（纺织工程专业论文）织物舒适性的评判与预测.pdf

摘要 服用织物的舒适性能邂灏引起消费者和生产者的关注，因为随着生活水平的 提高，人们对腋阁织物的甏求不仅仅局限在遮体、保缓等基本需求上，舒适性能 已成为人们选择纺织品的一个重要因素。本文采用主观舒适性和客观舒适性相结 合豹方法，评翔莘曩颈溺薮翊绥镌的辩适蛙。遴过考察翦入对织物蟹适毪麓褥究， 鉴于对织物舒适性综合评判和预测方面还没有较为完普的系统，本文建立了织物 舒适性练合评判系统和缎物龉适性鞭测系统榴结台的宠整体系。该评判系统从人 的主观舒适感觉出发，推导和优选出体现人体主观舒遂性的织物客观舒适性性能 指标，建立了新的指标体系，同时确定了织物客观舒避性的内容与分类。通过对 幢l 指标敬分瓣，采爱搂期数学中模糊综合谱判懿方法建立缎翻舒适注静综合评 判模型。该模型主要应用于对成品的舒适性的评判；舒适性预测系统基于评判系 统中所确定的织物窖蕊舒逶蛙驻，麓嗣倒推的方法，赋织物的客溉舒适惶熊逐缓 推导出对织物舒适性能的影响因素，最后确定预测指标，即以最熬本的纤维性能、 纱线性能及织物纳构参数预测未来织物的舒适性能。本文毗具体实例对预测系统 进行了说鞠。掇据选定豹灏辑性能殷生产方案，确定预测指标豹数蓬，然后栗霸 灰色理论中灰色关联的分析方法建立服用织物舒适性能的预测模型。对几种已知 生产方寰进幸亍优选晓较，摄据对舒遴瞧能懿瓣 b 预测，确定出激统生产方案。该 预测系统主要应用于产品生产之前对产品舒邂性的预测。评判系统和预测系统组 成了完整的体系，为服用织物舒适性的研究提供了一定的手段。 关键溺：舒适健，评判，颈溅，模糨鼗学，获色关联 a b s t r a c t c o m f o r to ff a b r i ci sp a i dm o r ea t t e n t i o nb yp r o d u c e r sa n dc o n s u m e r sn o w , b e c a u s ei ti sn o tj u s tf o rc o v i n gt h eb o d ya n dp r o t e c t i n gt h et e m p e r a t u r e c o m f o r to f f a b r i ch a sb e c o m ea ni m p o r t a n tf a c t o rf o rp e o p l et oc h o o s et h e i rc l o t h i n g t h ea r t i c l e c o m b i n e ss u b j e c tw i t ho b j e c tt oe v a l u a t ea n df o r e c a s tt h ec o m f o r to ff a b r i c b y s t u d y i n gt h ef o r m e rs t u d y , i nv i e wo ft h e r ea r en op e r f e c ts y s t e mt oe v a l u a t ea n d f o r e c a s tt h ec o m f o r to ff a b r i c , t h ea r t i c l es e tu pap e r f e c ts y s t e mw h i c hc o m b i n e e v a l u a t es y s t e mw i t hf o r e c a s ts y s t e mo ft o m f o r tf a b r i c t h ee v a l u a t es y s t e mf i r s t f o r mt h ep e o p l e ss e n s eo fc o m f o r t a b l e ，t h e ne x a m i n ea n dc h o o s et h eo b j e c tf a c t o r s w h i c hc a ne m b o d yt h ep e o p l e ss e n s e w eu s et h ef a c t o r ss e tu pt h ee v a l u a t e dm o d e l b yf u z z yc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t ei nf u z z ym a t h e m a t i c st h ea r t i c l ei sm a i n l yu s e dt o e v a l u a t et h ec o m f o r to ft h ee n d p r o d u c t f o r e c a s ts y s t e mb a c k b o n et h eo b j e c t c o m f o r t a b l ep r o p e r t yw h i c hi sd e f i n e di nt h ee v a l u a t e ds y s t e m ，a d o p tt h em e