（服装设计与工程专业论文）纱线表面毛羽对羊毛针织物刺痒感影响的研究.pdf

摘要 在控制针织物表面覆盖系数、羊毛处理方法和人体活动状态等刺 痒感影响因素的条件下，将毛羽平均直径、单位长度纱线上“粗毛羽” 数量和“粗毛羽”数量占毛羽总数的百分比这三类指标与人体静态时 针织物的刺痒感进行了偏相关分析，结果表明，末端直径 2 6 1 a m 的端 毛羽数量占端毛羽总数的百分比与针织物刺痒感的偏相关系数最大， 表明端毛羽的末端直径比其它直径指标对刺痒感的影响都大，临界直 径2 6 胁是影响羊毛针织物刺痒感的一个非常关键的临界点，将末端 直径 2 6 m 的毛羽称为粗末端毛羽。 通过对影响羊毛针织物刺痒感因素的主成分分析发现，在人体静 态时，有两个主成分，第一主成分命名为粗末端毛羽主成分，第二主 成分命名为针织物紧密度主成分；人体运动后，有三个主成分，第一 主成分命名为粗末端毛羽主成分，第二主成分命名为羊毛处理方法主 成分，第三主成分命名为针织物紧密度主成分。纱线表面的粗末端毛 羽比针织物紧密度和羊毛的处理方法对针织物刺痒感的贡献率大得 多，它是影响针织物刺痒感的最重要的因子。在人体静态时和运动后 两种情形下，粗末端毛羽的数量占端毛羽总数的百分比与粗末端毛羽 主成分密切相关，可以作为衡量羊毛针织物刺痒感的最重要的指标。 最后，在人体静态时，根据1 0 种针织物的刺痒感，对这些织物 进行聚类分析发现，它们可划分为3 类，第l 类针织物包括1 # 、2 # 、 3 # 、4 # 、6 # 、7 # 、8 # 和1 0 # ，其刺痒感介于有点刺痒和刺痒之间；第 2 类针织物包括5 # ，其刺痒感介于刺痒和很刺痒之间；第3 类针织物 包括9 # ，其刺痒感介于很刺痒和非常刺痒之间，这3 类针织物对应 的纱线表面粗末端毛羽的数量占端毛羽总数的百分比范围或百分比 分别为( 9 2 ，2 8 0 ) 、3 7 3 和6 0 0 。人体运动后，这1 0 种针织 物可划分为3 类，第1 类针织物包括1 # 、2 # 、3 # 、7 # 、8 蚜日1 0 # ，其 摘要 刺痒感介于有点刺痒和刺痒之间；第2 类试样包括4 # 和6 # ，其刺痒 感介于刺痒和很刺痒；第3 类试样包括5 # 和9 # ，其刺痒感介于很刺 痒和非常刺痒之间。这3 类针织物对应的纱线表面粗末端毛羽的数量 占端毛羽总数的百分比范围分别为( 9 2 ，1 6 4 ) 、( 2 1 5 ，2 8 0 ) 和( 3 7 3 ，6 0 o ) 。通过粗末端毛羽的数量占端毛羽总数的百分比 可以判断针织物刺痒感的程度。 关键词：羊毛针织物，纱线表面毛羽，刺痒感，纱线表面毛羽直径测 量，穿着实验 a b s t r a c t a s t u d y o nt h ee f f e c t so fy a r ns u r f a c ef i b e r s o nt h ep r i c m eo fw o o lk n i t t e df a b r i c s a b s t r a c t i nt h i st h e s i s ，t h ei n f l u e n c e so ft h ey a ms u r f a c ef i b e r s ，w o o l t r e a t m e n ta n dc o v e rf a c t o ro fk n i t t e df a b r i co nt h ep r i c k l eo fw o o lk n i t t e d s w e a t e r s c o l l a r sw e r es t u d i e d t h ea i mi st og i v es o m ev a l u a b l ea d v i c e s o nt h er e a s o n a b l es e l e c t i o no fw o o lf o rt h ec o l l a r so fm e n sw o o l s w e a t e r s f i r s t l y ，10 k i n d s o fw o o lk n i t t e dy a r n s ，w h i c hh a ds i m il a ry a m t h i c k n e s sa n dw e r em a d eo fd i f f e r e n tw o o lq u a l i t i e s ，w e r ec h o s e nt od o t h i ss t u d y t h ed i a m e t e r so ft h ey a ms u r f a c ef i b e r sw e r em e a s u r e da n d t h en u m b e ra n dt y p e so ft h ey a ms u r f a c ef i b e r sw e r ec o u n t e da n d r e c o r d e db yu s i n gam i c r o s c o p ew i t h4 0 0 5 0 0m a g n i f i c a t i o n f i v ec o p s w