第六章织物刺痒感客观评价指标体系的建立

1、第六章 刺痒感客观评价指标体系的建立本文的第四章对选定的织物试样进行了单面压缩性质的测试，计算出了表征织物单面压缩性质的各项指标的五次测试均值；本文第五章对同样的织物试样进行了较系统的刺痒感主观测试，并得出了量化的刺痒感主观评价结果。两组独立的测试结果之间是否存在一定的联系，是本章研究的重点，如果能找到一个或一个以上的客观测试指标与主观评价结果之间存在一定的关系，那么，就可以通过客观测试这个（些）指标对织物的刺痒感进行评价，从而达到主观评价客观化的目的。第一节 客观评价刺痒感程度指标的建立为了便于分析，将主客观评价结果汇总于表6-1中。表中“毛羽长度”即“分界点处X值”，表示毛羽压缩阶段的长度

2、，表中数据为5次压缩结果均值。表6-1 主客观评价结果汇总表试样号123456789主观评价结果刺痒感排序256943781刺痒感评分23.133.474.672.972.764.324.631.28平均秩和35.273.687.8137.46960.9120.7135.813.1刺痒概率%488183967869949620刺痒指数0.260.540.6410.50.440.880.990.1客观测试结果毛羽长度（mm）0.360.370.560.40.310.250.260.520.33分界点处压力（cN）0.911.131.221.40.930.781.11.411.05压缩功（cNmm

3、）0.1320.170.2570.260.1280.0920.1290.2640.165压缩比功（cN）0.3640.4580.4530.6460.4090.3670.4920.5220.501在主观评价结果中，刺痒感评分和刺痒概率量化值，特别是刺痒概率，由于在评价时试样间相互影响较小，可以作为建立主客观评价结果之间关系的量化依据。一、主观评价结果和客观测试指标之间的线性相关性分析首先，检验主观评价结果和某个（些）客观测试指标之间是否存在线性相关关系。相关分析的方法很多，比较直观和常用的一种是绘制散点图。图形虽然能够直观展现变量之间的相互关系，但不很精确。为了能够更加准确地描述变量之间的线性相

4、关程度，可以通过计算相关系数来进行相关分析。在说明变量之间线性相关程度时，根据经验可将相关程度分为以下几种情况：当时，视为高度相关；当时，视为中度相关；当时，视为低度相关；当时，说明变量之间的相关程度极弱，可视为不相关。二元变量的相关分析是对两个或两个以上变量之间两两相关的程度进行分析，方法有多种，适用于本分析的方法是Pearson简单相关系数检验的定距变量相关系数检验法，使用的统计软件是SPSSV13.041。由于各刺痒感主观评价方法的结果基本上是一致的，这里选择刺痒概率为例，进行与织物单面压缩性质各指标间的线性相关分析。刺痒概率与四项测试指标的相关系数检验结果如表6-2所示。检验采用的是双

5、侧(two-tailed)检验，因为双侧检验可以检验两个变量之间的相关取向，即可以从结果得知是正相关还是负相关。表6-2 刺痒概率与各单面压缩性质测试指标间Pearson简单相关系数检验结果a 刺痒概率与毛羽长度相关系数检验结果b 刺痒概率与分界压力相关系数检验结果c 刺痒概率与压缩功相关系数检验结果d 刺痒概率与压缩比功相关系数检验结果表6-2所示的检验结果表明，刺痒概率与毛羽长度、分界压力、压缩功和压缩比功的线性相关系数分别为0.283、0.533、0.411和0.371，即相关程度分别为不相关、中度相关、低度相关和低度相关。图6-1为刺痒概率与各测试指标间关系的散点图。a 毛羽长度与刺痒

6、概率之间关系b 分界点处压力与刺痒概率之间关系c 压缩功与刺痒概率之间关系d 压缩比功与刺痒概率之间关系图6-1 刺痒概率与各压缩性质指标间关系散点图1织物和9织物试样为对比试样，其中1织物为亚麻、粘胶混纺织物，9试样为涤棉混纺织物。一方面，二者在纤维性质方面与其他织物有着比较大的区别，另一方面二者在织物整理加工工艺方面也有别于其他试样，一般不经过苎麻纯纺或混纺织物都要进行的烧毛处理，因此造成二者织物布面的毛羽分布与其他试样有着显著的不同，目测可以发现织物表面毛羽数量明显要多，而且毛羽的平均长度也长于其他织物试样。体现在织物的单面压缩性质与刺痒感的关系上，各指标出现了异于其他织物试样的表现。从

