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報 文
編布肌着 の客 観 的品質評価法 の開発
第1報
布特性値の測定
奈良女子大学家政学部
坂
口
晴
子
〃
〃
丹
羽
雅
子
京 都 大 学 工 学 部
川
端
季
雄
A Development in the Objective Measurement of the Quality of
Knitted Fabrics Used for Underwear
Part 1. Measurement of the Fabric-Characteristics
Haruko Sakaguchi*,
Masako Niwa* and Sueo Kawabata**
*Department of Clothing Science
, Nara Women's University, Nara
**Department of Polymer Chemistry
, Kyoto University, Kyoto
Abstract
The quality of the knitted fabrics used for underwear has been evaluated by means of hand judgement for a
long time by professional experts. In the series of this paper, the objective evaluation of this fabric quality is
developed by correlating the subjective quality judged by experts with some of measurable fabric
characteris-tics.
In the part 1, these fabric characteristics are selected and their measuring method are investigated. The
characteristics selected here are included in the two categories, fabric hand and the thermal/water transport
property of the fabric.
The fabric hands are those three primary hands expressed by hand values which are measured objectively,
KOSHI (stiffness), NUMERI (smoothness) and FUKURAMI (fullness and bulkiness) for the quality on the
condition that these fabrics are used in winter season. On the summer season condition, SHARI (crispness) is
applied instead of NUMERI on the winter condition. These hand values are obtained objectively on the basic
of fabric mechanical properties measured by KES-F system.
Suitable measurement conditions of these mechanical parameters for the underwear fabrics are investigated
firstly then the suitable equation translating these mechanical parameters into the primary hand values are
selected from the translation equations which have been developed for the other type of fabrics.
The thermal/water transport properties considered here are : qmax
(a measure of warm/cool feeling), Qw
(heat loss to air through fabric placed on a wet paper which simulates a wet skin), QD (the same measure as
Qw but the fabric is placed on a dry heat plate), K' (heat conductance), MR (equilibrium regain) and WA
(the maximum water content).
These characteristic values of 80 comercial samples are measured and it is confirmed that these
characteris-tic values well separate the fabrics of different quality.
(Received December 7, 1985)
摘
要