e r ew e l lp r e p a r e df o re a c hk i n do fy a m a n df r o me a c hc o p ，10s n i p p e t s o f2 c my a mw e r em e a s u r e d t h u s ，t h et o t a ll e n g t hm e a s u r e df o re a c h k i n do fy a r nw a slo o c m b a s e do nt h ea n a l y s i so ft h em e a s u r e m e n t r e s u i t so ft h ey a ms u r f a c ef i b e r s ，3t y p e so fi n d e x e s ( t h em e a nd i a m e t e r o f s u r f a c ef i b e r s ，t h en u m b e ro f c o a r s es u r f a c ef i b e r s ”p e rm e t e ra lo n gy a m a n dt h ep e r c e n t a g eo f c o a r s es u r f a c ef i b e r s ”i na l lt h ef i b e r s ) w e r ep u t f o r w a r d t h e s e3t y p e so fi n d e x e sw e r eu s e dt od e s c r i b et h es u r f a c ef i b e r s ， t h es u r f a c ee n df i b e r s ，t h es u r f a c el o o pf i b e r sa n dt h ee n dd i a m e t e ro f t h e s u r f a c ee n df i b e r s i v a b s t r a c t s e c o n d l y ，b a s e do nt h ep r i m a r yt r i a l s ，10y o u n gm e na g e df r o m2 4 t o2 7 ，w h ow e r es u i t a b l ef o rt h ep r i c k l et e s t ，w e r ec h o s e nt od ot h ec o l l a r w e a rt r i a l s t h e10k i n d so fy a r n sw e r ek n i t t e di n t o1 + 1r i bf a b r i c sw i t h s i m i l a rt i g h t n e s s ，r e s p e c t i v e l y a n dt h e nt h ek n i t t e df a b r i c sw e r em a d eu p t ot h es a m es i z ec o l l a r s ，r e s p e c t i v e l y u n d e rt h et e m p e r a t u r e2 2 。c + 2 。c a n d5 5 士5 r hc o n d i t i o n s ，t h ec o l l a rw e a rv i a l sw e r ec a r r i e do u tw h e n t h em e nw e r ea tr e s ta n da f t e rr u n n i n g ，r e s p e c t i v e l y b ym e a n so fp a i r e d s a m p l ett e s t ，t h er e s u l t so ft h ec o l l a rw e a rt r i a l sw e r ea n a l y z e d i tw a s f o u n dt h a tt h ep r i c k l eo ft h ew o o lk n i t t e df a b r i c si n c r e a s e da f t e rr u n n i n g i tw a sa ls of o u n dt h a tt h ep r i c k l eo ft h ew o o lk n i t t e df a b r i ci n c r e a s e db y t h es h r i n k p r o o ft r e a t m e n tf o r6 6 sw o o lw h e nt h eju d g e sm a d et h e i r e v a l u a t i o na f t e rr u n n i n g i tw a sa l s of o u n dt h a tt h e r ew a sn oe f f e c to nt h e p r i c k l eo ft h ew o o lk n i t t e df