摘  要：為探討棉麻混紡機織物在夏季服裝中的舒適性，以市售不同混紡比的棉麻（苧麻、亞麻、漢麻）機織物為研究對象，在實驗室條件下對透氣性、透濕性、導濕性和保暖性等熱濕舒適性指標進行了客觀測試，利用語義差分法對刺癢感、黏體感等觸感舒適性指標進行了主觀評價，并基于織物的結(jié)構(gòu)參數(shù)對舒適性指標進行了分析與討論，最后運用改進熵權(quán)TOPSIS法對織物的舒適性進行了綜合評判。結(jié)果表明：棉麻混紡織物適合制作夏季服裝，且含苧麻纖維織物的綜合性能優(yōu)于含漢麻和亞麻織物；透氣性在舒適性綜合評價中所占權(quán)重最大。認為：利用熵權(quán)TOPSIS法能夠有效優(yōu)選出綜合性能優(yōu)良的織物品種，對類似服裝面料的舒適性評價及選購具有一定的指導與參考價值。

關(guān)鍵詞：棉麻混紡；機織物；熱濕舒適性；觸感舒適性；TOPSIS法

 

隨著現(xiàn)代服裝設計強調(diào)“可持續(xù)綠色發(fā)展”“設計師責任”理念的深入人心和“漢服熱”的興起，以棉、麻為代表的植物纖維因其優(yōu)良的服用性能和天然可降解的特性，在時裝市場上又掀起了一股新的流行熱潮。當今社會，消費者對服用紡織品性能的要求日益提高，在選購服裝時會更多考慮舒適性能。但由于麻纖維所固有的初始模量較高、手感偏硬、刺癢感明顯等缺點，在一定程度上限制了其應用范圍，因此多采用與其他纖維混紡或交織的方式來改善其性能。

目前關(guān)于棉麻混紡產(chǎn)品性能的研究，多為正向研發(fā)，即集中于工藝改進或某一類型麻織物的單項性能分析與研究[1-3]，較少從服裝企業(yè)的角度對其終端市場的表現(xiàn)進行倒推，對于不同類型麻纖維混紡面料綜合性能評價及服裝舒適性的研究也不多或僅為定性研究[4]。本研究基于市場調(diào)研結(jié)果，以市售常見不同麻類纖維和棉纖維混紡服用織物為研究對象，分別對其進行熱濕、觸感舒適性指標的主、客觀測試與分析，并運用改進的綜合評價方法進行評價，以期優(yōu)選出整體性能較

好的材料用于實際服裝生產(chǎn)，同時可為其他服裝企業(yè)設計、生產(chǎn)及消費者選購此類面料服裝時提供借鑒與參考。

1 試驗部分

1.1 試驗材料

目前應用于服裝領域的麻類纖維主要為取自韌皮部位的軟質(zhì)麻（苧麻、亞麻和漢麻等），大都具有優(yōu)良的吸濕、導濕和導熱性能。傳統(tǒng)麻纖維由于細度相對較大，表面多凹凸不平，初始模量較高、剛性大，故常采用經(jīng)緯單紗、平紋機織的形式，且多用于夏季服裝面料。根據(jù)前期市場調(diào)研結(jié)果，試驗選取市售常見4種苧麻/棉、2種亞麻/棉、1種漢麻/棉混紡面料，以及1種純苧麻、1種純亞麻、1種純棉面料作為對比試樣，共計11種面料，其結(jié)構(gòu)參數(shù)規(guī)格如表1所示。

表1 試樣結(jié)構(gòu)參數(shù)

  

1.2 試驗方案

服用織物舒適性評價包括生理舒適性和心理指標。前者主要包括與面料性能直接相關(guān)的熱濕與觸感舒適性[5]，以及和服裝結(jié)構(gòu)關(guān)系更為密切的壓力舒適性等方面；后者則涵蓋視覺舒適性等心理學領域，影響因素較為復雜。

