基于Tyvek材料的戶外防雨服功能拓展的設計應用

摘 要：為解決傳統防雨服使用功能相對單一的問題，對防雨服防水透濕、便捷舒適度及可使用性進行研究改進，將Tyvek材料應用于防雨服裝，依據Tyvek材料防水透氣、耐拉扯、質輕、阻菌、防塵、抗紫外線、環保等特性對防雨服衣片進行結構設計，形成固定模塊化的可拆卸分割衣片，以此實現戶外防雨服再設計。戶外防雨服采用Tyvek材料作為衣身主料，通過結構拆分組合，用戶可根據需求組合衣片，可得到帳篷、遮陽天幕、野餐布、簡易手提包等戶外較實用產品。結果表明：使用Tyvek材料作為主體面料的戶外防雨服更加輕便、易攜，通過對衣片重新分割組合，可實現防雨服的多功能使用，滿足戶外不同場景使用需求。

關鍵詞：Tyvek材料；結構設計；多功能；模塊化；戶外產品

中圖分類號：TS 941.73 文獻標識碼：A 文章編號：2095－414X（2023）03－0022－05

0" 引言

《小雅·鴻雁之什·無羊》中“爾牧來思，何蓑何笠，或負其餱”記載了牧人披帶蓑衣頭戴斗笠放牧的情景，早在兩千多年前，防雨服裝已被廣泛使用。隨著物質生活的豐富，人們更加傾向于便捷、輕巧、舒適、多功能的防雨產品。

當下按工藝可將防水面料分為高密織物、層壓織物、涂層織物三類^[1]。高密織物舒適性較好，但防水性較差；層壓織物延展性較差，被拉扯后難以復原；涂層織物涂層則容易脫落。傳統防雨服使用層壓織物與涂層織物較多，常用PVC、EVA、PE及PU涂層類復合材料作為防水面料，但以上常用材料有諸多缺點，PVC長期使用后散發刺激氣味，EVA、PEVA雨衣透氣性差、悶熱，PE雨衣一般用作一次性雨衣，環保性差，涂層雨衣涂層易脫落。因此，需要使用新型材料進行改進。Tyvek材料具有防水透氣、耐磨、易加工、超輕、防紫外線、環保且價格較低等優點，較適宜作為新型防雨服服裝材料^[2]。

目前國內防雨服種類相對較多，多數僅防雨用，使用功能較為單一，同時遮蔽效果差、不透氣、攜帶不便、不環保等缺點也是當代防雨服裝的問題^[3]。在防雨用具的選擇上，人們更加傾向使用雨傘^[4]。進行戶外活動時，雨傘遮蔽效果差，不便活動，但市場上并沒有合適防雨服裝滿足當下用戶更深一層次的使用需求。

因此，本研究基于Tyvek材料集紙張與織物特點于一身的復合性能，憑借良好的透氣、防水、質輕等特性，針對防雨服結構進行設計重組，通過對制作過程中工藝問題的探討，在滿足人們對防雨服舒適、輕便要求的同時，拓展傳統防雨服的多種戶外實用功能。

1" 多功能戶外防雨服原理

基于模塊化的拆分、重組是多功能防雨服的設計核心。在進行戶外活動時，應盡量簡化裝備，減少攜帶裝備數量與重量，減輕出行不便^[5]。因此，防雨服在滿足基本防雨需求同時，還應拓展多種功用。多功能防雨服本質上為一件可拆卸服裝，防雨是其第一特性，同時兼具承載重物、防風、遮陽、保暖等功能。在使用時，通過固定分割模塊的組合，加之配合其他簡易輔料，組合成不同產品，可實現防雨、防風等多功能，滿足二次設計需要。同時，材料也是多功能防雨服的另一重要因素。Tyvek材料最大特點為質輕，而且防水透氣、耐拉扯、不易破損，比較適宜分割、攜帶，滿足戶外服裝所需特質。因此，將Tyvek材料應用于防雨服可以更大限