a b r i cb yt h es h r i n k - p r o o f r e s i nt r e a t m e n tf o r 6 6 sw o o lw h e nt h ej u d g e sw e r ea tr e s t t h es h r i n k p r o o fc h l o r i d e t r e a t m e n tm a d en od i f f e r e n c eo nt h ep r i c k l eo ft h ew o o lk n i t t e df a b r i cf o r 6 6 sw 0 0 1 t h es h r i n k - p r o o fc h l o r i d et r e a t m e n ta n dr e s i nt r e a t m e n tm a d e n od i f f e r e n c eo nt h ep r i c k l eo ft h ew o o lk n i t t e df a b r i cf o r7 0 sw 0 0 1 t h i r d l y ，p a r t i a l c o r r e l a t i o na n a l y s i sw a sc a r r i e do u tt of i n dt h e c o r r e l a t i o nb e t w e e n3i n d e x e s ( t h em e a ns u r f a c e f i b e rd i a m e t e r ，t h e a m o u n to fc o a r s es u r f a c ef i b e r sp e ru n i ty a ml e n g t h ，t h ep e r c e n t a g eo f c o a r s es u r f a c ef i b e r sa m o n g a l lt h es u r f a c ef i b e r s ) a n dt h ep r i c k l ev a l u e s o ft h ek n i t t e df a b r i c sg i v e nb yt h ej u d g e sa tr e s t i tw a sf o u n dt h a t ，t h e p a r t i a lc o r r e l a t i o nc o e f f i c i e n tw a sm a x i m u mb e t w e e nt h ep e r c e n t a g eo f s u r f a c ee n df i b e r sw h e nt h ee n dd i a m e t e ri sc o a r s e rt h a n2 6g ma m o n g a l l t h es u r f a c ef i b e r sa n dt h ep r i c k l ev a l u e so f t h ek n i t t e df a b r i c sg i v e nb yt h e i u d g e sa tr e s t i ts h o w e dt h a tt h ee n dd i a m e t e r so f t h es u r f a c ee n df i b e r s a f f e c t e dp r i c k l em o r et h a no t h e rf i b e rd i a m e t e ri n d e x e s 2 6 p mw a sf o u n d t ob eac r i t i c a lp o i n tf o rt h ep r i c k l eo fw o o lk n i t t e df a b r i c s t h es u r f a c e v 一一! ! 竺! 旦! 二l 一 _ - - _ - _ _ - _ _ _ - - - - _ _ _ _ _ _ _ _ - - _ _ _ _ - _ _ - _ _ - - _ _ _ _ _ _ _ _ _ - - - _ _ _ _ - _ _ _ _ _ _ 一一 e n df i b e rw a sd e f i n e da sc o a r s es u r f a c ee n df i b e rw h e nt h ee n dd i a m e t e r w a sc o a r s e rt h a n2 6 p m f o u r t h l y ，b yc a r r y i n g o u t p r i n c i p a lc o m p o n e n ta n a l y s i s ，t w o c o m p o n e n t sw e r eo b t a i n e df o rt h ep r i c k l ev a l u e so ft h e k n i t t e df a b r ic s g i v e nb yt h eju d g e sa tr e