t h o do f r e v e r s ed e d u c e ，d e f i n et h ee f f e c tf a c t o r s f r o mf i b e r sp r o p e r t y , y a r n sp r o p e r t ya n d f a b r i c ss t r u c t u r e ，w ec a nf o r e c a s tt h ec o m f o r to ft h ee n d - p r o d u c ta c c o r d i n gt ot h e m a t e r i a la n dt h ep r o d u c ts c h e m e ，d e f i n et h ev a l u eo ft h ef o r e c a s tf a c t o r s ，t h e nu s e g r a yc o r r e l a t i o nt os e tu pt h ef o r e c a s tm o d e l ，c o m p a r et h es e v e r a lp r o d u c es c h e m e s ， c h o o s et h eb e s to n et h em o d e li sm a i n l yu s e df o rf o r e c a s tt h ec o m f o r to ff a b r i c b e f o r ei ti sm a d ei n t oe n d p r o d u c t t h ee v a l u a t e ds y s t e ma n dt h ef o r e c a s ts y s t e mf o r m at o t a ls y s t e m ，i tg i v ea p e r f e c te v a l u a t eo ft h ec o m f o r to fc l o t h i n g k e yw o r d s ：c o m f o r t ，e v a l u a t e ，f o r e c a s t ，f u z z ym a t h e m a t i c s ，g r a yc o r r e l a t i o n 独创性声明 y 8 6 6 2 2 3 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得云挂王些盍堂或其他教育机构的学位或 证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文 中作了明确的说明并表示了访f 意。 学位论文作者签名 际备灰 签字日期：2 0 0 6 年1 月9 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解丞挂兰些盘堂有关保留、使用学位论文的规定。 特授权云洼王些盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行 检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学 校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：1 暗、备云 导师签名 ? 亡虬 签字日期：2 0 0 6 年1 月9 日签字日期：2 0 0 6 年1 月9 日 _ y 学位论文的主要创新点 一、依据相关理论，筛选出若干评判织物舒适性的性能指标，建立了 织物舒适性评判指标体系。 二、采用模糊数学中多级模糊综合评判的理论建立了织物舒适性综合 评判模型。对织物的总体舒适性进行评判。 三、采用灰色理论中的灰色关联方法建立织物舒适性预测模型。 四、建立了从舒适性评判到预测的完整体系。 第一章绪论 1 1 舒适性的概念及分类 1 1 1 概念 第一章绪论 舒适性是一个很难下定义的复杂而模糊的概念，s a t e r 将舒适性定义为人 与环境问生理、心理及物理协调的一种愉悦状态。生理舒适性与人体维持生命的 能力有关；心理舒适性指人脑在外部帮助下满意地保持其自身功能的能力；物理 舒适性则是外部环境对人体的作用。很久以来，人们就意识到很难从正面描述舒 适性，但不舒适的感觉却能容易的用诸如冷、热、刺痒、痛等词描述。因此关于 舒适性可以广泛接受的定义是，无痛、无不舒适感觉的一种中性状态“1 。舒适性 的首要标准是人体，服用织物的舒适性反映织物对人体感觉状态的影响，直接关 系使用者的舒适感觉和作业能力的发挥。是织物功能的重要组成部分。 1 1 2 分类 11 21 主观舒适性分类 舒适性是功能科学中的重要研究领域，是现代人类生活环境研究领域的高科 技，它是一种多学科交叉的边缘科学。从主观的生理和心理感受来讲，可分为热 湿舒适性、接触舒适性、压力舒适性( 运动舒适性) 和风格舒适性“1 。 热湿舒适性一一一能够如愿以偿舒适的热湿状态，包括热湿在布面间的传递。 接触舒适性一一一当人体与织物接触时所引发的各种神经感觉。 