模糊数学方法评价羽绒服面料的服用性能

梁金炎，刘裕文

（1.广州纤维产品检测研究院，广东 广州 511447；2.深圳市盐港中学，广东 深圳 518083）

模糊数学方法评价羽绒服面料的服用性能

梁金炎1，刘裕文2

（1.广州纤维产品检测研究院，广东 广州 511447；2.深圳市盐港中学，广东 深圳 518083）

以市场上流行的几款涤纶及锦纶材料的羽绒服面料作为研究对象，根据现行国家标准分别测试服装面料的透气性、透湿性、表面抗湿性、抗折皱、硬挺、起毛起球、断裂强力等7种性能，并利用模糊数学中的多因素评判对羽绒面料进行综合评判，确定较佳的羽绒服用面料。

羽绒面料；性能；测试；服用性；模糊综合评判

近年来，随着人民生活条件的不断改善，人民对服装的质量要求越来越高，从起初的舒适性不断的向功能化和智能化方向发展[1]。羽绒服装，是北方地区人民御寒的必备服装，由于其不仅具有防风、防水、保暖的功能，而且还具有透气透湿、舒适保暖等功能，一直广受大家的青睐[2]。然而，目前对于其质量的评定方法主要有主观和客观两个方面。主观评定，主要受个人的喜好、素养、年龄等主观方面的影响，缺乏公正公平[3]。而在客观方面，目前大部分仍然停留在面料的单项性能评价，其结果不能作为服装的综合性能评价[4]。

因此，本课题拟通过对市场上选购的6种热销羽绒服的各方面性能进行测试，包括透气性、透湿性、表面抗湿性、抗折皱、硬挺、起毛起球、断裂强力等7个方面，再引入模糊数学中的模糊综合评判的方法[5]，选出最优的面料。能给面料一个综合的服用性指标，不仅能为消费者提供消费指导，而且还可以从整体上把握织物的综合服用性，进而督促生产者有的放矢，提高产品质量。

1 试验

1.1 主要材料和仪器

材料：市场选购6种热销的羽绒服面料，具体参数如表1所示。

仪器：YG461E数字式透气量仪，YG751B型电脑式恒温恒湿箱，Y813织物沾水度测定仪，YG026H型多功能电子织物强力机，YG541B型织物折皱弹性仪，YG502B起毛起球仪，YG(B)022D自动硬挺度实验仪。

表1 羽绒服面料基本结构参数

1.2 服用性能的测试

本实验测试了以上实验面料的基本服用性能，包括织物的透气性、透湿性、防水性、拉伸性能、抗折皱、起毛起球性和硬挺性能。其中，织物透气性能的测定采用GB/T 5453-1997[6]的方法，透湿性能的测定采用GB/T 12704.1-2009[7]的方法，防水性能的测定采用GB/T 4745-2 012[8]的方法，断裂强力的测定采用GB/T3923.1-2013[9]的方法，折痕回复性的测定采用GB/T3819-1997[10]的方法，起毛起球性能的测定采用GB/T 4802.1-2008[11]的方法，弯曲硬挺度的测定采用GB/T 7689.4-2013[12]的方法。

1.3 服用性能模糊综合评判

由于服装性能的影响因素颇多，很难根据个别因素对其性能进行评价，为此，本课题组引入模糊数学的多因素评判，即采用模糊综合评判中的多级综合评判方法对织物服用性能进行综合分析。

评判的基本步骤如下：

（1）确定评价对象的因素集

U={u1， u2， ……un}

（2）数据的预处理

为方便数据的分析与比较，将各指标的实验数据进行标准化中的均值化处理。

Xij：处理前的原始数据；

X′ij：标准化处理后数据；

σj：各列数据标准方差；

（3）根据样本情况按照列选择转换隶属函数

当性能的数值越大越好时，使用公式 （2）进行转换，当性能的数值越小越好时，使用公式 （3）进行转换。

xi：表中的每一个数值；

xmax：一列数值中的最大值；

xmin：一列数值中的最小值；

（4）确定权重系数A

在评判过程中要涉及到诸因素的权重，记为A={a1，a2，…an}。一般情况下，权重A要求满足为了避免多因素而造成的模型失效，采取了 “加权平均型”综合评判的方法，引入了以下的模型为对m个数在⊕运算下进行求和，⊕为矩阵A与矩阵R相乘运算。

（5）确定模糊综合评判的结果B

判断结果B=AR，B为可供分析评判的综合评判向量。

2 结果与讨论

2.1 羽绒服面料的服用性能测试结果

根据国家标准要求的方法，对各面料的服用性能进行测试，每个实验项目测试多次，并以其平均值作为结果，记录于表2。其中，表面抗湿性和起毛起球性能，将国标级数换算成AATCC等级。并通过计算求出各项测试结果的平均值tj和标准方差σi。

表2 羽绒服面料服用性能测试结果

由表2可知，不同面料在不同方面的性能测试上的结果相差非常大，没有一个统一的趋势，非常难于辨别其质量优异程度，因此，尝试寻找一个能表达其综合性能指标非常重要。

2.2 评价矩阵R的建立

依据1.3中的模糊综合评判步骤，先将表2中的1#～6#样的各项性能测试结果建立成一个矩阵。根据羽绒服面料对服用性能的要求，对于透气性能的值越小性能越好，而透湿性能、表面抗湿、起毛起球、抗折皱、硬挺性、断裂强力的值为越大越好。因此，将数据进行标准化处理后，再选择其相应的隶属函数，从而得到判断矩阵R。以下是判断矩阵的转置矩阵RT。

