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，國內(nèi)外測試標(biāo)準(zhǔn)不一，使得國際上并沒有通用的織物柔軟度測試評價方法或系統(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試評價系統(tǒng)，即KES-F物理性能測試系統(tǒng)、FAST測試系統(tǒng)以及PhabrOmeter測評系統(tǒng)，并介紹了部分國內(nèi)或者國際上其他關(guān)于織物柔軟度的測評方法。
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，人們對所穿著衣物的各項性能指標(biāo)的要求也在不斷提高，其中非常重要的一點便是穿著柔軟性，特別是在防護(hù)裝備領(lǐng)域，穿著者需要長時間穿戴并執(zhí)行危險的任務(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不受影響，能靈活行動，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)的多個方面，是一個多學(xué)科領(lǐng)域綜合作用的復(fù)雜概念[1-3]。因而，目前還沒有國際通用的柔軟度測試標(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?。剛?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，但會對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，均會從源頭上影響織物的柔軟度[10]。(3)紗線結(jié)構(gòu)。短纖或長絲、紗支、紗線捻度、紗線股數(shù)均會影響織物柔軟度：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)?？椢锏慕豢楛c越少、織物越薄，則經(jīng)緯線的滑移相對容易，表現(xiàn)出良好的柔軟度[13-14]。(5)添加劑。采用柔軟劑對織物進(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柔軟度測試評價方法織物柔軟度的測試評價方法較多，標(biāo)準(zhǔn)不一，在國內(nèi)和國外均沒有統(tǒng)一施行的測試準(zhǔn)則。經(jīng)過織物及其測試系統(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物理性能測試系統(tǒng)、FAST測試系統(tǒng)以及PhabrOmeter測評系統(tǒng)，其他的測試方法及系統(tǒng)主要側(cè)重于織物彎曲性能，如抗彎剛度、抗彎長度等物理性能的測試評價[3,20-26]。
2.1KES-F物理性能測試系統(tǒng)
KES-F(KawabataEvaluationSystemFabric)物理性能測試系統(tǒng)又叫川端法。KES-F系統(tǒng)的測試儀由低應(yīng)力下的拉伸與剪切性能測試儀(FB1)、彎曲性能測試儀(FB2)、壓縮性能及厚度測試儀(FB3)、摩擦及表面粗糙度測試儀(FB4)組成，可對常見的16種物理性能進(jìn)行測試。
KES-F物理性能測試系統(tǒng)適用于多種織物的柔軟度測試，試樣處理簡單方便，并且測試性能指標(biāo)全面，準(zhǔn)確度高。但是KES測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價昂貴，測試數(shù)據(jù)處理繁雜，并且KES-F系統(tǒng)的設(shè)計是基于日本專家的主觀評價，受日本社會風(fēng)俗和文化背景的影響嚴(yán)重，對日本以外規(guī)格織物的柔軟度評價準(zhǔn)確性有偏差，因此極大限制了KES物理性能測試系統(tǒng)的推廣使用[29-30]。
趙超等[31]利用KES織物風(fēng)格儀對純棉織物以及桑蠶絲織物的風(fēng)格性能進(jìn)行了測試，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)格評價系統(tǒng)為基礎(chǔ)，對新型棉/大麻織物的拉伸、剪切、彎曲和摩擦性能進(jìn)行了評價，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)格儀測試了純棉精梳織物和普梳織物的彎曲、拉伸、剪切等多項力學(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測試系統(tǒng)
FAST(FabricAssurancebySimpleTesting)測試系統(tǒng)為手感測量系統(tǒng)，又叫織物質(zhì)地簡易測量法，主要用于測試織物性能對加工以及最終產(chǎn)品質(zhì)量的影響，如裁剪縫制以及成衣外觀。FAST測試系統(tǒng)由壓縮儀、彎曲儀以及伸長儀三臺測試儀器組成，并搭配有適合本測試系統(tǒng)的織物尺寸穩(wěn)定性測試方法，可以將其視為KES物理性能測試系統(tǒng)的簡化。
FAST測試系統(tǒng)可對常見的20個物理指標(biāo)進(jìn)行測試，較KES系統(tǒng)操作更簡單，實用性更強(qiáng)。但是，F(xiàn)AST測試系統(tǒng)的簡化缺少了針對織物表面性能以及彈性的檢測，使其不能滿足市場多樣化的測試需求，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測試系統(tǒng)來評價織物的外觀形態(tài)，結(jié)果表明，采用FAST測試系統(tǒng)來評價、預(yù)測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測試系統(tǒng)的物理性能測試指標(biāo)簡化為六個綜合主因子，并加入折皺回復(fù)彈性因子，進(jìn)一步綜合為七個因子，將其作為軍服織物評價系統(tǒng)的基本評價指標(biāo)。肖學(xué)霞[38]利用FAST儀器以及Matlab軟件建立了國內(nèi)毛織物和水洗絨的手感評價系統(tǒng)，并可有效評價其手感特征。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)行了測試，并進(jìn)一步為精紡毛織物硬挺度的客觀評價提供了依據(jù)。
3結(jié)語
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，國內(nèi)外還沒有形成完全統(tǒng)一的測試標(biāo)準(zhǔn)和方法，認(rèn)可度較廣的主要有KES-F物理性能測試系統(tǒng)、FAST測試系統(tǒng)以及PhabrOmeter測評系統(tǒng)。KES-F系統(tǒng)可以針對部分織物常見的力學(xué)性能指標(biāo)進(jìn)行表征，測量數(shù)據(jù)涵蓋廣，評價較為全面，但KES-F系統(tǒng)造價昂貴，測量費時費力，數(shù)據(jù)處理復(fù)雜，只能針對部分織物進(jìn)行測試評價，同時受到較大的地域限制。FAST測試系統(tǒng)作為KES-F系統(tǒng)的簡化版本，相關(guān)問題同樣突出。
PhabrOmeter測評系統(tǒng)較兩者具有較大的進(jìn)步，并得到了廣泛的研究和實踐，可以快速、高效地進(jìn)行織物柔軟度的風(fēng)格測試，但折皺回復(fù)率重復(fù)性不佳，一定程度上降低了測試準(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)展以及人類社會生活的不斷進(jìn)步，國內(nèi)外也在不斷涌現(xiàn)其他關(guān)于織物柔軟度的測試方案，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試系統(tǒng)與方法，以期實現(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)計與生產(chǎn)，為客戶提供高品質(zhì)織物。
參考文獻(xiàn)
[1]牛壯.柔軟劑對棉織物舒適性的影響探討[D].上海:東華大學(xué),2020.
[2]王杰,姚晨之.織物洗滌劑柔軟性能測試方法的研究[J].日用化學(xué)工業(yè),2021,51(3):190-194,207.
[3]何波.機(jī)織物觸感性能的表征與分析[D].杭州:浙江理工大學(xué),2019.
[4]姚霖霏.棉織物柔軟整理的優(yōu)化及柔軟度的表征[D].上海:東華大學(xué),2020.
[5]王亞,盧雨正,高衛(wèi)東.織物柔軟度的等級劃分[J].紡織學(xué)報,2008(11):44-47.
[6]趙文賢.織物柔軟度、手感與風(fēng)格測試方法的探討[J].山東紡織科技,1983(2):10-12.
[7]林旭.織物手感評價方法[J].山東紡織科技,1994(4):58-60.[8]王革輝.服裝材料學(xué)[M].中國紡織出版社,2006.
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
相關(guān)閱讀