考慮到實際研究需要，選取反映熱濕舒適性和觸感舒適性的6項主客觀指標分別進行測試，具體試驗方案：參照GB/T5453—1997《紡織品

織物透氣性的測定》，采用YG461E-III型全自動透氣量儀測試試樣的透氣性能；參照GB/T12704.1—2009《紡織品織物透濕性試驗方法第

1部分：吸濕法》，采用YG601H型電腦型織物透濕儀測試試樣的透濕性能；參照FZ/T01071—2008《紡織品毛細效應試驗方法》，采用YG871型毛細管效應測定儀測試試樣的芯吸性能；參照GB/T11048—2008《紡織品生理舒適性穩(wěn)態(tài)條件下熱阻和濕阻的測定》，采用YG606E型紡織品熱阻測試儀測試試樣的保暖性；對于刺癢感和黏體感兩項指標，則參照語義差分法采用Hollies五級評價標尺進行主觀評價。

所有試樣在測試前均置于GB/T6529—2008《紡織品調(diào)濕和試驗用標準大氣》所規(guī)定的相對濕度為（65±4）%，溫度為（20±2）℃的標準大氣環(huán)境中至少進行24h以上的調(diào)濕。

2 分析與討論

2.1 熱濕舒適性

人體著裝時感覺舒適與否，通常與“人體-服裝-環(huán)境”這一復雜系統(tǒng)的熱、濕交換是否平衡直接相關(guān)。在織物層面，評價熱濕舒適性的客觀指標主要有透氣性、透濕性、導濕性和保暖性等項目，其中前兩者與熱、濕的通透性有關(guān)，后兩者則涉及到熱、濕的傳導。試樣各項指標測試結(jié)果如圖1~圖4所示。

  

圖1 透氣性測試結(jié)果

  

機織物的通透性（透氣性、透濕性）主要與纖維原料、紗線、織物的結(jié)構(gòu)參數(shù)和后整理等因素密切相關(guān)。從圖1和圖2的測試結(jié)果來看，苧

麻織物的透氣性總體優(yōu)于亞麻、漢麻與純棉織物，這可能與試驗所選苧麻織物總緊度普遍低于其他試樣有一定關(guān)系；在紗線號數(shù)相同（1#、3#、5#

和11#）的情況下，透氣性和透濕性最好的均為5#試樣，即100%苧麻織物，原因在于其總緊度、單位面積質(zhì)量和厚度較小，這些因素與織物的通

透性一般為負相關(guān)；而在總緊度接近（7#、8#、9#和10#）的情況下，透氣性最好的是9#試樣，原因在于其厚度較小，紗線號數(shù)較小，且經(jīng)密緯密之比接近2∶1，紗線容易滑移形成孔洞從而增加通透性；同樣，在厚度接近（1#、2#、5#和9#）的情況下，透氣性最好的是2#試樣，其次為5#

試樣，其共同特點是總緊度和單位面積質(zhì)量較小，9#試樣雖然紗線號數(shù)較小，但透氣性表現(xiàn)一般，說明此時紗線號數(shù)大小并非決定性因素。就透濕

性測試數(shù)據(jù)而言，各試樣之間的差別不是太大，漢麻織物的透濕性稍優(yōu)于其他織物；透濕量最小的為6#試樣，究其原因在于總緊度和厚度較大，且經(jīng)緯密之比接近1∶1，紗線相互束縛，不易滑移產(chǎn)生孔隙，從而進一步降低了通透性。

機織物的熱濕傳導能力則主要取決于纖維原料的化學組成、表面粗糙程度、紗線粗細、毛羽多少、織物的蓬松程度與靜止空氣含量等因素。從圖3導濕性測試結(jié)果來看，11#純棉織物試樣的芯吸高度優(yōu)于其他織物試樣，一方面源于其紗線結(jié)構(gòu)較為疏松，還可能與棉纖維中果膠、木質(zhì)素等雜質(zhì)含量較少有關(guān)；在3類麻織物試樣中，苧麻的芯吸高度大于大麻和亞麻，除與苧麻自身紗線結(jié)構(gòu)松散有關(guān)以外，還與后兩者采用濕紡工藝導致的紗線結(jié)構(gòu)緊密有一定的關(guān)系。從圖4保暖性測試結(jié)果來看，保溫率與傳熱系數(shù)呈反比關(guān)系，且含麻織物試樣的導熱性能要優(yōu)于純棉織物，原因在于麻類纖維回潮率高，吸濕性優(yōu)于棉，傳熱系數(shù)一般較大，利于熱量的傳導；在經(jīng)緯密度接近（1#、3#、6#、10#和11#）的情況下，導熱性能最好的為10#純大麻試樣，其他均為棉麻混紡試樣；6#試樣除纖維混紡比例外，其他各項結(jié)構(gòu)參數(shù)與10#較為接近，但導熱性能卻有較大差異，說明此時起決定作用的主要是原料成分——麻纖維含量越高，導熱性能越好，這也進一步證明了含麻面料更適合于制作夏季服裝。