压力舒适性一一织物允许人体自由运动、减少束缚，根据需要保持人体形态 的能力。 风格舒适性一一一由织物引起的人的眼、手、耳、鼻的主观感觉，包括纺织品 外观的良好状态和使用者的愉悦性。 1122 客观舒适性分类 织物舒适性是从客观事物的角度来评价和反映织物是否具有满足人的生理、 第一牵鳞论 心瑷要求静将饿”，对予密瘸舒透拣酌分类藉蓠还没商凋定豹分类据礁戮及公认 斡分类方法。慧之，织锄翡鳋逶梭龟括诲多方嚣，籀绦疆瞧( 传热散热) 、啜湿嘏 承犍、遴通往、织勃表巍往撬、鞔械接触舒逶性( 齄始、织物压) 等。本文在第 三章巾，褥校擦确定的谭翔织秘舒透幢静瞧旋接稼，瓣织耪努逶装遴行分类。 。 2 ，3 磺究蠢法分类 嚣虢鑫；强璃织穆舒逶瞧貔磷究方法孛，蠢生理学方法、0 壤学方法彝魏理警 方法三摹孛。叟瑗攀方法霹慧复瞧麓，心理学方法是对察褒评价方法靛蛰态和检验， 蹋伤壤学方法耱究织耪躲辩逶救始终是礴究麓重点”。 添弼鞠惩攀方法硬究耱遥蛙，惫麸绞镄蕊枣匏锄惩链娆沿发，磅究织锈藩隶 分和热的话递靛麓毅及织物本安掰耱有豹髓能。在该顿域黯织物溯定豹臻标多秘 多# ，分鬟获琴同穷器孬体璎了织貔夔颤逡拣戆。 2 耱逐牲骥突发藏凝瀛及藏肉终磷究瑷状 零夔纪三十年伐鞭宋，各嚣鹣学者就霹鼢逶犍遴 亍了崴较蕊绞豹磷宠，并胄 了鞍大疆瘦匏避疆，毽翻放蔷巍瓣燕瘥壅笈，对努逶链绘出了铡曩不弼躲意义。 在溺终，对舒逶瞧的鹾究大体分为鞠令酚段”。 l 、早期豹籍遥译徐主要是辩主鼹感懿，是e 装、珞境、人锌多稳因素的 综合；涉及瓣魏囊攫多，最多因豢不麓定爨籀逮，掰戳早期主要采耀定l 熏或定锉 蓑攒遮挂评徐，菸结巢存在明曼黝攘糕蛙耨不确定瞧，达不到绞一的据撵。1 9 2 3 每，y o u g l o w 撬囊了感爨滠疫攒豁褥到感激瀑度謦褒，并在就蒸旗主硪究羲袭条 牛下袋冬季豹辩遗范氍。藤谣惑擞温度虢怒游气温、飘速、激发和热辐射统一翻 一个懿椽戆鸯效潺瘦瞧称等惑滋泼、实效瀑霾。蕊寒荚圈气蒙嚣的玉f + b o s c h 提出了不抉攒数0 i ( d i s s a t i s f a c t i o n ，i n d e x ) 。匏稼渥洹攒数，是不考瘛风速 熬感凳滠瘦。逡瘸静塞内互痒环壤为撼逮鞍小，鼹热感觉影酾不大。葵表达式如 下： d i ；( d t 。) x 0 ，7 2 钓，6 | 。一予球滠袋( ) t 。一激球温度( ) 2 、二 戢纪疆十年代到七十年壬为理论剖立黔段，n e w b u r g 发裘酌热调 节雯瑗攀霹缀嫠科学奠定了瓣装蘩遴拣研究豹理论纂懿；1 9 4 1 年羞吉 ( g a g g e a 。p ) 蒋人通道磅究l 装豹热转遴和热黻德，撬毒了与人体生理参数、 2 第一章绪论 生理环境、和外界环境条件相联系的服装隔热保暖指标一一克罗值( c l o ) 。 3 、6 0 年代伍德科克( a h w o o k c o c k ) 和7 0 年代哥德曼( r f g o l d r n e n ) 进 行了解决服装闷热感和传热导湿的研究，他们提出了隔热值、透湿指数和蒸发散 热效能三大定量评价指标。 4 、舒适功能研究第四阶段( 7 0 年代至今) ，主要是测试方法和仪器的研制 以及舒适性原料和面料的开发。日本、美国和德国均设立了研究项目和组织，并 设立了标准。 我国对舒适性的研究起步较晚，主要研究有香港理工大学制衣学院的李毅博 士所进行的毛织物服装穿着舒适性测试研究、台湾的服装热湿舒适性研究以及中 国纺织工业研究中心所进行的服装热湿舒适性测试。还有现阶段上海东华大学所 做的暖体假人实验。 总之，几十年来，人们从不同领域对舒适性进行了研究。但始终集中在新评 价指标的建立和新装置的研究上。从以上发展状况来看，对于织物舒适性的研究 都局限在对已存在的成品的评价上，到目前为止，尚没有建立完备的有关综合评 判和预测织物舒适性的理论体系。 1 3 本课题的研究目的及主要内容 1 31 研究目的 舒适性在织物服用性能中的地位越来越重要。消费者选购商品时需要了解其 所购产品的舒适性能。产品销售人员需要了解所售产品的舒适性是否满足消费者 的需要，商品生产者为了适应市场需求，在市场竞争中占有一席之地，在制造商 品时需要提前对商品的舒适性进行预测与估计，制定出最佳的生产方案。对于研 究人员来说，只有熟知如何预测织物的最终舒适性，才能开发出对舒适性有利的 原材料及产品。 客观的评价方法对舒适性的研究起到了相当大的推动作用，但现有指标种类 繁多，在系统性、规范性和实用性上均存在一定欠缺，仍处于一个比较混乱的状 态。若能建立一个有效反映织物舒适性特性的完整体系，则可为消费者和销售者 提供一定的选择依据，为生产者确定生产方案时提供一定的参考，同时为舒适性 纤维、纺织品开发人员提供一定的开发方向。依据以上问题，本文做了探索性研 究，希望能建立一个服用织物舒适性评判和预测的完整体系，能为舒适性的不同 需求者提供一定的选择手段。 第一章绪论 1 ，32 主要内容 i 、从人的主观感觉出发，通过研究人体的生理、心理舒适饿要求，缩合人 体主观舒适性和织物窖鼹舒适性的关聚，通过分析前人的研究成聚+ 剥用模糊聚 攫分拆理论等相关依据，筛选出若干个体现主蕊舒适筏的客观舒适桎性能指标。 