目 的 手触 りに よ って評価 され る肌着 用編 布 の品 質 を布 の風 合 い と物 理量 な どの特 性 値 を用 い て客 観評 価 す るため, い くつか の特性 値 を選 び,か つ それ らの特性値 の評価,測 定 法 を検 討 す る. 成 果 品質 と関連 づ け る布 の 特 性値 と して,布 の基 本風 合 い の客 観 評 価値 と熱 ・水 分 特 性 値 を選 ん だ.す な わ ち KOSHI,NUMERI,FUKURAMI,SHARIの 各基 本 風合 い値 と,布 の接 触冷 温感 に関係 す るqmax値,熱 コ ンダク タ ン ス値K',湿 潤 皮膚 モ デ ルか ら布 を通 して の熱 損 失Qw,そ の乾燥 時 の熱 損失QD,布 平衡 水 分 率MR,布 の保 水率WA で あ る.風 合 い値 は布 の力 学量 か らKES-Fシ ス テム で客観 評価 したが,肌 着用編 布 に適合 す るそ の測定 条件 を検 討 し,又, 力学 量 を風合 い値 に変換 す る適切 な変換 式 を これ まで 開発 され た式 の なかか ら選 別 した.以 上 の特性 値が 布 の性格 を弁別 す る能力 を持 つ こ とを実用 され てい る肌 着用 編 布集 団80点 を用 いて確 め た.(昭 和60年12月7日 受理) T3334
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1.緒 言 肌 着 は 毎 日 長 時 間 着 用 さ れ る必 需 品 の1つ で あ る だ けに,快 適 さが そ の 品 質 の 重 要 な 部 分 を 占 め て い る こ と は確 か で あ る.す な わ ち,外 衣 に比 較 す る と 肌 着 は 外 部 に露 出 しな い も の だ け に 強 度 を 除 け ば そ の快 適 性 が肌 着 の 性 能 又 は 品 質 と み な して よ い と考 え られ る. これ ま で,肌 着 用 編 布 の 上 記 の 意 味 の 品 質 に つ い て,そ の 解 析 は ほ と ん ど な く,そ の 品 質 が 製 造 関 係 者 の手 触 りに よ る一 種 の 風 合 い 判 断 に よ っ て な され て い る の が 現 状 で あ る. こ の 分 野 に 関 連 す る研 究 で はCellaneseとGillet の グ ル ー プ の 研 究1∼5)があ る.改 良 さ れ た 快 適 性 ポ リエ ス テ ル の 熱 的快 適 性 及 び 触 感 が 関 係 す る快 適 性 の 研 究 を ニ ッ ト上 衣 に つ い て 大 規 模 に行 っ て い る. 着 用 に よ る主 観 的 試 験 と客 観 的 物 理 試 験 と の 関 連 づ け が 検 討 さ れ た 結 果,ま だ 具 体 的 な 客 観 評 価 法 の 確 立 に は 至 っ て い な い.最 近 で はMundenに よ る肌 着 の快 適 性 に つ い て の 報 告6)も あ る が,こ れ も客 観 評 価 に は 至 っ て い な い.そ の ほ か 衣 服 の快 適 性 に 関 わ る布 の 熱 ・水 分 移 動 特 性 や そ の 測 定 の研 究 は こ れ ま で多 数 み られ る が7∼16),触感 の 因 子 の う ち最 も測 定 が難 しい の は 風 合 い で あ る と さ れ て い る5).そ し て,い ず れ も品 質 の 客 観 評 価 法 の確 立 に ま で至 る段 階 に ない. す で に,筆 者 らは風 合 い の 客 観 評 価 法 を 開 発 し て き て お り,そ の 数 値 に よ る 評 価 が 可 能 に な っ て い る17).さ ら に,熱 ・水 分 移 動 特 性 の 測 定 も 高 精 度 化 し,か つ 容 易 に な っ た18). 以 上 の 進 歩 を 踏 え て,肌 着 を対 象 に して 品 質 の 客 観 評価 を試 み る 。 本研 究 は,こ の 手 触 りに よ る 品 質 評 価 を 肌 着 の 製 造 関 係 の 熟 練 者 群 に よ っ て 行 い,そ の 結 果 を解 析 し, 布 の 物 理 量 と の 関 係 を 明 瞭 に す る と と も に,こ れ ら の 物 理量 を 用 い て 品 質 の 客 観 評 価 法 を得 る こ と を 目 的 とす る. 第1報 に お い て は,布 の 品 質 評 価 に 関 与 す る と考 え られ る 各 種 物 理 量 の 選 択 と計 測 条 件 に 関 して,肌 着 の使 用 条 件 や 手 触 り評 価 時 の布 の 変 形 な ど を基 礎 に して提 案 し,こ れ に よ っ て 現 在 実 用 され て い る布 地 間 の 品 質 の 差 を区 別 で き る こ と を 明 らか に し,第 2報 に お い て 手 触 りに よ る 品 質 評 価 結 果 を解 析 し, こ れ ら物 理 量 を結 ぶ 客 観 評 価 法 を確 立 す る. 2.品 質 に 関 係 す る 物 理 量 に つ い て 肌 着用 編 布 の 性 能 は,本 来 人 間 の 体 温 調 節 に 関 わ る 生 理 的 機 能 と肌 触 りの 両 面 か ら理 論 的 に解 明 さ れ る の が 理 想 で あ ろ う.し か し,両 者 と も人 間 の 生 理 機 能 や感 覚 が 関 わ る も の だ け に 理 論 的 解 明 は現 在 で は 困 難 で あ る.従 っ て 本 論 文 で は,現 在 な さ れ て い る手 触 り に よ る判 断 を基 に し,そ れ を 客 観 的 評 価 に 置 きか え る方 針 を と る.そ の た め 関 係 す る 物 理 量 と して,手 触 り判 断 時 に 布 に 加 え ら れ る 変 形 下 で の 布 の 力 学 的 性 質,そ れ に 布 の 熱 ・水 分 移 動 特 性 に 関 係 す る 物 理 量 に 限 定 した. 前 者 に つ い て は,直 接 に これ ら力 学 量 を 品 質 に 関 係 づ け な い で,こ れ ら力 学 量 か ら こ れ ま で 開 発 さ れ た 客 観 的 方 法 で 基 本 風 合 い を評 価 して,そ れ を 品 質 と関 連 づ け る特 性 値 と し た 。 こ れ は基 本 風 合 い が3 又 は4パ ラ メ ー タ に 絞 ら れ て お り,か つ 品 質 評 価 に 直 接 関 わ るパ ラ メ ー タで あ る こ と に よ る.