度滿足“多功能性”“戶外性”“不同場景性”的使用需求。

2" Tyvek材料分析與選擇

2.1" Tyvek材料特征

Tyvek材料是由100%高密度聚乙烯采用閃蒸法紡粘制成的一種獨特材料，結合紙張、薄膜和織物材料特點于一身，防水、透氣、質輕、耐拉扯、耐穿刺、阻菌、防塵、高反射率、抗紫外線、環保可回收，可滿足多種加工工藝，如印刷、涂層、黏合、超聲密封等，其自然色為白色，可按需求印刷染色^[6]。

2.2" Tyvek材料與其他防水材料性能對比

市場上作為防雨服的常用原料有PVC、PE、EVA、PEVA、TPU、PU等，通過文獻查閱將Tyvek材料與常用防雨服材料對比，分析Tyvek在戶外防雨服上應用優勢。因防水性、透氣性、價格、耐使用度、加工工藝難易、是否環保等方面的不同，將其各性能劃分為10個等級，0表示性能差，10表示性能優。

通過圖表展現優劣，最終判斷Tyvek材料是否符合功能性戶外防雨服性能要求。由于各防雨面料因生產工藝、價格等方面因素影響而具有一定差異性，選取市場上作為防雨服常用防水面料進行比較。在比較過程中，考慮某一常用防水同類材料性能也有一定差異，如Tyvek材料具有“軟”“硬”兩種產品，在比較過程中，選擇較為適宜作為服用材料的“1444R”型進行比較，比較過程中參考《DuPont^TMTyvek^?》^[7]，結果見圖1。

由圖1知，PU-尼龍具有更好的耐拉扯性。在價格和加工難易程度上Tyvek材料并不具備優勢，但綜合整體性能，Tyvek材料具有更輕、環保、透氣等優點，同時還具有抗菌、防紫外線等功能，可以更好地滿足當下人們對服裝的消費理念，因此較適宜作為戶外防雨服防水原材料。

2.3" 多功能戶外防雨服材料選擇

基于戶外多功能防雨服的不同功能性，需滿足不同產品對材料的整體要求。在多種產品材料選擇間需達以平衡，舒適性是第一要素^[8]。多功能防雨服基于人體本身，應符合人體工學，在Tyvek材料軟硬兩種型號中首先應選軟結構的“14型”用于裝身，但本研究針對傳統防雨進行改進，旨在實現戶外多功能性，從“防雨服”到“帳篷”轉變中，需要一定硬結構的支撐，如在肩部支撐設計中，應考慮支撐物的硬挺度。因此，需要對面料進行綜合擇優選擇，在部分位置需要進行面料復合處理。

3" 結構設計

產品進行多功能設計時，為滿足用戶良好體驗度，總體應圍繞基本固定原型進行演變^[9]。因此設計最基本功能是作為防雨服使用，綜合考慮天氣與應用場景多種因素，將防雨服作為原型最適宜，如晴天時，防雨服可作為防曬服使用，雨天時可作為防雨服使用，如天氣過于炎熱，可將防雨服裝作為防曬天幕使用，如不需使用可以拆卸成包，將其他部件放入。從結構上考慮，因使用面積較廣，折合面較多，帳篷轉換較難，而其它產品結構都較為簡單且方便轉化，因此主要設計部分應放在防雨服到帳篷轉化上，將其作為主要設計，其它產品依附其結構上進行設計，減少用戶實際操作步驟的煩瑣與難度。

3.1" 基于防雨服裝到帳篷的結構設計

考慮成本、加工工藝難度等多方因素，采用盡可能減少裁片的分割組合方式^[10]，但進行防雨服轉化時需要進行衣片分割，因此防雨服面料采用兩層結構。為保證防水，外部材料不作分割處理，采用一片式結構，內層分割，在保證防雨性的同時，降低工藝難度，在實際生產上提升效率。

總體基于360 cm×360 cm正方形Tyvek材料，對折后形成兩片360 cm×180 cm長方形衣片，分別為衣片甲和衣片乙，衣片甲不作分割處理，衣片乙進行分割。將對折處中心留半徑為15 cm半圓形可拆卸衣片作為領口。領口與帽子間使用魔術貼及防水條黏合，帽子可拆卸，款式為套頭式，為保證人體舒適度，肩部采用硬質Tyvek材料作支撐，片數為2，長度為15 cm。穿著過程時，只需將衣片展開，將中間圓形部分取下，黏合防雨帽，將胸前衣片打開，將肩部作為支點，系合前片，根據具體天氣情

