反復(fù)機(jī)洗對寢具用織物觸感的影響

日本京都教育大學(xué) 深澤太香子

反復(fù)機(jī)洗對寢具用織物觸感的影響

日本京都教育大學(xué) 深澤太香子

本研究討論了寢具用織物在反復(fù)機(jī)洗過程中產(chǎn)生的物性變化，以及物性變化與觸感的關(guān)系。明確了寢具用織物的柔軟度、光滑度、生硬度是影響肌膚觸感的3個重要因素。分析結(jié)果顯示：SMD值稍低、相對濕度35%、LC值稍高是提高寢具用織物舒適感的有效方法。

寢具；床單；被褥；機(jī)洗；觸感；評價

睡眠質(zhì)量對于預(yù)防人體內(nèi)臟疾病非常重要，因而消費(fèi)者對實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)睡眠充滿了渴望。影響良好睡眠的環(huán)境因子不僅包括環(huán)境噪音和寢室的溫度、濕度，還與被窩內(nèi)的“小氣候”——織物的熱/水分特性密切相關(guān)。寢床上通常會鋪飾各種各樣的織物，其中除睡衣外離身體最近的就是床單與被罩。即使睡覺時穿同樣的睡衣，寢具所用織物不同也會改變被窩內(nèi)的氣候，進(jìn)而影響到人的主觀睡眠感。因此，寢具用織物的選擇對獲得良好睡眠至關(guān)重要。

近年來，紡織品制造商利用脫脂棉開發(fā)了寢具用織物，可能會使特應(yīng)性皮膚炎患者遠(yuǎn)離特應(yīng)性皮膚炎的侵?jǐn)_。據(jù)Okamoto K等人研究，這種織物比普通的寢具用織物更易促進(jìn)睡眠。他們用OSA睡眠調(diào)查表對入眠和睡眠維持的情況進(jìn)行了調(diào)查，其中脫脂棉制成的寢具用織物獲得了非常高的評價。對內(nèi)分泌和免疫系統(tǒng)生化物質(zhì)進(jìn)行測量可以發(fā)現(xiàn)，這種織物抑制交感神經(jīng)活動的作用強(qiáng)于普通寢具用織物，并能讓使用者從緊張狀態(tài)中松弛下來，恢復(fù)到低壓力的狀態(tài)。

據(jù)研究，精神壓力會導(dǎo)致人體免疫機(jī)能下降，而生物體的免疫機(jī)能還會受到肌膚觸感的間接影響。例如，研究表明，手感生硬的內(nèi)衣就會引起免疫機(jī)能的下降。因此，寢具用織物保持良好肌膚觸感非常重要。實(shí)際上，消費(fèi)者能夠?qū)∧w觸感良好的寢具用織物（床單、被罩）產(chǎn)生較好的直觀認(rèn)識，但對它的具體物性卻不甚清楚。本研究在考察寢具用織物的性能時運(yùn)用了精密測量儀器，不僅弄清了寢具用織物的力學(xué)特性和熱/水分特性，還對寢具用織物與使用者觸感之間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行了探討。

1. 方法

由于寢具用織物（床單、被罩）是被反復(fù)洗滌使用的，因而本研究對洗滌引起的寢具用織物的觸感和物性變化進(jìn)行了分析。

1.1 試料及洗滌條件

本研究的試驗(yàn)對象（試料）是前述新開發(fā)的寢具用織物。其纖維組成是：在全棉布（棉85%，聚丙烯15%）的上下都覆蓋紗羅（棉100%），然后加工成格子狀的寢具用織物。

洗滌實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)：洗滌次數(shù)分別為0次、1次、5次、10次、15次，依次記為L0、L1、L5、L10、L15。

洗滌方法：按照日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS L0217的方法，并把洗滌處理后的試料在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下保存。

1.2 寢具用織物的觸感評價

1.2.1 被試驗(yàn)者

參與試驗(yàn)的被試驗(yàn)者是120名女大學(xué)生，年齡為18～23歲。被試驗(yàn)者在事前明確本試驗(yàn)的目的和內(nèi)容，并同意參加本試驗(yàn)。

1.2.2 與觸感有關(guān)的評價內(nèi)容

本研究調(diào)查的與觸感有關(guān)的感覺有13項(xiàng)，與感情有關(guān)的評價項(xiàng)目有1項(xiàng)，共計(jì)14項(xiàng)。被試驗(yàn)者按照“這樣想”、“勉強(qiáng)這么想”、“不怎么想”、“不這樣想” 4個水平進(jìn)行回答，每個水平對應(yīng)的得分分別為從4到1。