後 者 の 熱 ・水 分 移 動 特 性 は 肌 着 の性 能 に 強 くか か わ る特 性 で あ り,又,予 備 実 験 で こ の 特 性 が 他 に 比 較 して 最 も手 触 り判 断 と強 い 相 関 を持 つ こ とが わ か っ た の で こ れ をパ ラ メ ー タ と した.熱 ・水 分 移 動 特 性 が 果 し て 手 触 りで 感 知 さ れ る か ど うか わ か ら な い 。 しか し 上 述 の 高 い 相 関 の 事 実 は 確 か に そ の 可 能 性 を 示 す. 間 接 的 に 経 験 か ら 風 合 い を通 して 感 知 し て い る の か,又 は皮 膚 か ら布 へ の 熱 移 動 を 皮 膚 が 捉 え て い る 可 能 性 も高 い.品 質 と 関 連 づ け るパ ラ メ ー タ と して, (1)基本 風 合 い値 (2)熱 ・水 分 移 動 特 性 に 大 別 す る.表 面 特 性 を 含 む 力 学 的 性 質 は, KES-F評 価 方 式19)を基 に し,(1)引 張 り,(2)曲 げ, (3)せん 断,(4)圧 縮,(5)表 面,(6)厚 さ,重 さ を 選 ん で 計 測 し,こ れ らか らす で に 開発 さ れ て い る客 観 的風 合 い 値 判 断 式 の い くつ か を組 合 せ て 基 本 風 合 い 値 を 求 め た.た だ し,肌 着 用 編 布 の 性 質 は外 衣 な ど の そ れ と大 幅 に 異 な る た め,測 定 条 件 の い くつ か につ い て 新 しい 適 切 な 測 定 条 件 を選 ん だ. 熱 ・水 分 移 動 特 性 は,こ れ も最 近 開 発 さ れ た サ ー モ ラ ボII18)を用 い,Wet法,Dry法 に よ る 空 中 へ の 熱 放 散 時 の 熱 損 失 値(保 温 性 に 関 係 す る量),接 触 時 の 熱 過 渡 流 ピ ー ク値qmax(温 冷 感 に 関 係 す る量), 布 地 の 面 に垂 直 方 向 の 熱 伝 導 率,熱 コ ン ダ ク タ ン ス な ど の 基 本 的 な 量 を 測 定 し た. 第2報 で 明 らか に な る が,以 上 の力 学 量 は風 合 い 値 の 評 価 に す べ て 使 わ れ る が,こ こで 検 討 す る熱 ・ 水 分 移 動 特 性 に は手 触 りに よる 品 質 評 価 との 相 関 点 検 に よ り淘 汰 さ れ,特 性 値 の 数 は最 終 的 に 減 少 して い る.最 終 的 に使 わ れ た も の に は後 述 す る表1に* 印 に よ っ て示 さ れ て い る. 引 張 り,曲 げ,せ ん 断,表 面 の 各 特 性 に つ い て は T34(論 文 集)Vol.39,No.3(1986) 35 ウ ェ ー ル 方 向,コ ー ス 方 向 別(又 は た て 糸,よ こ 糸 方 向 別)に 計 測 す る.肌 着 は 皮 膚 に 直 接 触 れ る裏 面 の 性 質 も表 面 と同 様 に重 要 と考 え ら れ,表 面 特性 と 接 触 冷 温 感 測 度 と し て のqmaxに つ い て は 表 裏 の 両 方 を 測 定 す る. 測 定 の 環 境 条 件 は20±2℃,65±2%RHの 標 準 状 態 とす る. 3.測 定 す る 特 性 値 と そ の 測 定 条 件 測 定 条 件 に つ い て ま と め た 表 を表1に 示 す.力 学 量 の 測 定 はKES-F方 式 の 外 衣 用 布 地 を対 象 と し た 風 合 い 計 量 の た め に設 定 さ れ た 高 感 度 条 件21)に基 本 的 に は従 う が,測 定 項 目 に よ っ て 変 更 が な さ れ て お り,こ れ ら の値 か ら基 本 風 合 い 値 が 付 表22)に示 す 力 学 量 ― 風 合 い 値 変 換 係 数 を用 い て 計 算 に よ っ て評 価 され た. 主 要 な特 性 値 の 測 定 条 件 設 定 の 根 拠 を 以 下 に 示 す. 3.1力 学 的 性 質 着 用 時 及 び手 触 り判 定 時 の布 に 生 じ る変 形 域 で の 特 性 を測 定 す る こ と を 第1条 件 に し,さ ら に各 特 性 値 が で き る だ け 試 料 間 の差 を大 き く隔 て る よ う な測 定 条 件 で あ る こ と を確 認 す る方 法 を と っ た. (1)引 張 特 性 Wm.Kirkら23)に よ る と,男 女 の 皮 膚 の 動 作 中 で の 最 も大 き な伸 長 変 形 は 各 部 位 と もほ と ん ど差 は な く,水 平 方 向 の 伸 び ひず み が50%,垂 直 方 向25%の 二 軸 伸 長 で あ る.水 平 方 向 の伸 び は体 の 周 囲 方 向 で 布 の コー ス 方 向 あ る い は よ こ糸 方 向 に相 当 し,着 心 地 に大 き な 影 響 を及 ぼ す. 着 用 時 の 布 の 引 張 変 形 は,以 上 の よ う に 一 般 に は 二 軸 変 形 で あ り,こ れ を考 慮 してKES-Fシ ス テ ム で は 一 軸 拘 束 二 軸 伸 長 方 式 の平 均 的 変 形 を採 用 す る.こ れ は,人 体 躯 幹 部 や 四肢 部 の 変 形 の代 表 的 変 形 様 式 と して 肌 着 に も適 切 で あ る と考 え られ る. 以 上 を 考 慮 して 最 大 伸 長 荷 重Fm=50gf/cmを 定 め た.こ の 最 大 荷 重50gf/cmの 計 測 は 皮 膚 に 接 し て 着 用 す る機 会 の多 い 婦 人 外 衣 用 薄 手 布(ワ ン ピ ー ス ド レ ス や ブ ラ ウ ス 地)の 風 合 い 計 測 に,「 高 感 度 条 件 」21)とし て 採 用 さ れ て い る測 定 条 件 と 一 致 し て い る.
