反复机洗对寝具用织物触感的影响

日本京都教育大学 深泽太香子

反复机洗对寝具用织物触感的影响

日本京都教育大学 深泽太香子

本研究讨论了寝具用织物在反复机洗过程中产生的物性变化，以及物性变化与触感的关系。明确了寝具用织物的柔软度、光滑度、生硬度是影响肌肤触感的3个重要因素。分析结果显示：SMD值稍低、相对湿度35%、LC值稍高是提高寝具用织物舒适感的有效方法。

寝具；床单；被褥；机洗；触感；评价

睡眠质量对于预防人体内脏疾病非常重要，因而消费者对实现优质睡眠充满了渴望。影响良好睡眠的环境因子不仅包括环境噪音和寝室的温度、湿度，还与被窝内的“小气候”——织物的热/水分特性密切相关。寝床上通常会铺饰各种各样的织物，其中除睡衣外离身体最近的就是床单与被罩。即使睡觉时穿同样的睡衣，寝具所用织物不同也会改变被窝内的气候，进而影响到人的主观睡眠感。因此，寝具用织物的选择对获得良好睡眠至关重要。

近年来，纺织品制造商利用脱脂棉开发了寝具用织物，可能会使特应性皮肤炎患者远离特应性皮肤炎的侵扰。据Okamoto K等人研究，这种织物比普通的寝具用织物更易促进睡眠。他们用OSA睡眠调查表对入眠和睡眠维持的情况进行了调查，其中脱脂棉制成的寝具用织物获得了非常高的评价。对内分泌和免疫系统生化物质进行测量可以发现，这种织物抑制交感神经活动的作用强于普通寝具用织物，并能让使用者从紧张状态中松弛下来，恢复到低压力的状态。

据研究，精神压力会导致人体免疫机能下降，而生物体的免疫机能还会受到肌肤触感的间接影响。例如，研究表明，手感生硬的内衣就会引起免疫机能的下降。因此，寝具用织物保持良好肌肤触感非常重要。实际上，消费者能够对肌肤触感良好的寝具用织物（床单、被罩）产生较好的直观认识，但对它的具体物性却不甚清楚。本研究在考察寝具用织物的性能时运用了精密测量仪器，不仅弄清了寝具用织物的力学特性和热/水分特性，还对寝具用织物与使用者触感之间的关联性进行了探讨。

1. 方法

由于寝具用织物（床单、被罩）是被反复洗涤使用的，因而本研究对洗涤引起的寝具用织物的触感和物性变化进行了分析。

1.1 试料及洗涤条件

本研究的试验对象（试料）是前述新开发的寝具用织物。其纤维组成是：在全棉布（棉85%，聚丙烯15%）的上下都覆盖纱罗（棉100%），然后加工成格子状的寝具用织物。

洗涤实验的设计：洗涤次数分别为0次、1次、5次、10次、15次，依次记为L0、L1、L5、L10、L15。

洗涤方法：按照日本工业标准JIS L0217的方法，并把洗涤处理后的试料在标准状态下保存。

1.2 寝具用织物的触感评价

1.2.1 被试验者

参与试验的被试验者是120名女大学生，年龄为18～23岁。被试验者在事前明确本试验的目的和内容，并同意参加本试验。

1.2.2 与触感有关的评价内容

本研究调查的与触感有关的感觉有13项，与感情有关的评价项目有1项，共计14项。被试验者按照“这样想”、“勉强这么想”、“不怎么想”、“不这样想” 4个水平进行回答，每个水平对应的得分分别为从4到1。

1.2.3 触感评价试验的步骤

本研究以未洗涤试料（L0）的触感为基准，对不同洗涤次数下试料的触感进行了评价。试验时，在被试验者右侧的试料是L1、L5、L10、L15中的任一种，左侧是评价基准试料（L0），每项评价是对试料和基准试料各1块同时进行。触感评价的部位是手掌和手臂，每种试料（大小：长30cm，宽20cm）试验2min。

在试验期间，为了排除视觉因素，要求被试验者佩戴眼罩，然后对触感评价问卷作出回答。试料的评价顺序是随机的。对L1～L15的感触评价结束后，再对评价基准试料L0进行触感评价。为了消除周围环境对布基触感的影响，让被试验者坐在25℃、65%RH的人工气候室内进行触感评价。