2.2 觸感舒適性

織物的觸感舒適性主要指人體皮膚上的感覺神經(jīng)末梢受到外界刺激后，傳遞給中樞神經(jīng)系統(tǒng)所形成的生理感受，通常包括刺癢感[6]、黏體感[7]和冷暖感等方面，一般與皮膚、所接觸材料的表面性質(zhì)、熱濕傳導能力及低應力下的力學性能等因素有關(guān)。

考慮到棉麻類面料在服裝舒適性研究中的實際需要，選取刺癢感和黏體感這兩項指標進行主觀評價。為保證測試結(jié)果的可靠性與一致性，測試臺制作、評價人員培訓、預測試、試樣準備和試驗方法等環(huán)節(jié)，均嚴格參照標準FZ/T30005—2009《苧麻織物刺癢感評價方法》中的規(guī)定進行操作：受試人員為身體健康的紡織、服裝類專業(yè)在校大學生5人和擁有豐富從業(yè)經(jīng)驗的相關(guān)企業(yè)人員2人，男女性別比例為2∶5，且在正式試驗前需接受測試培訓和預測試。試樣規(guī)格尺寸為15cm×20cm，其中進行刺癢感評價的試樣，經(jīng)調(diào)溫調(diào)濕后不做特殊處理；進行黏體感評價的試樣，為模擬較為真實的出汗摩擦接觸環(huán)境，測試時將其含水率控制為20%，且皮膚保持微潮狀態(tài)。試驗時，由測試人員將試樣放在受試者前臂內(nèi)側(cè)，分別使用輕拍和緩慢移動摩擦的方式讓其感受刺癢感與黏體感程度，并采用Hollies五級主觀評價標尺（如圖5所示），即按照由弱到強0分~5分

的取值區(qū)間進行賦分，數(shù)據(jù)精確到小數(shù)點后1位；最終測試結(jié)果取其算數(shù)平均值，并精確到小數(shù)點后兩位。得分越低，則說明該項性能越好。各試

樣主觀評價結(jié)果如圖6所示。

織物刺癢感的產(chǎn)生，多是由突出于織物表面的纖維頭端不斷對人體皮膚的機械刺激所致，一般與纖維的初始模量、紗線結(jié)構(gòu)和織物表面超過一定長度的絨毛數(shù)量等因素密切相關(guān)，同時與皮膚的敏感程度、環(huán)境溫濕度等也有一定關(guān)系。從刺癢感主觀評價結(jié)果來看，得分低于2.5分的4種試樣即1#、6#、9#和11#，刺癢感不明顯，從織物基本結(jié)構(gòu)參數(shù)可以看出，其共同特點是棉纖維的含量均在70%以上，說明更多比例柔軟纖維的加入有助于改善織物刺癢狀況；得分高于2.5分的7種試樣則有較為明顯的刺癢感，其中分值最高的8#試樣，成分為100%亞麻，纖維硬、短、粗，紗線號數(shù)較大且緊度相對較大。

