芦荟改性黏胶纤维织物热湿舒适性的模糊综合评判

摘 要：芦荟改性黏胶纤维织物常应用于服装和家用纺织品领域，为了解芦荟改性黏胶纤维织物的热湿舒适性，以6种芦荟改性黏胶纤维及其混纺纱制成的织物为研究对象，测试其保温率、透气率、透湿量和吸水率4个指标，并运用模糊综合评价法对6种织物在不同的用途和环境下的热湿舒适性做了综合评价。结果表明：若织物用于夏季服装和家纺织物，6种织物的热湿舒适性能由优到差依次为：弹力色织布、纬弹色织皱布、平布、纵凸条布、纬剪花色织布、双层色织布;若织物用于冬季服装和家纺织物，6种织物的热湿舒适性能由优到差依次为：弹力色织布、纬剪花色织布、纬弹色织皱布、纵凸条布、平布、双层色织布。无论织物是用于夏季服装和家纺织物，还是冬季服装和家纺织物，弹力色织布的热湿舒适性能最好，双层色织布的热湿舒适性能最差。

关键词：芦荟改性黏胶纤维;热湿舒适性;保温率;透气率;透濕量;吸水率;模糊综合评判

中图分类号：TS157

文献标志码：A

文章编号：1009-265X（2019）04-0044-04

Fuzzy Comprehensive Evaluation on Thermal-Moisture Comfort of Aloe-Modified Viscose Fiber Fabrics

MA Shunbin

（School of Textile and Fashion， Jiangsu College of Engineering and Technology， Nantong 226007， China）

Abstract：Aloe-modified viscose fiber fabrics are often used in the field of apparel and home textiles. To understand the thermal-moisture comfort of aloe-modified viscose fiber fabrics， six kinds of aloe-modified viscose fiber fabrics and blended fabrics were taken as research objectives. Heat preservation rate， air permeability， water vapor permeability and water absorption rate were tested. The fuzzy comprehensive evaluation method was used to overall evaluate thermal-moisture comfort of six aloe-modified viscose fiber fabrics and blended fabrics under different uses and environmental conditions. The results show that： if the fabrics are used for summer garments and home textiles， the thermal-moisture comfort of the six fabrics are ranked from superior to poor as： elastic yarn-dyed fabric， weft elastic yarn-dyed fabric， plain fabric， longitudinal ribbed fabric， weft shear yarn-dyed fabric， and double-layer yarn-dyed fabric. If the fabrics are used for winter garments and home textiles， the six fabrics are ranked from superior to poor as elastic yarn-dyed fabric， weft shear yarn-dyed fabric， weft elastic yarn-dyed fabric， longitudinal ribbed fabric， plain fabric and double-layer yarn-dyed fabric. No matter whether the fabrics are used for summer garments and home

textiles， or for winter garments and home textiles， elastic yarn-dyed fabric has the best thermal-moisture comfort， while double-layer yarn-dyed fabric has the worst thermal-moisture comfort.

Key words：aloe-modified viscose fiber; thermal-moisture comfort; heat preservation rate; air permeability; water vapor permeability; water absorption rate; fuzzy comprehensive evaluation

