摘要：織物柔軟度是由主觀客體和人的感覺系統(tǒng)共同作用的結(jié)果。隨著現(xiàn)代化生活水平的提高，人們對(duì)織物柔軟度的要求越來越高。然而織物柔軟度受到諸多因素的影響，國(guó)內(nèi)外測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)不一，使得國(guó)際上并沒有通用的織物柔軟度測(cè)試評(píng)價(jià)方法或系統(tǒng)。從織物柔軟度的概念及影響因素出發(fā)，綜合分析了認(rèn)可度最廣的三種織物柔軟度測(cè)試評(píng)價(jià)系統(tǒng)，即KES-F物理性能測(cè)試系統(tǒng)、FAST測(cè)試系統(tǒng)以及PhabrOmeter測(cè)評(píng)系統(tǒng)，并介紹了部分國(guó)內(nèi)或者國(guó)際上其他關(guān)于織物柔軟度的測(cè)評(píng)方法。
關(guān)鍵詞：織物;柔軟度;研究進(jìn)展
隨著生活質(zhì)量的不斷提高，人們對(duì)所穿著衣物的各項(xiàng)性能指標(biāo)的要求也在不斷提高，其中非常重要的一點(diǎn)便是穿著柔軟性，特別是在防護(hù)裝備領(lǐng)域，穿著者需要長(zhǎng)時(shí)間穿戴并執(zhí)行危險(xiǎn)的任務(wù)，防護(hù)裝備優(yōu)異的柔軟性不僅能讓穿著者感覺舒適，更重要的是能保證穿著者的行動(dòng)不受影響，能靈活行動(dòng)，更快更好地完成任務(wù)。然而，穿著柔軟性是環(huán)境、衣物以及人體等多個(gè)系統(tǒng)共同作用的結(jié)果，包含了物理學(xué)、心理學(xué)和生理學(xué)的多個(gè)方面，是一個(gè)多學(xué)科領(lǐng)域綜合作用的復(fù)雜概念[1-3]。因而，目前還沒有國(guó)際通用的柔軟度測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和方法。
1織物柔軟度的概念和影響因素
1.1概念
織物的柔軟度是織物多種低應(yīng)力力學(xué)性能綜合作用的一項(xiàng)物理指標(biāo)，主要表現(xiàn)為織物的彎曲性能，因而其物理意義為：織物抵抗其彎曲方向形狀變化的能力。根據(jù)其字面意思可拆分為剛?cè)岫群蛙浻捕葍刹糠帧側(cè)岫确从沉丝椢锇l(fā)生彎曲變形的難易程度，軟硬度反映了織物發(fā)生壓縮變形的難易程度，容易變形表現(xiàn)為柔或軟，反之為剛或硬[4-6]。
1.2影響因素
如今市面上存在著各種各樣的織物，制備織物的原材料也十分廣泛，不同的成分組成與加工工藝等均對(duì)織物柔軟度有影響，總結(jié)起來主要有如下因素[7-8]。(1)前處理工藝。織物的前處理工藝可以顯著改善織物的白度、彈性以及柔軟度，但會(huì)對(duì)織物的物理性能造成一定損傷[9]。(2)纖維種類。不同種類的纖維具有不同的彈性模量、纖度以及橫縱截面形狀，均會(huì)從源頭上影響織物的柔軟度[10]。(3)紗線結(jié)構(gòu)。短纖或長(zhǎng)絲、紗支、紗線捻度、紗線股數(shù)均會(huì)影響織物柔軟度：紗線捻度越高，紗線股數(shù)越多，織物的柔軟性越差[4,11-12]。(4)織物結(jié)構(gòu)。織物的交織點(diǎn)越少、織物越薄，則經(jīng)緯線的滑移相對(duì)容易，表現(xiàn)出良好的柔軟度[13-14]。(5)添加劑。采用柔軟劑對(duì)織物進(jìn)行整理，有利于織物的后續(xù)加工，還能顯著改善織物的觸感[15-17]。(6)加工工藝。加工工藝的不同會(huì)使得織物松緊不一，從而影響織物的柔軟度[18-19]。
2柔軟度測(cè)試評(píng)價(jià)方法織物柔軟度的測(cè)試評(píng)價(jià)方法較多，標(biāo)準(zhǔn)不一，在國(guó)內(nèi)和國(guó)外均沒有統(tǒng)一施行的測(cè)試準(zhǔn)則。經(jīng)過織物及其測(cè)試系統(tǒng)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，目前認(rèn)可范圍較廣的主要有KES-F物理性能測(cè)試系統(tǒng)、FAST測(cè)試系統(tǒng)以及PhabrOmeter測(cè)評(píng)系統(tǒng)，其他的測(cè)試方法及系統(tǒng)主要側(cè)重于織物彎曲性能，如抗彎剛度、抗彎長(zhǎng)度等物理性能的測(cè)試評(píng)價(jià)[3,20-26]。
