家庭滚筒洗涤对牛仔织物风格的影响
2022-02-14程煜梁惠娥
程煜 梁惠娥
摘 要:为探究PhahrOmeter织物评价系统在不同洗涤次数下牛仔面料的手感风格特征,选取100%棉、100%莱赛尔纤维、莫代尔/棉/麻3种牛仔面料试样,通过模拟穿用过程中的家庭滚筒洗涤方式,进行0次、10次、20次、30次不同次数水洗并分别进行手感风格值测试,运用灰色关联法分析计算手感因子与织物手感值之间的关系。结果表明:织物硬挺度是影响织物手感风格表现趋势的主要因素,织物的柔软度和硬挺度呈反比关系,织物柔软度随着水洗次数增加其对应的测试数值减小,光滑度则呈相反趋势,即水洗次数越多,测试数值越大,织物越柔软;测试中,相近平方米质量和厚度的纯棉牛仔和莫代尔/棉/麻混纺风格最接近,莫代尔纤维改善了牛仔面料的手感值和硬挺度。
关键词:牛仔;织物风格;硬挺度;柔软度;灰色关联法
中图分类号:TB383
文献标志码:A
文章编号:1009-265X(2022)01-0151-06
Abstract: With a view to explore the hand feel and style characteristics of denim fabrics under different washing times of PhahrOmeter fabric evaluation system, three blended denim fabric samples, 100% cotton, 100% Lyocell fiber, modal/cotton/linen were selected, and by simulating the household drum washing method during wearing, the samples were washed for 0 times, 10 times, 20 times and 30 times and the hand feel styles were tested. Using the gray correlation method, the relationship between hand feel factor and the hand feel values of fabrics was calculated and analyzed. The results show that the stiffness of fabric is the main factor affecting the performance trend of the hand style styles of the fabric. The softness and stiffness of fabric are inversely proportional. The test values of the softness of fabric decrease with the increase of washing times, while the smoothness of fabric shows an opposite trend. That is, the more the fabric is washed, the greater the test value, the softer the fabric. During the test, pure cotton denim with similar square meter mass and thickness is the closest to blended modal/cotton/linen fabrics in terms of style, and modal fiber can improve the hand feel and stiffness of denim fabrics.
