許同洪

（常州紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 常州213164）

傳統(tǒng)的面料設(shè)計主要依靠試驗(yàn)設(shè)計與經(jīng)驗(yàn)設(shè)計，但試驗(yàn)設(shè)計工作量大，造成人力、物力和時間浪費(fèi)，且試驗(yàn)設(shè)計常會受到一些客觀條件的限制，如設(shè)備、運(yùn)行費(fèi)用環(huán)境、設(shè)備等因素給產(chǎn)品設(shè)計帶來了許多不利因素。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計需要大量的積累，而目前紡織品面臨小批量、多品種的市場，給經(jīng)驗(yàn)積累帶來了許多困難。特別是近幾十年來紡織業(yè)發(fā)生了巨大的變化，新型纖維與新型復(fù)合材料的開發(fā)為產(chǎn)品設(shè)計帶來了更大的原料選擇范圍，優(yōu)化設(shè)計的重要性顯得更加突出［1］。1930年P(guān)eirce在紡織學(xué)會會報的論文中提出了紡織力學(xué)和紡織品與服裝工程制造技術(shù)對于生產(chǎn)高質(zhì)量服裝的重要性，同時還指出了紡織品客觀測定技術(shù)對工程設(shè)計的重要性，此后紡織品力學(xué)性能測試、評價成為紡織科學(xué)研究領(lǐng)域之一。作為紡織品的面料，近年來，隨著輕薄化的發(fā)展趨勢，其力學(xué)性能測試研究引起了紡織業(yè)高度關(guān)注。

1 面料力學(xué)性能測試在面料風(fēng)格評定的應(yīng)用

長時間以來面料風(fēng)格成為紡織廠專家評價紡織品質(zhì)量的主要指標(biāo)，對其研究較多［2－6］，主要有兩個方面，一是面料的形感，二是面料的手感。作為形感對服裝外觀評價最重要的因素是面料的懸垂性，與服裝的外觀美具有密切的關(guān)系，這方面的研究已有許多文獻(xiàn)報導(dǎo)［7－12］，最近十年關(guān)于面料動態(tài)懸垂性的測試研究也十分活躍。

關(guān)于面料手感的研究文獻(xiàn)很多，有兩種基本的評價方法，一是主觀評價法，二是客觀評價法。由于面料的手感與人的感覺有關(guān)，如溫度、重量等客觀測量的方法難以評價，在相當(dāng)長時間內(nèi)采用主觀評價法，主觀評價的過程如圖1所示。主觀評價是建立在有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員的基礎(chǔ)上，且由于受到環(huán)境等因素的影響，誤差大。隨著生產(chǎn)的高速化、低能化、低消耗化的發(fā)展及高質(zhì)量、高水平的消費(fèi)觀出現(xiàn)，需要尋找客觀的評價方法。面料的手感與面料的力學(xué)性能關(guān)系密切，通過對有關(guān)力學(xué)性能測試分析可推斷面料的風(fēng)格。1972年日本纖維機(jī)械學(xué)會研究委員會進(jìn)行了風(fēng)格的標(biāo)準(zhǔn)化研究，川端為了盡可能全面反映面料的性能提出評價面料風(fēng)格的16個特性指標(biāo)，即拉伸線性度LT表示面料的柔軟活絡(luò)感；拉伸功WT用以反映面料抵抗拉伸變形的能力；拉伸回彈RT反映面料拉伸變形的回復(fù)能力；彎曲剛度B反映面料的身骨彎曲滯后；2HB表示的面料的活絡(luò)、彈跳性；剪切剛度G反映面料抵抗剪切變形的能力；剪切滯后矩2HG和2HG5分別表示剪切角在0.5°及50°處的滯后環(huán)寬度，反映面料在剪切變形后的回復(fù)能力；摩擦系數(shù)MIU及摩擦系數(shù)平均偏差MMD表示面料的光滑、滑糯性及均整性；表面粗糙度SMD表示面料表面粗糙、平坦的程度；壓縮線性LC表示面料的柔軟感；壓縮功WC反映面料的蓬松感；壓縮回彈反映面料的豐滿感；低負(fù)荷下的厚度T反映面料的厚實(shí)感；單位面積重量W反映面料的輕重感。根據(jù)這些指標(biāo)川端等建立了物理力學(xué)特性值——基本風(fēng)格的轉(zhuǎn)換式I和基本風(fēng)格值——綜合風(fēng)格值的轉(zhuǎn)換式II，如圖2所示。川端等是基于統(tǒng)計數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)建立的轉(zhuǎn)換式，因此要求樣本容量大并呈典型分布，要求16個特性值之間無相關(guān)，因此需要對所測的數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析以消除多元線性相關(guān)問題。