1.3 寝具用织物的物性测定

寝具用织物的测定是在标准的恒温恒湿室内进行的。用KES-F测量仪对试料的拉伸特性、剪切特性、压缩特性、表面特性、布构造和热学/水分特性进行测定。由于试料的厚度超出弯曲特性试验机的适用范围，因此本研究不进行与弯曲特性有关项目的测定。

此外，本研究还对寝具用织物在周围环境35%RH（相对湿度35%，记为WVA@35%，下同）、60%RH（WVA@60%）、100%RH（WVA@100%）下暴露时的水分率分别进行测定，根据透气性和水蒸气透过抵抗性，推定物质的传递性。

1.4 统计处理

将实验数据进行统计处理时，洗涤对于研究试料诸方面物性的影响，是通过一元配置分散分析来进行评价的；对触感有关的感觉解析，采用的是主成分分析。在分析之际，因子轴的旋转适用的是基准化的最大方差法；对舒适肌肤触感与触感的关联性，采用回归分析进行讨论。为了在研究范围内说明肌肤触感的舒适度，本研究对表征触感的说明变数进行了重回归分析。为了降低多重共线性，本研究对说明变数进行了适当选择。对舒适肌肤触感与物性的关联性也做了讨论。同时，本研究还设定显著水平＜5%。多变量分析是借助于Star Japan公司的STATISTICA 03J来完成的。

2. 结果

2.1 寝具用织物的物性

表1是试料L0～L15的力学特性和热学/水分特性。评价标准是以试料L0的力学特性为基准。

图1 机洗造成试料机械物料变化的情况

表1 试料的力学特性和热学/水分特性

图1是机洗后试料的机械物性的变化情况，图2是机洗后试料的热学/水分特性的变化情况。表1的数据和图1、图2都显示，在本研究的范围内，试料的很多力学特性都随着洗涤次数的增加而发生了显著的改变。

洗涤次数相对于与拉伸变形有关的拉伸的直线性（LT值）和工作量（WT值）没有什么影响；表示易于伸张的EM值只是稍微增加，而表示伸张恢复性的RT值则明显降低。这是因为，在经纬方向的拉伸很容易使织物伸长，不过其恢复性较低。

对于剪切变形的测定项目——剪切刚性（G值），它的滞后曲线（2HG值）和（2HG-5值） 在不同洗涤条件下有明显差别，并且数值低下。因此，试料经过多次洗涤后容易产生剪切变形。

图2 机洗造成试料热 / 水分特性的变化情况

对于压缩项目，洗涤对试料初期的柔软度有影响。因此，压缩工作量（WC值）和相对压缩的弹性恢复性（RC值）也会受到洗涤的影响。针对压缩引起的WC值和RC值变动，由于试料在洗涤过程中易于压缩，因而它的恢复性较低。

在表面特性方面，用于表征表面物性的摩擦系数（MIU值）在洗涤作用的影响下会显著增加，因而摩擦变动（MMD值）和表面粗糙度（SMD值）会在洗涤过程中发生显著变动。这是因为，洗涤会使试料表面的毛羽发生均匀直立。

与构造有关的厚度（T）和平面重（W）也受到了洗涤的影响。随着洗涤次数增加，T和W均先增加再减少。洗涤时，作为全棉的脱脂棉的棉层间含有空气，纱罗与全棉纤维间、纤维的间隙会被堵塞，因而T与W增加。然而，随着洗涤次数增加，会出现纤维的脱落，因而T和W最后将有所减少。

试料的热学/水分特性同样随洗涤次数增加发生了变动。表观热传导率在洗涤时显著低下，初期热流束从最大值qmax降至最小值。在推测水分渗透性和通气抵抗性时，受厚度增加的影响，上述两个项目在经过洗涤后都会变大；对于水分率，没有发现洗涤对其有影响。

2.2 寝具用织物的触感

图3是对试料的肌肤感触调查结果。试料L0、L1、L5肌肤触感舒适的评点为3，是回答率最高的值。随着洗涤次数的增加，试料L10和L15肌肤触感不舒适的评点为2，也是回答率最高的。