芦荟改性黏胶纤维是一种新型护肤再生纤维素纤维[1]，该纤维的吸湿导湿性和悬垂性良好，且易染色，可以纯纺，也可以与棉、毛、牛奶蛋白纤维、Modal、玉米纤维、桑皮纤维、Coolplus、Tencel等纤维混纺[2-4]，其纯纺或混纺纱线可用于开发针织和机织织物[5-7]，这些织物被广泛应用在床上用品、内衣、衬衫、医药敷料等领域[8-10]。织物作为人体与外界环境热湿传递的中介物，直接影响着二者之间的热湿交换，对人体的热湿舒适感影响非常大，因而，织物的热湿舒适性能是体现服用性能的主要性能，被专家学者所广泛关注，因此研究芦荟改性黏胶纤维织物热湿舒适性能十分必要也非常重要[11-12]。本文以6种芦荟改性黏胶纤维及其混纺纱织物为试样，通过测试保温性、透湿性、透气性和吸水性，并进行对比分析，以便对芦荟改性黏胶纤维及其混纺纱织物的热湿舒适性做出有意义的评价。若试验样品的规格与结构参数完全相同，仅选用不同的原料，虽然能给研究带来便利，但是研究的实际作用不大，仅能证明原料性能的优劣。本文研究织物的热湿舒适性能，为此，选择原料和结构参数均有差异的试验样品来进行对比试验，分析芦荟改性黏胶纤维及其混纺纱织物的热湿舒适性能。模糊综合评价法是运用模糊数学对受到多种因素制约的织物热湿舒适性做出一个综合性的评价，能客观反映出织物的综合性能[13]。模糊综合评价法所得结果清晰且具有可比性、可信度高，因此，运用模糊综合评价法对织物热湿舒适性的优劣做出综合评价是比较合适的[14]。

1 织物与测试

1.1 织物与准备

6种织物均为大货样，测试前必须对织物进行退浆、烧毛、定型等后处理以避免浆料和油剂等杂质影响测试结果，并按照GB/T 6529—2008《纺织品 调湿和试验用标准大气》进行预调湿和调湿。织物规格与结构参数见表1所示，织物实物见图1所示。

1.2 织物热湿舒适性能测试标准与结果

保温率测试标准采用GB/T 11048—1989《纺织品 保温性能试验方法》，每款织物取3块试样，试样尺寸为30 cm×30 cm，测试设备采用YG606L型平板式保温仪;透气率测试标准采用GB/T 5453—1997《纺织品 织物透气性的测定》，试验面积一般为20 cm2，织物试样两侧的压力为100 Pa，在同一样品的不同部位重复测定10次，测试设备采用YG（B）461D型数字式透气仪;透湿量测试标准采用GB/T 12704.1—2009《纺织品 织物透湿性试样方法 第1部分：吸湿法》，每款织物上裁取3块试样，每块试样直径为70 mm，测试设备为YG501N型织物透湿试验箱;吸水率测试标准则采用GB/T 21655.1—2008《纺织品 吸湿速干性的评定 第1部分 单项组合试验法》，每款织物裁取5块试样，每块试样的尺寸为10 cm×10 cm，测试设备为试样悬挂装置。织物热湿舒适性能测试结果见表2所示。

2 织物热湿舒适性能的模糊综合评判

从表2中可以看出：

a）纬剪花色织布的保温率最高，为39.81%，平布的保温率最低，为13.48%，两者相差了26.33%;

b）纬弹色织皱布的透气率最高，为723 mm/s;纬剪花色织布的透气率最低，为567 mm/s，两者相差了156 mm/s;

c）平布的透湿量为8 950 g/（m2·d），透湿量最大，双层色织布的透湿量7 123 g/（m2·d），透湿量最小，两者相差了1 827 g/（m2·d）;

d）纬剪花色织布的吸水率最大，为157%，纬弹色织皱布织物的吸水率最小，为112%，两者相差了45%。

可以看出6种织物的热湿舒适性指标表征不相同，测试数据量少且数据分布无规律，难以根据某一项热湿舒适性指标对织物性能进行综合评判，不同的用途和环境，对织物的热湿舒适性要求是有差异的[15]，为此，本文运用模糊综合评价法对6种织物的热湿舒适性指标进行模糊综合评判。