2.1KES-F物理性能測(cè)試系統(tǒng)
KES-F(KawabataEvaluationSystemFabric)物理性能測(cè)試系統(tǒng)又叫川端法。KES-F系統(tǒng)的測(cè)試儀由低應(yīng)力下的拉伸與剪切性能測(cè)試儀(FB1)、彎曲性能測(cè)試儀(FB2)、壓縮性能及厚度測(cè)試儀(FB3)、摩擦及表面粗糙度測(cè)試儀(FB4)組成，可對(duì)常見的16種物理性能進(jìn)行測(cè)試。
KES-F物理性能測(cè)試系統(tǒng)適用于多種織物的柔軟度測(cè)試，試樣處理簡(jiǎn)單方便，并且測(cè)試性能指標(biāo)全面，準(zhǔn)確度高。但是KES測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)昂貴，測(cè)試數(shù)據(jù)處理繁雜，并且KES-F系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是基于日本專家的主觀評(píng)價(jià)，受日本社會(huì)風(fēng)俗和文化背景的影響嚴(yán)重，對(duì)日本以外規(guī)格織物的柔軟度評(píng)價(jià)準(zhǔn)確性有偏差，因此極大限制了KES物理性能測(cè)試系統(tǒng)的推廣使用[29-30]。
趙超等[31]利用KES織物風(fēng)格儀對(duì)純棉織物以及桑蠶絲織物的風(fēng)格性能進(jìn)行了測(cè)試，在保證其他參數(shù)相近的條件下，發(fā)現(xiàn)緞紋織物柔軟性最好，斜紋次之，平紋織物最差。孫振華等[32]以川端(KES)織物風(fēng)格評(píng)價(jià)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，對(duì)新型棉/大麻織物的拉伸、剪切、彎曲和摩擦性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)纖維素酶處理能明顯提高棉/大麻織物的柔順感，降低表面粗糙度。任家智等[33]利用KES-FB型織物風(fēng)格儀測(cè)試了純棉精梳織物和普梳織物的彎曲、拉伸、剪切等多項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)，結(jié)果表明精梳織物相比于普梳織物具有更加優(yōu)異的光滑度、彈性、保形性及柔軟性。
2.2FAST測(cè)試系統(tǒng)
FAST(FabricAssurancebySimpleTesting)測(cè)試系統(tǒng)為手感測(cè)量系統(tǒng)，又叫織物質(zhì)地簡(jiǎn)易測(cè)量法，主要用于測(cè)試織物性能對(duì)加工以及最終產(chǎn)品質(zhì)量的影響，如裁剪縫制以及成衣外觀。FAST測(cè)試系統(tǒng)由壓縮儀、彎曲儀以及伸長(zhǎng)儀三臺(tái)測(cè)試儀器組成，并搭配有適合本測(cè)試系統(tǒng)的織物尺寸穩(wěn)定性測(cè)試方法，可以將其視為KES物理性能測(cè)試系統(tǒng)的簡(jiǎn)化。
FAST測(cè)試系統(tǒng)可對(duì)常見的20個(gè)物理指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，較KES系統(tǒng)操作更簡(jiǎn)單，實(shí)用性更強(qiáng)。但是，F(xiàn)AST測(cè)試系統(tǒng)的簡(jiǎn)化缺少了針對(duì)織物表面性能以及彈性的檢測(cè)，使其不能滿足市場(chǎng)多樣化的測(cè)試需求，適用范圍受到較大限制[7,34-35]。許同洪[36]將織物的懸垂系數(shù)作為參考因子，通過聯(lián)合使用FAST測(cè)試系統(tǒng)來評(píng)價(jià)織物的外觀形態(tài)，結(jié)果表明，采用FAST測(cè)試系統(tǒng)來評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)和控制織物的懸垂形態(tài)是可行的。