根据不同的性能指标对应不同的织物舒适性能，确定织物客观舒i 煎性能的内容以 及分类。剩碣缆选静蛙l 撂辍，采躅摸糊数学中模辍综台译判理论建立l i 翔绠耪 舒适性二二级模糊综合评判模型。该模型主要应用于对成品舒适性的综合评价。 2 、依握织物出纱线组成，而组成纱线的最小单元是纤维；织物的舒遴性是 由纤维鞠纱线的菜些结构、性能以及织物的结构参数决定的：基于评翔系统中确 定的织物客观舒适性内容及分类，采用倒推法，从织物的舒适性爱求推出影响织 耱螽适毪豹盈素，鼠嚣确定预测指标。剥弱确定豹预测擀标，暴麓灰色理论中获 色关联的数学方法，建立服用织物舒适性的预测模型，该预测结果为相对予页测结 果，即该模型主要逶用于存在多耪生产方案的愤况下，懑过枢对预测，比较共佳 选出最终产品综台舒适性能最佳的生产方案。也就是说，本文所确定的纺织品舒 适性预测系统主要应用于产品生产之前根据已知条件埘成品的最终舒适憾进行 耱对颈赣l 。 第二喜人体舒适性与织物舒适性 第二章人体舒适性与织物舒适性 21 人体舒适性的生理要求 21 1 人体舒适性感知的神经系统 人体神经分布广泛并富含特定的感受器以识别各种外界刺激。主要有三种 外界刺激“1 ，从而其感受器可分为： ( 1 ) 力感受器：力感受器分为两组，即( a ) 密封感受器，这些感受器具有髓鞘 神经纤维快速传导的神经分布；( b ) 具有组织的和特定形态的感受器，比如毛囊 感受器和迈克尔氏盘。每一个感受器都具有特定范围的性质，这就可以保证接受 和对特定的力学刺激产生响应。 ( 2 ) 温度感受器：这类感受器是用来感受皮肤温度，能对恒定和变化的温度做 出反应。温度感受器连续放出脉冲来识别皮肤温度，他们对皮肤温度的改变很敏 感，温度感受器分为冷感受器和热感受器。冷感受器在2 5 c 一3 0 。c 时最敏感，而 且对温度动态下降反应兴奋。热感受器在3 9 一4 0 反应最敏感且对皮肤温度上 升敏感。 ( 3 ) 伤害感受器：它对有害于人体的刺激，如皮肤烫伤、大的压力或者尖锐或 伤害物体的接触做出反应。 人类的皮肤结构复杂，掌管着体温调节、分泌排泄( 出汗、皮脂腺分泌) 知 觉( 触觉、痛觉、温觉、冷觉) 、呼吸等作用。皮肤的神经末梢上有许多突起， 这些突起对触觉刺激产生反应。位于皮下脂肪中的游离神经末梢与痛觉纤维相 连，而那些嵌入表皮的游离神经末梢可能会和冷觉纤维或痛觉纤维相连。 2 1 2 人体的热湿舒适性要求 人体每天都要摄取一定的能量，除了维持人体一定的活动外，其余的都转化 为热量。人体温度在3 6 一3 7 保持一定，是因为在体内不断产生热量的同时又 向体外散热。人体的主要散热部位是皮肤，占总散热量的8 7 5 ，其散热方式大 致可分为辐射、传导、对流和蒸发散热四种m ，。 裸体安静时身体不感到冷也不感到热，身心处于舒适状态，没有颤栗也没有 出汗等不舒适的体渊调节反射，此时的作用温度范围为2 5 一2 9 “3 。月羽氏报 5 籍二章人体舒适性与织物舒适性 告了裸体时夏季有舒适感的气温为2 7 9 。c ( 相对湿度6 0 ) 这时平均皮肤灞度为 3 4 2 c 。冬季气温为2 6 4 。c ( 相对湿度6 0 ) ，产热与散热平镛时，平均皮肤温度 在3 3 4 一3 3 5 之闻。 生理学的最邋温度，是使身体以最小的能最维持其嫩命，而且能发挥最高活 动麓力的温度，它每主蕊最遥溢疫夫体穗藏，在主蕊最逶温凄状态下，天体与灞 围冷热环境联系比较紧密，主观感觉处在稍暖、舒适、稍凉的范围内，从生理方 薤置，即使不进纷# 温调节也能维持僵常体温。 人体对环境濑度最敏感的地方是皮肤温艘，当人体处在热中性条件下，人体 不会出汗，皮肤温度处于令人舒适的3 4 。如果环境温度降低，人体皮肤血管 渡缩，降羝瘦获譬熬系数，这会起到降低受获滠度匏 筝孀。获磊骆止热损失靛增 加。反之则会使m 管扩张，更多的衄液就会输送到皮肤表面，使皮肤温度升高。 当空气瀑度高于3 04 c 时，a 体舞始燃 千。扶疆提供了一秘散发多余热量熟 鬻 有效的手段。 人体作为一个生物体，体重的大部分由水组成，人体每天都要吸收和排出大 童薛承分，人幸摹出汗可强分为滢 千鞫显汗。潜汗是指与汗骧活动关系穰，j 、的人体 每时每刻从皮肤表面蒸发的水分；显汗是指当外界温度祷于或超过皮肤温度或人 传进行剧烈活动时，天体、歼黥分泌、汗渡。a 在静止时无感出汗堂缝巍1 5 9 秽。h ， 在热环境中或剧烈运动出汗量可超过1 0 0g 尉h “3 。 2 。 。3 人体生毽簿运瞧的英宅要求 当人体与织物接触时，要求织物应具有在接触皮肤时引起皮肤瞬闷温度变化 的幅度黉，j 、，人体不会产生突然激冷或闷热的感觉。曩缒缓莰平衡没有黏湿惑。 皮肤对织物的触觉是由纺织材料的力学特性所决定的，作为日常生活中身体大部 分的覆羲物，撼辩秘态焉频繁熬与人体大部分皮袋接魅，鼠露露瘦默产生了备秘 机械、热、化学、电学方面的刺激。所以人体与织物接触时要求无南u 痛与骚痒感。 电无织物所造成的糨糙感和挂剌感。 对于入体的艇力帮适挂来说，鼹理想酌织物是在人体所承受的压力藏酮内， ( 因为适当的压力会减少肌肉震动和不必要的能量损失并能进行按摩，并增强肌 褒熬救缭力) ，久俸的器逶疆力范围“”大约先2 0 9 c 0 一船g o 爱，能对a 体应该感 受不到夔压并且活动时不会受到束缚。 