纺粘法非织造布舒适性能评价

丁伟++张元++王海娟

摘要：

本文对纺粘法非织造布的舒适性能进行了评价。通过对不同克重纺粘非织造布的保暖性、透气性、透湿性及透水性结果采用灰色理论进行热湿舒适性的综合评判，探讨作为一次性服装材料使用，纺粘法非织造材料的舒适性要求。

关键词： 纺粘法非织造布；舒适性能；灰色理论

舒适性是一个很广泛的概念，它包含诸多因素，有穿着时的舒适性、手感的舒适性等，在此主要研究的是穿着舒适性。织物的穿着舒适性可分为热湿舒适性、接触舒适性等几个方面，热湿舒适性是指织物在人与环境的湿热传递中能维持人体的体温稳定，为人体正常生理机能创造良好条件，从而使人体保持舒适的感觉。湿传递性、热传递性和透气性三种因素对热湿舒适性的影响是至关重要的[1-3]。本文研究对象为非耐久型纺粘服用非织造材料，主要作为一次性着装，通常要与人体皮肤直接或间接接触，因此讨论其热湿舒适性尤为重要。结合服用材料热湿舒适性系统的特点，本文选用灰色理论来对非织造布进行热湿舒适性的综合评判，按照灰色近优综合判定法对纺粘非织造布的舒适性进行综合评价，该方法适用于指标间确切因果量化关系不明确，以及各指标之间关系还缺乏物理模型的情况，利用灰色理论的方法对灰色系统进行最优判定。

1 试验部分

1.1 试验材料

实验所使用的材料为纯涤纶纺粘法非织造布，轧点形状均为方形，其规格见表1。

表1 纺粘法非织造布规格

1.2 灰色近优综合评判方法

灰色近优综合判定设有研究方案Mj，（j=1，2，3，…，m），考核指标Ci，（i=1，2，3，…，n），先将其按相应的行列排列，便得到灰矩阵Rn×m。

（1）

是第j个研究方案的第i个质量指标，是灰矩阵的灰元，然后将各个研究方案的各质量指标数据输入，也即对上述灰矩阵及各个灰元进行白化处理，即得到白化灰矩阵。

（2）

是第j个研究方案的第i个质量指标实测值（即白化灰元值）。由于上述白化灰矩阵中的各个白化灰元值不统一，难以进行具体的计算，所以必须进行无量纲处理，即把各个白化灰元值映射到[0，1]区间，实质也就是以各个白化灰元的效果测度来取代白化灰元值，即得到决策矩阵或近优白化灰矩阵。

（3）

是第j个研究方案的第i个质量指标的效果测度。效果测度实际上就是关联度，从关联度的角度看效果测度有时间序列测度和单点效果测度。在一般工程领域内通常采用单点效果测度。单点效果测度又分为上限效果测度、下限效果测度和中心效果测度。对于越大越优型指标采用上限效果测度，越小越优型指标采用下限效果测度，而对适中型指标则采用中心效果测度。各类效果测度可按下述方法确定：

上限效果测度： （4）

式中：

下限效果测度： （5）

式中：

中心效果测度： （6）

式中：μmax、μmin、μ0分别为指定作为参考的最大值、最小值和适中值。

通过以上效果测度的逐一计算，完成了白化灰元向[0，1]区间的映射，并获得近优白化灰矩阵。近优白化灰矩阵只能对各个方案进行参数的近优比较，为了进行方案的整体比较，则需进行近优度计算，并列出近优度白化灰元行矩阵：

（7）

将按上式计算的各方案的近优度进行排序，近优度越接近1，方案越好。由此判定可能的最好方案、次好方案等等。以上是单目标近优判定，若要对多目标进行判定就要采用多目标综合判定问题。

解决多目标综合判定的关键问题是由N个单目标的效果测度构筑多目标的综合效果测度，并由N个单目标的近优白化灰矩阵构筑多目标的近优综合白化灰矩阵。

设

（8）

为第k个单目标的近优白化灰矩阵，其中为第k个单目标第j个研究方案的第i个质量指标的效果测度，且k=1，2，3，…，N，i=1，2，3，…，n，j=1，2，3，…，m。

则综合效果测度为： （9）

近优综合白化灰矩阵为：

（10）

相应的综合近优度白化灰元行矩阵：

（11）

按上式计算的多目标的各方案的近优度进行排序，即可得到符合多目标要求的最佳方案[4-5]。

用灰色近优综合判定方法，计算工作量小，无大样本要求，也不要求指标的权重，从而避免了对分析结果的人为干预，特别是指标数很多的时候，更适合使用。

2 纺粘法非织造布的舒适性综合评判及分析

本课题研究的薄型纺粘非织造材料主要用作一次性服用产品，因此要具有良好的舒适性，需满足以下要求：材料具有良好的保暖性或凉爽性，较好的透气性，良好的透湿性，适度的透水率。

进行综合评判，选取的评判指标应该具有代表性、独立性、指标可行性，选择的指标体系能综合反映对象各方面的特性特征等。而在实验中，有的表征指标具有重复性，故在此主要选用保温率、透气量、透湿量和透水率作为评判指标以便对非织造材料的静态舒适性作出近优评判。

表2为纺粘非织造试样的评判指标数据。

在室温环境时，静态舒适性的评价标准为：保温率较大为好、试样非显汗时的透气量适度为好，透湿量较大为好，透水率适度为好，把6种试样的评判指标数据映射到[0，1]区间，列出相应的近优白化灰矩阵如下。

然后计算各试样指标的近优度，列出近优度白化灰元行矩阵如下。

通过试样近优度白化灰元从大到小排序，可以得到在室温环境下，纺粘非织造布舒适性的优劣顺序为：S4> S3> S2> S1> S5> S6 。

3 结论

热湿舒适性最好的试样克重为50g/m2。选用纺粘法非织造面料制作一次性服用产品时，如果仅考虑热湿舒适性能，那么应优先选用克重为50g/m2的面料。

参考文献：

[1]邱冠雄.针织服装穿着舒适性的研究综述[J].针织工业，1990，（2）：46.

[2]李创，张元明.纺织品的动态热湿舒适性研究[J].上海纺织科技，2001，（5）：55.

[3]尹继亮，唐世君.服装穿着热湿舒适性的评价方法[J].北京纺织，2000，（6）：55.

[4]万振江，王朝晖.提高针织物服用性能途径的研究[J].北京纺织，1999，（2）：38.

[5]万振江，仝攀瑞，何碧霞.纬编针织物接触舒适性能的测试与研究[J].针织工业，1999，（5）：54.

（作者单位：山东省纤维检验局）