浅析羊毛制品服用性能舒适度检测方法

陶静++++吴梦笔

摘要 本文介绍了羊毛制品刺痒感的检测评定方法，通过对主观方法、主观与客观相结合的检测方法和纯客观方法的介绍和比较，总结出各方法间的优劣势。

关键词：羊毛；舒适度；刺痒感；检测方法

随着全球羊毛产量逐年下降，羊毛一直在高价位上运转，高档化、多元化将成为羊毛制品的发展方向。羊毛逐渐由传统意义上挺括、保暖、高端的西服类面料扩展到休闲、轻薄、贴身、时尚类服装，并且近年来，国际羊毛局等组织正致力于加大羊毛在家用纺织品、婴幼儿服饰领域的应用。澳大利亚羊毛发展公司在中国市场调研后认为，羊毛在婴童用品领域有不小的发展潜力，在2013年推出婴童“粉红羊毛”标志，推动羊毛在婴幼用品中的应用。

羊毛制品这些新的发展应用方向对羊毛制品的服用性能舒适度和手感度提出了新的要求。利用客观检测方法检测并评定羊毛面料尤其是薄型针织面料的舒适度和手感度，替代传统的主观评价或单项指标测定的方法，这是一项突破性的技术，也是现今市场的迫切需求。

1 羊毛织物舒适度评定

服装面料舒适性是一个很复杂的主观感受过程，包括面料的生理、心理舒适性，穿着的方式、环境，服用状态（动、静、内、外），人的年龄、性别、健康状况、民族心理状况、社会文化环境、生活习惯，各种服装面料新材料的运用等方面。舒适性涉及心理学、卫生学、物理学、社会学、服装人体工效学，它是物理、精神和环境时空多元因素相互作用而形成的一种状态，是一个复杂的系统。

刺痒感是影响舒适性的一个很重要因素。刺痒是由织物引起的一种皮肤反应，好像有“很多细针扎刺”皮肤。以往人们认为这是皮肤过敏反应，澳大利亚Monash 大学和CSIRO分部的联合研究表明[1]，刺痒感是由于对表皮下层的神经末梢进行机械刺激所引起的。神经学家的最新研究表明在皮肤下面的神经细胞需要0.75mN的力才能触发，这个值可能因人而异，并且其中痛觉神经的反应总量需达到一定的数值，如果与皮肤的接触面积小于5cm2，即使织物有刺扎感，人体也感觉不到[2]。

羊毛织物的刺痒感的影响因素包括纤维直径，毛羽长度及形态，纱线捻度，织物的结构与整理等。目前，刺痒感的评测方法大致有三类：主观测试法、主客观结合测试法和纯客观测试方法。

1.1 主观检测方法

主观检测方法包括动物电极刺激试验、前臂测试、试穿评定。

1.1.1 动物电极刺激试验

主要为刺痒神经感觉单元的认定和刺激量域值的确定。一般借助电极或金属针刺激动物或人体神经单元，如兔子隐静脉神经刺激试验，确定哪类神经纤维对刺痒感起主要作用和这类纤维激发域值，从而明确能引起人体产生刺痒感的织物纤维的主要特征。

1.1.2 前臂测试法

具体方法是在被测试者的前臂处套上羊毛织物缝制的袖子，测试者戴上橡皮手套，轻轻拍打或来回移动，让被测试者比较不同织物的相对刺感。由于刺痒感难以用语言描述，研究人员在测试前选取两块具有极端情况的织物试样，无刺痒感的试样定义为刺痒度0，刺痒感严重的定义为10，作为被测试者进行刺痒感评价的参考。

1.1.3 试穿评定

国内制定了服装刺痒感穿着评定方法，用织物做成的服装成品试样在小部分人群中直接进行试穿来评定，根据不同的语言描述，把刺痒感分为0～5个等级。选择一定的数量和年龄范围的身体健康、精神状况良好的评价人员，在规定的时限内试穿，分别给出评价等级，最后进行加权平均。

国外也有相似的试穿评定试验，值得注意的是，国外的试穿评定中，增加了试穿员在不同温湿度下运动后刺痒感的评定，以更贴合实际生活情况。

1.2 主观与客观相结合的检测方法

主客观相结合的方法，如澳大利亚Nayor等人采用前臂试验和多重配对比较的方法对6种织物的相对刺痒感进行分析。发现织物引起的刺痒感是随着粗纤维的增加而增加，平均直径和直径变异间存在良好的一致关系，并证明在羊毛针织物中，刺痒感是由粗纤维末端直径大于32μm的百分比所决定的。

1.3 纯客观的检测方法

目前所采用的客观测试方法主要有以下有几种：低应力的压缩试验，采用激光计数器测量伸出的毛羽，采用改进的音频装置进行测试以及CRC毛针织物舒适仪测试。

1.3.1 低应力的压缩试验

新西兰羊毛组织采用KES-F压缩仪进行测试。试验前对仪器进行一些改进，在压缩头上贴了一张约1.0mm 厚的聚甲基丙烯酸甲酯的薄片，使压缩头和织物的面积扩大10倍，约20cm2。这种方法获得在1Pa小压强下，织物厚度和压力在初始条件下的关系。这样压缩的厚度主要是由伸出织物表面的纤维引起的。在低应力状态下，如小于5Pa的情况下，织物正面和反面的压力曲线出现分支，毛羽越少，组织越紧密的织物，其两条曲线间距离越小。

