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對實驗圖像進行“再設(shè)計”。采用李克特量表進行印象評價。采用正規(guī)化順位法，配對樣本T檢驗，來分析實驗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，應對于視覺印象與喜好度進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：TB472

文獻標識碼：A

文章編號：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，因此被稱為實現(xiàn)循環(huán)型社會所不可或缺的，21世紀的核心材料[1]。但是，目前的諸多生物質(zhì)材料都存在著例如廉價、易破損、視覺上同質(zhì)化嚴重等問題。以茶產(chǎn)業(yè)為例，隨著茶葉產(chǎn)量不斷提升，機械化采茶技術(shù)的廣泛運用，茶廢棄物的處理也成為越來越不可忽視的問題。對茶廢棄物進行成型再利用，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、環(huán)境惡化、石油缺乏等問題，這促使生物質(zhì)資源的應用成為了現(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。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?，F(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制品【2】。

現(xiàn)階段和BBM相關(guān)的研究主要集中在兩個方面。其一是作為填充物與塑料混合備制生物基復合材料【3-5】。其二是利用材料本身物理及化學特性備制一種新型的生物質(zhì)基材料【6-8】。當然，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、易破損、視覺上同質(zhì)化嚴重的問題。木質(zhì)刨花、纖維以及稻谷類材料自身多為細小的碎片狀，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)則性雖然不會影響其使用性能，但卻降低了人們對其的印象評價。就好像是形狀不規(guī)則的水果往往不會受到消費者的歡迎一樣，即使這些水果與外形光鮮亮麗的水果一樣美味?，F(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)上成功的案例實在少之又少。如同塑料一樣，在塑料這種材料剛出現(xiàn)時起，便被認為是廉價、劣質(zhì)以及不真實的代名詞。雖然塑料的發(fā)明對于各領(lǐng)域都有著舉足輕重的作用，但在當時，塑料并不是一種令人滿意的制品。這種情況直到19世紀50年代才得以緩和。在當時，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。這也使得特百惠的產(chǎn)品迅速風靡千家萬戶。基于特百惠的事例，ElvinKarana等人[7]提出了MaterialDrivenDesign（MDD）這一想法，他們認為新材料不僅該滿足功能性，還應該具有有意義的用戶體驗。

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印象評價的研究卻十分少見。此外，在關(guān)于提高印象評價的研究中，研究者們雖然分析了材料的各構(gòu)成要素對于印象評價以及喜好度的影響，但是印象評價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)材料的印象評價。因此，本論文著眼于茶廢棄物材料的視覺特征，對現(xiàn)有的樣本圖像進行改進并進行印象評價和喜好度排序?qū)嶒灒苑治鲆曈X上的變化對于印象評價以及喜好度的影響。

二、“茶木”概念的形成

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

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)材料的一種理應在研究領(lǐng)域受到同樣的重視。

在以往的研究中雖然對茶廢棄物在生物質(zhì)材料、化工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域進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強度。

但是，卻沒有分析過這些材料在廢棄時的降解性問題。此外，作者調(diào)查了中國知網(wǎng)、日本學術(shù)搜索CiNii以及谷歌學術(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)計的研究。

因此，作者針對茶廢棄物在這一部分的空缺進行了研究。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于力學強度的影響，通過力學試驗發(fā)現(xiàn)，茶梗材料成型后其強度符合中國人造板材國家標準。而茶渣力學強度較低應將其應用于對于力學強度不高的產(chǎn)品加工當中。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強度的不同?；谏鲜鲅芯?，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到可以代替木材使用的強度，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，從圖6b中顯示，該組在溫暖因子中的評價最高而舒適因子中的評價低于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價中，該組樣本評分均低于再設(shè)計（1組）的樣本。因此可以證明，具有高飽和度與明度的材質(zhì)在溫暖方面的評價較高，在華麗方面評價較低。

（三）喜好度分析。根據(jù)順位得分合計值的情況，樣本3的得分處于第一位（合計118;均值5.9），樣本7為最后一位（合計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)計的樣本中除了樣本3順位有所提高以外，其余三個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)計學意義。因此，為了分析各樣本之間是否具有統(tǒng)計學差異，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，既將各順位得分進行標準化（正規(guī)化）處理，之后對各樣本分別使用配對樣本T檢驗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)計學意義的顯著性差異（P>0.05），因此也無法否定樣本3的位置會被其他幾個樣本替換的可能性。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)計樣本，但樣本5與1均為原始樣本。相對的，樣本7與8同為再設(shè)計樣本但在喜好度上不升反降。

為進一步判別再設(shè)計組（樣本3、4、7、8）與原始樣本組（樣本1、2、5、6）的差異，對兩組樣本的喜好度得分分別進行獨立樣本t檢驗。經(jīng)分析，除樣本5與8在設(shè)計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)對于各樣本的印象評價再次進行分析，在喜好度順位排行第一的樣本3（再設(shè)計樣本），相對于其原始樣本（樣本2），其印象評價得分在第二、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)計樣本）相比起原始樣本（樣本5），其印象評價的得分在第一、二軸上均有提高，第三軸上要低于其原始樣本。由此來看，印象評價得分的提高并不一定代表喜好度順位的提高。此外，在印象評價得分中可能存在著對于喜好度具有負面影響的因子。也就是說，隨著負面影響因子得分的提高，其樣本的喜好度可能會隨之降低。

（四）印象與喜好度的關(guān)系。

在上文的結(jié)果中指出，印象評價的提升并沒有推動喜好度的提升。并且可能存在有負面印象的要素。在這里，本研究采用相關(guān)分析方法進行進一步分析。相關(guān)分析是指研究一個變量與另一個變量之間相關(guān)方向和密切程度的統(tǒng)計分析方法，在本研究中，該分析方法被用于探尋印象評價和喜好度之間的關(guān)系。

上文通過因子分析對數(shù)據(jù)進行了降維處理，整理出了華麗、舒適以及溫暖三個因子。因此，在這里我們將三個因子分別于喜好度進行線性相關(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)三個因子與喜好度存在強相關(guān)性（P>0.05），但從表中也可以看出三個因子與喜好度呈現(xiàn)出不同的相關(guān)關(guān)系，其中華麗因子與喜好度呈負相關(guān)而其他兩個因子呈不同程度的正相關(guān)關(guān)系。相關(guān)系數(shù)為負數(shù)時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)合上文對于印象評價以及喜好度的研究，如再設(shè)計樣本4、8，相對于其原始樣本（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)計樣本4、8低于樣本1、5，因此不能排除印象評價對于喜好度存在負面影響的可能性。

結(jié)語

本論文在引言部分中提到了印象評價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會影響其印象評價的，但并不意味著印象評價的提高直接代表喜好度的提高。想要有效提高喜好度應該進一步分析印象評價語喜好度的影響關(guān)系。此外，本論文只使用Photoshop軟件對圖像進行了簡易的調(diào)整，并沒有深入分析構(gòu)成圖像各要素數(shù)據(jù)與印象評價的具體關(guān)系。在接下來的研究中將詳細分析各圖像構(gòu)成要素對于印象評價的影響程度以及印象評價對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，提高其感性評價的方法。在今后的實驗當中將考慮利用實物作為研究樣本，從視覺以及觸覺兩個角度入手，分析人們對材料的感性評價，并為以后高附加值人造材料的開發(fā)提供理論基礎(chǔ)。

基金項目：JSPS;KAKENHI;Grant;Number;JP19H04413。

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