2.1 构建因素集

构建由保温率、透气率、透湿量、吸水率等因素组成的因素集U，U={U1 U2 U3 U4}，其中，U1为保温率，U2为透气率，U3为透湿量，U4为吸水率。

2.2 确定评判集

为便于比较，应将单位、数量级不同指标进行标准化或归一化处理，运用式（1）[14]将保温率、透气率、透湿量、吸水率等指标压缩在[0，1]闭区间内。

Ri=Ui-UiminUimax-Uimin（1）

式中：Ri为标准化值;Ui为第i个热湿舒适性指标测试数据;Uimin为第i个热湿舒适性指标测试的最小数据;Uimax为第i个热湿舒适性指标测试的最大数据。

若织物是用于夏季服装和家纺织物，则保温率与热湿舒适性呈负相关，所以保温率的标准化值为1-Ri;若织物是用于冬季服装和家纺织物，则保温率与呈正相关，所以保温率的标准化值为Ri

若织物用于夏季服装和家纺织物，经计算得到的评判矩阵式（2）如下：

R=0.950.000.091.000.910.11

0.950.000.100.261.000.06

0.890.230.301.000.900.00

0.311.000.730.360.000.51（2）

若织物用于冬季服装和家纺织物，经计算得到的评判矩阵式（3）如下：

R=0.051.000.910.000.090.89

0.950.000.100.261.000.06

0.890.230.301.000.900.00

0.311.000.730.360.000.51（3）

2.3 权重系数计算

为使权重系数更加准确和实用。权重系数A征求了15名高校纺织专业教师、纺织企业产品设计员和消费者的意见，然后經加权而得。采用10分值，按其重要性进行积分，然后经加权而得，织物各项热湿舒适性能得分情况见表3所示。

由表3计算各项总得分，得出权重系数集A=（0.24，0.28，0.25，0.23），从表3所得的权重系数来看，高校纺织专业教师、纺织企业产品设计员和消费者的意见对热湿舒适性指标基本一致，都认为重要。

2.4 综合判定结果

根据综合判定值B=A·R评判6种织物热湿舒适性能。

a）若织物用于夏季服装和家纺织物，综合判定值为：

B=A·R=

（0.24，0.28，0.25，0.23）0.950.000.091.000.910.11

0.950.000.100.261.000.06

0.890.230.301.000.900.00

0.311.000.730.360.000.51

=（0.787 0.288 0.292 0.646 0.725 0.160）

若织物用于夏季服装和家纺织物，根据上述综合判定值大小，6种织物热湿舒适性能由优到差排列为：弹力色织布、纬弹色织皱布、平布、纵凸条布、纬剪花色织布、双层色织布。

b）若织物用于冬季服装和家纺织物，综合判定值为：

B=A·R=

（0.24，0.28，0.25，0.23）0.051.000.910.000.090.89

0.950.000.100.261.000.06

0.890.230.301.000.900.00

0.311.000.730.360.000.51

=（0.573 0.527 0.492 0.405 0.524 0.348）

若织物用于冬季服装和家纺织物，根据上述综合判定值大小，6种织物热湿舒适性能由优到差排列为：弹力色织布、纬剪花色织布、纬弹色织皱布、纵凸条布、平布、双层色织布。

2.5 分 析

织物的热湿舒适性能受多种因素的影响，如纱线线密度、织物经纬密、织物组织等。从上述评判结果看，弹力色织布的热湿舒适性能是最好的，这主要是因为该织物组织以平纹为主，在横向和纵向上配以3根一束的花式透孔组织，同时经、纬密度较小，虽然纬弹色织皱布的组织和弹力色织布相同，经、纬密度也相近，但弹力色织布织物的纬纱全部采用11.8 tex（Pu 22.2 dtex）芦荟改性黏胶纤维氨纶包芯纱，纬弹色织皱布为51根9.8 tex纯芦荟改性黏胶纤维纱与1根18.2 tex（Pu 44.4 dtex）芦荟改性黏胶纤维氨纶包芯纱进行循环交织，在一定程度上影响了织物的热湿舒适性，因此，纬弹色织皱布的热湿舒适性能与弹力色织布接近。