1.2.3 觸感評價試驗(yàn)的步驟

本研究以未洗滌試料（L0）的觸感為基準(zhǔn)，對不同洗滌次數(shù)下試料的觸感進(jìn)行了評價。試驗(yàn)時，在被試驗(yàn)者右側(cè)的試料是L1、L5、L10、L15中的任一種，左側(cè)是評價基準(zhǔn)試料（L0），每項(xiàng)評價是對試料和基準(zhǔn)試料各1塊同時進(jìn)行。觸感評價的部位是手掌和手臂，每種試料（大?。洪L30cm，寬20cm）試驗(yàn)2min。

在試驗(yàn)期間，為了排除視覺因素，要求被試驗(yàn)者佩戴眼罩，然后對觸感評價問卷作出回答。試料的評價順序是隨機(jī)的。對L1～L15的感觸評價結(jié)束后，再對評價基準(zhǔn)試料L0進(jìn)行觸感評價。為了消除周圍環(huán)境對布基觸感的影響，讓被試驗(yàn)者坐在25℃、65%RH的人工氣候室內(nèi)進(jìn)行觸感評價。

1.3 寢具用織物的物性測定

寢具用織物的測定是在標(biāo)準(zhǔn)的恒溫恒濕室內(nèi)進(jìn)行的。用KES-F測量儀對試料的拉伸特性、剪切特性、壓縮特性、表面特性、布構(gòu)造和熱學(xué)/水分特性進(jìn)行測定。由于試料的厚度超出彎曲特性試驗(yàn)機(jī)的適用范圍，因此本研究不進(jìn)行與彎曲特性有關(guān)項(xiàng)目的測定。

此外，本研究還對寢具用織物在周圍環(huán)境35%RH（相對濕度35%，記為WVA@35%，下同）、60%RH（WVA@60%）、100%RH（WVA@100%）下暴露時的水分率分別進(jìn)行測定，根據(jù)透氣性和水蒸氣透過抵抗性，推定物質(zhì)的傳遞性。

1.4 統(tǒng)計(jì)處理

將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理時，洗滌對于研究試料諸方面物性的影響，是通過一元配置分散分析來進(jìn)行評價的；對觸感有關(guān)的感覺解析，采用的是主成分分析。在分析之際，因子軸的旋轉(zhuǎn)適用的是基準(zhǔn)化的最大方差法；對舒適肌膚觸感與觸感的關(guān)聯(lián)性，采用回歸分析進(jìn)行討論。為了在研究范圍內(nèi)說明肌膚觸感的舒適度，本研究對表征觸感的說明變數(shù)進(jìn)行了重回歸分析。為了降低多重共線性，本研究對說明變數(shù)進(jìn)行了適當(dāng)選擇。對舒適肌膚觸感與物性的關(guān)聯(lián)性也做了討論。同時，本研究還設(shè)定顯著水平＜5%。多變量分析是借助于Star Japan公司的STATISTICA 03J來完成的。

2. 結(jié)果

2.1 寢具用織物的物性

表1是試料L0～L15的力學(xué)特性和熱學(xué)/水分特性。評價標(biāo)準(zhǔn)是以試料L0的力學(xué)特性為基準(zhǔn)。

圖1 機(jī)洗造成試料機(jī)械物料變化的情況

表1 試料的力學(xué)特性和熱學(xué)/水分特性

圖1是機(jī)洗后試料的機(jī)械物性的變化情況，圖2是機(jī)洗后試料的熱學(xué)/水分特性的變化情況。表1的數(shù)據(jù)和圖1、圖2都顯示，在本研究的范圍內(nèi)，試料的很多力學(xué)特性都隨著洗滌次數(shù)的增加而發(fā)生了顯著的改變。

洗滌次數(shù)相對于與拉伸變形有關(guān)的拉伸的直線性（LT值）和工作量（WT值）沒有什么影響；表示易于伸張的EM值只是稍微增加，而表示伸張恢復(fù)性的RT值則明顯降低。這是因?yàn)?，在?jīng)緯方向的拉伸很容易使織物伸長，不過其恢復(fù)性較低。

對于剪切變形的測定項(xiàng)目——剪切剛性（G值），它的滯后曲線（2HG值）和（2HG-5值） 在不同洗滌條件下有明顯差別，并且數(shù)值低下。因此，試料經(jīng)過多次洗滌后容易產(chǎn)生剪切變形。