Key words: denim; fabric style; stiffness; softness; gray correlation method
织物风格是人的感觉器官对织物本身所给出的综合性评价,有广义风格和狭义风格之分[1]。作用于人的手掌通过触摸的触感反馈出主观性风格评价称之为狭义风格。综合多方面评价因素例如视觉、听觉、触觉等方面的综合性评价称之为广义风格。织物风格是织物面料本身所固有的特性,作用于人的各个感官所反射出的综合性效应[2],织物手感风格的评价方法也分之为主观评价和客观评价两大类[3]。主观评价是单纯依靠触觉对织物风格的直接性反应,此类方法是最基础且简单直接的评判方式,通俗易懂但存在严重的缺陷,例如主观意识强且无法达到定量描述的目的。客观评价是指通过仪器的科学化测试,从而获取精细化与织物风格相关的力学性能数据指标,通过计算的方式获取织物风格特征,此方法规避了传统主观评价的任意性缺陷,是当下更为科学的评价方法[4]。
在纺织领域,对织物的客观风格进行评价的主要方法有,例如日本川端法(KES织物手感评价法)、澳大利亚织物质量简易测试法(FAST法)以及潘宁教授研发的PhabrOmeter织物手感评价法[1]。对比之下,潘宁教授研发的PhabrOmeter织物风格仪能更快速且可靠地提供可量化的数据。PhabrOmeter简称法宝仪,是一种全新的科学评价方法,可以针对手感对织物进行精准的客观评价和分级[5]。是一种提取织物本质特性用模式进行识别,并对应人的触觉器官快速、准确地对软材料的舒适度、质量作出检测评判的技术。其测试原理源自在选购面料时,拇指和食指磨裟,通过手的触觉感知面料抵抗拉扯的能力以判断面料的质量[6]。PhabrOmeter织物风格仪通过提取相关载荷——位移曲线,通过对被测面料的织物性能数据测试、转换,计算出织物的柔软度、织物光滑度、硬挺度和相對手感值,对应特性的计算数值越大表示织物对应的性能越好。在织物风格测试领域具有独特的优势,本文借助PharOmeter织物风格仪对不同次水洗后牛仔面料的织物风格进行测试和系统对比分析。
1 试验方法
1.1 实验材料及仪器
研究对象选取具有代表性的100%纯棉、100%莱赛尔纤维、棉/莫代尔/麻混纺3种牛仔面料(无锡市龙佳布业科技有限公司,江阴恒亮集团),试样规格见表1。仪器主要包括美的MFC100型滚筒洗衣机和PhabrOmeter风格评价系统。
1.2 实验方案
PhabrOmeter织物风格仪根据织物的厚度和重量将织物分为重型织物(线性密度大于3440/cm),中等重织物(线性密度1200~3440/cm),轻型织物(线性密度280~1200/cm)和超轻织物(线性密度小于280/cm)4大类。线性密度为织物单位长度的重量,测试样本尺寸为圆形面积100cm2。本文所选取的3种牛仔织物,纯棉牛仔、莫代尔/棉/麻混纺牛仔为重型牛仔,莱赛尔牛仔为轻型牛仔,因此测试时在试样上需要根据重型和轻型的种类,分别放置3个和1个压重盘。测试项目包括织物硬挺度、相对手感值、柔软性能和折皱回复率。为了探究牛仔面料在不同水洗次数后硬挺度、柔软度、光滑度这3个手感因子和手感值的关系,运用法宝仪进行测试后,将测试结果运用灰色关联法进行计算分析,得出其相关性和规律。
测试硬挺度的数值越大,其织物越硬挺、有型;测试织物柔软度数值越大,对应的织物柔软性能越好,面料手感越顺滑;测试织物光滑度数值越大,则织物表面越光滑;测试织物悬垂性数值越大,织物的悬垂性能越差[7]。
2 结果与分析
通过PhabrOmeter风格仪测出所选取的3种牛仔面料在0次、10次、20次、30次等不同水洗次数后的硬挺度、光滑度、柔软度、悬垂性和相对手感值,其测试数据见表2,以织物2#100%莱赛尔牛仔作为参考,设置0次水洗状态时的初始手感值设为0。