双层色织布采用表、里组织均为平纹的接结双层组织，增加了布身厚度，保温率增加，但是气体、液体透过织物的难度增加，透气率和透湿量均比较小，造成该织物在热湿舒适性相比而言排在最后。

3 结 论

a）按照国家标准对6中织物的保温率、透气率、透湿量和吸水率等指标进行了测试，测试结果为纬剪花色织布的保温率最高，为39.81%;纬弹色织皱布的透气率最高，为723 mm/s，平布的透湿量为8 950 g/（m2·d），透湿量最大，纬剪花色织布的吸水率最大，为157%。

b）构建由保温率、透气率、透湿量、吸水率等4个因素组成的因素集，根据不同用途将测试数据进行了标准化或归一化处理，经计算得到评判矩阵式，在征求了15名高校纺织专业教师、纺织企业产品设计员和消费者的意见后，经加权计算出权重系数集A=（0.24，0.28，0.25，0.23）。

c）将评判矩阵式与权重系数集相乘对6织物的热湿舒适性能进行综合评定，其结果为：若织物用于夏季服装和家纺织物，6种织物的热湿舒适性能由优到差依次为：弹力色织布、纬弹色织皱布、平布、纵凸条布、纬剪花色织布、双层色织布;若织物用于冬季服装和家纺织物，6种织物的热湿舒适性能由优到差依次为：弹力色织布、纬剪花色织布、纬弹色织皱布、纵凸条布、平布、双层色织布;无论织物是用于夏季服装和家纺织物，还是冬季服装和家纺织物，弹力色织布的热湿舒适性能最好，双层色织布的热湿舒适性能最差。

参考文献：

[1] 徐雷，亓林敏，毛雷.棉/蘆荟纤维混纺纱线开发及性能测试[J].中国纤检，2014（17）：82-83

[2] 赵菊梅，高小亮，刘华.棉与黑色芦荟改性粘胶混纺针织纱的生产体会[J].棉纺织技术，2015，43（9）：54-57.

[3] 陈贵翠，张立峰.牛奶蛋白纤维/芦荟粘胶纤维/棉混纺纱的工艺[J].上海纺织科技，2014，42（2）：15-16，24.

[4] 张立峰，瞿才新，陈贵翠，等.芦荟粘胶纤维/桑皮纤维/金银丝赛络菲尔纱的开发[J].上海纺织科技，2014，42（8）：42-44.

[5] 刘玲，陈燕.芦荟黏胶纤维抗菌针织物的性能研究[J].针织工业，2017（6）：10-12

[6] 王一群.棉/芦荟纤维色织大提花床品面料的开发[J].上海纺织科技，2015，43（9）：50-51

[7] 乔石，孟家光，张琳玫.芦荟纤维针织面料服用性能测试及分析[J].西安工程大学学报，2015（3）：273-276.

[8] 马顺彬，陆艳.芦荟纤维的定性鉴别[J].上海纺织科技，2016，44（3）：10-11.

[9] 马顺彬，陆艳.芦荟纤维与粘胶纤维物理性能测试与分析[J].成都纺织高等专科学校学报，2016，33（2）：197-199.

[10] 马顺彬.芦荟改性粘胶纤维弹力色织物的生产[J].棉纺织技术，2016，44（12）：61-64.

[11] 姚桂芬，刘海文.芦荟改性粘胶衬衫用织物性能研究[J].棉纺织技术，2014，42（1）：31-34.

[12] 张威，刘智，李龙.基于多元回归分析的纬平织物热湿舒适性能[J].纺织学报，2011，32（7）：54-59.

[13] 陈平磊，田伟，时培培，等.功能性棉型织物服用性能的模糊综合评判[J].棉纺织技术，2012，40（3）：22-25.

[14] 马顺彬.棉Coolmax异纬织物服用性能的模糊综合评判[J].棉纺织技术，2013，41（10）：8-10.

[15] 曹建达.棉织物手感主观评定的模糊综合评判[J].纺织学报，2003，24（1）：27-29.