Table 1 Measurement conditions for the mechanical and thermal/water
transport
properties for underwear knitted fabrics
* These characteristic values are selected for the fabric quality prediction as shown in the Part II of this series.
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(2)曲 げ特 性 人 体 を 包 む た わ み の 曲 率 に 関 し,外 衣 と肌 着 と の 間 に基 本 的 な 相 違 は な く,外 衣 用 布 地 に適 用 され て い るKES-F方 式 の 曲 げ 変 形 特 性 の 標 準 計 測 条 件17) を その ま ま採 用 し て い る.す な わ ち最 大 曲 率 ±2.5 cm-1の 等 速 曲 げ と回 復 過 程 を 測 定 す る. (3)せ ん 断 特 性 せ ん断 特 性 は 布 に 一定 張 力 を加 えて 測 定 す るが, そ の張 力 は布 地 の 伸 び特 性 を考 慮 して5gf/cmが 適 切 で あ る.し か し こ の 場 合,せ ん 断 角 が φ=4° 以 上 に な る とバ ック リ ング が 生 じや す い た め 最 大 せ ん 断 角 φmax=±4° と す る.こ の 範 囲 で は 図1の よ う にFS=Gφ ±HGの 関 係 が 成 立 す る.こ こ で,Fs はせ ん 断 荷 重,Gは せ ん 断 剛 性,HGは せ ん 断 力 FSの ヒ ス テ リ シ ス 幅 で あ る.従 っ て 標 準 計 測 条 件 の φ=5° に お け る ヒ ス テ リ シ ス 幅2HG5が 省 略 で き る. (4)圧 縮 特 性 手触 り で評 価 す る 場 合,8∼15gf/cm2の 圧 力 範 囲 で 指 が 布 を 押 え る こ と が わ か っ た の で24),最 大 圧 力Pmを10gf/cm2と す る 薄 地 用 高 感 度 条 件21)を適 用 して い る.標 準 計 測 条 件17)の最 大 圧 力50gf/cm2 と比較 す る と布 間 の 弁 別 能 力 は 高 く な る. (5)表 面 特 性 表 面 の 摩 擦 特 性 や 表 面 粗 さ の 測 定 に お い て KES-F標 準 計 測 条 件17)では 試 料 張 力 を20gf/cmに と って い る.し か し編 布 を主 体 と した 肌 着 の 場 合, む しろ こ の張 力 で は異 常 に 伸 び す ぎ,着 用 時 の伸 長 状 態 を こ え る の で,通 常 の 着 用 時 の 適 正 胸 囲 寸 法 を 比 較 して 着 用 中 の伸 び を 求 め,肌 着 用 布 地 の 平 均 的 な伸 長 特 性 か ら そ の 張 力 を 求 め る と約5gf/cmと な る.本 実 験 条 件 と し て試 料 張 力 を5gf/cmが 着 用 状 態 に近 似 した 伸 長状 態 を与 え る もの と して 採 用 し て い る. 表面 粗 さ と して の 厚 み 変 動 を測 定 す る と き の接 触 子 に加 え る試 料 圧 力 は 肌 着 用 布 地 の圧 縮 変 形 の 柔 ら か さ か ら5gfと し て い る.又,計 測 中 の 布 張 力 に よ る 試 料 の ク リ ー プ 変 形 を防 ぐ た め5gf/cmの 張 力 下 で5cm×20cm試 料 の 測 定 面 の 裏 側 に ガ ム テ ー プ で 補 強 し,表 面 特 性 を測 定 す る. (6)布 の厚 さ と重 さ KES-F標 準 計 測 条 件17)と同 じ0.5gf/cm2の 圧 力 下 で の厚 さ と標 準 状 態 で の 単 位 面 積 当 りの 重 量 を測 定 す る. 以 上 の 各 測 定 条 件 は 多 くの 試 行 か ら定 め た もの で,こ れ らの 測 定 値 は 後 述 す る よ うに 風 合 い 値 へ の 変 換 に用 い られ る. 3.2熱 移 動 特 性 (1)熱 伝 導 特 性 皮 膚 に 接 し た と き の 冷 温 感 の 測 度 と して のqmax20) と熱 伝 導 率Kと 熱 コ ン ダ ク タ ン スK'を 測 定 す る が,こ れ らの 計 測 値 は測 定 時 の 試 料 と 熱 板 と の接 触 圧 に 依 存 す る.接 触 圧 を4.5∼12.5gf/cm2の 範 囲 で5段 階 に 変 え た と きのqmax,K,K'の 測 定 値 を 調 べ て,5gf/cm2を 用 い る と試 料 間 の 差 を 明 瞭 に 弁 別 す る こ とが わ か っ た. 布 の 熱 伝 導 性 に 関 して は 布 の 熱 伝 導 率Kよ りも む し ろ 熱 コ ン ダ ク タ ンスK'(=K/T)が よ り実 用 的 な デ ー タ を 与 え る よ う に 思 わ れ る.こ こでTは 布 の 厚 さ で あ る.そ こ で肌 着 の 保 温 性 と い う観 点 か ら熱 コ ン ダ ク タ ン スK'を 熱 伝 導 特 性 の パ ラ メ ー タ とす る. (2)熱 遮 断 特 性(保 温 性) 図2の よ う に 熱 板 上 に試 料 を置 き,熱 板 か ら布 をFig. 1 A typical shear property of underwear knitted fabrics