況配合防雨面罩使用。

如圖2，在進行帳篷組裝時，將防雨服帽子取下，貼回原型衣片，形成完整的360×180（cm）長方形結構，將衣片乙進行拆分，形成一片80×180（cm）衣片、一片180×90（cm）衣片、兩片腰為90 cm的等腰三角形衣片。如圖2：帳篷結構示意圖，序號①、②作為帳篷主體面，③為兩片，作為帳篷簾?？紤]人體身高與舒適性因素，在重組使用時，將180×180（cm）衣片與180×90（cm）衣片合并，形成270×180（cm）衣片，使用折疊支架，形成三棱柱，鋪上組合而成的衣片，使用繩結固定帳篷頂部四周，使用防風釘固定帳篷底部，三角形區域使用伸縮支架，以此形成長270 cm、寬91 cm、高度可調節的多功能帳篷，可以根據使用需要調節帳篷高度。具體分割示意圖如圖2所示，展示了防雨服基本款式圖、防雨服基本結構、帳篷結構分割與帳篷示意圖。

3.2" 基于防雨服到一片式產品的結構設計

將防雨服脫下后，其基本原型為一塊雙層360×180（cm）長方形衣片（如圖3），一片式產品結構相對簡單，可以直接使用或者通過簡單對折或者增加相應輔料可直接進行使用，不需要過多煩瑣分割步驟。

本研究提供五種思路：（1）將防雨服展開平鋪可直接作為野餐布或者桌布使用，也可以直接作為臨時休息的墊布。因采用雙層結構，總使用面積可以達到360×360（cm），符合多數場景使用需要。（2）可作為防曬天幕使用。將其展開后僅需要將其四個角加上固定裝置，與伸縮支架配合使用，可任意調整高度，較為適應日光比較充足的戶外進行遮陽。（3）作為吊床使用?？紤]人體重量，需對衣片對折作加固處理，對折角兩端放置器眼，加固兩端并作為拴綁用，可暫時當作吊床使用。（4）簡易包袋。在3.1中，將衣片乙分為幾片衣片，可在衣片四個角設置器眼，使用時將四根繩子分別系扎四個器眼，根據需要選擇長度將四根繩子系扎在一起，形成簡易承重包。（5）防水布。在雨衣材料的選擇上使用Tyvek材料，其本身具有防水性，可以用來包裹物品，防止被雨水淋濕。

4" 細節設計及工藝處理

當傳統單一功能產品進行多功能設計后，部件與部件之間會出現組裝或拆分問題。對于多功能產品，一方面要讓模塊化思維始終貫穿其中，另一方面要注重模塊與模塊、小部件與大部件、小部件與小部件之間細節的處理，讓整個拆分重組過程與人的常規思維相互適應，以此達成良好的交互^[11]。

4.1細節設計

對戶外防雨服進行整體二次設計后，還應對細節部分進行處理，主要目的在于使產品更適宜用戶使用。在防雨服細節處理上，考慮防雨帽會將人體頭部完全遮擋，造成聽力減弱，因此在靠近耳朵位置的衣片處開孔，上邊設置防雨，防止雨水滲入。在防雨帽上安裝防雨罩卡扣，必要時配合面罩使用。人體肩寬在36 cm左右，因防雨服衣片采用一片式裁剪，且材質較為柔軟，肩部支撐力較弱，為使人體更加舒適，在左右肩部分別放置10 cm硬質Tyvek材料作支撐。防雨服采用前開襟結構保證防雨效果，采用雙門襟內貼防雨條形式保證防雨效果。防雨服下擺以及前片設置抽繩，可以根據人體高度調節防雨服長度，同樣可以根據需要調節下擺圍度。

4.2工藝處理

基于Tyvek的多功能模塊化防雨服設計不僅提升了產品性能，還提升了用戶可使用度，但另一方面，實則對工藝提出了更高的要求。將防雨服衣片進行分割后，防雨性能會下降，雖使用超聲密封等技術可以保證防雨性能，但并不支持拆卸組裝。因此防雨服采用雙層結構，最外層結構采用“一片式”保證防雨，內層結構作分割處理，保證“重組”。各分割部位使用魔術貼進行黏合，魔術貼要與Tyvek材料進行縫合，縫合時一般采用直縫法。防雨服經過長期使用后，縫合處容易松動，因此在縫合前對Tyvek材料進行鎖邊處理，然后再進行縫合。

