涤棉风衣面料的服用性能研究

乔锦玉，郭 嫣，沈艳琴，姚一军

(1.西安工程大学纺织科学与工程学院，陕西西安 710048；2.西安工程大学功能性纺织材料及制品教育部重点实验室，陕西西安 710048)

风衣作为一种能遮风、挡雨、御寒的多功能日用外衣，一年之中，三季可穿，是生活中必备的服用纺织品之一[1－2]。目前，关于风衣面料服用性能的研究较少，尚有待进一步完善。本文选取市场上5种典型的涤棉风衣面料，通过测试对比它们的力学耐久性、外观风格及服用舒适性能，采用Borda综合评价法对试样的服用性能进行综合评价，分析影响其服用性能的主要因素和生产技术要点，以期为相关从业者提供一定的理论参考。

1 实验部分

1.1 实验材料

实验选用市场上常见的具有代表性的5种涤棉风衣面料，通过对实验试样进行分析测算，得到实验试样纤维成分占比见表1，样品主要规格参数见表2。

表1 试样纤维成分占比表

表2 试样基本规格参数

1.2 实验内容

1.2.1 力学性能及其耐久性

为研究涤棉风衣面料的力学性能差异，分别对织物试样的顶破性能、拉伸断裂强力、撕破性能及耐磨损性能进行相关测试及对比分析，具体测试方法如下:

采用YG301织物破裂试验机，参照GB/T 19976－2005中所述方法对织物顶破性能进行测试。采用YG208织物强力仪，参照GB/T 3923.1－2013中所述方法对织物拉伸断裂性能进行测试，参照GB/T 3917.2－2009中所述方法对织物撕破性能进行测试。采用YG401C－B马丁代尔耐磨仪，参照GB/T 21196.2－2007中所述方法对织物耐磨性能进行测试。

1.2.2 织物外观风格

为研究织物外观风格性能差异，分别对织物试样的光泽度、耐皱性、耐摩擦色牢度、耐皂洗色牢度性能进行相关测试及对比分析，具体测试方法如下:

采用YG814织物光泽仪，参照文献[3]中所述方法对织物光泽度进行测试。采用YG(B)541D型全自动数字式织物折皱弹性仪，参照GB/T 21196.2－2007中所述方法对织物耐皱性能进行测试。采用YG571B型染色摩擦牢度仪，参照GB/T 3920－2008中所述方法对织物耐摩擦色牢度进行测试。采用SW－12AⅡ型耐洗色牢度实验机，参照GB/T 3921－2008中所述方法对织物耐皂洗色牢度进行测试。

1.2.3 服用舒适性能

为研究织物服用舒适性能差异，分别对织物试样的透气性、手感、防水性及起毛起球性能进行相关测试及对比分析，具体测试方法如下:

采用YG461E数字式透气量仪，参照GB/T 5452－1997中所述方法对织物透气性进行测试。参照文献[4]中所述方法对织物手感进行测试。采用SFZ－H型沾水试验仪，参照GB/T 4745－1997中所述方法对织物防水性进行测试。采用YG502B型起毛起球仪，参照GB/T 4802.1－2008中所述方法对织物起毛起球性能进行测试。

2 结果分析

2.1 力学性能及其耐久性

面料的力学性能是决定成衣能否满足消费者日常穿着需求的关键因素。涤棉风衣面料的各项力学性能测试结果如图1所示。可以看出，织物的力学性能及其耐久性与其纤维成分占比相关性较高，基本表现为:织物试样中化纤长丝含量越高，其力学性能及耐久性表现越好。在面料纤维成分含量较为一致时，力学性能及耐久性与经纬纱细度、织物经纬密度及织物厚度相关性较大。其中，3＃织物与4＃织物虽然化纤成分占比类似，但由于3＃织物的经纬密度差异较大，受外力作用时，受力三角区的纱线滑移较大，故其力学性能及其耐久性表现相对4＃织物较差。

图1 不同织物的力学性能对比

2.2 织物外观风格

影响织物外观风格的因素主要有原料成分、织物结构及工艺参数[5－6]。涤棉风衣面料织物外观风格测试结果如图2所示。从图2可以看出，织物组织结构及紧度配置对其光泽度的影响较大，从综合表现上来看，平纹组织优于2/2经重平组织，略差于斜纹组织，即单位面积内纱线间的空隙较多，其光泽度较好。由于涤纶这类化纤长丝在小变形下的拉伸回复能力高，同时它的初始模量较大，有较好的抗褶皱性。因此，试样的耐皱性综合表现与其化纤长丝含量呈正相关关系。对于摩擦色牢度，表面较为光滑的织物试样耐摩擦色牢度等级较高，这与织物的组织结构即表面平整程度有关。分散性染料的水溶性较差，涤纶作为疏水性纤维，吸湿溶胀性差，试样中涤纶长丝含量高时，耐皂洗色牢度表现相对较差。

