功能性運動裝面料的選用與設計

梁盈春,段 錦

(1.陜西服裝工程學院,陜西 咸陽712046;2.楊凌職業技術學院,陜西 楊凌712100)

1 功能性運動裝的發展背景及設計構思

1.1 發展現狀

功能性運動服狹義上是專用于體育運動競賽的服裝,通常按運動項目的特定要求設計制作[1];廣義上還包括從事各種體育活動穿用的服裝,在當今社會被人們廣為接受。我國運動服裝隨著市場的不斷擴大、出口量的不斷增長,迎來了新的發展機遇。

隨著熱塑性彈性體、高分子復合材料、納米材料和功能材料的出現和市場化應用,皮革和紡織布料等新型材料的廣泛使用[2],逐步滿足了運動裝的功能化要求。運動裝在設計和面料選擇上需要實現一定的功能性,那么如何科學地進行設計、選取面料,就成為設計制作中較為關鍵的一步。

1.2 設計與構思

1.2.1 消費人群

設計預想的這款服裝的目標消費人群是追求個性、時尚潮流的年輕女性,她們的年齡在20～25歲左右,穿著場合是春秋戶外慢跑、騎行、有氧運動時。

1.2.2 服裝具備的特性

舒適性(濕舒適性):面料吸濕、透氣性良好,散熱性好;有很好的彈性、回復性;結構方面穿著者要舒適合體,壓力小。

美觀性:主要在服裝結構造型,色彩方面考慮。

功能性:可以在服裝結構和面料設計上很好地提高運動水平;面料的彈性好,回復性好,要有一定強度;不易起球、起皺,良好的耐磨性。結構方面結合服裝人體工程學,設計出符合人體運動時骨骼肌肉組織群變換的款式結構。

1.2.3 服裝效果圖

圖1為服裝效果展示圖。

圖1 服裝設計效果圖

1.2.4 面料選擇

選擇市面上常見的滌氨彈力面料及蝶網面料為服裝的預選面料進行性能測試,主要測試透氣性、保溫性、挺括性、拉伸斷裂強力等。結合運動褲的穿著環境及要求,分析測量結果,在不足的方面進行改進,為以后的面料設計作參考和依據[3]。選用的面料如圖2、圖3所示,規格參數見表1。

圖2 滌氨彈力面料

圖3 蝶網面料

表1 預選面料規格參數

2 面料性能測試與分析

通過服裝面料的初步選定,以及其服用性能測試與數據分析,來檢測選用的面料是否能適用于本次功能性運動裝設計。由于服裝設定為慢跑服,對服裝的吸濕透氣性、伸展性、耐磨性在功能上有著比較高的要求,針對這幾點,對所選用的高彈面料和拼接用網狀面料進行透氣性、保溫性、強力及耐磨性測試。

2.1 織物透氣性能測試

2.1.1 儀器和材料

YG461D型數字式織物透氣量儀(圖4);滌氨彈力面料,剪刀,尺子。

圖4 織物透氣量儀

2.1.2 數據與結果

根據GB 8170標準,通過已知的透氣量,計算出透氣率R:

式中:qv——平均氣流量(dm3/min);A——試樣面積(cm2);167——由dm3/min×cm2換算成mm/s的換算系數。

在常用04號噴嘴、100 Pa的試驗條件下的2次測試數據,透氣性能見表2、表3。

表2 滌氨彈力面料透氣性試驗一

表3 滌氨彈力面料透氣性試驗二

從試驗得知,在進行織物透氣性能測試時,根據不同的面料,只有選擇合適的噴嘴和試樣面積,測試的數據才會有效。如果織物的結構松散比較透氣,噴嘴設定時,應采用較小的試樣面積;當織物結構緊密不容易透氣時,選用較大的試樣面積。由表2和表3可知,滌氨彈力面料為針織面料透氣性較同密度梭織面料較好,在試驗中應選取較大噴嘴,或者將試樣面積變小,才能得出有效數據。

通過參考相似厚度、克重的彈性面料透氣性測試結果得到圖5。如圖5中所示除去面料的厚度、密度對透氣性造成的影響,不同織物組織結構也會對透氣性造成影響,平針織物的透氣性＞羅紋織物透氣性＞雙羅紋織物透氣性[4]。所以滌氨彈力針織面料適合做春秋季功能性運動裝。

