影响人体对服装舒适性的因素

安德鲁·布莱克·伯纳德

北卡罗莱纳州立大学研究生院提交的论文，部分满足理学硕士学位的要求

摘要

服装的舒适性是由一个主体通过身体和服装之间的机械相互作用所感受到的触觉来定义的。本研究探讨100%纯棉机织物之力学性质，其对经不同洗涤方法处理之衣物之穿着舒适感有显著影响。处理方法包括使用洗涤剂和软化剂的清洗方法，以及使用选定的淀粉应用的后处理。

处理后的织物样品最初是通过开发和制作由26名女性组成的手板进行评估的。用川端康成评价体系测定了样品的力学性能。比较每种治疗方法的手部评分和KES特性，发现两种治疗方法之间存在显著差异。受试者无法感知两种治疗方法之间的差异，在测试其他治疗方法后，选择一组样本进行磨损试验。九个双极描述符中的四个与总体手评级相关，包括粗糙/柔软、粗糙/平滑、沙质/光滑、刚性/柔性。

利用手试板的结果设计了一个完整的服装穿着测试。同样的面料也被用于制造不同尺寸的扣子衬衫，以适合29名女性的人体实验。在这个实验中，受试者进行了四次可控的动态运动，并在每次运动后对服装进行评分。活动二包括：穿上被试只需换上衣服的衣服；交叉手臂，被试交叉手臂，在台面上切换两个小重物的位置；脚趾接触，以一个连续的动作举起手臂；以及保龄球，在任天堂Wii系统上，受试者玩保龄球游戏，要求受试者用一只手臂做保龄球运动。

然后建立了服装动态穿着试验和川端康成测量的相关模型。所进行的动态运动类型对舒适度评分有显著影响。最后建立了力学性能与总体舒适度相关的描述模型。对于预测整体舒适性有重要意义的描述词是抓痒和僵硬，这些都包含在活动类型的模型中。力学性能几何粗糙度、摩擦系数和摩擦系数的平均偏差与刻划相关，力学性能剪切刚度与刻划刚度相关。在每项活动中都确定了感觉的位置，并将用于进一步的磨损测试，以测量动态性能。

委员会成员

传记

安德鲁·伯纳德出生在北卡罗来纳州的罗利。他于2003年秋季开始就读于北卡罗来纳州立大学。2007年春，他获得纺织工程理学学士学位，主修产品设计。2007年秋，他继续深造，攻读纺织工程科学硕士学位，主修统计学。在此期间，他学习了六西格玛、波多里奇准则、六西格玛设计、精益方法、实验设计、模拟、新产品开发和各种软件包。他的兴趣包括质量改进、产品开发和商业运营，他计划在纺织行业进行实践和研究。

致谢

我要感谢巴克博士、辛克斯博士和阿洛维博士在我整个研究过程中的指导和帮助以及在我的委员会中的服务。我还要感谢我的项目发起人史蒂夫·辛格尔顿和他在联合利华的同事们为我提供了这个项目以及他们的知识和支持。非常感谢盖尔利斯顿的想法，支持和许多专门的小时的帮助。最后，我要感谢我的家人和妻子在我多年的教育中给予我的持续支持和鼓励。

一。介绍

1.2面料手感和服装舒适度

织物手通常用于预测服装在生产和最终穿着之前的舒适度。织物手感的评价是纺织领域中一个重要而复杂的课题。研究人员一直在寻找更准确、更有效的方法来客观、主观地评价织物的手感。多年来，与机械性能和人类感知相关的研究取得了进展，但在用同样精确但更有效的仪器代替受试者测试方面，收效甚微。由于设备的变化，测量织物机械性能的设备已成为织物手感研究的一个关键领域织物评估的问题从定义织物手感和服装舒适度开始。织物手的定义自第一次被定义以来就一直在变化。皮尔斯将手描述为消费者的感知，这取决于时间、地点、季节、时尚和个人喜好等因素（皮尔斯，1930）。尽管皮尔斯所描述的因素对消费者的感知很重要，但他的定义并没有将触觉反应作为一个因素。许多其他早期的研究者也有类似的观点，但后来用机械性能定义织物手成为了整个领域的流行。Raheel和Liu将织物手定义为从触觉获得的纺织材料的综合主观评价。触觉感觉被描述为来自材料机械性能的物理刺激的结果（Raheel，1991）。川端康成在他的手评价标准化研究中采用了以下手的概念。川端康成的第一个概念类似于最近的定义，即国家个体通过机械相互作用的结果物理刺激来判断一个结构。川端康成还表示，手工判断的标准是基于材料的预期最终用途（川端康成s，1980）。产品的最终用途对受试者对材料力学性能的反应有很大影响。例如，与柔软性相关的性能在睡衣中可能比在防护服中重要得多。因此，在开始任何评估之前，受试者必须了解织物的最终用途。过去的研究表明，织物手与服装舒适度有着显著的相关性，通常用手的评价来预测服装的舒适度。

一些研究集中在评估材料用于预期最终用途时的舒适性。这意味着使用身体以外的区域的感觉进行评估，这增加了复杂性。穿着时，衣服与身体上的皮肤动态、持续地相互作用（Li&Wong，2006）。因此，力、压力、加速度和速度等因素是对材料特性的重要补充，如剪切、弯曲、压缩、拉伸和重量，这些特性已经描述了织物的手感。在材料最终使用时，了解这些特性对人体反应的影响（如果有的话），可以改进预测舒适度的方法。

