织物紫外线防护系数测量方法及测量系统

摘要

本发明涉及一种织物紫外线防护系数测量方法及测量系统，该方法包括S1、检测已有织物的参数与紫外线防护系数，建立数据库；S2、选择数据库中的参数，拟合出选择的参数与紫外线防护系数的关系；S3、输入新的参数数值，得到织物紫外线防护系数。实施本发明，无需对研发方案中的产品进行实际的生产就可以测算出产品的紫外防护能力，无需将样品实际生产出来，节约了研发的时间。

说明书

技术领域

本发明涉及纺织物技术，更具体地说，涉及一种织物紫外线防护系数测 量方法及测量系统。

背景技术

在现有的纺织工业中，为了让纺织物料达到理想的紫外防护系数，在生 产前往往需要控制所有影响到紫外穿透率的织物参数。但是现在的产业上一 直缺乏关于这些参数如何影响织物的紫外防护能力的研究，为了得知一个具 体生产方案的产品防护能力，只能够生产出小样品送去测试。由于这种方式 必须将样品制造出来，测量的效率过低，无法快速的得到具体方案的紫外防 护能力。

发明内容

本发明的目的是，针对现有的织物的紫外线防护性能只能通过生产出样 品进行实际测试，导致测量效率过低的缺陷，提供一种织物紫外线防护系数 测量方法及测量系统，以解决上述问题。

本发明解决上述问题的方案是，提供一种织物紫外线防护系数测量方法， 包括以下的步骤：

S1、检测已有织物的参数与紫外线防护系数，建立数据库；

S2、选择数据库中的参数，拟合出选择的参数与紫外线防护系数的关系；

S3、输入新的参数数值，得到织物紫外线防护系数。

本发明的织物紫外线防护系数测量方法，其中步骤S1的参数包括：紧密 度、厚度、重量、纱支、纤维类型、明亮度、水平度、透气性、线步密度、 紧密度、洗涤周期、纱线张力、纱线强度、纱线组合、水蒸气渗透率和色值 差；色值差包括红绿色差和蓝黄色差。

本发明的织物紫外线防护系数测量方法，其中步骤S2的拟合方法为二叉 树拟合法。

本发明的织物紫外线防护系数测量方法，步骤S2中，选择的参数为重量、 厚度、线步密度、紧密度和洗涤周期，紫外线防护系数为：

紫外线防护系数=-26.215+0.095×重量+5.010×厚度+0.005×线步密度 +7.681×紧密度+0.365×洗涤周期。

本发明的织物紫外线防护系数测量方法，步骤S2中，选择的参数为纱线 张力、纱线强度、纱线组合、水蒸气渗透率，紫外线防护系数为：

紫外线防护系数=6.735-0.053×纱线张力+0.216×纱线强度+0.610×纱 线组合-1.125×水蒸气渗透率。

本发明的织物紫外线防护系数测量方法，步骤S2中，选择的参数为明亮 度、红绿色差、蓝黄色差、重量、厚度、水平度和透气性，紫外线防护系数 为：

紫外线防护系数=-184.293-2.934×明亮度+0.156红绿色差+0.923×蓝 黄色差+1.444×重量+217.171×厚度+1.693×水平度+50.47×透气性。

本发明还提供一种织物紫外线防护系数测量系统，包括：

数据库，用于记录已有织物的参数与紫外线防护系数；

与数据库连接的拟合组件，用于选择数据库中的参数，拟合出选择的参 数与紫外线防护系数的关系；

与拟合器连接的计算组件，用于输入新的参数数值，得到织物紫外线防 护系数。

本发明的织物紫外线防护系数测量系统，其中数据库中的参数包括：紧 密度、厚度、重量、纱支、纤维类型、明亮度、水平度、透气性、线步密度、 紧密度、洗涤周期、纱线张力、纱线强度、纱线组合、水蒸气渗透率和色值 差；色值差包括红绿色差和蓝黄色差。

本发明的织物紫外线防护系数测量系统，其中拟合器的拟合方法为二叉 树拟合法。

本发明的织物紫外线防护系数测量系统，拟合器选择的参数为重量、厚 度、线步密度、紧密度和洗涤周期，紫外线防护系数为：

紫外线防护系数=-26.215+0.095×重量+5.010×厚度+0.005×线步密度 +7.681×紧密度+0.365×洗涤周期。

本发明的织物紫外线防护系数测量系统，拟合器选择的参数为纱线张力、 纱线强度、纱线组合、水蒸气渗透率，紫外线防护系数为：

紫外线防护系数=6.735-0.053×纱线张力+0.216×纱线强度+0.610×纱 线组合-1.125×水蒸气渗透率。

本发明的织物紫外线防护系数测量系统，拟合器选择的参数为明亮度、 红绿色差、蓝黄色差、重量、厚度、水平度和透气性，紫外线防护系数为：

紫外线防护系数=-184.293-2.934×明亮度+0.156红绿色差+0.923×蓝 黄色差+1.444×重量+217.171×厚度+1.693×水平度+50.47×透气性。