1.3.2 采用激光计数器测量伸出的毛羽

WRONZ（新西兰羊毛研究组织）采用自己研制的激光计数器来测试从织物上伸出的毛羽，仪器构造如图1所示。

图1 激光计数器测试原理示意图

其扫描的原理如下：激光束以20cm/min的速度在织物的某一高度层面进行扫描，对挡住激光的纤维进行计数，扫描完成后，即降低0.1mm的高度再进行扫描，直到接近织物表面，测量可分经纬向分别进行，并对数据进行平均计算。

1.3.3 采用改进的音频装置进行测试

这种改进的音频装置类似于唱片机。剪成圆形的织物被放在圆盘上做匀速转动，其探针与布面的相对线速度12cm/s。探针的两面有木架固定。探针的高低位置可以根据织物调节。两边的木架（0.33cm2）可以起到压平布面褶皱的作用。一般织物与探针的高度为0.2mm（相对木架底端而言），如图2所示。

图2 音频装置测试原理示意图

探针得到的脉冲信号通过放大器放大后被计数器记录。仪器还包括1个脉冲及积分仪。刚度比较大的纤维，脉冲比较大。大于0.1mN 的积分信号计数，并记录其曲线下面积，再用面积除以信号数目，得到每根纤维的平均信号。

1.3.4 CRC毛针织物舒适仪

由澳大利亚羊毛工业创新合作研究中心、澳大利亚联邦科学与工业研究组织、澳大利亚羊毛发展公司、澳大利亚羊毛检测局、迪肯大学、西澳大利亚州农业和食品部以及科廷科技大学联合研发了一款舒适度仪，如图3所示。

图3 CRC毛针织物舒适仪原理示意图

图4 CRC毛针织物舒适仪测试头

仪器测试头见图4，内固定有一根金属丝，用户通过软件控制测试头匀速扫过织物表面数次，织物毛羽端与金属丝作用，波动被仪器接收，输出到电脑中，然后转化成舒适度指标储存起来以供分析。该舒适仪是通过测试织物表面能够引起皮肤刺痒感的毛羽端的数量来评价织物的舒适度。目标频率为（400±20）Hz。因而，毛羽的数量、刚度、分布密度都会影响到织物的舒适度的水平。

1.4 上述方法比较

主观评价方法中动物电极刺激试验未认定动物与人体神经感觉小体间差别，故无法实用；前臂试验受较多外界影响；试穿评定与消费者实际穿着后感受最为接近，但测试需样品量大，成本高，周期长，并且主观评价方法都受主观因素影响大。

客观评价法中，低应力压缩试验测量了织物表面毛羽量的多少，但存在毛羽量多而刚度低的情况，仍不会引起刺痒感，且这种测试将成圈与起拱的纤维考虑在内，误差较大；激光计数器测量伸出纤维敏感度欠缺，较细的和透明的纤维检测不到，多根重叠的纤维难以分开，不能得到毛羽的确切数目，且仪器只能反映纤维根数，忽略了纤维的粗细；改进的音频装置，与主观方法具有较好的吻合性，但探针可能从纠缠的毛羽中间穿过，造成误差；采用CRC毛针织物舒适仪测量避免从单一角度反映刺痒感的大小，而是模拟纤维对皮肤产生刺激的实际过程，将这一刺激过程以波的形式记录并反映出来，该舒适仪可以测试织物表面能够引起刺痒的纤维根数，即纤维末端压力大于0.75mN的纤维数目，较准确地预测消费者的穿着反应。该仪器可以为消费者提供一种最经济有效的测量方法。

2 总结

近年来，我国纺织业越来越重视通过开发高品质新产品来增加利润，对生产轻薄型羊毛针织品的织造商来说尤其如此。然而，产品质量的变化常常让客户认为中国制造的毛产品质量不够稳定。这主要是因为现在客户要求的有些产品规格如织物的舒适性与手感基本上都是主观评定。主观评定无法提供快速、精确、稳定的质量评定，原有客观评定方法存在各种问题，且在实际生产过程中难以推广使用。相比较而言，代表羊毛针织工业技术革命的毛针织物舒适仪和手感仪，可分别用来对轻薄型毛针织物的舒适性与手感进行准确的客观评定，能够帮助针织织造商在使用圆机或平机生产轻薄、14号针密或更细的织物时，确保织物的贴身舒适性要求。这项技术将排除在生产高档产品中的主观猜测，使加工过程中的质量控制迅速、廉价与准确，能用来测试整理后的织物，有效地对产品的高品质与稳定性进行鉴别，使最终产品满足舒适性与手感的要求，也为制造商增加利润或开发新的市场打下坚实的基础。这台仪器的准确性分别通过一系列客户穿着试验与专家手感评定试验进行了验证。

参考文献：

[1]CISO Division of Technology Australia.Prickle and its prevention[J].Textile Asia.1988，（5）：95-99.

[2]马军，敖利民，李向红.织物引起的刺痒感及其影响因素[J].广西纺织科技，2004，（2）：29-33.

（作者单位：江苏出入境检验检疫局）