當含水率高的織物與人體皮膚接觸時，由于表面摩擦力改變導致衣物緊貼身體，進而產(chǎn)生不舒服的感覺，即為黏體感，其形成的直接原因是出汗后織物和人體皮膚接觸面的摩擦因數(shù)發(fā)生了變化，實質(zhì)則與織物的表面特性和導熱散濕能力等因素有關(guān)。從黏體感主觀評價結(jié)果來看，絕大多數(shù)試樣的得分低于2.5分，黏體感不甚明顯，這與各類麻纖維良好的導熱散濕能力有較大關(guān)系，相對而言棉纖維的導熱散濕能力稍差，故含棉量高的試樣黏體感較強，例如9#和11#；對于棉纖維含量相同的1#、6#和9#試樣，其黏體感產(chǎn)生差異的原因，除與麻纖維種類有關(guān)外，還可從紗線細度、織物緊度和厚度等角度來加以解釋。紗線越細，黏體感越強；織物緊度越大，黏體感越強；織物厚度越小，黏體感越強，歸根結(jié)底是由接觸面的摩擦因數(shù)變大所導致的。

  

3 綜合評價

為進一步探討所研究棉麻混紡機織物在夏季服裝中的舒適性，以便遴選出綜合性能優(yōu)良的面料投入實際服裝生產(chǎn)，將熱濕舒適性和觸感舒適性的6項主客觀指標作為原始數(shù)據(jù)進行處理，如表2所示。對于夏季服裝而言，反映透氣性、透濕性和導濕性（芯吸高度）的3項數(shù)據(jù)，其值越大越好，故為高優(yōu)或正向指標；而保溫率、刺癢感和黏體感等數(shù)據(jù)則越小越好，因此為低優(yōu)或逆向指標，接下來選取合適的方法據(jù)此對其舒適性進行綜合評判。

表2 棉麻混紡機織物舒適性能測試數(shù)據(jù)

 

  

3.1 熵權(quán)TOPSIS法

作為一種經(jīng)典的多屬性決策模型，TOPSIS法是解決系統(tǒng)工程有限方案多目標決策問題的一種常用分析方法，它通過計算各指標的正負理想解以及各方案與正負理想解之間的加權(quán)歐氏距離，再與優(yōu)劣解的接近程度進行比較，從而篩選出最優(yōu)方案。在綜合評價過程中，權(quán)重的確定是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過引入信息熵對各評價對象進行客觀賦權(quán)，可有效避免采用專家打分等主觀因素的影響。

綜上所述，本研究運用改進的熵權(quán)TOPSIS法對所選11種織物的舒適性進行綜合評價，具體步驟如下。

步驟1：建立n行m列的指標評價矩陣x（如ij表3數(shù)據(jù)），xij（i=1，2，3，…，n；j=1，2，3，…，m）表示第i個樣本中第j個指標的數(shù)值，并對原始數(shù)據(jù)中的高優(yōu)指標和低優(yōu)指標分別進行平方和歸一化處理[8]，完成標準化評價矩陣yij的構(gòu)建，如式（1）、式（2）所示。

 

步驟2：確定指標權(quán)重[9]。計算第i個樣本中第j項指標的特征比重pij，并據(jù)此確定第j項指標的信息熵ej，進而得出其熵權(quán)wj，如式（3）~式（5）所示。

 

 

步驟3：構(gòu)建加權(quán)評價矩陣=，確定正、負理想解Z+與Z

-，計算評價對象與理想解的歐氏距離

步驟4：計算評價對象與最優(yōu)方案的接近程度Ci（值越大舒適性越好），并據(jù)此進行綜合評估。

 

將原始數(shù)據(jù)按照高優(yōu)、低優(yōu)指標進行分類并代入上述步驟1~步驟4，通過計算可得6項指標的熵權(quán)值wj分別為0.816669（透氣性），0.015074（透濕量），0.048344（芯吸高度），0.039398（保溫率），0.066020（刺癢感）和0.014495（黏體感）；相對接近程度值Ci和評價綜合排序的最終計算結(jié)果如表3所示。

表3 相對接近程度評價結(jié)果

  

  

3.2 分析與討論

（1）由表4相對接近程度Ci值得出所選11種織物樣本的夏季服裝舒適性綜合排序，即2#>5#>4#>1#>3#>9#>11#>6#>8#>10#>7#；從6項評價指標的熵權(quán)值可知，在夏季一般服裝的舒適性評價中，透氣性指標所占權(quán)重較大，其次為刺癢感、導濕性和導熱性，而透濕性與黏體感所施加的影響較小。