Fig. 2 Two methods for the measurement of heat dissipation from a heat plate to air T36
(論 文 集)Vol.39,No.3(1986) 37 通 して 空 中 へ 放 熱 す る損 失 熱 を測 定 す る が,熱 板 温 度 は 人 体 の 皮 膚 温 と等 し く して い る.熱 損 失 は こ の 温 度 と室 温 と の 差 △Tに ほ ぼ 比 例 す る が,こ こ で は 測 定 の 精 度 が 上 る △T=10℃ を選 ん で い る.又, 無 風 時 は デ ー タ を 乱 す の で 風 洞 内 で 風 速10cm/sを 布 上 面 に 向 け て 降 下 させ,試 料 に垂 直 に あ て た.風 速 は 布 上10cmに お け る風 速 とす る.サ ー モ ラ ボ IIで は こ の 空 気 は試 料 上 面 左 右 の 空 気 出 口 か ら外 に 出 る設 計 が な され て い る.こ の風 速 は衣 服 最 内 の 微 少 空 間 風 速25)とも合 致 し て い る.
こ の 測 定 に はDry法 とWet法 が あ る18).Dry法
は 図2の よ う に 乾 燥 条 件 で の 測 定 で あ る が,Wet 法 は 熱 板 の 上 に 含 水 率200%の 〓 紙 を 置 き,そ の 上 に 布 を 置 く方 式 を取 り,水 分 の 移 動 に よ る熱 損 失 も 測 定 す る.両 方 法 と も ΔTと 損 失 熱 に は 比 例 関 係 が 認 め ら れ る.測 定 時 の 空 気 の 温 度 は20℃,関 係 湿 度 は65%と す る. 3.3水 分 の 吸 収 特 性 絶 乾 重 量 を 測 定 後,20℃,65%RHに 調 湿 し た 試 料 の 重 量 測 定 に よ り気 相 水 分 の 吸 収 特 性 と して 平 衡 水 分 率 を 求 め る.又,最 大 吸 水 率 に 相 当 す る保 水 率 と し て,30℃ の蒸 留 水 中 に30min試 料 を 浸 漬 後 10sec風 乾 し た もの の 吸 水 水 分 率 を測 定 す る. 4.特 性 値 母 集 団 の 確 定 肌 着 用 編 布 の 母 集 団 を確 定 す る た め,収 集 試 料 の 各 特 性 値 分 布 を計 測 した. 4.1試 料 群 の 収 集 現 在 実 用 され て い る肌 着 の 物 性 の 全 容 を捉 え る た め,か た よ りな く現 在 市 販 の 肌 着 用 編 布 を収 集 し た. 試 料 の 詳 細 を表2に 示 し て い る.綿100%布 地 が60% を占 め,又,編 布 が96%で,組 織 は1×1リ ブ,イ ン ター ロ ッ クが 多 い.織 布 も一 部 夏 用 の ク レ ー プ と して 含 ん で い る.た だ し体 型 を整 え る こ と を 目的 と した フ ァ ウ ンデ ー シ ョ ン用 布 地 は 含 ま な い. 4.2風 合 い 値 の 特 性 値 分 布 外 衣 用 布 地 の 基 本 風 合 い は"こ し","ぬ め り","ふ く らみ"の3つ が 冬 用 布 地 の 基 本 風 合 い と して 重 要 で あ る こ とが 明 らか に さ れ て い る17).夏 用 に つ い て は"こ し","し ゃ り","ふ く らみ","は り"が あ る. 肌 着 に つ い て は こ う した 基 本 風 合 い に あ た る も の は まだ 標 準 化 さ れ て い な い し,こ う し た常 用 され る風 合 い 表 現 も定 か で な い.し か し,外 衣 用 布 地 の 手 触 り感 触 に 重 要 視 さ れ る感 触 は肌 着 に も基 本 的 に あ て は ま る もの と考 え られ る. こ う し た基 本 風 合 い 値 は,す で に い くつ か の 力 学 量 ― 基 本 風 合 い 値 変 換 式 が 開 発 さ れ て い る の で,そ の 式 を用 い る の が よ い と思 わ れ るが ,肌 着用編 布 の 力 学 的 性 質 の 分 布 は 外 衣 用 布 の そ れ と 大 き く 異 な り,母 集 団 の 異 な る布 地 群 に属 す る の で,そ の 母 集 団 で 正 視 化 さ れ た 力 学 量 を外 衣 用 布 の正 視 化 さ れ た 変 換 式 に導 入 す る 方 法 を と っ た. こ の た め に,肌 着 用 編 布 群 の 各 力 学 量 の 母 集 団 に お け る平 均 値,標 準 偏 差 が 必 要 で あ る.肌 着 用 編 布 試 料80種 の 力 学 量 に つ い て,そ れ ぞ れ の 平 均 値Xi, 標 準 偏 差 σi,最 大 値,最 小 値 を表3に 示 す.添 字1 は ウ ェ ー ル 方 向 又 は た て 糸 方 向,添 字2は コ ー ス方 向 ま た は よ こ糸 方 向 を示 し,添 字fは 布 の 表 側,b
Table 2 Samples, collected from commercial