s t t h ef i r s tc o m p o n e n tw a sn a m e d a sc o a r s e s u r f a c ee n df i b e rc o m p o n e n t t h es e c o n dc o m p o n e n t w a sn a m e da sf a b r i c t i g h t n e s sc o m p o n e n t t h r e ec o m p o n e n t sw e r e o b t a i n e df o rt h ep r i c k l e v a l u e so ft h ek n i t t e df a b r i c sg i v e nb yt h ej u d g e sa f t e rr u n n i n g t h ef i r s t c o m p o n e n tw a sn a m e da s c o a r s es u r f a c ee n df i b e rc o m p o n e n t t h e s e c o n dc o m p o n e n tw a sn a m e da sw o o lt r e a t m e n tc o m p o n e n t t h et h i r d c o m p o n e n tw a sn a m e d a sf a b r i ct i g h t n e s sc o m p o n e n t t h ei n f lu e n c eo f c o a r s es u r f a c ee n df i b e ro nt h ep r i c k l eo fw o o lk n i t t e df a b r i c sw a sm u c h s t r o n g e rt h a nt h o s eo f f a b r i ct i g h t n e s sa n dw o o lt r e a t m e n t i tw a st h em o s t i m p o r t a n tf a c t o rt h a ti n f l u e n c et h ep r i c k l eo fw o o lk n i t t e df a b r i c s w h e n t h eiu d g ew e r ea tr e s ta n da f t e rr u n n i n g ，t h ep e r c e n t a g eo f c o a r s es u r f a c e e n df i b e ra m o n ga l ls u r f a c ee n df i b e r sh a dav e r ys t r o n gc o r r e l a t i o nw i t h t h ep r i c k l eo fw o o lk n i t t e df a b r i c sa n di t c o u l db eu s e da st h em o s t i m p o r t a n ti n d e xt oe v a l u a t et h ep r i c k l eo f w o o lk n i t t e df a b r i c s f i n a l l y t h ec l u s t e ra n a l y s i sw a sc a r r i e d o u tt of i n dt h ed i f f e r e n c e a m o n gt h ep r i c k l eo ft h et e nk n i t t e dw o o lf a b r i c s w h e nt h ej u d g e sw e r e a ，tr e s t t h et e nf a b r i c sc o u l db ec l u s t e r e di n t o3g r o u p s ：g r o u p1 i n c l u d e d f a b r i c s1 撑，2 f ，3 撑，4 群，6 撑，7 拌，8 拌a n d 10 # ，t h e i rp r i c k l eg o e sb e t w e e na l i t t l ep r i c k l ea n dp r i c k l e ；g r o u p2o n l yi n c l u d e df a b r i c5 f | 6 ，i t sp r i c k l eg o e s b e t w e e np r i c k l ea n dm u c hp r i c k l e ；g r o u p3o n l yi n c l u d e df a b r i c9 ，i t s p r i c k l eg o e sb e t w e e nm u c hp r i c k l ea n du n b e a r a b l ep r i c k l e t h er a n g e so f t h ep e r