2.3 与寝具用织物触感有关的感觉

本研究对与触感有关的感觉评价（13个项目）进行了“主成分”分析，结果从13个项目中抽出了3个主成分。从表2的数据看到，构成第一主成分和第二主成分的评价项目，是攥握、抚摸试料时获得的触感评价。其中，第二主成分由包含心情的评价项目构成，而第一主成分不包含与心情关联的项目，是由光滑度、潮湿等评价项目构成的。因而，本研究把第一主成分命名为“光滑感触心情”，把第二主成分命名为“轻快触感心情”。由于第三主成分表示的是与试料表面轻微接触时的触感，因而本研究将其命名为“表面触感心情”。三类主成分的贡献率分别为：第一主成分25.9%，第二主成分23.0%，第三主成分10.2%，合计为59.1%。

2.4 寝具用织物的触感和物性

对肌肤触感舒适度的评价及物性的相关性进行分析，相关系数绝对值均在0.7以上，表示相关性强。在测定的物性中，触感舒适度的评价与表面粗糙度SMD（r＝-0.97，p＜0.01）显示出明显相关性；而与压缩初期的柔软度LC（r＝-0.84，p＝0.08）和低湿度环境中的水分率WVA@35%（r＝-0.70，p＝0.19）显示强的负相关性。

图3 寝具用织物快适触感得分与得分投票数百分率的关系

3. 考察

3.1 洗涤对寝具用织物触感的影响

在主成分分析中，对试料触感评价的约60%是由三种“主成分”获得的。根据第三成分表达的触感，手与试料的接触面极窄，主要是手指尖的接触，因而用对试料表面接触压极小的方法评价；而第一主成分和第二主成分表达的触感，试料与手的接触面较大，应采用比第三主成分接触压大的荷重方法进行评价。但是，构成各主成分的评价项目与有无空气存在关联。

在触感评价中，第一主成分和第二主成分的贡献率接近触感评价的50%。图4表示的是第一主成分（包含空气）、第二主成分（不包含空气）的因子得点（肌肤触感舒适度）平均值对比情况。构成第一主成分“光滑”的评价项目，包含了潮湿的感觉，其平均值为正值（+），表示潮湿、光滑；构成第二主成分“轻快”的评价项目，包含了“温暖、轻快”等与空气关联的感觉，正值表示“富含空气”感。

第一主成分和第二主成分为正值的试料L1和L5，具有“轻飘飘”、与肌肤贴合的润湿光滑感。第二主成分为正值的试料L0，与L1和L5一样有“轻飘飘”的触感。然而，由于第一主成分显示为大的负值，因而与L1和L5相比，这两种试样的潮湿光滑触感明显欠缺。

图4 因子1得分与因子2得分的相关性

试料L10与L1和L5具有近似的触感，其第一主成分为正值，第二主成分是很小的负值。因此，试料L10具有潮湿光滑的触感，但“轻飘飘”的触感比L1和L5稍差。第一主成分和第二主成分均为负值的试料L15，由于第一主成分是极小的负值，因而得到的评价是“欠缺轻飘飘感”和“有点干”的触感。

图5是包含空气的第二主成分的因子得点平均值，与试料表面有毛羽感的第三主成分的因子得点平均值对比图。构成第三主成分“表面触感心情”的评价项目，包含头发产生的“毛羽立起”感，负值则表示毛羽立起的感觉。

表2 对寝具用织物触感评价的因子分析

图5 机洗对因子2和因子3得分的不同影响

有“轻快触感心情”的第二主成分，随着洗涤次数增加会由正值变为负值，因而包含空气的触感——“轻飘飘”触感逐渐减少。另一方面，随着洗涤次数增加，有“表面触感心情”的第三主成分会由负值向正值转变。这是因为，在洗涤过程中寝具用织物表面会产生细而柔软的微细毛羽。随着洗涤次数的增加，这种短细线的柔软毛羽的存在变得更加明显。

具体地讲，第二主成分为正值、第三主成分为负值的试料L0和L1，由于试料表面光滑，因而是有“轻飘飘”触感的试料；第二成分和第三成分是正值的试料，因为具有细而柔软的毛羽，因而是有“轻飘飘”触感的试料。另一方面，第二主成分是负值、第三主成分是正值的试料L10和L15，因为试料表面是细而柔软的毛羽，因而是“轻飘飘”触感欠缺的试料。