7、图6-1中可以看出，1织物和9织物的存在，破坏了主客观评价结果间可能存在的相关关系，下面只考察布面毛羽分布情况类似的2#8#织物。表6-3为2#8#织物刺痒概率与四项测试指标之间相关系数检验结果。表6-3 刺痒概率与各单面压缩性质测试指标间Pearson简单相关系数检验结果a 刺痒概率与毛羽长度相关系数检验结果b 刺痒概率与分界压力相关系数检验结果c 刺痒概率与压缩功相关系数检验结果d 刺痒概率与压缩比功相关系数检验结果表6-3所示的检验结果表明：刺痒概率与毛羽长度的线性相关系数为0.386，低度相关；刺痒概率与分界点处压力值之间的线性相关系数为0.871，当显著水平为0.05时，为显著相关。

8、统计检验的相伴概率为0.011，即当显著水平为0.05时，二者无显著线性相关的可能性为0.011；压缩功与刺痒概率的线性相关系数为0.654，中度相关；压缩比功与刺痒概率的线性相关系数为0.865，当显著水平为0.05时，为显著相关。统计检验的相伴概率为0.012，即当显著水平为0.05时，二者无显著线性相关的可能性为0.012。由此可以得出结论：可以采用分界点处压力值和压缩比功客观评价具有类似布面毛羽分布的苎麻类机织物的刺痒感。各指标的物理意义决定了其与刺痒感程度的相关性。毛羽长度表征布面毛羽的高度特征，不反映布面毛羽的力学特征，不会存在与刺痒感程度内在的相关关系；压缩功反映测试盘对单位面积

9、上布面毛羽的集体进行压缩时所作的功，它的大小除了与每根毛羽的轴向压缩力学特征有关外，还与毛羽的非力学特征有关，比如毛羽长度，对于一根长毛羽而言，虽然它本身可能承受的弯曲载荷相对较小，但整个压缩过程压缩功的累积却不一定小；压缩比功表示在整个压缩阶段测试盘单位压缩位移需要克服的毛羽的反作用力所作的功，反映毛羽集体在整个压缩过程中的对测试盘施加的平均压力，较好地反映了毛羽部分压缩的力学特征，平均压力大，毛羽所能承受的平均弯曲载荷大，刺痒感程度强；至于分界压力，由于本研究所采用的分界点确定方法，使分界点坐标比实际的分界点坐标偏小，这从测得的毛羽长度均小于1mm可以得到证实，实际上，布面毛羽中长度达到1

10、mm的毛羽还是具有一定数量的，那么，测得的分界压力，实际上反映的是毛羽部分压缩并未结束时测试盘受到的与其接触、作用的部分毛羽对它的压力和，部分长度较短的毛羽甚至还没有产生作用。这个值越大，表明与其接触的毛羽对测试盘施加的轴向力的均值越大，刺痒感程度强。二、主观评价结果和客观测试指标之间的回归分析回归分析是检验变量之间统计学关系的另一个重要手段，与相关分析相比，回归分析侧重于考察变量之间的数量变化规律，并通过一定的数学表达式来描述变量之间的关系，进而确定一个或几个变量的变化对另一个特定变量的影响程度，同时，对确定的数学关系式的可信程度进行各种统计检验，并区分出对某一特定变量影响较为显著的变量和影

11、响不显著的变量，并利用所确定的数学关系式，根据一个或几个变量的值来预测另一个特定变量的取值及其精确度。 对2#8#织物，以刺痒概率为因变量，分别以与刺痒概率线性相关的分界压力和压缩比功为自变量，利用SPSS软件进行一元线性回归分析，结果如表6-4所示。表6-4 刺痒概率与分界压力和压缩比功一元线性回归分析结果a 刺痒概率与分界压力一元线性回归分析结果b 刺痒概率与压缩比功一元线性回归分析结果由此可以得到刺痒概率（%）与两指标之间的回归方程分别为：刺痒概率（%）=37.467+100.009压缩比功（cNmm）；刺痒概率（%）=40.833+39.043分界压力（cN） 以此，可以根据测得的分界

