沖散開、不易形成纏繞，受到的水流沖擊作用、織物間及與筒壁間產(chǎn)生的摩擦作用越小，織物光澤受影響程度越小;負(fù)載量和洗滌轉(zhuǎn)速均增大時，則織物不易被水流沖散開，內(nèi)部織物受到的水流沖擊作用、與水流間產(chǎn)生的摩擦作用、與筒壁間產(chǎn)生的撞擊作用及摩擦作用相對較小，織物光澤平均受影響程度較小;負(fù)載量較小，洗滌轉(zhuǎn)速較大時，則織物完全浸濕在水中，受到的平均水流沖擊作用、與水流間產(chǎn)生的摩擦作用、與筒壁間產(chǎn)生的撞擊作用及摩擦作用更大，織物光澤度下降越明顯。

3?模型建立驗證

3.1?模型建立

素縐緞織物光澤度的模型擬合匯總?cè)绫?所示。滾筒洗滌參數(shù)試驗中的R2約為0.92，調(diào)整R2約為0.87，非常接近于1，這表示該模型的線性相關(guān)程度非常高。滾筒洗滌參數(shù)試驗中的均方根誤差約為0.006，數(shù)值都非常小，遠(yuǎn)小于響應(yīng)均值0.05，另外通過表5的素縐緞織物光澤度的模型方差分析，已知該模型的F值為16.19，而概率P值小于0.000 1，說明由于試驗誤差影響得到16.19的F值的概率非常小，因此素縐緞織物光澤度模型的擬合程度非常高[13]。

通過以上分析，在JMP軟件中計算得到滾筒洗滌參數(shù)，試驗中素縐緞織物光澤度的預(yù)測模型公式為：

Y=54.52+0.04（X1-40）-0.14（X2-45）-0.21（X3-15）+0.16（X4-30）+0.73（X5-2）-0.01（X1-40）（X3-15）+0.02（X3-15）2+0.22（X2-45）（X5-2）

式中：X1為洗滌水溫，℃;X2為洗滌轉(zhuǎn)速，r/min;X3為脫水轉(zhuǎn)速，r/min;X4為轉(zhuǎn)時間，s;X5為停時間，s;X6為負(fù)載量，kg。

3.2?模型驗證

為了驗證滾筒洗滌參數(shù)試驗中素縐緞織物光澤度預(yù)測模型的準(zhǔn)確性，在JMP軟件中隨機(jī)生成了5組滾筒洗滌程序，進(jìn)行了驗證試驗，每組滾筒洗滌程序重復(fù)3次取平均值。具體的滾筒洗滌程序如表6所示。

表7為素縐緞織物光澤度模型驗證的預(yù)測值及實測值的比較情況。由表7可知，滾筒洗滌下素縐緞織物光澤度模型驗證的預(yù)測值及實際值的差值較小，表明該模型有較高的可靠性和適用性。

4?結(jié)?論

通過單因素試驗篩選和JMP軟件定制試驗并進(jìn)行最小二乘法逐步分析后，結(jié)果顯示停時間、洗滌轉(zhuǎn)速、洗滌轉(zhuǎn)速與負(fù)載量的交互作用，轉(zhuǎn)時間、洗滌水溫與洗滌轉(zhuǎn)速的交互作用，脫水轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)時間的交互作用，洗滌水溫與轉(zhuǎn)時間的交互作用為滾筒洗滌過程中影響素縐緞織物光澤度的主要因素。其中，隨著停時間增大，素縐緞織物光澤度受影響程度小;洗滌轉(zhuǎn)速和負(fù)載量均減小或均增大時，素縐緞織物光澤度受影響程度較小;隨著轉(zhuǎn)時間、洗滌轉(zhuǎn)速的增大，素縐緞織物光澤度受影響程度大，織物光澤感下降。

利用JMP軟件擬合分析后，得到滾筒洗滌參數(shù)試驗中真絲織物光澤度的預(yù)測模型，并對模型進(jìn)行試驗驗證后表明，真絲織物光澤度的預(yù)測模型具有較高的可靠性和適用性，為家庭洗滌和家電生產(chǎn)商在真絲織物護(hù)理方面提供了參考性建議。

參考文獻(xiàn)：

[1]REBECCA R， VAN A， BRIAN E， et al. Effects of laundering and water temperature on the properties of silk and silk?blend knitted fabrics[J]. Textile Research Journal， 2010， 80（15）： 1557?1568.