圖2 機(jī)洗造成試料熱 / 水分特性的變化情況

對于壓縮項(xiàng)目，洗滌對試料初期的柔軟度有影響。因此，壓縮工作量（WC值）和相對壓縮的彈性恢復(fù)性（RC值）也會受到洗滌的影響。針對壓縮引起的WC值和RC值變動，由于試料在洗滌過程中易于壓縮，因而它的恢復(fù)性較低。

在表面特性方面，用于表征表面物性的摩擦系數(shù)（MIU值）在洗滌作用的影響下會顯著增加，因而摩擦變動（MMD值）和表面粗糙度（SMD值）會在洗滌過程中發(fā)生顯著變動。這是因?yàn)?，洗滌會使試料表面的毛羽發(fā)生均勻直立。

與構(gòu)造有關(guān)的厚度（T）和平面重（W）也受到了洗滌的影響。隨著洗滌次數(shù)增加，T和W均先增加再減少。洗滌時，作為全棉的脫脂棉的棉層間含有空氣，紗羅與全棉纖維間、纖維的間隙會被堵塞，因而T與W增加。然而，隨著洗滌次數(shù)增加，會出現(xiàn)纖維的脫落，因而T和W最后將有所減少。

試料的熱學(xué)/水分特性同樣隨洗滌次數(shù)增加發(fā)生了變動。表觀熱傳導(dǎo)率在洗滌時顯著低下，初期熱流束從最大值qmax降至最小值。在推測水分滲透性和通氣抵抗性時，受厚度增加的影響，上述兩個項(xiàng)目在經(jīng)過洗滌后都會變大；對于水分率，沒有發(fā)現(xiàn)洗滌對其有影響。

2.2 寢具用織物的觸感

圖3是對試料的肌膚感觸調(diào)查結(jié)果。試料L0、L1、L5肌膚觸感舒適的評點(diǎn)為3，是回答率最高的值。隨著洗滌次數(shù)的增加，試料L10和L15肌膚觸感不舒適的評點(diǎn)為2，也是回答率最高的。

2.3 與寢具用織物觸感有關(guān)的感覺

本研究對與觸感有關(guān)的感覺評價（13個項(xiàng)目）進(jìn)行了“主成分”分析，結(jié)果從13個項(xiàng)目中抽出了3個主成分。從表2的數(shù)據(jù)看到，構(gòu)成第一主成分和第二主成分的評價項(xiàng)目，是攥握、撫摸試料時獲得的觸感評價。其中，第二主成分由包含心情的評價項(xiàng)目構(gòu)成，而第一主成分不包含與心情關(guān)聯(lián)的項(xiàng)目，是由光滑度、潮濕等評價項(xiàng)目構(gòu)成的。因而，本研究把第一主成分命名為“光滑感觸心情”，把第二主成分命名為“輕快觸感心情”。由于第三主成分表示的是與試料表面輕微接觸時的觸感，因而本研究將其命名為“表面觸感心情”。三類主成分的貢獻(xiàn)率分別為：第一主成分25.9%，第二主成分23.0%，第三主成分10.2%，合計(jì)為59.1%。

2.4 寢具用織物的觸感和物性

對肌膚觸感舒適度的評價及物性的相關(guān)性進(jìn)行分析，相關(guān)系數(shù)絕對值均在0.7以上，表示相關(guān)性強(qiáng)。在測定的物性中，觸感舒適度的評價與表面粗糙度SMD（r＝-0.97，p＜0.01）顯示出明顯相關(guān)性；而與壓縮初期的柔軟度LC（r＝-0.84，p＝0.08）和低濕度環(huán)境中的水分率WVA@35%（r＝-0.70，p＝0.19）顯示強(qiáng)的負(fù)相關(guān)性。

圖3 寢具用織物快適觸感得分與得分投票數(shù)百分率的關(guān)系

3. 考察

3.1 洗滌對寢具用織物觸感的影響

在主成分分析中，對試料觸感評價的約60%是由三種“主成分”獲得的。根據(jù)第三成分表達(dá)的觸感，手與試料的接觸面極窄，主要是手指尖的接觸，因而用對試料表面接觸壓極小的方法評價；而第一主成分和第二主成分表達(dá)的觸感，試料與手的接觸面較大，應(yīng)采用比第三主成分接觸壓大的荷重方法進(jìn)行評價。但是，構(gòu)成各主成分的評價項(xiàng)目與有無空氣存在關(guān)聯(lián)。