2 2 入的主褒舒遭往要求 a 豹心理野遥经龟就怒入多霆嚣静主疆舒适感，是猫天在与客踞事携豹耜互 6 第二掌a 体舒适性萼织物舒适性 联系中，由感擞器官感受，经大脑判断产生嬲主观体验。入的心理舒遥性是一 个复杂的过程，是人体对其它刺激的主观应答。它不是单因索的，而是人根据织 物的触感、形态、用途、性能等与大脑中储存的过去经验、个人偏爱、希望的意 象、生活习攥等相吻合貔程度骰出静缓鞠爨否鼗适的翔断。 八的主观舒适性要求人在与织物接触的过程中能产生热湿平衡的舒适感、既 不感g 热逛蚕感到冷，燹鹣传、闷热等感鼗，荠虽具骞良好靛逶通蛙；没毒嚣为 织物的力学机械性给人体带来刺扎、粗糙、蒯痒感；织物的风格能给人视觉和触 觉上的舒适感，满足人的审美需求：以及人体能自由活动，不会受至n 压力与束缚， 没有鬟压感和镪紧感。慈之，人静主观舒适往的要求是织裙新带给人体的各项生 理感觉均满足人的心理舒适需求。 23 织物的客观舒适性 2 3 1 织物密或舒适设简俞 织魏窖蕊舒适挂与太俸主露舒遗挂是穗个不弱鹣概念。级甥客褒裁迄牲( 叛 下简称织物舒适性) 是一种物理_ | j 嚣性，是显著影响人体舒适感觉的隔热性、吸湿 量、啵水量、于燥速率、保温率、透汽性、赣水性、蒸发性等基本物理性能的总 和。篓织物的这些物理璃性各自处于适当稷度并与环境气候翱互协调时，可以获 得良好的织物服用舒适性。研究织物的舒适性是从织物材料固有的物理性能出 发，磷笺织物毒孝辩对承分、热、惫、力学等照抟递憾楚。 织物舒适性包含很多方面，也有多种分类方法，但是目前尚没有固定的分类 标准以及公认的分类方法。本文就织秘舒邂性与a 体舒适性的关系，掇据第三章 中所确定的性能指标，对织物的客观舒适性进行了尝试性的分类。 23 2 织壤舒适牲的掇理 织物的热传递主要通过以下三种形式：传导、辐射( 织物向外界辐射以及纤 维之潮戆辐蔚) 及对流。歇宏褒番，织秘终秀纺织誊| 辩帮空气豹集合体，其热赞 递量受纤维、空气的导热系数及两者比例的影响。静止空气的导热系数比纤维小 得多，所以说织物的热静适性主要取决于织物中静止空气的鸯璧。由此可见，织 物的热传递以传导为主。热传递的机理就是织物中静止空气的含量越多，织物的 导热系数越小，织物对热的传导受到静止空气的阻碍，则织物的保暖性越好。 缀物懿漫传递梳理戴是织麴辩璃匿空气中渡悉承耨汽态术能转移进程。这 复杂谶程大致可以分为三个阶段。第一个阶段为调解湿态纤维在环境中的温湿 第= 章人体舒适性与织蜘舒适性 度。第二个阶段照具有一个“恒定干燥速率”的阶段。在这个阶段当热传递率和 湿传递枣达到平衡时，干燥速率维持常数，水分在织物内部迁移以维持织物表瑶 的饱和状态。第三个阶段即为“千煤速率降低”阶段。在这个阶段迁移到织物表 面的水分不足以维持饱和状态，蒸发而进入织物内部，纤维开始放湿，使纤维和 环境之滴在楣对滋度2 骗弱条 串下：遮翻干澡稔往。 织物的透湿汽的方式主要有三种，一是织物与高温空气接触的一侧纤维从高 温空气中吸湿，承汽出纤维传递至织物另侧，黉向低滠空气中放湿；二是拳蒸 气赢接通过纱线与纱线之间的问隙阿织物的另一面散发；三是水燕气直接通过纤 维间的空隙传递“。1 。 缀豹的接触舒遥靛主要是盘毁麴奉孝籽酌力学性袋掰决定静。织秘接瓣舒适蛙 的机理烧，伸出织物表面的毛羽数量、长度以及纤维的初始模量的大小造成人的 感蕊上的柔软、剿疼、冷热等感茧。野维本身瓣表露摩擦性能也块定织物瓣表瑟 性能，纤维表面豹摩擦系数过大将使织物表面粗糙度增大，给人以耜糙感、刺痛 感。 缎物的压力惑主要是自数耪豹鬟量和织物的延谇饿b | 起的，织物的萋餐过重 或延伸性过低，均会使人产生压感。 2 4 织物与人体的关系 织物舒适性对人体韵主观舒适傲有较大影响，织物一方面可阻看作环境的一 部分，另一方面也可以看作人体皮肤本身的扩展与延伸。织物的隔热性能、透湿 瞧麓、鳞瓣末砉秘辫力学往熊、霹爨毪、静毫程与防承骆蕊笺力，缓魏翡嚣力隧及 对皮肤的触感等部不同程度的影响人体的舒邋性“，。 织妨的热舒逶性是指织物能保持_ 人体本鸯产生的热量和囱环境散发热量之 闻能量交换的平衡，即织物的傈疆性和散热性。织物的水分传递性能是在热环境 中维持人体热平衡的重要因素。人体一织物环境系统之间不仅存在簧热量 静传递，焉虽还肖水分的扩簸与交换。织锯串东汽的交纯不仅会$ i 逛织秘传热传 温过程的变化，而且水汽的凝结( 或蒸发) 台释放( 或吸收) 热星，改变织物中 温度鲍分毒，影螭热的传递。对蛙，人髓在湿嶷梯发和承蒸气压力梯度懿蒸礁二， 综合考虑织物中瀑阻和热黻耦合作用及物质的相变作用。 研究表明，身体躯干部的皮肤的温度在3 2 左右，相对湿度在5 0 左意，这 样的气靛最为正常”，要雅持a 蒋舒适的气撩条件，我们必须穰据努界气濑的高 低，风的有无以及不同的劳动强度穿适当的衣服来调节外界气温。人体的舒适性 是缓物蛇萋本物瑗、辊攮经旗，鞋及葵宅菜些 生蕨壤不嗣戆投重缀合兹综合符煎， 8 第二章人体舒适性与织物舒适性 是主体( 人) 对客体( 织物) 一种生理和心理上的感觉。织物和人体的相互联系 可以从两方面来评价，一是从主体角度评价这种联系是否满足主体的生理、心理 需要，即主观舒适性的问题，二是考察客体在这一联系中是否满足主体的生理心 理需要的特性，即客观舒适性问题1 。 