[2]MA Minbo， YOU Lixia， CHEN Lican， et al. Effects of ultrasonic laundering on the properties of silk fabrics[J]. Textile Research Journal， 2014， 84（20）： 2166?2174.

[3]胡冰. 真絲織物家用洗衣機(jī)洗滌參數(shù)的優(yōu)化[D]. 上海： 東華大學(xué)， 2015.

HU Bing. The Washing Parameters Optimization of Domestic Washing Machine of Silk Fabric[D]. Shanghai： Donghua University， 2015.

[4]邵祎曼， 胡娟，丁雪梅， 等. 星點設(shè)計?效應(yīng)面法在襯衫洗滌參數(shù)優(yōu)化上的應(yīng)用[J]. 上海紡織科技， 2013， 41（1）： 36?38.

SHAO Yiman， HU Juan， DING Xuemei， et al. Application of CCD in optimizing shirt washing parameters[J]. Shanghai Textile Science & Technology， 2013， 41（1）： 36?38.

[5]YAHYA C， MUHAMMET A. Effects of laundering process on abrasion and wrinkle resistance of cotton plain fabric[J]. Tekstil ve Konfeksiyon， 2013（23）： 49?54.

[6]袁建榮. 機(jī)織物家庭滾筒洗衣機(jī)洗滌起皺機(jī)理研究[D]. 上海： 東華大學(xué)， 2014.

YUAN Jianrong. Research on the Wrinkling Mechanism of Woven Fabric during Domestic Tumble Laundering[D]. Shanghai： Donghua University， 2014.

[7]YUN C， PARK C H. The effect of fabric movement on washing performance in a front?loading washer II： under various physical washing conditions[J]. Textile Research Journal， 2015， 85（3）： 251?261.

[8]王風(fēng)霞， 曾靖峰， 丁雪梅. 波輪洗滌參數(shù)對棉襯衫洗凈率及平整度的影響[J]. 北京服裝學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版）， 2014， 34（3）： 32?37.

WANG Fengxia， ZENG Jingfeng， DING Xuemei. Effect of the parameters of top loading washer on washing efficiency and smoothness of cotton shirts [J]. Journal of Beijing Institute of Clothing Technology（Natural Science）， 2014， 34（3）： 32?37.

[9]楊曉婭， 周秋寶. 家用洗滌劑對洗滌織物的熒光作用[J]. 絲綢， 2012， 49（4）： 24?26.

YANG Xiaoya， ZHOU Qiubao. Fluorescent effect of household detergents on fabrics after washing[J]. Journal of Silk， 2012， 49（4）： 24?26.

[10]王萬緒. 熒光增白劑對洗衣粉白度影響的探討[J]. 日用化學(xué)工業(yè)， 1988， 6（3）： 6?8.

WANG Wanxu. Discussion on the effect of fluorescent whitening agent on the whiteness of washing powder[J]. China Surfactant Detergent & Cosmetics， 1988， 6（3）： 6?8.

[11]陳海蘭， 王澤云， 李鵬. 熒光增白劑對洗衣粉白度與去污及織物增白的影響[J]. 日用化學(xué)工業(yè)， 2007， 37（2）： 131?134.

CHEN Hailan， WANG Zeyun， LI Peng. Influences of optical brighteners on whiteness， detergency and fabric brightening effect of laundry powder[J]. China Surfactant Detergent & Cosmetics， 2007， 37（2）： 131?134.

[12]楊琴琴， 丁雪梅. 家庭洗護(hù)中影響真絲織物光澤的因素討論[J]. 家電科技， 2018（9）： 43?45.

YANG Qinqin， DING Xuemei. Research on the luster of silk fabrics in home care[J]. Journal of Appliance Science & Technology， 2018（9）： 43?45.

[13]ROBERT Carver. 探索性數(shù)據(jù)分析： 基于JMP軟件[M]. 上海： 上海財經(jīng)大學(xué)出版社， 2013： 181.

ROBERT Carver. Exploratory Data Analysis： Based on JMP Software[M]. Shanghai： Shanghai University of Finance and Economics Press， 2013： 181.