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(jié)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(huán)境的濕熱傳遞中能維持人體的體溫穩(wěn)定，為人體正常生理機能創(chuàng)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(jié)合服用材料熱濕舒適性系統(tǒng)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(yōu)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(tǒng)進行最優(yōu)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(guī)格見表1。

表1 紡粘法非織造布規(guī)格

1.2 灰色近優(yōu)綜合評判方法

灰色近優(yōu)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(zhì)量指標，是灰矩陣的灰元，然后將各個研究方案的各質(zhì)量指標數(shù)據(jù)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(zhì)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(tǒng)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(qū)間，實質(zhì)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?jīng)Q策矩陣或近優(yōu)白化灰矩陣。

（3）

是第j個研究方案的第i個質(zhì)量指標的效果測度。效果測度實際上就是關聯(lián)度，從關聯(lián)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(nèi)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(yōu)型指標采用上限效果測度，越小越優(yōu)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(qū)間的映射，并獲得近優(yōu)白化灰矩陣。近優(yōu)白化灰矩陣只能對各個方案進行參數(shù)的近優(yōu)比較，為了進行方案的整體比較，則需進行近優(yōu)度計算，并列出近優(yōu)度白化灰元行矩陣：

（7）

將按上式計算的各方案的近優(yōu)度進行排序，近優(yōu)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(yōu)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(gòu)筑多目標的綜合效果測度，并由N個單目標的近優(yōu)白化灰矩陣構(gòu)筑多目標的近優(yōu)綜合白化灰矩陣。

設

（8）

為第k個單目標的近優(yōu)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(zhì)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(yōu)綜合白化灰矩陣為：

（10）

相應的綜合近優(yōu)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(yōu)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(yōu)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(quán)重，從而避免了對分析結(jié)果的人為干預，特別是指標數(shù)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(chǎn)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(tài)舒適性作出近優(yōu)評判。

表2為紡粘非織造試樣的評判指標數(shù)據(jù)。

在室溫環(huán)境時，靜態(tài)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(shù)據(jù)映射到[0，1]區(qū)間，列出相應的近優(yōu)白化灰矩陣如下。

然后計算各試樣指標的近優(yōu)度，列出近優(yōu)度白化灰元行矩陣如下。

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

3 結(jié)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(chǎn)品時，如果僅考慮熱濕舒適性能，那么應優(yōu)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(yè)，1990，（2）：46.

[2]李創(chuàng)，張元明.紡織品的動態(tài)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(yè)，1999，（5）：54.

（作者單位：山東省纖維檢驗局）