12、压力和压缩比功指标对具有类似毛羽分布的织物的刺痒感程度进行预测。反之，根据这两个回归方程，还可以推算出，要使该类织物的刺痒概率降到50%以下，其压缩比功应小于0.125（cNmm），分界点处压力值应小于0.235cN。第二节 几个问题的探讨与分析一、客观评价方法的适用性分析在进行了线性相关性分析的7块试样中，既包含不同纱支和经纬密度的纯苎麻织物，又包含苎麻与亚麻、粘胶、棉等纤维的混纺织物。7种织物经过的后整理工艺虽然有一定的区别，但是都经过了对布面毛羽分布影响很大的烧毛工艺，尽管各织物具体的烧毛工艺参数存在一定的差异。拟合的结果表明，对于这7种织物，主观评价结果和客观测试结果的一些指标之间存在

13、良好的线性相关关系，采用分界点处压力值和压缩比功客观评价刺痒感具有一定的织物品种适应性，即该方法适用于所有的苎麻纯纺及混纺织物，只要它们都经过对布面毛羽分布影响较大的烧毛工艺，虽然各织物品种后整理的工艺可能存在一定区别，各织物品种的纤维性能、纱线性质、织物密度等参数会存在较大的差别。客观评价方法对于纤维性质和织物整理工艺与苎麻类机织物（纯纺或混纺、交织）相差较大的织物品种没有表现出适应性，其根本原因就是如前所述的这些织物与苎麻类织物布面毛羽分布的巨大差别，如亚麻类织物，以及其它在织物整理时不进行烧毛处理、而织物本身根本就不存在刺痒感的织物，如棉织物等。以9涤棉织物为例，棉纤维和棉型涤纶纤维本身

14、在长度上就大大低于苎麻织物，涤棉织物的密度往往也大大高于苎麻类织物，而涤棉织物一般也不会进行烧毛处理，这使得涤棉织物表面的毛羽分布比较浓密，在进行压缩测试时，由于在毛羽数量上的巨大优势，使得该织物在分界点处压力值和压缩比功等指标表现出相对于刺痒感程度的异常。当遇到可能存在刺痒感，但织物整理工艺又明显异于同类织物的样品时，可以考虑在计算织物压缩性质诸指标时，予以系数修正。如对于没有经过烧毛处理的织物，可以在计算其分界处压力值和压缩比功时，除以一个毛羽指数值，这个系数值需要经过大量的实验进行摸索。二、客观评价的相对性与绝对性分析所谓客观评价的相对性，是指该评价方法是否可以用于比较不同品种同类（如苎

15、麻类）织物的刺痒感程度的强弱；而客观评价的绝对性，是指该方法是否可以量化给出评价织物试样的绝对刺痒感程度或等级，如刺痒感概率、刺痒感评分等。基于前面的分析，用于客观评价刺痒感程度的指标与刺痒感主观评价结果之间表现出良好的线性相关性，这表明进行相对比较评价时，结果是非常可靠的。绝对性评价的可靠性则有赖于进行拟合分析时采用的主观评价结果的可靠性，主观评价结果可靠性直接决定绝对性评价结果的可靠性。在本论文的实验中，出发点就是探询主观评价与客观测试指标结果之间的内在联系，寻求建立客观评价刺痒感的指标体系，主观评价小组的构成并不是很合理，利用该评价结果给出绝对的评价结果或进行预测存在一定局限性。如果要得

16、到可靠性高的绝对性评价结果，核心工作就是要成立专业的评价小组，在人数、性别构成、年龄构成、测试环境控制、测试程序控制等方面要尽量苛刻和精确，这样得到的主观评价结果可靠性很高，基于该主观评价结果之上的绝对性评价因而也会具有较高的可靠性。对于我国这样一个幅员相当辽阔的国家，甚至可以考虑建立适合于不同气候区域的绝对性标准。甚至，由于不同年龄性别的人群对刺痒感的敏感度差异，亦可建立适合于不同人群的绝对性标准。三、关于客观测试的次数问题保证主观评价结果的可靠性前面已经进行了讨论，客观测试结果的可靠性同样存在可靠性问题。即在进行仪器压缩测试时，同一块试样的测试次数确定为多少比较合适的问题。织物布面毛羽存在