（2）排名前5位的試樣均為含苧麻纖維織物，且前3位試樣的Ci值均大于0.9，說明其在夏季服裝面料中具有較好的舒適性；從結(jié)構(gòu)參數(shù)來看，這3種織物試樣全部為緊度較小（均在60%以下），厚度較?。?.3mm左右），單位面積質(zhì)量較低（100g/m2左右）的品種，總體屬于輕薄類織物，符合大眾對于夏季穿著服裝面料的日常認知。

（3）對于純紡織物（除苧麻外）而言，在厚度和單位面積質(zhì)量相差不大的情況下，緊度最小的純棉試樣總體表現(xiàn)（11#）要優(yōu)于純亞麻試樣（8#）和純漢麻試樣（10#），進一步說明織物緊度這一結(jié)構(gòu)參數(shù)在夏季服裝舒適性評價中起到的作用。

（4）對于亞麻/棉和漢麻/棉混紡織物而言，在混紡比接近的情況下（6#和9#試樣），紗線號數(shù)、緊度與厚度較小的織物試樣（9#）具有更好的綜合表現(xiàn)；在紗線號數(shù)接近的情況下（6#和7#），單位面積質(zhì)量與厚度較小的織物試樣（6#）表現(xiàn)更佳。

4 結(jié)論

基于織物結(jié)構(gòu)參數(shù)選取市售11種棉麻混紡織物試樣，對反映熱濕舒適性和觸感舒適性的6項主客觀指標進行了測試和分析，并采用改進的熵權(quán)TOPSIS法對其舒適性進行了綜合評判，主要得到以下結(jié)論。

（1）就舒適性角度而言，棉麻混紡織物更適于制作夏季服裝，且性能與面料基本結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系較為密切。其中織物緊度和厚度對通透性（透氣性、透濕性）影響較大；纖維原料、混紡比、紗線細度等結(jié)構(gòu)參數(shù)則對熱濕傳導能力、刺癢感和黏體感有一定影響。

（2）從綜合評價結(jié)果來看，含苧麻纖維織物的綜合性能優(yōu)于含亞麻、漢麻纖維織物；透氣性指標在舒適性評價中所占權(quán)重最大，織物緊度、厚度和單位面積質(zhì)量等結(jié)構(gòu)參數(shù)對于織物綜合性能排序有直接影響。

（3）利用熵權(quán)TOPSIS法能夠有效對棉麻混紡機織物的舒適性做出量化綜合評價，可為其他類似服裝面料的舒適性評價及選購提供一定的借鑒與參考。

 

參考文獻

[1]巫若子.棉麻混紡織物的有機硅柔軟整理[J].印染，2021，47(10)：49-52.

[2]趙磊.棉及棉麻混紡織物的服用性能研究[J].國際紡織導報，2012，40(8)：66-68，70，78.

[3]張小英.棉麻混紡細號竹節(jié)紗的試制[J].棉紡織技術(shù)，2009，37(3)：29-31.

[4]劉昕，余洋，王長通.棉麻織物性能與服裝設計關(guān)系探究[J].中原工學院學報，2019，30(4)：11-14，19.

[5]陳煒.紡織品的熱濕舒適性與觸覺舒適性[J].棉紡織技術(shù)，2004，32(12)：54-56.

[6]馬艷柳，王云儀.織物刺癢感的形成與作用機制的研究進展[J].毛紡科技，2020，48(12)：78-83.

[7]SACHIKO Sukigara， MASAKO Niwa. Analysis of “wet” sensation for lingerie fabrics[J].International Journal of Clothing Science and Technology，1997，9(3)：214-219.

[8]唐啟義.DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)[M].北京：科學出版社，2016.

[9]WU H W， LI E Q， SUN Y Y， et al. Research on the operation safety evaluation of urban rail stations based on the improved TOPSIS method and entropy weight method[J].Journal of rail transport planning & management，2021(12)：20.

 

文章摘自：何海洋，李心如.棉麻混紡機織物舒適性評價[J/OL].棉紡織技術(shù)：1-6[2023-05-31].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/61.1132.TS.20230525.1704.010.html.