在觸感評價中，第一主成分和第二主成分的貢獻(xiàn)率接近觸感評價的50%。圖4表示的是第一主成分（包含空氣）、第二主成分（不包含空氣）的因子得點(diǎn)（肌膚觸感舒適度）平均值對比情況。構(gòu)成第一主成分“光滑”的評價項(xiàng)目，包含了潮濕的感覺，其平均值為正值（+），表示潮濕、光滑；構(gòu)成第二主成分“輕快”的評價項(xiàng)目，包含了“溫暖、輕快”等與空氣關(guān)聯(lián)的感覺，正值表示“富含空氣”感。

第一主成分和第二主成分為正值的試料L1和L5，具有“輕飄飄”、與肌膚貼合的潤濕光滑感。第二主成分為正值的試料L0，與L1和L5一樣有“輕飄飄”的觸感。然而，由于第一主成分顯示為大的負(fù)值，因而與L1和L5相比，這兩種試樣的潮濕光滑觸感明顯欠缺。

圖4 因子1得分與因子2得分的相關(guān)性

試料L10與L1和L5具有近似的觸感，其第一主成分為正值，第二主成分是很小的負(fù)值。因此，試料L10具有潮濕光滑的觸感，但“輕飄飄”的觸感比L1和L5稍差。第一主成分和第二主成分均為負(fù)值的試料L15，由于第一主成分是極小的負(fù)值，因而得到的評價是“欠缺輕飄飄感”和“有點(diǎn)干”的觸感。

圖5是包含空氣的第二主成分的因子得點(diǎn)平均值，與試料表面有毛羽感的第三主成分的因子得點(diǎn)平均值對比圖。構(gòu)成第三主成分“表面觸感心情”的評價項(xiàng)目，包含頭發(fā)產(chǎn)生的“毛羽立起”感，負(fù)值則表示毛羽立起的感覺。

表2 對寢具用織物觸感評價的因子分析

圖5 機(jī)洗對因子2和因子3得分的不同影響

有“輕快觸感心情”的第二主成分，隨著洗滌次數(shù)增加會由正值變?yōu)樨?fù)值，因而包含空氣的觸感——“輕飄飄”觸感逐漸減少。另一方面，隨著洗滌次數(shù)增加，有“表面觸感心情”的第三主成分會由負(fù)值向正值轉(zhuǎn)變。這是因?yàn)?，在洗滌過程中寢具用織物表面會產(chǎn)生細(xì)而柔軟的微細(xì)毛羽。隨著洗滌次數(shù)的增加，這種短細(xì)線的柔軟毛羽的存在變得更加明顯。

具體地講，第二主成分為正值、第三主成分為負(fù)值的試料L0和L1，由于試料表面光滑，因而是有“輕飄飄”觸感的試料；第二成分和第三成分是正值的試料，因?yàn)榫哂屑?xì)而柔軟的毛羽，因而是有“輕飄飄”觸感的試料。另一方面，第二主成分是負(fù)值、第三主成分是正值的試料L10和L15，因?yàn)樵嚵媳砻媸羌?xì)而柔軟的毛羽，因而是“輕飄飄”觸感欠缺的試料。

3.2 心情好的觸感

有關(guān)肌膚觸感舒適度評價得點(diǎn)出現(xiàn)率的順序見圖3。L0～L5的評價點(diǎn)在3點(diǎn)、L10和L15的評價點(diǎn)在2點(diǎn)的出現(xiàn)頻率非常高。由皮膚感覺產(chǎn)生的“心情好”等情感，過去是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)作出相對的評價，很容易受到個人偏好和價值觀、文化、環(huán)境的影響，所以容易產(chǎn)生大的偏差。把評價點(diǎn)為3和4作為“心情好”肌膚觸感的標(biāo)準(zhǔn)，由圖3得到“心情好”的肌膚觸感評價回答率為：L0（47%）、L1（56%）、L5（53%）、L10（44%）、L15（31%）。被試驗(yàn)者對試料肌膚觸感評價為“心情好”超過半數(shù)以上的是L1和L5，低于半數(shù)但對肌膚觸感給予較多“心情好”評價的試料依次是L0、L10和L15。