图2 不同织物的外观风格对比

2.3 服用舒适性能

风衣作为户外服装，其服用舒适性能尤为重要[7]。涤棉风衣面料织物服用舒适性能测试结果如图3所示。5＃斜纹组织和3＃重平组织织物试样透气性能表现相对较好。因为织物试样的透气性与其组织结构关系较大，这两种织物中空隙相对较大，透气性能表现相对较好。而织物手感、起毛起球以及沾水性表现则在较大程度上取决于织物中的纤维成分，一方面涤纶是疏水性纤维，自身的吸湿性能就比较差，防水性较好。因此涤纶含量高的试样，也不易沾水；另一方面涤纶强度高，伸长大，虽然耐疲劳和耐磨性好，但织物表面一旦有毛粒状小球形成后，不易很快脱落，从而影响了织物手感及起毛起球性。具体表现为试样中涤纶长丝含量越高，其手感及抗起毛起球性能表现越差。

图3 不同织物的服用舒适性能对比

2.4 综合评价

通常人们对机织面料力学性能的评价是依据其主观感觉和经验，所以客观的给出一个确切的结论是很困难的[8－10]。而纺织工业中模糊关系很多，在纺织工艺设计中，许多参数在确定时要涉及到许多因素，因而就产生了如何找出其中各因素相互关系的问题[11]。解决这类问题的关键在于根据专业经验及具体情况选择处理模糊关系的方法，而模糊关系的合成是最简单方法之一。对此，本文尝试采用Borda综合评价法对织物试样的服用性能进行综合评价，以便得出一个可以量化的结果。

2.4.1 Borda综合评价法

Borda综合评价法是用模糊数学方法对受到多种因素制约的事物或对象做出一个总体的评价。它具有结果清晰，系统性强的特点，能较好地解决难以量化的、模糊的问题。基于模糊Borda法的动态组合评价方法对解决多种动态评价方法评价结论非一致性问题提供了思路，是综合评价方法研究的有益补充，可以利用该方法进行应用研究[12]，具体计算方法如下[13]。

Borda综合评价法是让具有n个成员的团体X，将论域U＝{u1，u2，…，um}中的m个元素从好到差进行排序，获得n种意见L1，L2，…，Ln，并计算U中每个元素的Borda数。其计算公式如下所示:

式中:X∈U，Bi(x)表示在序Li中后于X的元素个数。

U中的元素按Borda数的大小就可以得到一个新的排序，即为决策结果。Borda数越大，该元素综合效果越好。为使决策结果更加切合实际，采用加权计算。

式中:wi(X)为意见Li的权系数，即意见Li所代表的指标的权系数。

2.4.2 Borda综合评价法确定最优试样

采用Borda综合评价法对试样的力学耐久性能、外观风格性能以及服用舒适性能进行模糊综合，得出5种涤棉风衣面料的力学性能优劣的综合排序。

(1)Borda综合评价的计算

论域U＝{u1，u2，…，um}＝{1＃织物，2＃织物，3＃织物，4＃织物，5＃织物}；

团体X＝{顶破强力、拉伸断裂强力、撕破强力、耐磨损性、光泽度、耐皱性、手感、透气性、摩擦色牢度、耐皂洗色牢度、起毛起球、防水性}；

确定意见Li的权系数wi(X):邀请15名志愿者根据风衣面料的服用性能要求进行确定，最后取其平均值为意见Li的权系数wi(X)。这些志愿者年龄为19岁~27岁，均为纺织工程专业在校研究生及相关从业者，所得权系数平均值wi见表3。

表3 涤棉风衣面料试样的Borda数

根据前面测试结果，按各指标的优劣对u1、u2、u3、u4、u5进行排序，得出12种意见及其Borda数见表3。

根据Borda数的大小重新排序，结果为:u4>u3>u5>u2>u1即织物试样服用性能综合评价由优到劣排序依次为:4＃、3＃、5＃、2＃、1＃；由此可知，4＃织物服用性能综合表现最好。

3 结论

(1)利用Borda综合评价法对5种典型的涤棉风衣面料服用性能进行综合评价，得出涤棉风衣面料服用性能与其化纤成分含量呈正相关性。

(2)涤棉配比对涤棉风衣面料服用性能影响显著，当织物试样中化纤长丝含量较高时，织物试样的综合力学性能及耐久性表现较好。