c e n t a g eo fc o a r s es u r f a c ee n df i b e r sa m o n ga l l t h es u r f a c ee n d f i b e r sc o r r e s p o n d i n gt ot h et h r e eg r o u p sa r er e s p e c t i v e l y ( 9 2 ，2 8 o ) ， 3 7 3 a n d6 0 o w h e nt h ej u d g e sm a d et h e i re v a l u a t i o na f t e rr u n n i n g ， t h et e nf a b r i c sc o u l db ec l u s t e r e di n t o3g r o u p s ：g r o u p1 i n c l u d e df a b r i c s v i a b s t r a c t 1 i ，2 ，3 j f i ，7 襻，8 a n d1 0 # ，t h e i rp r i c k l eg o e sb e t w e e nal i t t l ep r i c k l ea n d p r i c k l e ；g r o u p2o n l yi n c l u d e df a b r i c4 捍a n d6 撑，i t sp r i c k l eg o e sb e t w e e n p r i c k l ea n dm u c hp r i c k l e ；g r o u p3o n l yi n c l u d e df a b r i c5 a n d9 j f i t s p r i c k l eg o e sb e t w e e nm u c hp r i c k l ea n du n b e a r a b l ep r i c k l e t h er a n g e so f t h ep e r c e n t a g eo fc o a r s es u r f a c ee n df i b e r sa m o n ga l lt h es u r f a c ee n d f i b e r sc o r r e s p o n d i n gt ot h et h r e eg r o u p sa r er e s p e c t i v e l y ( 9 2 ，16 4 ) ， ( 21 5 ，2 8 o ) a n d ( 3 7 3 ，6 0 o ) j i a n gs h a o l i n ( f a s h i o nd e s i g n & e n g i n e e r i n g ) s u p e r v i s e db yw a n g g e h u i k e yw o r d ：w o o lk n i t t e df a b r i c ，y a ms u r f a c ef i b e r ，p r i c k l e ，y a r n s u r f a c ef i b e rd i a m e t e rm e a s u r e m e n t ，w e a rt r i a l s v i i 东华大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导 师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本 论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲 自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：j s y 球 日期：知卯7 年，月罗同 东华大学学位论文版权使用授权书 学位论文作者完全了解学校有关保留、使尼学位论文的规定，同意学校保留并向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩 印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密口，在年解密后适用本版权书。 本学位论文属于 f 不保密面。 学位论文作者签名： 岁工夕旃禾 日期：矽7 年月培日 指导教师签名：坍埽 日期：沙噼f 月j 昕1 纱线表面毛羽对羊毛针织物刺痒感影响的研究前吉 1 上- j 刖吾 羊毛作为一种天然的蛋白质纤维，历来被认为是用作服装的上好材料，广泛 地运用于服装的制作中，这与羊毛独特的性能是分不开的。羊毛纤维能够自然卷 曲，使毛体变得蓬松，这样就增强羊毛制品容纳静止空气的能力，使羊毛制品拥 有优异的保暖性能。同时羊毛耐污性能突出，拥有良好的释污和排尘性，能够使 织物久用而常新。羊毛制品还拥有柔和悦目的光泽，柔糯而富有弹性的手感和 优雅的悬垂性，较强的吸湿性能以及优良的抗皱性能、湿热定型和化学定型能力。 因此，羊毛制品一直受到消费者的青睐。但羊毛在与皮肤接触时产生类似针扎的 感觉，引起生理上和心理上的不适，这种感觉称为刺痒感，它严重地影响着人体 的触觉舒适性，在较高程度上影响消费者的购买行为。