2.1 织物硬挺度分析
由表1、表2分析可知,在织物的厚度、密度相差不大的情况下,1#100%棉牛仔织物硬挺度大于3#莫代尔/棉/麻/混纺牛仔,分析原因,莫代尔纤维的混纺在一定程度上改善了100%棉牛仔面料的硬挺度。
随着水洗次数增多,相同水洗次数内1#纯棉牛仔面料随着水洗次数越多,其硬挺度数值增大;2#莱赛尔纤维在水洗30次时,其硬挺度数值出现拐点,在水洗30次后减小且低于初始值;3#莫代尔/棉/麻硬挺度数值在水洗20次时达到峰值,随后随着水洗次数增多硬挺度数值减小。综上可得出结论,水洗频率在一定程度上影响了牛仔面料的物理特征,此外水洗次数对面料的影响程度取决于牛仔面料自身的纤维组织成分和织造组织结构。
2.2 织物柔软性能和折皱回复率分析
织物的折皱回复性是指在一定条件下施加对织物产生折痕的外力后,织物能快速恢复至初始状态的能力。织物折皱回复性能好坏直接影响织物服用实用性及美感。织物的柔软性和硬挺度也存在着密不可分的关联,从织物性能的描述角度,织物柔软性和硬挺度是相对立的关系。将本文中3种牛仔织物硬挺度和柔软度、硬挺度和折皱回复率这两组数据分别进行比较,如图1、图2所示。
图1柔软度和水洗次数变化关系,1#纯棉牛仔、2#莱赛尔牛仔、3#棉/莫代尔/麻混纺牛仔在0次水洗时,柔软性能最优。在水洗10时织物1#、2#、3#柔软度呈明显降低趋势,水洗20次,织物1#出现上升拐点,水洗30后,织物1#柔软度下降其对应柔软度数值高于水洗10次。织物2#莱赛尔牛仔水洗次数越多柔软度越差。织物3#水洗30次其织物柔软度出现先下降再上升趋势。总结以上,柔软度的整体变化趋势相似,随着水洗次数增多柔软度变差,柔软度和硬挺度呈负相关。
图2中,1#纯棉牛仔、2#莱赛尔牛仔、3#棉/莫代尔/麻混纺牛仔折皱回复和水洗次数呈负相关变化趋势,水洗次数越多织物折皱回复性能越差,折皱回复性织物2#性能最优,分析其原因2#莱赛尔牛仔纤维是以木浆为原料经溶剂纺丝法生产的一种新型纤维素纤维,属于绿色可再生纤维,莱赛尔纤维具有天然纤维和合成纤维的优良特性,不仅有较好的吸湿透气性和染色性,其光泽柔和、悬垂性好,同时有着优于其他纤维素纤维的强伸性,且有一定的抗皱性能。其织物在起皱后在极短时间内快速回复的特性,折皱回复性能优于传统纯棉纤维。
2.3 织物光滑性能分析
织物的光滑性主要决定因素取決于织物的纱线密度以及纱线的经纬密度,由表1可知,在0次水洗时,织物2#莱赛尔牛仔经纬向密度比较1#、3#最大,布面更紧密平整,光滑性更好。而亚麻纤维由于刚度大、纱线毛羽多,因此棉/莫代尔/亚麻混纺牛仔织物光滑性比相似厚度和平方米质量的纯棉牛仔差。由于莫代尔纤维在受到外力作用的条件下容易发生起毛起球的现象。因此,在牛仔织物中加入莫代尔纤维对提高纯牛仔织物的光滑性无明显作用。
通过对牛仔面料不同次数水洗,对水洗后对牛仔面料光滑度进行对比,测试结果如图3。
1#纯棉牛仔和3#棉/莫代尔/麻混纺牛仔面料随着水洗次数增多,织物表面光滑性数值越高,但数值上升变化不大,上升百分比分别为2.55%、3.21%,2#莱赛尔牛仔面料随着水洗次数增多,织物光滑性数值呈现小幅度下降趋势,下降百分比在2.17%。
2.4 织物手感性能分析
织物的纱线种类、纱线细度和捻度、纤维素原料、织物组织和染整工艺等是影响织物手感好坏的主要因素。织物手感和织物的力学性能有关,例如织物的延伸性、回弹性、可挠性等因素,延伸性表示织物拉伸变形程度、回弹性表示织物变形恢复的程度、可挠性表示织物的易弯曲性能和织物的硬挺度;织物手感在不同程度上反映了织物的外观和舒适感。由表2分析可知:莱赛尔牛仔织物在水洗10次时,织物手感值上升至最大,其数值为30.27,随着水洗次数增多,逐渐降低,数值低于未经洗涤时面料手感值。1#纯棉牛仔、3#棉/莫代尔/麻在前20次水洗状态下,随着水洗次数增多织物手感值增大,呈现正相关增加,水洗到20次时对应的织物手感值达到最大值,1#、3#织物手感分别对应数值为21.39和16.96。