17、一定的分布，每次测试结果的指标值自然就会存在一定的差异，根据经验，提取的织物压缩性质诸指标均应服从正态分布，测试次数越少，结果的可靠性就越低，但是测试次数太多，会极大增加实验量。需要明确的是，一次测试的结果显然不能作为最终测试结果的，从表4-2中可以看出，作为客观评价刺痒感程度的指标，分界点处压力值和压缩比功在各试样的多次测试结果中是存在交叉的，如7织物和6织物在刺痒感程度上存在一定的差异，但在两种织物的各5次测试结果中，7织物5次测试的压缩比功的最小值为0.413cN，而6织物5次测试结果压缩比功最大值为0.425cN，出现了交叉现象，当两种织物的刺痒感程度越接近，这种交叉现象出现的次数就越

18、多些，尽管这种交叉现象出现的次数比较有限，仍然表明了采用一次压缩测试结果作为最终结果的风险性。通过增加测试次数来保证客观测试结果的可靠性是十分必要的。在本论文中，客观测试结果采用的是5次测试的平均值，如果要提高测试结果的可靠性，可以适当增加测试次数。四、苎麻类织物刺痒感的综合分析实验所选定的试样组，如前所述，对于苎麻类织物产品具有一定代表性，其中2、3、4、8织物为苎麻纯纺织物，5、6、7织物苎麻与其它纤维，包括亚麻、粘胶和棉纤维的混纺和交织织物，这些织物均经过对织物布面毛羽特征影响显著的烧毛工序。在苎麻纯纺织物中3、4和8织物均为苎麻纯纺色布，其中，3织物为色织布，而2织物为苎麻纯纺漂白布。

19、4织物和8织物具有基本相同的织物密度， 4织物的经纬纱线均为6英支， 8织物经纬纱线均为4.5英支，而主观评价结果和客观评价结果表明4#织物和8织物具有基本一样的刺痒感，二者刺痒概率相同，刺痒感评分相差无几，说明经过相同后整理的两种苎麻织物具有相似的织物密度和纱线支数时，即织物规格相似时，刺痒感程度也相似。3织物为色织布，经纬密度比4和8织物略大，纱支是8织物的一半，主观评价结果和客观测试结果均表明3织物的刺痒感显著小于4织物和8织物，由于色织布和染色布的加工工艺区别和纱支上的差异，表明整理工艺的差异和纱支对苎麻类织物的刺痒感有显著影响。由于色布的后整理工艺相对于色织布而言要复杂得多，织物表面

20、二次产生的毛羽数量要多余色织物，在这些二次产生的毛羽中，经过烧毛工序后保留下来的较粗的毛羽因而要多余色织物。同时，纱支高，表明纺纱所用纤维的平均细度较细，也使织物刺痒感减弱。2织物为纯苎麻漂白布，纱支与3、4和8织物相比，要细得多，而织物密度基本上是前3种织物的2倍。主客观评价结果表明，2织物的刺痒感程度显著小于4和8织物，小于但接近3织物。纱支细使刺痒感有减弱的趋势，而密度大，又有使织物刺痒感增强的趋势。对于3织物而言，纱支的影响显得比较显著些。在3种混纺和交织织物中，5织物和6织物具有类似的经纬纱支和织物密度，主客观评价结果表明二者刺痒感程度接近，但5织物略大于6织物。尽管亚麻织物目前被认为不会造成刺痒感，但从概率上来说，亚麻产生刺痒感的可能性要大大大于不会产生刺痒感的粘胶纤维，5织物略强的刺痒感可以从这个角度加以解释。比较织物密度相近的2织物，5和6织物的刺痒感均小于2织物，尽管6织物苎麻纱的纬纱要粗于2织物。这表明苎麻与其它不会产生刺痒感的纤维混纺和交织，可以在一定程度上减轻织物的刺痒感程度。7织物为苎麻和棉的混纺织物，经纬纱支与6织物接近，但织物经向密度是6的两倍强，而主客观评价结果均表明7织物的刺痒感显著强于6织物，这表明，织物密度对苎麻类织物的刺痒感影响显著。与