实施本发明的织物紫外线防护系数测量方法以及测量系统，无需对研发 方案中的产品进行实际的生产就可以测算出产品的紫外防护能力，无需将样 品实际生产出来，节约了研发的时间。

附图说明

以下结合附图对本发明进行说明，其中：

图1为本发明织物紫外线防护系数测量方法一则优选实施例的流程图；

图2为图1实施例中步骤S2的流程图；

图3为本发明织物紫外线防护系数测量系统的一则优选实施例的结构示 意图；

图4为图3实施例中计算组件的界面图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

如图1为本发明织物紫外线防护系数测量方法的流程图。在本发明的开 始的时候，首先需要建立现有纺织物的数据库。在步骤S1，通过现有的测量 技术或者是进行过的实验，将每个样品的各个参数以及每个样品对应的紫外 防护系数记录到数据库中，作为后续步骤的拟合基础。这些样品的参数可以 在以下的参数中进行选择：紧密度、厚度、重量、纱支、纤维类型、明亮度、 水平度、透气性、线步密度、紧密度、洗涤周期、纱线张力、纱线强度、纱 线组合、水蒸气渗透率和色值差；色值差包括红绿色差和蓝黄色差。

其中，紧密度K定义如下：

$K=\frac{\sqrt{\mathrm{tex}}}{l};$

其中，tex是纱线密度，以克每公里为单位，l为线圈长度，以毫米为单 位。

厚度是指样品在垂直于入光方向上的距离，以毫米为单位；重量是指样 品单位面积的重量，以克每平方米为单位；纱支是指纱线的密度，以NE为单 位；纤维类型为样品的材料组成，例如在本发明中选用了100%精梳棉（CH）、 100%精梳棉ESTex（MCG）、100%精梳棉Supima棉花（F）和100%精梳Supima 棉ESTex（MF_LT），并在后续的拟合过程中用数字0、1、2、3分别替代；明 亮度和色值差均采用标准颜色测定中的检测方案。

然后在步骤S2中，选择若干个本次拟合所需要的参数，在实际的进行拟 合的时候可以选着上述的若干个参数进行拟合，以便拟合出选定参数与紫外 防护系数之间的关系。

然后在步骤S3，将拟合出来的参数与紫外防护系数之间的关系代入新拟 定的方案，从而得出新方案中的紫外防护系数。整个测算的过程并不需要将 涉及到的新方案的产品生产出来，从而提高了生产的效率。

在本发明中，步骤S2中采用了二叉树拟合方法（Binary Space  Partitioning,BSP）来获得选定参数与紫外线防护系数之间的关系。具体如 下：

S21、建立一个N维的寻址空间（Search Space，SS），对应选定的N个 参数，用X={x1,x2,…xn}在表示，用y=f（X）表示紫外防护系数；那么对应 每一个样品的参数可以表示成Xi={xi1,xi2,…xin};每一个产品对应的紫外 防护系数为yi=f(Xi)。

S22、当所有的样品参数以及对应的紫外防护系数被保存到数据库中时， 就形成一个原始高维度响应平面，即BSP树。在SS中选定一个区域Ri，Ri 属于Xi，再将Xi对应的yi储存到Ri中。这个Ri区域是在SS中的一个高维 度立方体。

S23、由于BSP树会被数据的储存顺序所影响，例如X1,X2,X3的储存顺 序和会与X3，X1，X2的储存顺序产生不同的结果，依据这个原理，建立3个 数据树：TreeA、TreeB、TreeC；分别代表所有数据、全数据的一半并随机排 列、剩余的一半数据。

S24、若我们要建立一个关于待求参数Xe与对应紫外防护系数ye之间的 关系，则在3个数据树中分别找到对应的Xe所对应的区域：Ra、Rb、Rc。然 后计算在Ra、Rb、Rc内Xe和Xi的距离，da、db和dc；

则Xe所对应的ye为：

ye＝wa×yia+wb×yib+wc×yic

其中：

$\mathrm{wa}=\frac{\mathrm{db}+\mathrm{dc}}{2(\mathrm{da}+\mathrm{db}+\mathrm{dc})}$