就像织物手一样，随着时间的推移，感官舒适的定义也在不断发展。服装舒适性的主要方面包括热生理舒适性、感觉舒适性、身体运动舒适性和审美吸引力（Li&Wong，2006）。从织物的力学性能、表面性能、热湿传递性能等方面研究了服装穿着对人体舒适性的影响。主观舒适反应必须在受试者生理和心理反应的背景下进行解释。每个受试者的个人经历不同，因此他们的期望也不同，这对他们的反应有重大影响。服装设计、合身度和最终使用条件也会显著影响感知舒适度。当同时考虑所有变量时，目前最好的方法是测量总舒适度，以获得主观评价（Barker，2002）。

服装的物理机械触觉和压力舒适性的理论基础并不像服装的热湿舒适性那样发展。然而，研究主要集中在织物性能与各种触觉和压力感觉之间的关系上。从这些研究中发现，一组常见的触觉感觉，包括但不限于刺痛、瘙痒、僵硬、柔软、平滑、粗糙、抓挠、合身和压力，对服装舒适性具有重要意义（Li&Wong，2006）。大多数研究包括一种引起出汗和身体发热的身体活动。巴克尔等人对医院礼服进行了一项舒适性研究，获得了活动期和休息期的主观反应。研究发现，受试者在寒冷环境中很少活动时，能感觉到弯曲刚度、剪切刚度和表面粗糙度的质量。皮肤接触感觉和织物粘附的质量是在体力活动期间或在温暖潮湿的环境中感觉到的（Barker，2002）。

随着人们对高性能服装需求的增加，体内生理测量的研究越来越多。已开发出测量生理反应（如温度、湿度、皮肤压力、出汗率、皮肤湿度、皮肤血流、耗氧量和心率）的方法和设备（Li&Wong，2006）。人们对服装舒适性的生理反应进行了大量的研究，特别是对温度的研究为了开发通过测量织物性能来预测服装舒适性能方面的方法，人们进行了广泛的研究。Cardello等人。进行了一项研究，开发了预测军用服装舒适度的模型。这项研究产生了标准化方法和多元回归模型，后来在与其他服装的试穿中进行了测试（Cardello，2003）。

线性回归、神经网络和模糊逻辑等方法被用来预测人类的感知。最近预测织物舒适性的模型越来越成功。然而，需要更多的研究来解释舒适感的变化。Wong等人。最近进行了一项研究，使用传统统计、神经网络和模糊逻辑的混合模型来预测服装的感官舒适度。利用这三种方法的不同序列构建了几种不同的混合模型。研究确定了哪些模型是最好的预测因子，并表明混合模型可能比使用单一方法（如传统统计学）提供更好的预测模型（Wong，Li，&Yeung，2004）。

Wong等人。采用逐步回归的方法，利用摩擦系数、压缩能量、最大润湿半径和几何粗糙度来构造模型来预测总体舒适度。该模型得到的舒适度计算值与实验值的相关系数为.987。这种方法的缺点是为了减少自变量的数量，必须主观地选择织物的物理性能。此外，为了创建模型，必须使用属性和主题评级的平均值，这意味着单个响应信息将丢失。该方法操作简单，能够产生一个良好的舒适性偏好预测模型（Li&Wong，2006）。

1.3主观评价

由于个体感知和偏好的内在差异和多样性，对织物进行实验性主观评价既困难又费时。然而，在开发新面料和服装以及对这些材料进行化学处理时，应始终考虑消费者对面料手感和舒适度的看法。多年来，人们对主观评价方法和分析方法进行了大量的研究。研究人员已经建立了客观和主观数据之间有很强相关性的模型，但成功率有限。结果通常很难重复，不同研究和不同实验室之间的差异往往很大。影响人类感知的因素是无限的，这使得很难解释主观反应的所有变化。此外，变异的根本原因使得很难开发出所有研究人员都能采用的标准化方法。

1.3.1评委/受试者类型

在第二版“手部评估的标准化和分析”中，川端康成试图通过选择专家小组成员作为织物手部评估委员会的一部分来减少主观评估的变化（川端康成S，1980）。川端康成认为，虽然消费者是最重要的意见，但他们没有足够的经验来作出有关织物手的决定。然而，消费者确实会将他们的意见反馈给设计这种面料的生产商，这些专家对面料手工有更多的知识和经验。因此，“手部评估和标准化委员会”由织物工程和整理方面的专家组成，以便委员会能够利用专家意见更好地评估织物手部（Kawabata S，1980）。

消费者和专家对织物的词汇和体验各不相同。一些研究人员在进行分析时，既使用了专家判断，也使用了消费者判断，同时将评估分开。其他研究人员只使用受过训练的法官，如Matsuo等人的研究。手的测量方法（Matsuo T，1972）。法官类型的选择取决于所进行研究的目的和目标。专家判断可以很好地量化产品的感官质量，而基于消费者的判断可以决定产品的市场偏好。因此，由训练有素或专家评审的评估应与物理性质的测量进行比较，而消费者的可量化反应应与消费者偏好进行比较（Winakor，Kim和Wolins，1980）。

在试图减少法官回答的差异时，选择法官为仅男性、仅女性或男女都是一个讨论话题。在一项关于人们对服装舒适度感知的早期研究中，研究人员将区分重要值所需的面板成员数量定义为关键面板尺寸。他们在研究中发现，当男人和女人比较