调温纤维针织物舒适性模糊综合评判方法

陈绍芳，张玉红

(成都纺织高等专科学校 纺织工程学院，四川 成都 611731)



调温纤维针织物舒适性模糊综合评判方法

陈绍芳，张玉红

(成都纺织高等专科学校 纺织工程学院，四川 成都 611731)

用调温纤维混纺纱线为原料，使用横机编织纬平针等7种组织的针织物，测试了影响针织物舒适性的3项指标。使用模糊数学理论建立针织物的舒适性评价数学模型，分析了模糊集合、隶属度与评价矩阵、各项指标权重、模型建立、综合评价向量和结果归一化等。通过计算评价向量，综合所得模糊信息，对调温纤维针织物的舒适性进行了综合评判。

调温纤维；针织物；舒适性；模糊评判

调温纤维是一种新型“智能纤维”，是将微胶囊相变调温材料添加到腈纶(或粘胶)的纺丝液中纺丝而成。这种材料在温度变化中会通过固态与液态的相互转化实现自动吸收、存储、分配和释放热量的双向调节功能，使温度保持在一个舒适的状态[1-2]。本次研究采用调温纤维混纺纱线设计开发了7种组织的针织物，织物具有优良的透气、保暖、透湿和调温等性能。

1 试样制备

采用45%的Outlast腈纶型空调纤维和55%的棉纤维混纺而成的细度为42.2 tex的调温纱线，在机号为14针/25.4 mm的普通横机上选用适当的密度编织出纬平针组织、1+1罗纹组织、满针罗纹组织、罗纹半空气层组织、罗纹空气层组织、半畦编组织和畦编组织共7种针织物，并将织物编号为1#、2#、3#、4#、5#、6#和7#。

2 织物性能

对影响调温纤维针织物舒适性的因素进行分析，将透气性、保温性、透湿性作为综合评价调温纤维针织物舒适性的指标。选用合适的测试方法进行测试得出各指标测试结果，如表1所示。

3 模糊综合评判

由于同一事物或现象具有多种属性，受多种因素影响，所以在评价事物或现象的过程中，必须对多个相关因素作综合性考虑和全面性的评价，这种评价方法称为综合评判法。若在综合评判过程中涉及到模糊因素，便称作模糊综合评判，而模糊综合评判主要是指利用模糊数学中的模糊转换与模糊辨识的相关性质进行综合评判[3-5]。本次研究运用模糊数学对调温纤维针织物的舒适性进行综合评判。

表1 针织物指标

3.1 模糊集合U、V

把影响调温纤维针织物舒适性的指标：透气性、保温性、透湿性作为因素集合U=(U1，U2，…，Um)，其中m=3，即U=(透气性，保温性，透湿性)。把针织物个数7作为评价集合V=(V1，V2，…，Vp)，其中p=7，即V=(1#，2#，3#，4#，5#，6#，7#)。

3.2 隶属度r与评价矩阵R

对于r取不同的方法，就有不同的模型，本次研究选用以下公式计算r：

(1)

式中，rij为R的元素，rij∈[0,1]；Xij为第j试样，i项指标的测试值；Ximax为第i项指标的最大值；Ximin为第i项指标的最小值。

将表1中各针织物的测试值代入(1)式，可得到综合评价矩阵R：

3.3 权重A

权重A是指透气性、保温性和透湿性因素对评价调温纤维针织物的舒适性所起的作用大小。邀请多位具有一定权威性的高级职称专家担任评判人，每位专家对各评价因素进行打分，最终取平均值以确定权重因素A。

3.4 模型与综合评价向量B

对于综合评价向量B，有B=A*RT=(b1，b2，…，bm)，本文用如下模型进行计算：

(2)

织物的保暖性涉及到热阻、传热系数、保暖率指标，属于二级模糊综合评价问题，计算时应先对保暖性的指标进行评价。

将保暖性的A和R代入式(1) 和式(2)得：

=(0.750 0 0.719 5 0.705 6 0.573 0

0.250 0 0.642 1 0.364 6)

将B保暖性代入R可得R*

将R*和A代入(1)和(2) 得B*

=(0.300 0 0.435 2 0.672 2 0.554 0

0.634 3 0.515 4 0.541 2)

对结果进行归一化，得

=( 0.082 1 0.119 2 0.184 0 0.151 7

0.173 7 0.141 1 0.148 2)

4 结果和分析

从分析结果可以看出，B*中0.184最大，对应的针织物为3#，根据最大隶属度原则，得出3#织物即满针罗纹组织针织物的舒适性最好；5#织物即罗纹空气层组织针织物的舒适性次之；1#织物即平针组织针织物的舒适性与其它六种针织物相比最差。各织物的舒适性从好到差分别是：满针罗纹组织针织物>罗纹空气层组织针织物>罗纹半空气层组织针织物>畦编组织针织物>半畦编组织针织物>1+1罗纹组织针织物>纬平针组织针织物。

5 结论

使用调温纤维混纺纱线开发7种调温纤维针织物并测试影响其舒适性的3项指标，采用模糊数学处理，确定模糊集合，计算隶属度与评价矩阵，再确定各项指标权重，建立模型并计算出综合评价向量，并对结果进行归一化，得出7种调温纤维针织物舒适性能的综合评价结果，结论为满针罗纹组织的调温纤维针织物是7种针织物中最为适合开发贴身穿着的产品。

[1] 董家瑞.Outlast空调纤维的性能及其应用[J].针织工业，2007，(3)：32-34.

[2] 张冬霞，郭凤芝.相变材料在调温服装中的应用[J].针织工业，2007，(3)：28-31.

[3] 刘艳君，李素英，徐 军.用模糊数学对羊毛衫性能进行综合评判[J]，针织工业，2005，(1)：25-27.

[4] Yu Y L，Zhang Y H. Evaluating changes of cotton fiber performances in spinning using fuzzy math model[J]. Journal of Textile Research，2005，26(5)：34-36.

[5] 陈培根，胡 军，郑鹏程,等.模糊数学综合评判法在织物热湿舒适性评价中的应用[J].纺织科技进展，2006,(4)：23-24.

Fuzzy Comprehensive Evaluation Method for the Comfortability of Thermoregulation Knitted Fabric

CHEN Shao-fang, ZHANG Yu-hong

(School of Textile Engineering, Chengdu Textile College, Chengdu 611731, China)

Seven kinds of knitted fabrics were woven by flat knitting machine using thermoregulation fiber as raw materials. Three indexes affecting the knitted fabric comfortability were tested. Using fuzzy mathematics theory, a mathematical model about knitted fabric comfortability evaluation was set up. The fuzzy set, membership and evaluation matrix, index weight, model established, comprehensive evaluation vector and result normalized were discussed. The comprehensive evaluation of thermoregulation fabric comfortability was proceeded by calculating evaluation vector and analysis of the fuzzy information.

thermoregulation fiber; knitted fabric; comfortability; fuzzy evaluation

2015-04-24

成都纺织高等专科学校校级项目(2013fzlkb01)

陈绍芳(1983-)，男，江西赣州人，硕士，讲师，主要从事针织新产品的研发及教学，E-mail：624977030@qq.com。

TS187

A

1673-0356(2015)04-0067-02