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苎麻面料刺痒感的评价与影响因素
摘 要 通过介绍苎麻刺痒感产生的机理、评价方法和影响因素等内容,经过分析得到： 苎麻面料刺痒感主要是由于其表面的毛羽引起的,毛羽的细度、长度和密度对刺痒感都有影响.所以,苎麻面料柔化处理的研究应主要关注其表面毛羽的处理.苎麻刺痒感评的主观评价方法操作简单,但评价结果容易受到测试者的影响.客观评价方法部分实现了对苎麻刺痒感的定性分析,但测试结果的精准度有待提高.目前,苎麻面料刺痒感的客观评价标准需要进行统一制定,相关测试设备的研发是该领域发展的热点.
关键词 苎麻面料；刺痒感；评价方法；毛羽
中图分类号：TS124.34
文献标识码：A
The Evaluation and Influential Factors of Ramie Fabric -Evoked Prickle
CHENG Hao-nan1,2
( 1.Jiang xi Provincial Modern Research Center of Clothing Engineering Technology, Nanchang 330201, China；2. Jiang xi Institute of Fashion Technology, Nanchang 330201,China )
Abstract By analyzing the mechani, evaluation method and influencing factors of ramie bites, the ramie fabricprickles are mainly caused by the hairiness of the ramie. The fineness, length and density of the hairiness he an effecton the prickle sensation. Therefore, ramie fabric softening research should focus on the treatment of its surface hairiness.The subjective evaluation method of ramie biting is simple, but the evaluation result is easily affected by the tester. Theobjective evaluation method partially realized the qualitative analysis of the ramie bites, but the accuracy of the testresults needs to be improved. At present, the objective evaluation criteria of ramie fabric prickle need to be formulateduniformly, and the research and development of related testing equipment is the hotspot in this field.
Key words ramie fabric; evoked prickle;evaluation method; hairiness
苎 麻作为中国一种特有的天然纤维作物,又叫“中国草”,其纤维强力大,还具有独特的吸湿透气性和天然的抑菌防霉及抗紫外线等功能.因此,苎麻纤维被广泛应用于纺织服装领域和各类纺织卫生保健用品[1].随着消费者生活水平的不断提高,服装的品质也在不断提升,不仅款式新颖,还要具有良好的穿着舒适性.但苎麻纤维由于初始模量较大,其制品与人体皮肤接触时往往会有产生不同程度的刺痒感,影响面料及其产品的服用性能[2].在实际生产过程中常采用化学改性[3] 和混纺[4] 来降低苎麻纤维面料的刺痒感来提高苎麻产品的穿着舒适性.在苎麻面料的柔化整理过程中这就需要对苎麻刺痒感进行有效的评价来判断整理方法的有效性.本文通过总结已有的研究成果,对苎麻织物刺痒感产生的机理及评价方式进行系统的研究,分析各种评价方式的特点,为苎麻面料刺痒感的评价提供理论参考.
1 苎麻织物产生刺痒的机理
人体皮肤分为表皮层、真皮层和皮下组织三层,其分布着大量的神经用于感受外部的刺激.在一般情况下,消费者在穿着衣服时并不会感到刺痒感,但苎麻面料作为贴身衣服与皮肤表面接触并相互作用时,由于面料表面存在着一些刚性较大的苎麻短纤维,就会造成皮肤中分布的神经反应明显加剧,人体皮肤就会感觉到刺痒感,如图1 所示[5].
澳大利亚的研究人员在针对贴身穿着羊毛织物的舒适性研究中发现：贴身穿着羊毛面料感觉到刺痒并不是羊毛引起的皮肤过敏反应,而是面料表面毛羽对皮肤神经末梢的刺激引起的,该研究成果也证明了面料表面毛羽会使人体产生刺痒感[6].
2 苎麻面料刺痒感的评价
有关苎麻面料刺痒感的评价方式有很多,且各具特点,大致分为主观评价和客观评价两类.