$\mathrm{wb}=\frac{\mathrm{da}+\mathrm{dc}}{2(\mathrm{da}+\mathrm{db}+\mathrm{dc})}$

$\mathrm{wc}=\frac{\mathrm{db}+\mathrm{da}}{2(\mathrm{da}+\mathrm{db}+\mathrm{dc})}$

yia、yib、yic则分别是Ra、Rb和Rc中储存的yi的值。

第一实施例

以下以重量、厚度、线步密度、紧密度和洗涤周期作为选定参数，各个 样品所对应的参数数据如下：

表1

这些参数即为拟合中涉及的参数，利用前述中的BSP拟合方法进行拟合， 即：

将全部的参数：紧密度、厚度、重量、纱支、纤维类型、明亮度、水平 度、透气性、线步密度、紧密度、洗涤周期、纱线张力、纱线强度、纱线组 合、水蒸气渗透率和色值差作为X，则样品1的全部参数表示为X1；将表1 中的参数作为待求参数Xe；建立3个数据树：TreeA、TreeB、TreeC；分别代 表所有数据、全数据的一半并随机排列、剩余的一半数据；在3个数据树中 分别找到对应的Xe所对应的区域：Ra、Rb、Rc。然后计算在Ra、Rb、Rc内 Xe和Xi的距离，da、db和dc；通过三个距离可以得到：

紫外线防护系数=-26.215+0.095×重量+5.010×厚度+0.005×线步密度 +7.681×紧密度+0.365×洗涤周期。

经过三个样品的实际测试和拟合计算的对比可知，两者的数值十分接近， 在测量误差的范围内，可以认为拟合计算得到的紫外防护系数与直接测试的 数值相等。

第二实施例

以下以纱线张力、纱线强度、纱线组合、水蒸气渗透率作为参数，各个 样品所对应的参数数据如下：

表2

这些参数即为拟合中涉及的参数，利用与实施例1中的BSP拟合方法进 行拟合，可以得到以下的参数关系：

紫外线防护系数=6.735-0.053×纱线张力+0.216×纱线强度+0.610×纱 线组合-1.125×水蒸气渗透率。

第三实施例

以下以明亮度、红绿色差、蓝黄色差、重量、水平度和透气性作为参数， 各个样品所对应的参数数据如下：

表3

这些参数即为拟合中涉及的参数，利用前述中的步骤S21至步骤S24的 BSP拟合方法进行拟合，可以得到以下的参数关系：

紫外线防护系数=-184.293-2.934×明亮度+0.156红绿色差+0.923×蓝 黄色差+1.444×重量+217.171×厚度+1.693×水平度+50.47×透气性。

经过三个样品的实际测试和拟合计算的对比可知，两者的数值十分接近， 在测量误差的范围内，可以认为拟合计算得到的紫外防护系数与直接测试的 数值相等。

第四实施例

以下给出一组关于紧密度、厚度、重量、纱支、纤维类型、明亮度、红 绿色差、蓝黄色差的数据。

表4

本实施例并不需要从新进行如前面的3个实施例的拟合，只需要按照实 施例1～3所得到拟合得到的3个公式，通过前面的BSP拟合方法，选择出相 关的参数，即可以直接得到拟合的计算结果。从而降低了拟合计算的复杂性。

可见，只要在面对新的参数方案时，可以先检测对应的参数是否已经参 与过其他的参数拟合过程，若是，这可以利用已有的拟合公式，通过BSP方 法，直接得到拟合计算的结果，无需进行从新拟合公式的过程。

如图3所示为本发明的织物紫外防护系数测量系统的结构示意图，该测 量系统包括数据库100，用于记录已有织物的参数与紫外线防护系数；与数据 库100连接的拟合组件200，用于选择数据库100中的参数，拟合出选择的参 数与紫外线防护系数的关系；与拟合器200连接的计算组件300，用于输入新 的参数数值，得到织物紫外线防护系数。

当建立好如图3的测量系统后，织物研发人员只需要面对如图4所示的 计算组件300即可实现新织物方案中各个参数的输入，就能够得到新参数下 的织物紫外防护系数，整个过程无需对涉及到的方案进行生产，从而缩短了 研发时间。

以上仅为本发明具体实施方式，不能以此来限定本发明的范围，本技术 领域内的一般技术人员根据本创作所作的均等变化，以及本领域内技术人员 熟知的改变，都应仍属本发明涵盖的范围。