主成分中，第一主成分“光滑觸感心情”和第二主成分“輕快觸感心情”的觸感評價之和約為50%。對于由心情好的肌膚觸感認(rèn)識的試料L1和L5，第一主成分的因子得點(diǎn)均為正值，而心情好肌膚觸感認(rèn)識最低的試料L15，兩主成分的因子得點(diǎn)均為負(fù)值。試料L0的第一主成分因子得點(diǎn)為負(fù)值，第二主成分的因子得點(diǎn)為正值，兩個主成分的因子得點(diǎn)恰好與L0相反。試料L0肌膚觸感“心情好”的評價回答率比L10高，說明第二主成分因子得點(diǎn)的正負(fù)值比第一主成分因子得點(diǎn)的正負(fù)值對試料肌膚觸感的影響更大。

3.3 寢具用織物的肌膚觸感的力學(xué)特性和熱學(xué)/水分特性

與試料肌膚觸感“心情好”有強(qiáng)相關(guān)性的物性，是表示試料表面粗糙度的SMD值，二者呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)性（r＝-0.97，p＜0.01）。通過目測可以發(fā)現(xiàn)，洗滌后的試料表面會出現(xiàn)凹凸，即產(chǎn)生許多皺褶，正如在表1和圖1中看到的。而SMD值卻不受洗滌的影響。這是因?yàn)?，能夠產(chǎn)生“心情好”肌膚觸感的試料，由于其表面存在紗羅構(gòu)造，因而有效減輕了試料表面凹凸的下降。

與“心情好”肌膚觸感有強(qiáng)負(fù)相關(guān)性的物性是壓縮初期的柔軟度LC（r＝-0.84，p＝0.08）及低濕度環(huán)境的水分率WVA@35%（r＝-0.70，p＝0.19）。試料的LC不受洗滌的影響，為0.4（-）；家庭用毛毯的LC為0.5（-），因而毛毯比試料更易獲得初期壓縮柔軟的認(rèn)識。LC與“心情好”肌膚觸感的負(fù)相關(guān)傾向說明：試料的初期壓縮抵抗增加，就會更多地獲得“心情好”的肌膚觸感。

由表1看到，暴露于環(huán)境相對濕度35%RH下，洗滌次數(shù)并沒有造成試料水分率產(chǎn)生大的變化，試料L0和L15在35%RH下的水分率均在5%～6%。由于試料在低濕度環(huán)境下具有高吸濕性，因而很容易造成皮膚表面的干燥。暴露于相對濕度為30%的低濕度環(huán)境中時，由于皮膚表面的水分蒸發(fā)速度快，因而皮膚容易產(chǎn)生干燥感。因此，在相對濕度為30%的低濕度環(huán)境下的高水分率，必然會因干燥而產(chǎn)生不快感。進(jìn)而，“心情好”的肌膚觸感與環(huán)境相對濕度呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)性。

由以上討論知道，為了使試料獲得“心情好”的肌膚觸感，與其減輕洗滌時產(chǎn)生的皺褶，還不如降低紗羅表面的凹凸程度。為使試料在低濕度環(huán)境下保持低吸濕性，試料在壓縮初期的柔軟度也應(yīng)盡可能低些，這樣更容易獲得“心情好”的肌膚觸感。

3.4 肌膚觸感的要素

用手觸摸的方式作出觸感評價，是評價服裝穿著心情的有效手段。對于肌膚觸感好的布料，評價者以“光滑”、“柔軟”等表示觸感的特定形容詞進(jìn)行表達(dá)。對于本試料制成的寢具用織物所產(chǎn)生的“心情好”觸感，在討論觸感與感覺評價的13個項(xiàng)目的相關(guān)性時，感覺評價的13個項(xiàng)目絕對值在0.2～0.6之間，顯示出有明顯的正相關(guān)性或負(fù)相關(guān)性。為了從中總結(jié)出說明“心情好”的肌膚觸感，本研究對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行了重回歸分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在研究的范圍內(nèi)，表示“心情好”肌膚觸感的是光滑、柔軟、生硬3種感覺要素。以下是推算“心情好”肌膚觸感的公式（r＝0.70，決定系數(shù)＝0.50，p＜0.001）：

心情好的感觸＝0.34×光滑+0.33×柔軟-0.18×生硬度+1.21

為此，在考察用本試料制成的寢具用織物時，應(yīng)使用光滑、柔軟、生硬這三種要素。這三種要素對內(nèi)衣和襯衫同樣適用。

4. 結(jié)論

本研究探討了有“心情好”肌膚觸感認(rèn)識的寢具用織物的觸感與物性的關(guān)系，確認(rèn)光滑、柔軟、生硬3種感覺要素能夠形容“心情好”的肌膚觸感，從而賦予試料“心情好”的肌膚觸感特性。

岳霄 編譯自 日本《纖維消費(fèi)志》2013.6。