所以，这促使人们对羊毛 刺痒感和人体触觉舒适性的关系进行深入研究。 随着时代的发展，人们对羊毛的热情似乎又高涨起来。人们理性地认为作为 天然纤维的羊毛具有化学纤维无法比拟的亲和力与舒适性。现在羊毛纤维虽然能 够进行仿造，而且仿造的结构可以与天然羊毛纤维的结构非常相似，但这两种纤 维之间还是无法做到本质上的一致，仿造羊毛仍然会带给人们不舒适的感觉，比 如合成羊毛容易产生静电，不仅会刺激人体皮肤，使人体产生不适，而且容易吸 灰，使服装变得易脏。因此，在大量使用天然羊毛作为服装材料的时代，抓紧对 天然羊毛刺痒感的深入研究，从本质上消除其对人体产生的刺痒感就变得更加关 键。 纱线表面毛利对羊毛针织物刺痒感影响的研究 1 绪论 第1 章绪论 1 1 刺痒感与服装舒适性的关系及织物刺痒感的概念 s l a t e 心1 将舒适性定义为：人与环境间生理、心理及物理协调的一种愉悦状 态。且定义了三种名称：生理舒适性、心理舒适性和物理舒适性。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保持其自身功能的能 力；物理舒适性则是外界环境对人体的作用托。根据舒适性研究的内容，舒适性 又可以定义为热舒适性、热湿舒适性以及接触舒适性等。热舒适性和热湿舒适性 主要研究的是服装的热阻、湿阻、大气条件及生理活动水平等对人体舒适性的影 响，这是服装舒适性研究的传统领域口1 。接触舒适性主要研究的是当服装或面料 与皮肤接触时，力等因素对人体舒适性的影响，这是服装舒适性研究中相对新的 领域。刺痒感的研究就包含在接触舒适性的研究范围内。 刺痒感，经常被描述成类似很多细针扎而产生的痒感，它是影响接触舒适性 的主要因素h 1 。当外界刺激对人体产生了刺痒感，这种痒感使人们不由自主地去 抓挠，导致皮肤发红、发肿、甚至引起发炎。与人体皮肤直接接触的羊毛纤维就 能够使人体皮肤产生刺痒的感觉。除了羊毛之外，其它纤维也会引起刺痒感h 3 。 刺痒感包括瘙瘁感觉与刺痛感觉，刺痒感没有专门的感受器来感受，这种感 觉可以被痛觉感受器感受。当皮肤受到较小的力刺激时，瘁觉出现，当产生痒觉 的刺激继续增加到达一定程度后感觉变为痛觉。因此人们认为瘁觉是痛觉的前奏 n 1 ，但痒觉和痛觉之间没有非常严格的界线区分，一块给人刺痛感的织物常常具 有令人痒的特点晴1 。在大量的穿着心理测试中，发现着装瘙痒的感知能力与刺痛 感极为相关。这两种感觉都同属于触觉感觉因子阳7 3 ，因此可以得知影响织物刺 痛感的因素亦可以影响织物的瘙痒感。织物引起的刺痛感已经被证实为服装穿着 时接触皮肤的身体最不适感觉之一徊3 。刺痒感会随着穿着条件的不同而改变，比 如随皮肤潮湿程度的升高或皮肤温度的上升而增强旧。 因此服装的刺痒感是影响服装穿着舒适性的一个重要因素。明显的刺痒感能 够给消费者带来了生理和心理上的不快，严重地影响了服装的穿着，因此，对刺 痒感的研究是与消费者的切身利益相关的。 纱线表面毛羽对羊毛针织物刺痒感影响的研究 1 绪论 到目前为止，羊毛刺痒感的研究已进行了二十几年，国内外的科学家对此展 开了深入的研究并取得了丰硕的成果，但仍存在一些不足。下面，我将一一介绍 羊毛刺痒感的研究历史、研究的方法、研究的现状及存在的问题、本文研究的主 要内容和意义。 1 2 研究历史 1 2 1 第一阶段剌痒感的神经基础研究 上世纪8 0 年代，人们逐渐开始重视刺痒感对穿着舒适性的影响，纷纷展丌研 究，而人们的研究主要从神经生理学角度展开，研究刺痒感产生的生理基础和生 理原理等等，进而揭开了人体产生刺痒感的内在原因。 g a r n s w o r t h y 等人n 们发现人体细胞中广泛分布的组织胺是人体产生刺痒感 的内因。当人体皮肤受到机械刺激时，皮肤层中组织胺释放活化，使皮肤产生刺 痒的感觉。而温度是影响组织胺活动的重要因素n 引。当人体变热时，组织胺变得 更加活跃，因此人体感觉：刺痒感变得更明显了。人们一直认为刺瘁感是由人体 对羊毛的过敏反应引起，但g a r n s w o r t h y 等人n 们的研究表明毛织物的刺痒感是由 粗羊毛纤维的机械刺激引起的。 根据现有的研究成果，皮肤中影响刺痒感主要因素例可以总结如下： ( 1 ) 神经末梢分布深度 ( 2 ) 神经末梢分布密度 ( 3 ) 神经末梢灵敏度 ( 4 ) 个人心理感觉差异 ( 5 ) 其他未知影响因素 经验告诉我们人的手指或手掌部位一般感觉不到刺痒， 这是因为在长有汗 毛的皮肤区域，痛觉神经末梢分布最接近皮肤表层，而指端的皮肤非常厚，外在 的刺激比较难激活位于神经末梢的感受器n 引。因此，手指可以用来评价手感，但 评价刺瘁感时，我们通常不选用手指进行评价。当出汗时，我们感觉刺痒感会增 加，因为润湿皮肤可以软化皮肤表层的角质层，使得机械力更易刺扎皮肤，激起 更多的痛觉感受器的反应n 引。 神经末梢的感受器的激发需要一定的激发域值，a d r i a e n s e n 1 通过兔子的 电刺激实验得出了这个结论。而g a r n s w o r t h yn 2 3 实验发现这个单根纤维的力学 纱线表面毛羽对羊毛针织物刺瘁感影响的研究1 绪论 激发条件是纤维的弯曲变形力必须要大于0 7 5m n ，同时皮肤表面必须保证单根 一 纤维的作用面积大约为2 0 ，一- - 6 0 p m 的直径面积。