2.1 苎麻面料刺痒感的主观评价
2.1.1 前臂刺扎感受实验
该评价方式在1988 年被第一次报道,其主要特点就是引入了生理学和心理学研究过程中使用较为广泛的的分级概念,是一种简单易行的主观评价方法[7].具体的测试过程：在试验之前需要选择合适的测试者,然后将需要测试的苎麻织物放置在测试者的前臂上,要求测试者用手轻压织物,根据评分依据进行评分,评分的范围是0~10 级,其中0 级为无刺痒感,10 级为严重刺痒.Naylor[8] 等人利用该方法对面料产生刺痒感的因素进行了系统分析.试验结果显示：面料产生刺痒感主要受其表面毛羽中的粗纤维含量的影响,粗纤维含量越大,面料对人体产生的刺痒感越明显.同时,人体的后背、颈部及大腿内侧是感受刺痒感最为敏感的部位.张丽娟[7] 等人选用5 种苎麻混纺纱针织物试样作为试验材料,采用前臂刺扎实验法对其进行了刺痒感官评价,然后用评分法、分类法和比较法三种评价方法对官能评价结果进行了分析,结果显示：评分法的特点是可以实现刺痒感评定数值化结果；分类法不仅可以利用刺痒感概率对评价结果进行量化处理,还可以弥补其只能定性判断织物试样是否具有刺痒感的缺陷；比较法最大的特点是可以实现对其它评价方法的准确性进行评估,尤其是其非量化评价结果与评分法的高度一致,可以利用评分法的量化结果.张丽娟等人的研究成果不断地完善了前臂刺扎实验在织物刺痒感评价过程中的应用.前臂刺扎实验虽然与消费者实际穿着存在着一定程度的差异,但该方法在大量试验过程中充分证明了其测试结果与实际穿着时产生的刺痒感之间具有较好的吻合性.随着 FZ/T 30005—2009《苎麻织物刺痒感评价方法》的颁布及应用,前臂刺扎实验在苎麻面料刺痒感评价中的应用将得到进一步的规范和细化.
2.1.2 穿着感受评价
该测试方法的评价依据是Q/QWF 007《苎麻穿着刺痒感的评定方法》,该标准采用专用语言将苎麻面料刺痒的评价依据进行了详细的描述,将刺痒感划分为1~5 个等级[8].测试过程：在一定年龄范围内选择适量具有文化素质的评价员,在规定时间段内进行苎麻产品的试穿,然后根据标准分别给出评价等级,最后统计加权平均值作为刺痒感的评定等级,其中1级为强烈刺痒感,5 级为无刺痒感.该测试方法的优点是操作简单方便,但由于评价员对刺痒的敏感程度不同,评价结果不具有可重复性,且无法进行定量化分析.周燕[9] 以亚麻面料为试验材料,利用该评价方法对面料刺痒感进行评价的同时,还利用KES 风格仪对面料的表面性能、剪切和弯曲性能进行测量.综合分析测试数据和刺痒感的主观评价,结果显示：当面料表面存在的单根纤维直径大于16μm 的毛羽时,人体就会产生刺痒感.
2.2 苎麻面料刺痒感的客观评价
苎麻面料刺痒感的主观评价具有操作简单的特点,但其评价过程中受测试者个体差异而导致测试结果离散性较大,随着苎麻面料应用高档化的发展趋势,客观评价刺痒感是发展的方向,相关的测试标准制定和测试仪器的研发是研究的热点.
2.2.1 音频装置测试法
该测试方法采用唱机原理,根据声波触笔和纤维毛羽接触时输出的信号大小和频率来判定突出刚硬毛羽数量及硬挺程度,通过分析来反映织物可能产生的刺痒程度[10].具体的测量过程：将试样按照声波记录盘的大小剪裁成圆形,然后将织物试样放置在以一定速度正在回转的旋转台上.然后声波触笔和面料表面接触,每当触笔接触到突出纤维时就会产生一个信号.这些测试信号被放大并记录在数字信号磁盘上,最后用脉冲计数器和积分器对这些信号进行系统处理.但该方法受布面上圈状毛羽和毛羽纠结的影响.
2.2.2 单纤维轴向压缩测试法
该方法由在测试过程中将苎麻纤维一端夹持在悬臂梁式传感器上的夹持器上,这时的传感器→数据采集卡→计算机完成数据的采集和处理.当测试开始后,测试盘按规定速度下降（根据实验需要可以0~100mm/min 范围内）,直到接触并压缩苎麻纤维到设定的范围完成后返回初始位置.这时整个压缩过程中的压力和压缩位移会被实时采集,最后由计算机处理分析生成苎麻纤维的压缩曲线.具体的测试装置见图4 所示[11].
在整个测试过程中需要在测试盘上包覆0.1 mm厚乳胶膜,防止测试盘在下降接触苎麻纤维时,由于乳胶膜发生的轻微变形导致的纤维滑移,无法有效地测试苎麻纤维轴向压力和压缩位移的变化.当进行重复性测试时,该测试装置采用了将纤维夹持器粘结在测试台上的设计,可以直接取下测试台进行测试纤维的更换,方便的实验过程的操作.
2.2.3 毛羽计数测量法
该测试方法主要是利用激光毛羽计数器来测试羊毛面料表面的毛羽含量,其工作原理如图2 所示[12].