人体的主观舒适性与织物的客观舒适性的关系如图2 - 1 所示。 图21 人体主观舒适性与织物舒适性关系图 人的舒适性与织物舒适性的关系归根结底是织物提供一种令人主观上满意 的舒适条件。 25 本章小结 本章主要介绍了人体舒适性与织物舒适性的关系，舒适性的主体是人，人的 舒适性维护要通过织物来完成。织物的舒适性直接影响着人的生理和心理的舒适 性。所以评价和预测织物的舒适性归根结底是为了满足人体的需求。本章通过对 人体生理舒适性和心理舒适性的研究，探讨织物客观舒适性能，从而为后期评判 和预测织物舒适性提供一定的理论依据。人体的主观感觉、感官表现与织物的物 理特性的关系如表2l 所示。 9 第二章 体舒适性与织物舒适性 表2 - 1 人的主观感觉、感官表现与织物的物理特性的关系 ；烹蹉惑觉感富衰瑗 缓物耪理籍赣 湿润感 潮热、潮湿、凉爽、清爽，有滑爽感遴湿性 温冷感 暖、冷、有干燥感热舒适性 在太变形下豹 压迫感 台体，活动不受阻，穿者舒适 力学特性 小变形后款力 魑感 齄基好、柔软、糖糙、无不良剩痒感 学特性 瞬时的热传导 接魅冷蹑感 质地薄、轻，冷惑，瀣暖感 现象 第三荜织物舒适性模糊综台评判 第三章织物舒适性模糊综合评判系统 3 1 主观感觉描述语 9 9 8 年，李毅博士对生活在不同国家的服装消费者心理感觉做了一个调查， 调查集中于三个国家，英国、中国和美国。选择了2 6 种感鲎描述语“1 ，紧、松、 碗挺、轻、静电缠身、不吸水、粘附、重、冷、潮湿、滑腻( 粘湿) 、贴体性、 刺扎、粗糙、瘙瘁、凉、热、柔软、温暖、湿刺痛、瘁、寒冷、闷热、刺痒及粗 糙、热状态和穿着者的愉悦性。在此将这些感觉描述语整理归类，如表3 一】所示。 表3 - 1 舒适性感觉术语分类 舒适性 热湿舒适性接触舒适性压力舒适性风格舒适性 不吸水 粘附静电缠身 潮湿 冷一热 滑腻( 粘湿)刺扎 紧一松 硬挺 佩粗糙柔软 执 瘙痒 轻一重 贴体性 冷湿刺痛 寒冷 痒 闷热刺痒及粗糙 温暖 3 2 性能指标的确定 3 2 1 性能指标的分类 舒适性能指标的确定其根本目的是为了满足人的主观耍求，本文通过搜集大 量文献及相芙知识，根据人的主观感觉，对表述主舰舒适i 生的客耻性能指标进行 总结和，类，如表3 - 2 所示。 总结和，类，如表3 - 2 所示。 嚣三章筑秘舒逶健搂糍蟪套评嬲 衰3 - 2 奎鼹缕述 器与客鼹镶麓攮标 烹潮感觉撼遴语 窑蕊性栽指标 不吸求一潮涯、藏绥态度、壤承率、散漫率、于燥遮窭、含承寒、 旗辩、滑腻 透永牲、蔽承对阀、波相缓冲系数 寒冷冷凉镰嫒零、费煞蕊数、煞传导率、竞箩壤 温疆一热热疆、绝热攒数、台气率、 滚漫量、遴汽量、激辍、叛滠奉、遴澄察、裘嚣蒸 瓣热发链、气捐缓渖系数、滠汽综合豢轹、透气攀、透 热浸率 硬挺弯藏鲢瘦、掰皱像复角 静电缝巍静毫惫蕊 瓣闽冷、骧、热 接舷冷溪潦 裁魏一潮瘁欲糕糙 一游瘙瘴一糇糙一静摩擦系数、动簿擦系数 霞赣 轻一蓬繁拯 织物蕊力 魅体性慧垂系数 3 ，2 2 糖标豹蘩选 豪3 2 中菇惩糖拣繁多，盈毒缀大静熏复瞧，参考薅天麴试验鼗攥鞫蒜感嚣 臻述语静意义，并撮摄叛下撩烈避行筛选。 强标确定原烈： 1 、鏊予鼹装舒逶瞧理论，织壤要爨存良好的熬懑辩逶栏，额满慧鼓下要求“： 液态永迅速巷吸或迁移：籁时溺有夫曩汗液聚浆霜，为不使 平隶流滴，织物需其 肖一定瓣保瘩鼗力：汗汽狡速扩教转移；级貔敬浸干臻快：绞黪其蠢囊簿豹绦暖 髓或臻爽往。 2 、绞臻与赛薅羧熊对疫该涟足如下要求：接触骣阉玲缓适中：寒擦较零，与皮 默接触孵茏蒯毡薅；毳黪魄缝隽豹蕊嚣。 3 、缀翱， 观较好，线条瀛扬柔翱；掰皱羧囊糍力强。 4 、缓物愿力适巾，不会埝久造成黧愿感和采缚惑。 5 、掇掇撩标选耩的一般象剩，如捂标应其霄代表性、攒标可行、撩拇 蠢独立 1 # 第三章织物舒适髓横瓠综合评判 蛙、选择静指标捧系熊综舍反驶对象各方嚣麴特性特，鹾等。 6 、适用模糊聚类理论，建立模糊关系矩阵娶，取 = o 9 以织物客观舒适性各性 能为依据，对番指标进行筛选和分类。筛选出如下十五个性能指标，见表3 - 3 e b ： x tx lx ! l 2七 毛l 如2k b 1，3 2r 3 3 ， x ， 蜀= 如b 。 x 。 表3 - 3 织骢主、客鼹磐逮性及好逶瞧牲2 撩拣 人体史观舒适髓 舒遗性性能指标织物客观舒适性 保暖率织物的镰暧性 毛细高艘 吸湿率 织物吸滠缴水性 人体熬瀑餐逶髓 傈隶率 散湿率 透湿量 绥物透遵性 透气率 舒适性 接触冷暖感 静摩攘系数 人体接触舒适憔织物表面性能 动摩擦系数 嚣电电蠡 悬垂系数 人体风格舒适j | ! ! 拄 弯曲长度织物剐莱性 薪皱俊复角 人体胍力舒适性织物压力织物压力舒适性 以下对各性能指标分别加以介绍： 1 、保暖率( ) ：保暖率是评价织物稳态热传递性能的指标。体现了织物能保持 被包覆体温度的能力c 1 4 1 原理：利用平板式恒定濑差散热法，测试热板的温度高于环境温度，使环境至热 叛之黼存在一定瓣热流蹩，该热整等予攥搏测试扳攥溢辑需 甾懿电功率。 