当纤维刺扎皮肤时，只有以上两 一一 个条件都满足时，人体才会感觉到刺痒感。 通过对前人研究成果的了解，我们知道了组织胺是人体产生刺痒感的内因， 机械刺激是外因。机械刺激通过刺激位于人体神经末梢的感受器，感受器传递刺 痒信息给大脑，使人体感受到刺痒感船3 。因此，神经细胞的数量多少、分布状况、 神经神经未梢分布深度、神经末梢分布密度、神经末梢灵敏度等影响了人体感受 刺痒感的强弱。如果要使单根纤维能够激起神经末梢的反应，那么纤维的弯曲变 形力必须要大于0 7 5r a n ，这个条件是纤维引起刺痒感的本质要求，是联系纤维 的自然属性与刺痒感觉的重要桥梁。后人从事羊毛纤维的粗细与长度对刺痒感的 研究都是从这个前提出发的，很多重要的理论都是在此基础上研究得出的，所以， 这个基本条件可以认为是刺痒感研究的基石。 1 2 2 第二阶段有关纤维自然属性对织物刺痒感影响的研究 1 2 2 1 毛条中纤维自然属性对织物刺痒感的影响 上世纪9 0 年代是羊毛刺痒感研究的重要时期，这个时期的研究人员主要从毛 条中纤维自然属性( 如纤维直径，纤维末端直径和纤维长度等) 角度研究羊毛衫 对人体产生的刺痒感，研究的物理量有平均直径、直径变异系数、半h 纤维百分比 和纤维长度。其中n a y t o r n 3 一轧憎 2 1 2 3 3 在研究纤维直径等因素对刺痒感方面做出突 出的成绩，取得了丰硕的成果。他所从事的研究，主要是从羊毛衫用毛角度出发， 目的是指导羊毛衫的原料选择。 ( 1 ) 平均直径 纤维的平均直径被认为是影响刺痒感的主要因素驯。n a y l o r 发现以纤维平 均直径是1 9 啪的毛条为原料的针织物不会产生刺瘁感，但随着毛条中纤维平均 直径的增加，刺痒感明显增加。因此，羊毛的平均直径可以用于衡量刺痒感。而 羊毛的平均直径和产毛质量受饲养条件、环境条件、季节、生理行为和剪毛时间 等影响n 乱1 5 1 。 ( 2 ) 直径变异系数 直径变异系数又称直径离散系数，它用c v 。表示n 引。 c v 。= ( o d ) x1 0 0 式( 卜1 ) 4 纱线表面毛羽对羊毛针织物刺痒感影响的研究i 绪论 式中：o 一直径标准差，d 一平均直径。 直径变异系数是用来表示纤维直径数值在平均直径周围的分布关系，在平均 直径一定的情况下，直径变异系数越大说明直径的标准差越大，那么直径的离散 程度就越大，直径的极值与平均直径的差别就越大。纤维直径变异系数每增加1 相当于将平均直径增加o 2 m n7 1 。所以，在平均直径一定的情况下，直径变异 系数是影响刺痒感的一个物理量，但它不能直接影响刺痒感。 ( 3 ) 粗纤维百分比 n a y l o r n 鲫根据e u l e r 公式得出变形力： f b = 万3e 1 ) 4 3 1 4 r 式( 卜2 ) e 为杨式模量，羊毛的杨式模量是5 4 g p a ，d 为织物表面纤维直径，1 为纤 维长度。n a y l o r n 们假设织物表面羊毛长度是2 m m ，如果织物表面这样的羊毛毛羽 要获得大予0 7 5 m n 弯曲变形力，得出它的纤维直径是3 0 啪。而羊毛纤维直径大 于3 0 9 m 的比例与其平均直径有密切关系n 引。h a n s f o r d “们发现如果纤维的平均直 径大于2 l 啪，直径大于3 0 9 m 的比例快速增加，因此羊毛平均直径为2 0 1 山n 或2 1 啪 甚至更细的羊毛不会引起刺痒感。 n a y l o r 等人n 鲫用不同纤维直径的纯羊毛和腈纶的精纺纬平针织物进行日仃臂 实验，他们发现刺痒感的产生实际是纤维末端作用的结果，其刺痒程度是由毛条 中末端直径大于3 2 9 m 纤维数量占纤维总数的比例决定。当术端直径大于3 2 啪的 纤维所占纤维总数的比例大于3 时，人们普遍感觉到不舒适瞳引。因此3 2 1 a m 被认 为是腈纶和羊毛刺痒感的关键数值，纤维末端直径大于3 2 m 的纤维称为粗纤维。 n a y l o r 3 发现纤维直径大于x 值的纤维含量( x ) ，可由下面简单的形式来表 示： ( x ) = 8 7 ( d f l x ) 吼5式( 卜3 ) d 是平均直径( 帅) ，x 是粗纤维直径的临界值( 啪) 。粗纤维直径的临界值为 一常数，平均直径越大，纤维直径大于x 值的纤维含量越多。 由于纤维末端的直径特性与纤维的平均直径有着良好的一致关系，所以纤维 末端的直径特性可以用羊毛细度的常规测试来表示，即可以通过羊毛细度测量的 简易方法来预测织物潜在的刺痒感。 ( 4 ) 纤维长度 纱线表面毛利对羊毛针织物刺痒感影响的研究1 绪论 通过上述公式( 卜2 ) ，可以发现羊毛纤维的长度可以通过影响纤维的弯曲 变形力来影响织物的刺痒感，但它必须与羊毛直径配合使用，才能体现其对织物 刺痒感的影响。通常认为羊毛纤维越长，其直径就越粗，刺痒感就可能越强。纤 维长度和平均直径确实存在正相关性。n a y l o r n 踟发现长度越长，纤维的平均直径 越粗。孙惠芬乜2 1 发现在同样细度条件下，毛条中纤维长度愈长，其织物刺痒感愈 小。这是因为毛纤维愈长，纱中纤维头端数相对较少，毛羽根数相对少，织物表 面光洁度高，其刺瘁感也小。