水洗20次后随之小幅度递水洗性能较弱,水洗10次后手感性能变差。水洗前20次对1#纯棉、3#棉/莫代尔/麻牛仔织物破坏程度不大,牛仔织物依旧保持一定的弹性,然而达到一定洗涤次数后,纤维出现不同程度的损坏,经过多次连续的洗涤、摩擦、熨烫等循环机械力的作用下,织物力学性能逐渐下降,织物结构变得紧密、硬挺,织物手感、柔软性能等各方向变弱。3灰色关联法计算与分析灰色关联指事物间的不确定关联,是系统因子间、因子对主行为间的不确定关联,灰色关联分析方法,是根据因素之间发展趋势的相似或相异程度,称之为“灰色关联度”作为对各因素与结果之间的主次程度作出衡量的一种方法[8-9]。是一种新的多因素分析方法,其基本原理是通过对统计序列几何关系的比较来厘清系统中多因素的关系紧密程度,序列曲线的几何形状越接近、则它们之间的灰色关联度就越大,反之越小[10]。织物风格评价中的各项物理力学性能的测试表征中,其主客观评价结果、织物风格与织物规格参数之间的关系是不确定的,存在不确定关联。因此,在20世纪80年代邓聚龙提出后,灰色关联理论快速发展了起来,且被广泛应用于织物风格或性能评价。
通过以上分析可得出织物硬挺度、柔软度、光滑度和手感值之间存在一定联系,因此,通过运用灰色关联法计算出硬挺度、光滑度、柔软度这3个手感因子的关联度,并对其关联度进行排序。首先,将织物相对手感值设为参考数列,记为(16.67、20.43、21.39、20.26,29.89、30.27、27.61、27.42,17.28、16.49、16.96、16.29),硬挺度、光滑度、柔软度设为对比数列,分别记为(23.49、25.78、27.16、25.93,53.69、54.08、54.15、50.48,20.24、21.97、22.09、21.59)、(60.29、61.83、61.74、61.56,68.69、67.2、68.74、68.32,57.84、59.07、59.7、59.02)、(72.26、69.4、68.41、69.8,75.27、71.39、71.08、72.18,77.92、74.3、75.32、74.44)根据式(1)、式(2)、式(3)计算出关联系数:
ξi(k)=mini[Δi(min)]+0.5maxi[Δi(max)]x0(k)-xi(k)+0.5maxi[Δi(max)](1)[11]
imin[[Δi(min)]]=imin[kmin|x0(x)-xi(k)|](2)
imax[[Δi(max)]]=imax[kmax|x0(k)-xi(k)|](3)
式(1)中,分辨系数为0.5,取值范围为0~1。ξi(k)代表xi对x0在k时刻上的关联系数。求出xi与x0的绝对差值见表3。
根据式(2)和式(3)求出0水洗状态下:
imin[[Δi(min)]]=imin[kmin|x0(x)-xi(k)|]=3.57
imax[[Δi(max)]]=imax[kmax|x0(k)-xi(k)|]=51.41
10次水洗状态下:
imin[[Δi(min)]]=imin[kmin|x0(x)-xi(k)|]=1.54
imax[[Δi(max)]]=imax[kmax|x0(k)-xi(k)|]=57.81
20次水洗状态下:
imin[[Δi(min)]]=imin[kmin|x0(x)-xi(k)|]=0.7
imax[[Δi(max)]]=imax[kmax|x0(k)-xi(k)|]=58.36
30次水洗状态下
imin[[Δi(min)]]=imin[kmin|x0(x)-xi(k)|]=1.33
imax[[Δi(max)]]=imax[kmax|x0(k)-xi(k)|]=58.15