3.2 心情好的触感

有关肌肤触感舒适度评价得点出现率的顺序见图3。L0～L5的评价点在3点、L10和L15的评价点在2点的出现频率非常高。由皮肤感觉产生的“心情好”等情感，过去是根据经验作出相对的评价，很容易受到个人偏好和价值观、文化、环境的影响，所以容易产生大的偏差。把评价点为3和4作为“心情好”肌肤触感的标准，由图3得到“心情好”的肌肤触感评价回答率为：L0（47%）、L1（56%）、L5（53%）、L10（44%）、L15（31%）。被试验者对试料肌肤触感评价为“心情好”超过半数以上的是L1和L5，低于半数但对肌肤触感给予较多“心情好”评价的试料依次是L0、L10和L15。

主成分中，第一主成分“光滑触感心情”和第二主成分“轻快触感心情”的触感评价之和约为50%。对于由心情好的肌肤触感认识的试料L1和L5，第一主成分的因子得点均为正值，而心情好肌肤触感认识最低的试料L15，两主成分的因子得点均为负值。试料L0的第一主成分因子得点为负值，第二主成分的因子得点为正值，两个主成分的因子得点恰好与L0相反。试料L0肌肤触感“心情好”的评价回答率比L10高，说明第二主成分因子得点的正负值比第一主成分因子得点的正负值对试料肌肤触感的影响更大。

3.3 寝具用织物的肌肤触感的力学特性和热学/水分特性

与试料肌肤触感“心情好”有强相关性的物性，是表示试料表面粗糙度的SMD值，二者呈现出负相关性（r＝-0.97，p＜0.01）。通过目测可以发现，洗涤后的试料表面会出现凹凸，即产生许多皱褶，正如在表1和图1中看到的。而SMD值却不受洗涤的影响。这是因为，能够产生“心情好”肌肤触感的试料，由于其表面存在纱罗构造，因而有效减轻了试料表面凹凸的下降。

与“心情好”肌肤触感有强负相关性的物性是压缩初期的柔软度LC（r＝-0.84，p＝0.08）及低湿度环境的水分率WVA@35%（r＝-0.70，p＝0.19）。试料的LC不受洗涤的影响，为0.4（-）；家庭用毛毯的LC为0.5（-），因而毛毯比试料更易获得初期压缩柔软的认识。LC与“心情好”肌肤触感的负相关倾向说明：试料的初期压缩抵抗增加，就会更多地获得“心情好”的肌肤触感。

由表1看到，暴露于环境相对湿度35%RH下，洗涤次数并没有造成试料水分率产生大的变化，试料L0和L15在35%RH下的水分率均在5%～6%。由于试料在低湿度环境下具有高吸湿性，因而很容易造成皮肤表面的干燥。暴露于相对湿度为30%的低湿度环境中时，由于皮肤表面的水分蒸发速度快，因而皮肤容易产生干燥感。因此，在相对湿度为30%的低湿度环境下的高水分率，必然会因干燥而产生不快感。进而，“心情好”的肌肤触感与环境相对湿度呈现出负相关性。

由以上讨论知道，为了使试料获得“心情好”的肌肤触感，与其减轻洗涤时产生的皱褶，还不如降低纱罗表面的凹凸程度。为使试料在低湿度环境下保持低吸湿性，试料在压缩初期的柔软度也应尽可能低些，这样更容易获得“心情好”的肌肤触感。

3.4 肌肤触感的要素

用手触摸的方式作出触感评价，是评价服装穿着心情的有效手段。对于肌肤触感好的布料，评价者以“光滑”、“柔软”等表示触感的特定形容词进行表达。对于本试料制成的寝具用织物所产生的“心情好”触感，在讨论触感与感觉评价的13个项目的相关性时，感觉评价的13个项目绝对值在0.2～0.6之间，显示出有明显的正相关性或负相关性。为了从中总结出说明“心情好”的肌肤触感，本研究对所有数据进行了重回归分析，结果发现：在研究的范围内，表示“心情好”肌肤触感的是光滑、柔软、生硬3种感觉要素。以下是推算“心情好”肌肤触感的公式（r＝0.70，决定系数＝0.50，p＜0.001）：

心情好的感触＝0.34×光滑+0.33×柔软-0.18×生硬度+1.21

为此，在考察用本试料制成的寝具用织物时，应使用光滑、柔软、生硬这三种要素。这三种要素对内衣和衬衫同样适用。

4. 结论

本研究探讨了有“心情好”肌肤触感认识的寝具用织物的触感与物性的关系，确认光滑、柔软、生硬3种感觉要素能够形容“心情好”的肌肤触感，从而赋予试料“心情好”的肌肤触感特性。

岳霄 编译自 日本《纤维消费志》2013.6。