襪口約束失效性能表征的研究

程浩南

（1.江西服裝學院，江西南昌330201；2.江西省現(xiàn)代服裝工程技術研究中心，江西南昌330201）

襪口約束失效性能表征的研究

程浩南1，2

（1.江西服裝學院，江西南昌330201；2.江西省現(xiàn)代服裝工程技術研究中心，江西南昌330201）

通過對襪子結構和評價指標等內容的介紹，然后定義了襪子約束失效性能的表征中涉及的概念，同時指出襪口約束失效是襪子在穿著狀態(tài)下，襪口容易滑脫、扭轉，形成卷邊，或襪口過緊，形成腿部勒痕的狀態(tài)。通過分析得出:利用襪口的拉伸性能和襪口對應腿部的受壓情況等可以進行襪口的約束性能的表征，當短襪襪口處于約束失效狀態(tài)時，說明襪口拉伸性能已經變得較差，腿部受壓情況明顯較小或較大，襪口不具有良好的約束性能，襪子失去使用穿著價值。

襪口；約束失效；著襪舒適性；拉伸性能

人類穿襪子的歷史由來已久，戰(zhàn)國思想家韓非曾寫過“文王伐崇，至鳳黃（凰）墟，襪系解，因自結”，這是目前襪子第一次以文字形式被記載下來［1］。隨著封建社會的發(fā)展和朝代的更替，襪子的應用得到了推廣，相關文字記載在許多書籍中也得到了體現(xiàn)。經歷數(shù)千年的發(fā)展，隨著社會的進步，現(xiàn)代襪子因其材料、款式和圖案設計越來越多樣化，已經成為了我們日常生活中不可或缺的生活用品。本文通過整理相關文獻資料，對襪子穿著過程中的約束失效特征進行描述總結，為襪子性能的系統(tǒng)研究和應用積累一些理論參考。

1　襪子相關知識

1.1襪子結構

現(xiàn)代襪子多為緯編針織物的成形產品，穿在腳上，對腳能起保暖和防護作用，是一種人類生活的必需品。現(xiàn)有的襪子在材料、花色、尺寸、組織、編織方式、功能用途等方面都有所不同，但都是由襪口、襪筒、高跟、襪跟、襪底、襪面、襪頭等七個部分組成，襪子結構示意圖如圖1所示，襪子各部位名稱如圖2所示。襪子的成形方式有兩種，一種是織出來就形成完整的襪子，另一種則是織成襪坯，縫合而成。由襪坯縫合而成的襪子除了以上七個部段以外，還多了加固圈和握持橫列兩個部分，用以加固縫合［2］。

圖1　襪子結構示意圖

圖2　襪子部位名稱

襪口位于襪子的最頂部，下部連接于襪筒。由于襪口在固定襪子不滑脫或卷邊、穿脫順利等方面起著重要的作用，這就要求襪口具有較好的延伸性能和拉伸彈性的恢復能力。襪口常見的變形方式主要有臘腸式和喇叭口式，這將直接影響襪子的穿著效果；因此，襪口一般采用雙層平針組織或羅紋組織，通過加入橡筋線或氨綸絲，用以提高襪口的延伸性能和拉伸彈性的恢復能力。

襪筒位于襪口下端，其中包含高跟。由于人體小腿的形狀是上粗下細的，所以襪筒上口寬稍大。為了增加襪子的穿著美感，一般裝飾多數(shù)加在該部分。襪筒所屬的高跟部段與鞋子后部摩擦較多，故應選取耐磨的組織進行織?

襪跟是包裹腳后跟的部段，它受拉、頂、磨等多種力的作用，是襪子結構中最容易受損的部位。在織造襪跟時，多采用抗拉頂磨的組織方式來加厚，從而提高襪子的使用壽命。

襪腳是連接襪跟和襪頭的部段，包括襪底和襪面兩部分。在編織時，襪底通常需要加固。襪子的尺寸由襪腳的長度決定。

加固圈位于襪腳和襪頭之間，起到加固的作用，可用來增加襪子的堅牢度，也可不用。

握持橫列就是封頭。

1.2襪子的評價指標

生活中，評價襪子通常可用“緊、松、大、光、齊、清”6個字來概括，即襪口和襪筒要緊，襪底要松，襪后跟大，襪表面光滑，羅口平齊無歪斜，針紋組織清晰，花紋、襪尖、襪跟無露針。生產中，評價襪子內在質量的好壞一般通過橫向延伸來反映的。在襪子的新標準中，除了對襪長、口寬做出量化規(guī)定外，特別在襪子的橫向拉伸等方面做出了新的要求。襪子標準FZ/T 73001-2008［3］中分別對不同材料襪子的襪口其橫向延伸值及公差進行了規(guī)定（以22～24和26～28襪號為例，如表1所示），并以此作為考核襪子質量的重要指標之一。

表1　各種材料襪口的橫向延伸值及公差

另外，在襪口橫向延伸值實驗中，F(xiàn)Z/T 73001-2008標準規(guī)定:用標準拉力測試化纖襪及其他混紡、交織襪，用擴展標準拉力測試棉紗線襪、含棉50%及以上混紡、交織襪；其中，標準拉力（25±0.5）N，擴展標準拉力（33±0.65）N。