将相关数据代入式(1)求出牛仔织物硬挺度、柔软度、光滑度以及同种牛仔织物在不同水洗次数下对应的关联系数ξ1、ξ2、ξ3(ξ1-10、ξ2-10、ξ3-10;ξ1-20、ξ2-20、ξ3-20;ξ1-30、ξ2-30、ξ3-30)。
ξ1=[ξ1(1),ξ1(2),ξ1(3)]=(0.82、0.9、0.45)、
ξ2=[ξ1(1),ξ1(2),ξ1(3)]=(0.4、0.38、0.4)、
ξ3=[ξ1(1),ξ1(2),ξ1(3)]=(0.42、0.43、0.37);
ξ1-10=[ξ1(1),ξ1(2),ξ1(3)]=(0.89、0.49、1)、
ξ2-10=[ξ1(1),ξ1(2),ξ1(3)]=(0.5、0.46、0.53)、
ξ3-10=[ξ1(1),ξ1(2),ξ1(3)]=(0.37、0.36、0.35);
ξ1-20=[ξ1(1),ξ1(2),ξ1(3)]=(0.89、0.48、1)、
ξ2-20=[ξ1(1),ξ1(2),ξ1(3)]=(0.47、0.42、0.49)、
ξ3-20=[ξ1(1),ξ1(2),ξ1(3)]=(0.37、0.35、0.34);
ξ1-30=[ξ1(1),ξ1(2),ξ1(3)]=(0.88、0.52、1)、
ξ2-30=[ξ1(1),ξ1(2),ξ1(3)]=(0.48、0.43、0.5)、
ξ3-30=[ξ1(1),ξ1(2),ξ1(3)]=(0.37、0.36、0.35)
對应的关联系数和水洗次数下的不同数值相对较多且比较分散,故将关联系数分别进行分类,求其不同条件下的平均数值,由公式ri=1N∑Nk=1ξi(k)计算得出:
面料在0次水洗条件下,织物平均硬挺度与手感值的关联R1=0.72,平均柔软度与手感值的关联R2=0.41,平均光滑度与手感值的关联R3=0.39。
面料在10次水洗条件下,织物平均硬挺度与手感值的关联R1-10=0.79,平均柔软度与手感值的关联R2-10=0.5,平均光滑度与手感值的关联R3-10=0.36。
面料在20水洗条件下,织物平均硬挺度与手感值的关联R1-20=0.79,平均柔软度与手感值的关联R2-20=0.46,平均光滑度与手感值的关联R3-20=0.35。
面料在30水洗条件下,织物平均硬挺度与手感值的关联R1-30=0.8,平均柔软度与手感值的关联R2-30=0.47,平均光滑度与手感值的关联R3-30=0.36。
由计算结果R1>R2>R3可知,选取的这3种面料,其织物硬挺度和手感值的关系最密切,关联数值最大。柔软度与手感值关系优于光滑度与手感值的关系,其变化规律为硬挺度与手感值的关联优于柔软度、光滑度[11]。由R1-30>R1-20>R1-10>R1可知随着水洗次数增加,织物硬挺度数值增加,织物结构越硬挺;织物柔软度则随着水洗次数增加,数值变小,柔软性越差。因此,在牛仔织物的相关设计应用上,首要考虑因素是硬挺度对手感风格的影响,同时在日常穿用中,为了维持牛仔服装穿用的舒适性和合体性,尽量减少洗涤次数,以延长其产品寿命。
4 结 论
采用PharOmeter织物风格仪对不同次水洗后牛仔面料的织物风格进行测试和系统对比分析,得到的主要结论如下:
a)根据PhabrOmeter织物风格仪的测试结果表明:天丝有着优于其他纤维素纤维的强伸性,其折皱回复性能优于传统纯棉纤维。莫代尔纤维的混纺能改善纯棉牛仔的硬挺性能。3种牛仔织物柔软度随着硬挺度增大而减小,硬挺度与柔软度呈负线性相关。
b)滚筒洗涤在一定程度上改变了面料的物理性能,水洗次数越多越明显,水洗次数越多,其对应的织物力学性能减弱。
c)不同纤维成分的牛仔面料在水洗时,性能减弱的趋势表现不一,天丝牛仔在水洗10次后织物力学性能降低明显,而纯棉牛仔面料和棉/莫代尔/麻混纺牛仔,在水洗20次后才出现不同程度的力学性能衰退。因此在日常生活中,应该根据不同面料成分的衣服进行洗涤频率的控制,以延长服装穿用寿命。
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