5" 結語

傳統功能型服裝已逐漸不適應當下消費者更深層次消費需求，目前功能性面料層出不窮，設計師應積極探索新型材料與傳統型服裝相互結合的途徑。本文使用Tyvek材料作為戶外防雨服主體面料，在保證防雨性能的同時，解決了傳統防雨服悶熱、厚重、不環保等問題。通過結構上的設計，增加了傳統防雨服可使用度，提升了用戶體驗感，可為傳統功能性服裝的優化提供一定思路。

參考文獻：

1. 趙博研，王浩.防水透濕面料的研究趨勢與功能性評價[J].針織工業，2019（2）：65-68.
2. 李爽. TYVEK材料研究及其在雨衣設計中的應用[D].杭州：浙江理工大學，2017.
3. 李滿宇，黃燕.電動車騎行雨衣頭部防雨性能優化設計[J].毛紡科技，2021，49（6）：47-51.
4. 張芯源，李敏.Tyvek材料的研究與應用綜述[J].紡織科技進展，2021（12）：17-19.
5. 黃嫻，叢啟霞，詹必欽，等.全成形戶外運動外套工藝設計與實現[J].上海紡織科技，2021，49（7）：27-30.
6. 梁玲琳，李爽.Tyvek材料在雨衣設計中的應用[J].包裝工程，2018，39（10）：182-187.
7. DuPont.DuPont^TMTyvek^?[M].DuPont， 2012.
8. 王雪琳，朱達輝.基于當代生活形態下的戶外服裝設計研究[J].藝術科技，2017，30（7）：138.
9. 楊青. 基于模塊化理論的服裝設計與實踐[D]. 北京：北京服裝學院，2020.
10. 胡雪芮，錢皓，馬東明.基于模塊化理念的學齡前兒童產品設計[J].工業設計，2020（7）：65-66.
11. 林璐，林張怡.剛性折紙在天幕帳篷中的設計研究[J].設計，2022，35（10）：12-15.
12. 楊婕， 任祥放. 多功能服裝設計系統構建與評價體系研究[J]. 毛紡科技， 2020， 48（6）： 52-57.
13. 李小珺. 一衣多穿在輕戶外服裝中的設計應用[D]. 武漢：武漢紡織大學， 2020.

Design of Outdoor Raincoat based on Tyvek

DING Jia-nan¹， HUANG Heng²， HE Yong-shi¹， ZHANG Chu-yang^*1

（1. Department of Textile and Apparel， Quanzhou Normal University， Quanzhou Fujian 362000， China; 2. Department of Textile and Apparel， Xinjiang University， Wulumuqi Xinjiang830046， China; 3. 361° （China） CO. Ltd， Quanzhou Fujian 362000， China）

Abstract：In order to solve the problems of single function， poor comfort， weak rain proof effect and non environmental protection of raincoat， research and improvement were made on the waterproof and moisture permeable， convenient comfort and usability of raincoat. Tyvek material is applied to raincoat. According to the characteristics of Tyvek material， such as waterproof and breathable， pull resistance， light weight， bacteria resistance， dust prevention， UV resistance， environmental protection and recyclability， the structure of raincoat pieces is designed and recombined to form fixed modular detachable split clothing pieces， so as to realize the design of new multi-functional outdoor raincoat. The multi-functional outdoor raincoat uses Tyvek material as the main material of the clothing body， and forms a fixed module through the structure disassembly and combination. Users can combine different raincoat pieces according to their use needs， and can get outdoor functional products such as picnic cloth， tent， hammock， handbag， etc. The results show that the multi-functional outdoor raincoat using Tyvek material as the main fabric is more portable and easy to carry. By re dividing and combining the clothing pieces， the multi-functional use of the raincoat can be realized， and the use needs of different outdoor scenes can be met.

Keywords：tyvek materials; structural design; multifunctional; modular; outdoor products

（責任編輯：李強）

通訊作者：張初陽（1975-），男，教授，博士，研究方向：非織造材料的開發及產業化、高性能復合材料研發.