2　襪口約束失效性能的表征

2.1基本概念

2.1.1約束

約束（constraint）是指對物體運動所加的幾何學方面或運動學方面的限制。

其原意:將絲纏繞成一束的動作稱為“約”，纏繞好的絲稱為“束”；引申為制約、控制等意。

約束在物理學中的解釋:物體各質點的位置和速度受到預先施加外力作用的限制。根據質點受限制的形式分為幾何約束和運動約束兩大類，前者只限制位置，后者同時限制位置和速度；根據質點脫離約束面的形式可分成單面約束和雙面約束，其中質點在受到單面約束時可從約束面的一側脫離，受雙面完整約束時不能從約束面的任一側脫離。常見約束形式有柔性繩索、光滑接觸面約束、圓柱形鉸鏈約束、球形鉸鏈約束和鉸鏈支座約束等。

2.1.2失效

失效（failure）是指產品在使用中由于自身質的變化導致產品喪失了預定的工作能力或其性能已劣化成不合格的狀態(tài)。失效按照其使用過程中的損壞嚴重程度分為完全喪失功能、功能降低和有嚴重損傷三種形式，失效產品在繼續(xù)使用下去會失去可靠性和安全性，需要工作人員進一步進行分析。而失效分析離不開工作人員對產品本質和發(fā)展規(guī)律的逆向思維和探索過程，該過程是使產品由失效變?yōu)榘踩年P鍵步驟，是深化對產品認識和使用的有效方法。分析的核心內容就是分析出產品的失效機制。因為該機制是描述產品在使用過程中因受到誘發(fā)產品失效因素的影響導致產品發(fā)生失效的物理或化學過程，一般情況下在研究產品失效機制時，應先從外部誘發(fā)因素和失效表現(xiàn)形式入手，再進一步研究較隱蔽的內部誘發(fā)因素。

2.1.3約束失效

本文探討的襪口約束失效是指襪子在穿著狀態(tài)下，襪口容易滑脫、扭轉，形成卷邊，或襪口過緊，形成腿部勒痕的狀態(tài)。這兩種狀態(tài)的出現(xiàn)，使人感到不舒服，即認為襪口的性能約束失效，影響襪子的穿著效果。

2.2性能表證

人們對襪子穿著要求可以歸納為:穿脫順利、松緊適度、不滑脫、不扭轉。

襪口作為襪子的重要組成部分，其作用于人體的部分是腳踝，該部分被稱為是腳部血液循環(huán)的重要“關口”［4］。在穿著使用襪子的過程中，襪口松緊適度，則不會影響靜脈血液經過腳踝順利回流到心臟；襪口過緊，腳踝部分所承受的壓力變大，容易勒出紅痕，同時，還會導致靜脈血液淤滯在腳踝附近，致使心臟血液供給不足，長久下去可引發(fā)高血壓等疾病［5］。因此，襪口的穿著要求應該保證穿脫比較順利、松緊程度適中，貼附性好、不容易發(fā)生滑脫和扭轉，沒有緊繃感。其中，穿脫順利、松緊適度反映的是襪口的延伸性能，貼體性好、不易發(fā)生滑脫、扭轉反映的是襪口的拉伸彈性的恢復能力，緊繃感反映的則是襪口對應腿部的受壓情況。因此，襪口的約束性能表征為襪口對人腿施加的收緊作用和自身的狀態(tài)維持作用。襪口處于約束失效狀態(tài)時，可以通過襪口的拉伸性能和襪口對應腿部的受壓情況等方面進行表征；其中，襪口的延伸性能和拉伸彈性的恢復能力統(tǒng)稱為襪口的拉伸性能。當短襪襪口處于約束失效狀態(tài)時，就認為襪口不具有良好的約束性能，從而影響襪子的穿著性能。

3　結論

人們在穿著襪子的過程中，襪口的約束性能是至關重要的，約束性能的優(yōu)劣不僅可以直接影響人們穿著襪子的舒適性，而且還會很大程度上影響襪子的適用性。可以利用襪口的拉伸性能和襪口對應腿部的受壓情況等進行襪口的約束性能的表征，當短襪襪口處于約束失效狀態(tài)時，說明襪口拉伸性能已經變得較差，腿部受壓情況明顯較小或較大，襪口不具有良好的約束性能，襪子失去使用穿著價值。

［1］李洪波，趙秀芳.襪子縱橫談［J］.中國纖檢，2007（4）:55-56.

［2］黎云玉.短襪襪口約束失效性能的表征與測試研究［D］.西安:西安工程大學，2011.

［3］中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會.FZ/T 73001-2008襪子［S］.北京：中國標準出版社，2008.

［4］徐美玲，王革輝.襪子穿著舒適性剖析［J］.針織工業(yè)，2011（10）:50-52.

［5］郭虹，陳曉玲.從腳部結構及衛(wèi)生學角度分析襪子的性能［J］.廣西紡織科技，2008，37（5）：43-44.

RESEARCH ON THE CHARACTERIZATION OF SOCKS CONSTRAINT FAILURE

CHENG Hao-nan1，2
（1.Jiangxi Institute of Fashion Technology，Nanchang Jiangxi 330201，China；2.Jiangxi Provincial Modern Research Center of Clothing Engineering Technology，Nanchang Jiangxi 330201，China）

This article introduces the structure and contents of socks evaluation，defines some concept involved in the characterization of socks constraints failure，indicates that socks constraints failure is slipping，twisting，curling or too tight during socks wearing.By analyzing the tensile properties or the corresponding leg pressure during wearing to characterize the performance of socks constraints，when socks were in constraint failure situation，indicated that the tensile properties of socks became poor，leg pressure significantly became smaller or larger，socks did not have good binding properties，the socks lost wearing value.

sock tops，constraint and failure，socks comfort，tensile properties

TS187.6

A

10.3969/j.issn.1672-500x.2016.03.011

1672-500X（2016）03-0045-04

2016-07-27

程浩南（1986-），男，河南周口人，碩士，助教，研究方向為紡織材料改性及測試技術的改進。