fabrics (Number of samples ; N=80)
Table 3 Mean values, standard devia-tions, the minimum and the maximum values of mechanical values of the samples
-1;Wale direction
, -2;Course directionf
;Face side of specimen, b;Back side of specimen
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は 布 の 裏 側 を 示 して い る. これ らの 力 学 量 の う ち 風 合 い値 へ の 変 換 に用 い ら れ る もの を表4(右)に ま と め て い る.こ の 場 合 は ウ ェ ー ル,コ ー ス 方 向 の 平 均 特 性 を 用 い,か つ 一 部 の 特 性 値 を対 数 変 換 して い る.こ れ は 特 性 値 の 分 布 を 平 均 値 の まわ り に な るべ く対 象 型 の 分 布 に す る た め の 手 段 で あ る. 基 本 風 合 い 値(HV)へ の 変 換 は 次 式 に よ っ て い る.(1)
こ こで, Xi;i番 目 の 力 学 量 X;Xiの 平 均 値 σ1;Xiの 標 準 偏 差 C0,C1;定 数 た だ し,表4(右)に 示 す よ う に一 部 の 力 学 量Xiに つ い て は対 数 値 を用 い る. 前 述 の よ う に,Co,Ciを こ れ ま で 開 発 され て い る い くつ か の 式 の そ れ を用 い,Xi,σiに は 表4の 肌 着 群 の そ れ を 用 い る こ と に してHVを 計 算 し た. 求 め た 基 本 風 合 い は次 の 通 りで あ る. 冬 用 の 用 途 に つ い て, KOSHI (こ し) NUMERI (ぬめ り) FUKURAMI (ふ く らみ) 夏用 の 用 途 に つ い て, KOSHI (こ し) SHARI (し ゃ り) FUKURAMI (ふ く らみ) 外 衣 用 布 地 に あ るHARIは 肌 着 で は 除 外 し た. 以 上 の 計 算 式 は,こ れ ま で い くつ か の種 類 の布 群 に つ い て 開 発 され て い る が,ど の 式 が 適 切 で あ るか を 検 討 し た.選 定 の 基 準 と し て,各 試 料 のHVを で き る だ け大 き く分 布 させ る式,す な わ ち 全 試 料 の 計 算HVの 分 散 を最 大 に す る式 を選 ん だ. 表5に80点 の 試 料 の基 本 風 合 い 計 算 値 の 標 準 偏 差 と変 動 率 を示 して い る.又,図3にKN101式26,17)の Table 4 The mean value of wale and course directional values for eachmecha-nical property used for translating mechanical values into primary hand value. This table shows the average values. For translation, some of mechanical characteristic values are used in their logalism value and normalized by the mean and the standard deviation shown in the right hand block in this table
Table 5 Distribution of primary hand values of the underwear fabrics samples calculated by the different translation-equations of the
u nd lerwear fabric quality
(論 文 集)Vol.39,No.3(1986) 39 結 果 に対 して 選 ば れ た 式 に よ るHV値 の 分 布 を示 して い る が,そ れ は"NUMERI"を 除 け ばHV1 ∼10ま で 広 く ひ ろ が る . 最 終 的 に選 ば れ た 式 は, "KOSHI" "NUMERI" "FUKURAMI" 外 衣 用 編 布 の た め の 変 換 式 KN40127)を 改 良 し た KN402-KT22) "SHARI"•\ ド レ ス シ ャ ツ 地 の た め の 変 換 式 KN202DS28) で あ る.選 ば れ た 基 本 風 合 い値 変 換 式 の 係 数Co, Ciは 付 表 に 示 し て い る.肌 着 用 編 布 の 風 合 い は 外 衣 用 編 布 の そ れ と,"SHARI"は 綿 が 主 体 の 直 接 肌 に触 れ て 着 用 す る部 分 の 多 い ド レ ス シ ャツ 地 の 風 合 い 変 換 式 が 適 用 さ れ る こ と は興 味 深 い. 試 料80点 の これ ら風 合 い特 性 値(基 本 風 合 い 値) を表6に 示 す.こ れ ら は 次 報 に お い て 布 の 品 質 と関 連 づ け られ る特 性 値 と な る.