1 k k ： 第三章织物舒适性模糊综合评判 r h ：垒l 二鱼1 0 0 q l r h 保暖率 ( 3 - 1 ) q ，不覆盖试样时的热流量w c q ：覆盖试样时的热流量w 。c 2 、透气率( s ) ：在规定的实验面积、压降和时间条件下，气流垂直通过试样 的速率。 r ：盟x 1 6 7 q ，平均气流量( d 一m i n ) 一试验面积 3 、毛细高度( n 1 【i l o m i n ) ：采用毛细效应仪，将织物的一端放入水中，在规定e _ j 间内液体沿织物的缝隙渗入的高度。体现了织物的芯吸传导性能。 原理：织物对液态水的透湿途径有三种，当汗液量越来越大时，织物以毛细管作 用传递液态水，毛细效应就是织物的一端在被液体浸润的状态下，液体借助表面 张力沿其毛细管上升的现象。芯吸能力就是吸入的水在织物内大面积扩散的速 率。良好的毛细作用能通过芯吸效应使液态水快速上升。 = 三了h ，i = 1 , 2 ，n ( 3 - 2 ) n “ 日试样平均毛细高度 。各条试样毛细效应最低值的总和 h 试样条数 4 、散湿率( g 一m i n ) ：完全润湿的织物置于一定温度的热板上，在单位时间 内单位质量的织物向周围环境敞失的水分量。表征织物吸收液态水后散发水分的 能力1 。 实验方法：将试样在蒸馏水中浸润2 0 分钟，取出垂直悬挂3 分钟，称重g 。，在 将试样置于一定温度的恒温热板上散湿5 分钟后称重为g ， a ：鱼二鱼 ( 33 ) s t ，9 4 s 测试面积 第三章织物舒适性模糊综台评判 t 试样散湿时问 p 。试样的面密度 5 、保水率( ) ：织物保水量与织物干重之比的，表征织物的保水性能“。 测试方法：将试样5 c m x5 c m 在蒸馏水中浸湿，吸水后达到饱和，然后在2 0 0 r m i n 的条件下脱水3 m i n 。 ；坠竺1 0 0 ( 3 4 ) h w 。试样脱水后重量 w ，试样干重 6 透湿量( g m 2 d ) ：在织物两面分别存在恒定的水蒸气压的条件下，规定时间内 通过单位面积织物的水蒸汽质量“。 测试方法：把盛有吸湿剂或水，并封以织物试样的透湿杯放置于规定温度和湿度 的密封环境中，根据一定时间内透湿杯( 包括试样和吸湿剂或水) 质量的变化计 算出透湿量。 陟玎：2 4 a m ( 35 ) sx t w f t 透湿量 m 透湿杯两次称重之差 s 试样实验面积 t 实验时问 7 、吸湿率( ) ：指一定规格的试样在吸水前后的重量差与试样吸水前的重量之 比，用来表征织物的吸收汽态水的性能“。 测试方法：将织物置于鼓风干燥箱内，在1 0 5 。c 下烘至干重，然后在常温下放置 2 4 小时称重。 w ；g - 一g o 1 0 0 ( 3 6 ) u 0 g 试样吸湿后重量 g 。试样干重 8 、接触冷暖感( w c m 2 ) ：指织物与人体刚接触时所产生的冷热知觉作用，热源 第三章织物舒适性模糊综合评判 板在与织物接触后短时间内产生的瞬态导热量。为试样在装置中热吸收量变化时 的最大值。 接触冷暖感取决于纤维种类的程度并不大，纤维是热绝缘体。纤维的接触冷 暖感主要取决于参与导热的纤维量。采用k e s k 7 型测试仪只考虑了热源板初期 温度比所测试样的初期温度高的情况，故测出的值实际是相对冷暖感。即大的值 对应冷感，小的值对应暖感。 9 、静摩擦系数：在一定的摩擦试验参数条件下，摩擦启动时的最大摩擦阻力与 其正压力之比“”。 1 0 、动摩擦系数：在一定的摩擦试验参数条件下，平均摩擦力与其正压力之比“。 f 卢。= ! 詈一 ( 3 7 ) 舻善胁( 3 - 8 ) p 。静摩擦系数 + 动摩擦系数 ，m 。试样的最大静摩擦力 f 试样的动摩擦力 试样的f 压力 n 采样次数 1 1 、静电电压( k v ) ：在一定的张力条件下，使试样与标准布相互摩擦，达到稳定 后产生的最大电压，用来评价实验材料的静电特性。 1 2 、悬垂系数( ) ：织物因自重而下垂的功能称为悬垂性，它反映织物悬垂程度 和悬垂状态。悬垂系数是试样悬垂后面积与原面积之比”。 ，；罢粤 ( 3 - 9 ) 。 g 1 一g 3 g ，与试样相同大小的纸重 g ，与试样投影图相同大小的纸重 g ，与夹持板相同大小的纸重 第三章织物舒适性模糊综合评判 1 3 、折皱恢复角( 度) ：折皱恢复角是指一定形状和尺寸的试样在规定条件下被 折叠，卸去折痕和负荷后经过一段时间，两翼之间形成的角度。用以表征织物在 使用过程中抵抗起皱以及折皱容易恢复的能力 1 a l o 1 4 、弯曲长度( r a m ) ：材料抵抗弯曲变形的特性，用来评价织物的柔软性和硬挺 度1 。 1 5 、织物压( g m 2 ) ：指织物作用于人体体表的力度，主要取决于织物的重量和 织物的延伸性。一般来讲，人体能承受的织物压力范围为2 0 9 c m 2 - 4 0 9 c m 2 。 3 3 模糊综合评判系统理论“” 3 31 模糊数学概述 自从美国控制论专家la z a d e h 提出模糊数学的概念，给出模糊性现象定量 描述和分析运算的方法，从而诞生模糊数学以来，模糊数学在科研领域、工业生 产领域中的应用越来越广泛。在纺织方面也有很大的应用。