2.3 权系数向量A的确定

以羽绒服面料自身性能特点和羽绒服性能市场调查为基础确定服用指标的权重分配如表3。羽绒服面料的各项性能一阶模糊评判的权重系数如下：

（1）舒适性指标 （透气性能、透湿性能、表面抗湿）的权重系数为：A1=（0.2 0.15 0.15）

（2）美感指标 （起毛起球、抗折皱、硬挺性）的权重系数为：A2=（0.12 0.09 0.09）

（3）耐用性指标 （经向断裂强力、纬向断裂强力）的权重系数为：A3=（0.1 0.1）

那么，综合服用性能二阶模糊评判的权重系数 {舒适性指标，美感指标，耐用性指标}为：

A= （A1A2A3）， 即

A= （0.2 0.15 0.15 0.12 0.09 0.09 0.1 0.1）

表3 服用性能权重表

2.4 计算评价结果B

综合判定结果为：B=AR

B=(0.7407 0.7229 0.3218 0.5299 0.5742 0.4930)

根据这个结果，再选用模糊识别中的最大隶属原则I进行评判。因此，面料综合服用性能的排序为：1#＞2#＞5#＞4#＞6#＞3#，表明1#试样的综合服用性能最佳，也是本次研究的这几块面料中受欢迎程度最高，其次是2#试样和5#试样。

3 结论

为解决羽绒服面料质量差异的优异评价问题，尝试引入了模糊数学中的综合评判方法，对市面上选用的几款热销面料进行分析和评判，最终得出在这6款面料的综合评价结果为1#＞2#＞5#＞4#＞6#＞3#，这与市面上大众对其的热爱程度基本相符。本次实验研究的方法的使用，对于企业生产的产品质量评价具有一定的指导作用，可推广到服装、纱线、纤维的生产工艺上，为更好的产品生产提供参考。

[1] 朱一帆.服装业未来的智能化发展趋势 [J].现代装饰 (理论)，2011 （2）:26-27.

[2] 吴清萍，郭曼.羽绒服装文化初探 [J].武汉科技学院学报，2007（8）:12-15.

[3] 吕海荣，杨彩云.玄武岩阻燃防护服面料服用性能测试与分析 [D].天津:天津工业大学，2010.

[4] 洪水源.纺织品材料触感特性客观测试与评价指标体系研究 [D].浙江:中国计量学院，2014.

[5] 梁保松，曹殿立 .模糊数学及其应用 [M].北京:科学出版社，2007.

[6] 全国纺织品标准化技术委员会.纺织品 织物透气性的测定:GB/T 5453-1997[S].北京:中国标准出版社，1997:12.

[7] 全国纺织品标准化技术委员会基础标准分会.纺织品织物透湿性试验方法 第1部分：吸湿法:GB/T 12704.1-2009[S].北京:中国标准出版社，2010:1.

[8] 全国纺织品标准化技术委员会.纺织品 防水性能的检测和评价 沾水法:GB/T 4745-2012[S].北京:中国标准出版社，2013:6.

[9] 全国纺织品标准化技术委员会基础标准分会.纺织品织物拉伸性能 第1部分：断裂强力和断裂伸长:GB/T 3923.1-2013[S].北京:中国标准出版社，2014:5.

[10] 全国纺织品标准化技术委员会.纺织品 织物折痕回复性的测定回复角法:GB/T 3819-1997[S].北京:中国标准出版社，1997:12.

[11] 全国纺织品标准化技术委员会基础标准分会.纺织品 织物起毛起球性能的测定 第一部分：圆轨迹法:GB/T 4802.1-2008[S].北京:中国标准出版社，2009:3.

[12] 全国玻璃纤维标准化技术委员会.增强材料 机织物试验方法 第4部分:弯曲硬挺度的测定:GB/T 7689.4-2013[S].北京:中国标准出版社，2014:8.

Abstract:A few down jacket fabrics made of polyester or polyamide,bought from market,were researched.According to national standards,the performance of down jackets,including air permeability,moisture permeability,surface wet resistance,crease resistance,softness,pilling and breaking strength,were investigated.Multi-factor comprehensive evaluation of fuzzy mathematics was applied to the evaluation of down jacket fabric to determine the overall performance.

Keywords:down jacket fabrics,wearability test,fuzzy comprehensive evaluation

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《化纤与纺织技术》编辑部

APPLICATION OF FUZZY-MATHEMATICS IN PERFORMANCE EVALUATION OF DOWN JACKET FABRIC

LIANG Jin-yan1,LIU Yu-wen2
(1.Guangzhou Fiber Product Testing and Research Institute,Guangzhou Guangdong 511447,China；2.Yangang Middle School,Shenzhen Guangdong 518083,China)

T101.923

A

10.3969／j.issn.1672-500x.2017.03.007

1672-500X(2017)03-0033-04

2017-05-23

梁金炎 （1988-），男，广东开平人，工程师，主要研究方向为纺织品检验。