Fig. 3 Distribution of primary hand value calcu-lated by eq. KN 402-KT, KN 202-DS and KN 101 for each of four primary hands
Fig. 4 Properties of the samples of higher quality. The average values of N=8 and N=10 samples for winter and summer use respec-tively are shown
Table 6 Primary hands
selected for the
objective
measurement
of the
underwear fabric quality
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4.3熱 ・水 分 特 性 の 特 性 値 分 布 同 じ試 料 に つ い て,標 記 特 性 値 分 布 を 表7に 示 す. 以 上 の 各 特 性 値 は そ れ ぞ れ 平 均 値,標 準 偏 差 で 規 格 化 され,品 質 の客 観 評 価 に 用 い られ る が,上 記 の 表 中*印 の もの 以 外 は 次 報 で 述 べ る よ う に 品 質 との 相 関 が低 く,こ の た め 使 用 さ れ な い. 5.考 察 以 上 の 特 性 値 が 的 確 に 布 の 判 別 を す る か ど うか が 大 切 で あ る が,い くつ か の 試 み を行 っ た.図4は 冬 用 の 肌着 と して 良 い 品 質 と み な さ れ た8点 の 平 均 特 性 値 と,夏 用 と して 良 い 品 質 とみ な さ れ た10点 の 平 均 値 をプ ロ ッ ト して い る が,両 群 の特 性 値 の 特 徴 が 明 らか に 捉 え ら れ る.冬 用,夏 用 と して 各 々 品 質 の よ くな い とみ な され た試 料 群 と 図4の 良 い とみ な さ れ た 試料 群 との 間 の 分 別 の 良 好 な こ と は 次 報 で 詳 述 す る.こ れ は 品 質 の 客 観 評 価 法 と して 本 報 で 取 上 げ た 特 性 値 が 妥 当 で あ る こ と か ら説 明 さ れ る.図 は表 4,6,7の 各 特 性 値 の平 均 値Xiと 標 準 偏 差 σiを 用 い て 規 格 化 し た デ ー タチ ャー トで あ る. 又,80種 の 試 料 群 か ら繊 維 素 材,編 布 組 織 の違 う 肌 着 用 編 布 を取 出 しそ の特 性 値 の 相 違 を 図5,6に 示 して い るが,や は り これ ら も よ く分 別 さ れ て い る. 特 に,風 合 い 値 及 び 熱 ・水 分 移 動 特 性 の 特 徴 が 的 確 に抽 出 で き,高 品 質 の 布 の 設 計 の 指 針 を 得 る の に 適 切 と考 え られ る. こ う し た 感 度 の 高 い 判 別 は,こ の 種 類 の 布 地 で は こ れ まで 組 織 的 に行 わ れ て い な か った と思 わ れ る. 図4,5,6か ら,表 面 特 性 と して 布 の 表 裏 の特 性 分 布 が 近 似 す る こ と や肌 着 用 編 布 の 大 半 を 占 め る 1×1リ ブ や イ ン タ ー ロ ッ ク な ど は そ の 構 造 か ら表 裏 の 特 性 差 の ほ と ん ど な い こ と な どか ら,又,手 触 り評 価 は 主 に 表 側 で な さ れ る こ と か ら表 側 の特 性 を 取 上 る こ と とす る. 6.結 語 肌 着 の 品 質 の 客 観 評 価 に 用 い ら れ る 布 地 特 性 値 の 選 別 を行 い,そ れ ぞ れ の 測 定,評 価 方 法,条 件 を検 討 し た.そ の 結 果, 基 本 風 合 い値;"KOSHI", "NUMERI", "FUKURAMI" , "SHARI" 熱 ・水 分 特 性 値;接 触 温 冷 感 測 度qmax*,熱 コTable 7 Mean values, standard deviations, the
mini-mum and the maximini-mum values of thermal/
water transport
properties of the
under-wear fabric samples
* These characteristic values are selected for the fabric quality prediction as shown in the Part II in this series.