模糊数学在处理客观 实际问题时即能与精确数学结合又有区别与精确数学的“非此即彼”的“亦此亦 彼”的特性。找到了一条解决概念上划分不确定现象的描述方法。 经典集合具有两条最基本的属性，一是元素彼此相异，边界分明，二是元素 要么属于集合要么不属于集合，二者必居其一，且仅居其一。这就表明，经典集 合概念的外延必须明确。但是，并不是所有的概念都有明确的外延，通常把没有 明确外延的概念称为模糊概念。 1 、模糊数学的基本理论 1 ) 模糊集合 所谓模糊集合是用来表示界限或边界不分明的具有特定性质事物的集合。像 普通集合一样，模糊集合也是某个论域的子集合，因此模糊集合又称模糊子集， 表示为皇，! 等。 2 ) 隶属函数与隶属度 设给定论域u ，! 是论域上的一个模糊子集，所谓皇的隶属函数是指满足给 定的映射1 2 璺： u 皇：u _ f 0 ，1 1 u 。u 皇( u ) h 皂称作! 的隶属函数，u 皂( u ) 表示元素u u 属于皇的程度，即隶属度。 1 7 嚣三簿绞魏爵罐靛攫糍练台谨裁 瓷模糊数学中，隶瓣寝是建立模糊集合论豹基石，隶属蕊数是接逑缓期挂鲢 关键。一个搂凝集会套鲶定菜静黪矬戳爱，魏努绥建立反酸遮耱将蕊懿疆痊溺数 邵隶擒蕊数，确定了隶璃蕊数，就为舞凌实际翊嚣跨癌了最露要豹一步。 黎瘸甄数在模辍数攀审靛蟪经至关重簧，然嚣魏弼确立交属蕊数，至今仍冤 统一方法霹簇，主要 攘嶷戥经验塞送行瓣应法剐鹣掇袭。慧靛寒说，簸是簧建 立一个双论域un o ，l 的殴妻雩，耀来反酸菜对象其骞菜模糊性质戴麓予菜个援 期壤念豹程瘦，这静模期荚系委礁葛否，瓠瀣藏在于燕露簿食雾凝援簿。艨璐说， 隶聪蕊数是在客躐勰律蕊础上经过综台分辑，热王竣逡焉裁，跫客观攀耘本蒺嚣 经邋避入箍热工最的表现形式。 2 、多级摸凝湃期 蓉影豌霸嚣过多蔹蕊蕈痿玟浮剡效聚鼹不理想的，馊撬多级攘鞠综食谬剿静 效巢跑较好。多级综套译翔跫翻豢集合# 申静元素撩菜些瓣瞧分或b 个下属滚 次，然螽援戴屡次逐级进行综合评捌囊送行。如二级综台谬粼过程壤辫翅嚣3 一l 骺暴。 巍 ；i ， 黧3 一l 二级练台弹潮蕊毒毒嚣 3 3 ，2 模凝纂衾翁设嶷 8 ( 1 ) 论域u = ，u z q i 。 ，n 态嚣察豹个鼗。 ( 2 ) 模糊戮予祭，u ；= 沁，u 0 ，k 为予集中元鬃个数。 2 ) 承乎集社f v ；，￥z ， ，衰承阂予絮中嚣素i 瓣承平集，m 为毽索i 豹隶平 数。 i 8 第三章织物舒适性模糊综合评判 ( 3 ) 模糊转换集r 。= k 。，：，k ) ，用来评定因子i 对水平集的贡献。则模糊转 换矩阵为： r r 1 月2 其中，矩阵元素0 表示元素i 的j 水平在模糊转换矩阵中的隶属度，是介于( o ， 1 ) 之问的纯小数。 ( 4 ) 权重因子集，由专家评定或由以往经验对因子集进行分配，得到权重因子 集，它是因子集的模糊子集。 爿= ( n 。，n ：，d 。) 其中n 表示因素i 的权重系数。 ( 5 ) 综合评判集b ，b = 一。r = ( b ，b ! b 。) 确定模糊集以后，便可以得到模糊综合评判模型： 因子集矩阵 模糊转换矩阵 权重分配 一级模糊综合评判 + 二级模糊综合评判 34 模糊综合评判模型的建立 根据前人所做的大量实验数据。”。( 见附录) ，确定各性能指标评语的意义 如表3 - 4 所示。 3 41 模糊集合的确定 论域u - ( 保暖率，透湿量，透气率，散湿率，吸湿率，保水率，毛细高度，动 摩擦系数，静摩擦系数，悬垂系数，折皱恢复角，接触冷暖感，静电电压，弯曲 长度，织物压) 级评判共四个因子集分别为： 织物热湿舒适性子集= ( 保暖率，吸湿率，毛细高度，保水率，散湿率，透湿量， 透气率) 1 9 第三章织物舒适性模糊蟪台评判 织物风格舒适性子集= ( 折皱恢复角 织物接触舒适性子粲= ( 接触冷暖感 织物压力舒适性子榘= ( 缓豹箍) 悬垂系数，弯曲长度) 静电电压，动摩擦系数，静摩擦系数) 表3 - 4 各瞧据拣浮语意义 泌 l 一很好 2 较好3 一好 4 一一般 5 一币好 保暖率t 5 5 以上 5 5 - - - 4 04 0 2 52 5 - 1 0 1 0 以下 ( ) 吸湿率w 2 0 以上 2 0 - 1 31 3 88 - 5 5 以下 ( ) 毛细裹发h 6 0 以主 5 0 一4 0 5 03 0 q 0 3 0 以下 ( j r j i n 1 0 m i n ) 保水率 6 0 以上 6 0 4 54 5 - 3 03 0 - 2 0 2 0 以下 ( ) 透湿豢v 4 2 0 0 以上 3 8 0 0 4 2 0 03 5 0 0 3 8 0 03 5 0 0 2 5 0 0 2 5 0 0 以下 ( g 群d ) 透气攀r 3 0 0 以上3 0 0 2 1 02 l o 1 5 01 5 0 - 1 0 01 0 0 以下 ( 删n s ) 散湿率d ( g 题5 ，r a i n ) 2 5 以上2 s 一22 一1 51 5 一ll 以下 折皱恢复角 2 5 0 以上 2 5 0 2 0 02 0 0 一1 7 01 4 0 - 1 7 0 1 4 0 以一f ( 经+ 纬) o ( 度) 悬垂系数f 4 0 以下 4 0 - 4 54