董俠等[37]利用因子分析法，將FAST測(cè)試系統(tǒng)的物理性能測(cè)試指標(biāo)簡(jiǎn)化為六個(gè)綜合主因子，并加入折皺回復(fù)彈性因子，進(jìn)一步綜合為七個(gè)因子，將其作為軍服織物評(píng)價(jià)系統(tǒng)的基本評(píng)價(jià)指標(biāo)。肖學(xué)霞[38]利用FAST儀器以及Matlab軟件建立了國(guó)內(nèi)毛織物和水洗絨的手感評(píng)價(jià)系統(tǒng)，并可有效評(píng)價(jià)其手感特征。孫晶晶等[39]采用成分分析和多元線性回歸相結(jié)合的方法，利用FAST織物風(fēng)格儀對(duì)精紡毛織物在低應(yīng)力作用下的拉伸、彎曲和壓縮等物理性能指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)試，并進(jìn)一步為精紡毛織物硬挺度的客觀評(píng)價(jià)提供了依據(jù)。
3結(jié)語(yǔ)
織物柔軟度是其力學(xué)物理指標(biāo)的綜合反映，嚴(yán)重影響著穿著舒適性，到目前為止，國(guó)內(nèi)外還沒有形成完全統(tǒng)一的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和方法，認(rèn)可度較廣的主要有KES-F物理性能測(cè)試系統(tǒng)、FAST測(cè)試系統(tǒng)以及PhabrOmeter測(cè)評(píng)系統(tǒng)。KES-F系統(tǒng)可以針對(duì)部分織物常見的力學(xué)性能指標(biāo)進(jìn)行表征，測(cè)量數(shù)據(jù)涵蓋廣，評(píng)價(jià)較為全面，但KES-F系統(tǒng)造價(jià)昂貴，測(cè)量費(fèi)時(shí)費(fèi)力，數(shù)據(jù)處理復(fù)雜，只能針對(duì)部分織物進(jìn)行測(cè)試評(píng)價(jià)，同時(shí)受到較大的地域限制。FAST測(cè)試系統(tǒng)作為KES-F系統(tǒng)的簡(jiǎn)化版本，相關(guān)問題同樣突出。
PhabrOmeter測(cè)評(píng)系統(tǒng)較兩者具有較大的進(jìn)步，并得到了廣泛的研究和實(shí)踐，可以快速、高效地進(jìn)行織物柔軟度的風(fēng)格測(cè)試，但折皺回復(fù)率重復(fù)性不佳，一定程度上降低了測(cè)試準(zhǔn)確性，還有待后續(xù)的優(yōu)化和改進(jìn)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及人類社會(huì)生活的不斷進(jìn)步，國(guó)內(nèi)外也在不斷涌現(xiàn)其他關(guān)于織物柔軟度的測(cè)試方案，并有著自己的特色，工業(yè)界和學(xué)術(shù)界都在致力于發(fā)展更加完善、更加貼切、更加高效的柔軟度測(cè)試系統(tǒng)與方法，以期實(shí)現(xiàn)業(yè)內(nèi)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而更好地指導(dǎo)織物的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)，為客戶提供高品質(zhì)織物。
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作者：張兵1,2，李年華1,2，許冬梅1,2，陳虹1,2，艾青松1,2
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