Fig. 5 Properties of underwear fabrics made of different fibre compositions
(論 文 集)Vol.39,No.3(1986) 41 ン ダ ク タ ン スK'*,Dry熱 損 失QD,Wet熱 損 失Qw*, 平 衡 水 分 率MR,保 水 率 WA (*が 次 報 で 取 上 げ ら れ る 特 性 値 と な り数 が し ぼ ら れ る) を選 ん だ.風 合 い 値 はKES-F方 式 の 標 準 測 定 に基 づ い て 力 学 量 よ り客 観 的 に 評 価 した が,肌 着 用 編 布 の性 質 に 適 合 させ る た め に 測 定 条 件 を い くつ か 変 更 し,適 切 な条 件 を求 め た.基 本 風 合 い値 を評 価 す る 力 学 量 ― 風 合 い 値 変 換 式(KN403-KTU式 と 名 付 け る)も こ れ ま で 開発 され た 多 くの 式 か ら最 適 な式 と して 外 衣 用 編 布 に適 用 さ れ るKN402-KT式 及 び "SHARI"に は ド レ ス シ ャ ツ 地 に 適 用 さ れ るKN 202DS式 を見 出 した. 以 上 の 特 性 値 は,こ れ まで で きな か っ た 肌 着 用 編 布 の 性 格 を分 別 す る能 力 を持 つ こ と を確 認 し た.次 報 に お い て,こ れ ら の 特 性 値 は 品 質 の分 析 と客 観 的 品 質 判 断 に用 い られ る. な お,本 研 究 の 一 部 は,日 本 繊 維 機 械 学 会 第14回 繊 維 工 学 研 究 討 論 会 並 び に 第3回 日豪 合 同 シ ンポ ジ ウ ム に お い て 発 表 した.
文
献
1) H. N. Yoon and A. Buckley ; Text. Res. J., 54, 289 (1984)
2) H. N. Yoon, L. C. Sawyer and A. Buckley ; Text. Res. J.,
54, 357 (1984)
3) R. N. DeMartino, H. N. Yoon, A. Buckley, C. V. Evins, R.
B. Averell, W. W. Jackson, D. C. Schulitz, C. L. Becker H.
E. Booker and N. R. S. Hollies ; Text. Res. J., 54, 447
(1984)
4) N. R. S. Hollies, R. N. DeMartino, H. N. Yoon, A.
Buck-ley, C. L. Becker and W. Jackson ; Text. Res. J., 54, 544
(1984)
5) R. N. DeMartino, H. N. Yoon and A. Buckley, Text. Res.
J., 54, 602 (1984)
6) D. L. Munden ; Abstruct of the 3rd Japan-Australia
Sym-posium, The Text. Mach. Soc. of Japan, p.12 (1985)
7) D. A. Watkins and K. Slater ; J. Text. Inst., 72, 11 (1981)
8) P. R. Harnett and P. N. Mehta ; Text. Res. J., 54, 471
(1984)
9) I. M. Stuart and E. F. Denby ; Text. Res. J., 53, 655
(1983)
10) H. B. Hardy, J. W. Ballon ,and O. C. Wetmore ; Text. Res. J., 23, 1 (1953)
11) F. W. Behmann, E. Heerd•Eu and H. J. Heinrichs ; Mell. Textilber., 41, 226 (1960)
12) J. H. Mecheels ; Text. Res. J., 36, 375 (1966)
13) D. M. Scheurell, S. M. Spivak and N. R. S. Hollies ; Text. Res. J., 55, 394 (1985)
14)原 田,土 田,内 山;繊 機 誌,35,P203(1982)
15) M. M. Adler and W. K. Walsh ; Text. Res. J., 54, 334 (1984)
Fig. 6 Properties of underwear fabrics having different knitted structures
繊 維 機 械 学 会 誌
16) B. Farnwarth and P. A. Dolhan ; Text. Res. J., 55, 627 (1985)• 17) 川 端 季 雄;風 合 い 評 価 の 標 準 化 と 解 析,第2版,日 本 繊 維 機 械 学 会(1980) 18) 川 端 季 雄;繊 機 誌,37,T130(1984) 19) 川 端 季 雄;繊 機 誌,26,P721(1973) 20) 米 田,川 端;繊 機 誌,34,T183,T199,T249(1981) 21) 川 端,丹 羽;繊 機 誌,37,T113(1984) 22) 瀬 戸,坂 口,丹 羽,川 端;未 発 表
23) Wm. Kirk, Jr., and S. M. Ibraham ; Text. Res. J., 36, 37
(1966) 24) 松 平,川 端,丹 羽;繊 機 誌,37,T49(1984) 25) 田 多 井 吉 之 介;被 服 材 料 学 ・被 服 機 構 学 ・被 服 衛 生 学, 光 生 館,p.282(1981) 26) 川 端,丹 羽;繊 機 誌,33,P164(1980) 27) 丹 羽,藤 原;繊 機 学 会HESC Tech.Rep.,No.28.No.33 (1975) 28) 丹 羽,瀬 戸,松 平,川 端;第12回 繊 維 工 学 研 究 討 論 会 要 旨 集,繊 機 学 会,p.19(1983)
(a) Xi, Xi, ƒÐ, table (b) Ci table
Appendix Constant parameters of equation for translating mechanical values into primary hand values for underwear fabrics (KN 403-KTU)