圖1 面料風(fēng)格的主觀評價過程

圖2 面料風(fēng)格的客觀評定過程

如對秋冬用的服裝面料手感進(jìn)行研究，獲得了三個基本風(fēng)格，一是身骨，主要由彎曲剛度與彈性組成保持衣服的外觀形態(tài)和衣服與身體的間隙；二是滑爽感等；三是膨松感，面料內(nèi)部空隙形成的膨松與柔軟等。由于面料風(fēng)格的計算式基于面料性能并通過統(tǒng)計分析獲得，因此隨著面料改變，其評價計算式也應(yīng)隨之改變。

影響面料性能的因素多，進(jìn)入90年代以來，外衣（如西裝）用面料受輕薄化流行趨勢的影響，重量大幅度下降，再加上其他新材料、新工藝在產(chǎn)品中的應(yīng)用，使得其性能（如彎曲剛度、剪切剛度等）也發(fā)生變化，不僅使得面料風(fēng)格評價用語（除了過去使用的身骨、滑爽感、膨松感等外，其他的風(fēng)格用語，如輕薄感等也在使用）發(fā)生變化，也對服裝加工質(zhì)量產(chǎn)生重要的影響。

2 面料力學(xué)性能測試在產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用

面料力學(xué)測試評定的作用是為了找出現(xiàn)有產(chǎn)品的不足以設(shè)計更好的產(chǎn)品，通過面料性能目標(biāo)值的設(shè)定，試制產(chǎn)品，對試驗(yàn)品進(jìn)行測試評價，發(fā)現(xiàn)不足，改善缺陷使產(chǎn)品達(dá)到目標(biāo)值，如仿真絲產(chǎn)品的設(shè)計成功就是一個例證。由于天然絲綢的風(fēng)格受到消費(fèi)者的喜愛，各種合成纖維的開發(fā)其實(shí)是仿真絲的過程。如滌綸與絲相比彈性率相近，但絲綢產(chǎn)品與滌綸產(chǎn)品相比，用KES測試各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)比較性能的不同。上世紀(jì)80年代前期開發(fā)的滌綸產(chǎn)品其力學(xué)性能指標(biāo)、基本風(fēng)格與真絲綢相比相差很大，具體來說拉伸功與彈性回復(fù)性小，剪切剛度與滯后矩小，壓縮功與回復(fù)性大，從客觀評價式獲得的基本風(fēng)格其數(shù)值差異比較明顯。根據(jù)這些差異發(fā)現(xiàn)了改進(jìn)的目標(biāo)，以后各企業(yè)進(jìn)行了技術(shù)攻關(guān)，上世紀(jì)80年代后期開發(fā)的新合纖產(chǎn)品其力學(xué)性能與基本風(fēng)格非常接近。

3 結(jié)語

隨著面料的輕薄化發(fā)展趨勢和紡織新材料、新技術(shù)的發(fā)展，適應(yīng)服裝生產(chǎn)自動化的需要，建立面料力學(xué)性能新的質(zhì)量測試及其評價體系是今后的研究方向。

［1］香港理工大學(xué)紡織與制衣系、香港服裝產(chǎn)品開發(fā)與營銷中心編著.服裝起拱與力學(xué)工程設(shè)計［M］.北京：中國紡織出版社，2002.

［2］Mituso Matsudaira，Masahiko Kubo.Objective evaluation of hand of futon cloth［J］.纖維機(jī)械學(xué)會志，1993，（1）：18－25.

［3］Masako Niwa，Sueo Kawabata.Prediction of the appearance of men’s suit mechanical properties and fabric hand（Part 2）［J］.纖維機(jī)械學(xué)會志，1981，34（4）：51－65.

［4］Mitsuo Matsudaira，F(xiàn)umiko Kiuchi，Masahiko Kubo.Objective evalration of hand of futon cloth（Part 1）［J］.纖維機(jī)械學(xué)會志，1993，46（9）：49－56.

［5］Mitsuo Matsudaira，Masahiko Kubo.Objective Evalration of hand of futon cloth（Part 2）［J］.纖維機(jī)械學(xué)會志，1993，46（1）：102－110.

［6］Ludovic K，Zhou B，Zeng X Y，et al，Sensory evaluation in characterization of fabric hand［J］.Journal of Donghua U－niversity，2004，21（3）：76－81.

［7］黃新林，李汝勤.織物懸垂性圖像測試方法［J］.紡織學(xué)報，2006，（11）：14－17.

［8］周 詳，周 靜.織物懸垂性影響因素分析［J］.上海紡織科技，2006，（10）：16－17.

［9］于學(xué)成.滌綸織物懸垂性的研究［J］.國外絲綢，2005，（2）：17－18.

［10］張 輝，范立紅，朱 華.織物靜態(tài)懸垂性能的分析［J］.現(xiàn)代紡織技術(shù)，2003，（1）：3－7.

［11］紀(jì) 峰，李汝勤，郭永平，等.織物懸垂性研究的追蹤與展望［J］.紡織學(xué)報，2003，（1）：72－74.

［12］王玉清，紀(jì) 峰.織物懸垂性能理論研究綜述［J］.山東紡織科技，2004，（5）：50－52.