因此，从某种角度来说，我们可以通过羊毛的长度 来判断羊毛的品质，但这种评价方法不定准确。 因此，影响刺痒感的最重要因素是毛条中纤维末端直径，术端直径大于3 2 帅 纤维数量占纤维总数的比例决定羊毛织物的刺痒感n 引，而平均直径是影响刺瘁感 的主要因素，它可以影响粗纤维的百分比。直径变异系数和纤维长度也对织物的 刺痒感有一定影响。 1 2 2 2 有关纱线表面毛羽的研究 n a y l o r 将阿尔纤维长度试验仪测量的纱线表面毛羽直径结果和毛条纤维 末端测量结果比较发现：纱线表面毛羽直径大于3 0 m 的数量占毛羽总数的百分 比平均是毛条中纤维末端直径大于3 0 煳数量占纤维总数的百分比的2 倍。在纺 纱过程中，纤维部分伸出纱线表面形成毛羽，这些毛羽包括端毛羽和圈状毛羽。 毛条中纤维末端并非都能伸出纱线表面作用于人体皮肤，所以纱线表面毛羽直径 和毛条中纤维直径测量结果有差异。n a y l o r 的这项研究只是纱线毛羽表面研究 的一个开端，但后人到目前为止对这方面的研究还没有多少深入下去。纱线表面 毛羽与织物表面毛羽关系非常密切，研究纱线表面毛羽对刺痒感的影响就能为揭 示织物表面毛羽刺激人体皮肤产生刺痒感的原因打下坚实的基础，所以本文将从 纱线表面毛羽的角度出发研究其与刺痒感的相互关系。 1 2 2 3 有关织物表面毛羽的研究 ( 1 ) 针织物 毛羽平均直径 通过上述公式( 1 2 ) ，我们可以推出在长度不变的前提下，毛羽的弯曲变 形力与毛羽的平均直径的4 次方成正比。毛羽的平均直径越粗，产生的弯曲负荷 6 纱线表面毛羽对羊毛针织物刺瘁感影响的研究1 绪论 力就越大，那么其刺激人体产生的刺痒感也就越强烈。因此，毛羽的平均直径是 影响织物刺痒感的主要因素。 毛羽长度 从公式( 卜2 ) 也能推出，在毛羽的平均直径一定的条件下，毛羽的弯曲变 形力与毛羽的长度的平方成反比，毛羽的长度在一定程度上也可以影响着刺痒感 的变化。一般情况下，毛纤维长的多半比较粗，刺痒感较大；细的毛纤维较短， 刺痒感较小乜引。长的毛羽往往呈自然倒伏，由于毛羽的缓冲作用，刺痒感较小： 短毛羽往往呈自然挺直状态，它们毛羽刚度较大，当它们对着运动的皮肤直刺， 造成与皮肤的接触面积较小，压强较大，它们所产生刺痒感较强瞳2 | 。所以说它是 一个影响刺痒感的复杂的因素。同时，在毛羽刺激皮肤的过程中，并非整段毛羽 长度都会参与到其中去，它可能会在作用过程中与周围的纤维或纱线相接触，缠 绕，而减少它作用的实际长度，所以，在这里，需要引入个概念一“毛羽作用的 有效长度”，它指在毛羽对人体刺激产生刺痒感的过程中，到底有多长长度的毛 羽刺扎了人体皮肤。而这个有效长度又是个动态变化的量，同一根毛羽每一次作 用的实际长度都有可能不同，因为它与织物表面毛羽的初始长度状况，织物的覆 盖系数和毛羽周围其它毛羽的状态等因素相关。因此，它是一个影响刺痒感的非 常复杂的因素，所以到目前为止，还没有人对其对刺痒感的具体影响展开过研究。 粗纤维的数量及其占纤维总数的百分比 织物表面的粗纤维数量是影响刺痒感的关键因素。单位织物面积上粗纤维的 数量越多，即能对人体皮肤产生刺痒感的纤维越多，那么人体感受到的刺瘁感就 可能越强烈，人体越感觉不舒服。而粗纤维的纤维的百分比也会严重地影响刺痒 感，因为在粗纤维数量保证不变的前提下，粗纤维所占的百分比越大就意味着非 粗纤维的数量就越少，那么，当粗纤维在刺扎皮肤时，受周围其它纤维的遮蔽或 缓冲作用就将减少，它们将更加裸露在织物表面，人体感受到的刺痒感应该更强。 所以，粗纤维百分比在衡量刺痒感时比粗纤维的数量更全面，它考虑了非粗纤维 的影响。 织物表面覆盖系数 纬编织物的表面覆盖系数n 町公式如下： 覆盖系数= l ( t 币吁) 7 纱线表面毛羽对羊毛针织物刺痒感影响的研究1 绪论 z 一线圈长度，。一纱线的公制支数。它是用于体现织物表面紧密度关系的 指标，与紧密度系数的作用一样。针织物的覆盖系数或组织结构对刺痒感的影响 很大四川3 。因为它们影响的织物表面单位面积上的毛羽数量以及毛羽的形态。如 果针织物的覆盖系数越大，说明织物内纱线所占据的空间越少，那么一方面，它 使单位面积上的毛羽数量变多，增强了织物的刺痒感，另一方面，由于表面毛羽 受到人体皮肤的挤压时可以缓冲的区域变小，纤维对皮肤的作用无法削弱，所以 刺痒感会进一步增强。如果覆盖系数越小，结果相反。 n a y l o r 等乜5 3 通过一系列理论计算推出了表面覆盖系数因素对织物刺痒感有 显著的影响，而纱线的捻度和纱支对刺痒感没有影响。他通过实验验证了纬编平 针织物的情况是这样的。 毛羽末端形状 毛羽未端的形态特征，即末端的形态，对刺扎刺激的影响是显而易见的瞳引。 如果毛羽对人体皮肤所产生的弯曲变形力一样的话，尖的末端在刺激皮肤时对皮 肤产生的压强就越大，对皮肤的刺扎的效果就越强，人体感受到的刺瘁感越明显。 织物处理方法 存在刺痒问题的羊毛织物经过处理后，其对人体产生的刺痒感可能会大大减 少，如经过有机硅处理，这是因为有机硅处理后羊毛织物表面毛羽表层的摩擦系 数变小，毛羽相互粘结共同作用皮肤的现象将会减少，所以织物的刺痒感减少n 3 1 。 加工路线 不同的加工路线也会影响到织物对人体产生的刺