圖5 不同針織物組織透氣性

2.2 保溫性能測試

2.2.1 儀器和材料

YG60GD型平板式保溫儀(圖6);滌氨彈力面料、蝶網面料,尺子,剪刀。

圖6 平板式保溫儀

2.2.2 數據與分析

試驗數據及結果分析如表4、表5所示。

表4 滌氨彈力面料保溫性測試

通過試驗可以得出,彈力針織面料的克羅值為0.06 clo,蝶網面料為0.02 clo,克羅值都不是很高;保溫率分別為4.7%和2.5%,可以看出網眼面料的保溫率很低;2種面料的熱感應棒感應時間分別為306 s和169 s;保溫系數分別為252 W/m2·℃,233 W/m2·℃。滌氨彈力面料的保溫率低,克羅值較小,保溫性能很不好。根據服裝衛生學,在假定條件下(室內溫度21～23℃,室內運動)的服裝舒適克羅值應為0.9～1.0 clo,測試面料的克羅值分別為0.06 clo和0.02 clo,遠遠小于標準,說明運動時也是滿足要求;在戶外快走或慢跑條件下的熱平衡標準的克羅值為0.3 clo,遠大于0.06 clo,說明彈性面料是適宜運動穿著的。將2種面料搭配使用在功能性運動褲上可以提高運動性能,維持人體熱平衡。

表5 蝶網面料保溫性測試

2.3 織物強力測試

2.3.1 儀器及材料

YG026PC型電子織物強力機(圖7);滌氨彈力面料,蝶網面料,剪刀,尺子。

圖7 YG026PC型電子織物強力機

2.3.2 結果與分析

滌氨彈力面料的強力測試結果見表6、表7。

(1)經向

表6 滌氨彈力面料經向的織物強力測試

(2)緯向

表7 滌氨彈力面料緯向的織物強力測試

通過對滌氨彈力面料經緯向的測試(表6、表7)可以看出,緯向的彈性較大,伸長率較長,斷裂強度和斷裂強力大于經向,這是因為試樣為羅紋織物橫向有較大的彈性和延伸性。CV值(伸長不均值變異系數)較大,說明在試驗過程中針織物在拉伸后線圈組織產生的不規則形變,導致差異性。總體來說針織面料彈力較好,織物的形變伸長性能較好,強力較GB/T3923標準屬于偏中下強力,運用于功能性運動褲時,強力較小[6]。

蝶網面料的強力測試數據見表8、表9。

(1)經向

表8 蝶網面料經向的織物強力測試

(2)緯向

表9 蝶網面料緯向的織物強力測試

通過對運動褲配料——蝶網面料的強度測試(表8、表9)得出,其經緯向的斷裂強度和強力一般。由于面料成分是純聚酯纖維,并不含有彈性纖維,所以面料的拉伸率不高,彈性不佳,不是很適用于運動褲,所以在下次面料選擇時,會考慮使用以聚酯纖維包芯紗形式編制的蝶網面料,起到在運動中增加其彈性和強力。

相關面料拼接包縫手段的強力測試(三線包縫,底彈滌綸線)。

(1)同料拼接(兩者均為滌氨彈力面料)

經向:

表10 彈力面料拼接包縫的織物強力測試

緯向:

表11 彈力面料拼接包縫的織物強力測試

通過表10、表11的數據可以看出包縫后的面料要比不拼接的面料強力小很多,同時經緯向還是延續了面料本身經緯向拉力強度不同的特點,經向的強力和拉伸度普遍低于緯向。通過分析還看到了不足:首先是三線包縫后強力下降的問題,說明包縫時3針/cm的針跡是不夠的,應該加大每cm針跡密度;其次,從縫紉線的角度來談,應該選取彈力較好的滌綸彈性包芯線,在縫制之前對縫紉線進行強力測試,使其與面料紗線強度相匹配;最后是手工縫制的差異問題,從緯向斷裂強度CV值可以看出。

(2)異料拼接(兩者分別為為滌氨彈力面料和蝶網面料)

經向:

表12 異料包縫的織物強力測試

緯向:

表13 異料包縫的織物強力測試

通過表12、表13的數據可以看出:(1)異料拼接的強力沒有2種單純面料的強力好,其中,沒有單純蝶網面料測試強力好的原因有縫紉線的問題,拼接后面料彈力、拉力不均的問題,這些導致強力下降;(2)經向的強力要大于緯向,但伸長率低于緯向。這很有可能是因為彈力面料為緯編羅紋面料縫紉后受拉力易脫散導致強力下降;(3)由于手工縫制,數據差異較大,希望改進試驗方法。

2.4 織物耐磨性測試

2.4.1 儀器及材料

YG502型織物起毛起球儀(圖8);滌氨彈力面料,蝶網面料,剪刀,尺子。

圖8 YG502型織物起毛氣球儀

2.4.2 結果與分析

試樣一是在平面摩擦面的試驗結果,試樣二是在顆粒摩擦面的試驗結果,如圖9所示。

滌氨彈力面料的耐磨性測試結果分析:把2種試樣面料放置在2種不同摩擦面摩擦后,可看出,平滑摩擦面試驗后試樣一基本無差異,無起毛起球現象,說明織物的耐磨性較好;通過顆粒面摩擦試樣二,可以看出彈力面料有輕微的勾掛、壓痕現象。但是較服裝常用摩擦方式來看,平面摩擦是服裝的主要摩擦方式,所以通過試驗分析得到,彈性面料的抗起毛起球性、耐磨性還是較好的。

圖9 彈力面料耐磨性測試

圖10 蝶網面料耐磨性測試

蝶網面料的耐磨性測試結果分析:蝶網面料摩擦性較好,沒有看出明顯變化,如圖10所示。試樣結果與織物秩位總數與磨損后質量損失的標準進行比較,磨損得很小[6]。

3 面料分析及設計改進

3.1 試樣面料分析

通過對試樣面料的性能測試,得出預選面料特性,見表14。

表14 面料性能匯總

分析可知,彈力面料試樣透氣性良好,彈性較好,易形變,克羅值為0.06 clo,很適合春秋運動穿著,但容易勾絲,耐磨性一般?？傮w來說彈性面料的服用性能還是不錯的,我們可以在織物彈力和保型性上進行改進、提高。

蝶網面料有著較好的透氣性和較低保溫性、耐磨性,適用于運動褲,但是面料強力較小,彈性較差,會對運動產生影響,需要改進。

拼接處的縫紉線應該加大彈性和強力,縫紉針跡應更密集。

3.2 設計的完善

(1)面料產品改進:由于彈性面料的織物是經向羅紋結構,緯向易脫散,經向彈力較小,所以可以對織物結構進行改善,改為雙面羅紋組織,使其強力和彈性及易脫散性都得以改進,織物內部應加入高彈絲,保證彈性,回復性;對面料進行防臭、抗菌后整理。

(2)蝶網面料改進:給織物加入8%氨綸,提高織物彈性,加大織物密度,增加強力與彈力面料適配;對織物進行后整理,提高網眼織物的保型性。

(3)縫紉線應進行測試,對其進行耐磨性、彈性的測試,確保與面料的配伍。推薦使用滌綸加高彈絲的包芯紗線,與服裝面料彈性相配伍。

(4)縫紉手段,仍選用三線包縫,加大針跡密度為5針/cm;對面料進行經向拼接,使其強度較大,不宜脫散。

4 結語

面料是成就一款服裝設計的關鍵,因此面料的選擇是重中之重。文中設計的是春秋季功能性運動套裝,先把它的目標面料定位在方便運動的高彈面料,然后再根據人體運動時穿著情況,選擇蝶網面料為配料進行性能測試。通過對該面料一系列的性能測試,發現滌氨彈力面料的透氣性很好,保溫系數、克羅值比較小,硬挺度小,面料柔軟,比較適合做運動服面料。而在對織物進行強力測試得出其拉伸斷裂強力不是很好,容易變形,為了改善這些問題,提出了面料改進的設計方法,進而完成了該款服裝完整的設計。從面輔料配伍選擇、制作實現等后續工作,為服裝提供了科學的設計思路。