在测试过程中,激光束在面料表面先以设置高度进行扫描,扫描速度为20 cm/min,这时需要把超过设置高度的纤维进行计数,待扫描结束后将设置高度降低0.1mm 进行再次扫描和计数,重复操作此过程至接近织物表面结束.该方法可以测量织物经、纬的毛羽含量,但存在灵敏度和精度不高的问题.尤其是当纤维较细或者透明时激光毛羽计数器检测不到,无法计数,而圈状拱起却被当作毛羽进行了计数.该测试方法目前在苎麻刺痒感的测试当中应用较少,需要进行不断的改进,以提高测试数据的准确性.
2.2.4 织物单面压缩测试法
该测试方法主要运用KES-FB 压缩仪进行毛羽含量测试,测试装置的如图3 所示[13].在压缩仪的压头上贴一张厚度为1.0 mm 的聚丙烯酸甲酯薄片,将压缩接触面积增大至20 cm2,在面料受到压缩的过程中可获得在1 Pa 压强下的织物厚度与压力的关系和间接的毛羽数量.但是,该测试方法所测得的是面料表面毛羽含量的均值,并不能反映面料不同部位的毛羽含量.除此之外,有些面料因纤维的刚度较小,毛羽在受到压缩的过程中,测试数据偏小,减弱了面料的刺痒感等级；面料表面的圈状本身不会引起刺痒感,而却被认为有刺痒感,增强了面料的刺痒感等级.该方法操作方便,虽然会导致测试结果有偏差,但是通过不断的改进,其在苎麻刺痒感的测试应用领域将会得到更为广泛的应用.
敖利民等[14] 从刺痒感的产生机理出发,通过对织物表面毛羽分布、皮肤与织物间相互作用等的分析,探讨了布面毛羽对皮肤作用力的可测量性,提出了测量仪器的定性和定量的要求,并以此为依据,研发了能模拟皮肤与织物相互作用的织物单面压缩性质测试仪,并提取出与苎麻织物刺痒感高度相关的特征值.目前研制的单面织物压缩仪还仅适于表面毛羽分布类似的中低支苎麻类织物,其特征值毛羽分界压力、压缩比功与刺痒程度呈高度相关.
2.3 苎麻面料刺痒感的影响因素
影响面料刺痒感的因素分为内在因素和外在因素两大类.其中前者主要是指织物的结构；后者主要指受测试者、环境、和测试方法.
2.3.1 内在因素
面料本身的结构是产生刺痒感的内在因素,表面毛羽是主要刺痒源.所以,纤维性状、纱线的捻度和织物结构等都会影响面料的刺痒感.毛羽的长度、细度和密度越大产生的刺痒感越明显.在一定的范围内,纱线的捻度越大,纱线越光滑,其毛羽在纱线内被握持的越牢固,产生刺痒感减弱.除此之外,采用混纺纱和包缠纱的方式也可以不同程度降低其刺痒感.织物疏密程度较小时,毛羽在与人体接触受到挤压时,其活动范围变大,可以减少与皮肤的相互作用,不同程度的降低面料的刺痒感.因此,在苎麻面料设计过程中可以通过组织设计和纱线密度的变化来减少面料与人体皮肤的接触面积,可以有效地降低苎麻面料的刺痒感.苎麻针织物面料结构比较松散,其刺痒感与苎麻机织面料相比较弱.
2.3.2 外在因素
在苎麻面料刺痒感的主观评价中,测试者对评价结果影响最大.这是因为测试者的年龄、性别和生活环境等不同会导致其对面料刺痒感的感觉阈值是不一样的.女性相对于男性而言,其对面料的刺痒感的比较敏感.年龄大的测试者对面料的刺痒感的敏感程度要相对较低.苎麻面料的刺痒也会受到环境的影响,尤其是温度和相对湿度.当环境中的在相湿度和湿度保持在一定范围时升高时,人体对面料的刺痒感的感受会更加敏感和强烈.所以,同一块面料不同的测试者所给出的评价会有差别.
在苎麻面料刺痒感的客观评价中,因选择的测试方法不同,会导致评价依据的差异,同一块面料所给出的评价指标并不相同,刺痒感的评价结果也会受到影响.这就需要制定有关苎麻面料刺痒感评价的统一标准.除此之外,苎麻面料通过不同程度的烧毛、柔化整理等也可以有效的降低其刺痒感.
3 结论
（1）苎麻刺痒感主要是由于面料表面的毛羽引起的,毛羽的粗细、长度和密度对苎麻面料刺痒感都有影响.进行苎麻面料柔化处理的研究中应主要关注面料表面毛羽的处理.
（2）苎麻刺痒感评价方式较多.主观评价方法操作简单,但评价结果不稳定,容易受到测试者的影响.客观评价方式可以实现部分苎麻刺痒感的定性分析,但测试结果的精准度有待提高.同时,由于测试方法较多,缺少统一的测试标准,严重刺痒感的评价结果.苎麻面料刺痒感的客观评价标准的制定及相关测试设备的研发是发展的热点.
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