緯編針織保健護腰的編織工藝設計及壓力舒適性研究

中圖分類號：TS184.5 文獻標志碼：A文章編號：2095-414X（2025）03-0038-04

0引言

長期保持坐位姿勢會對人體腰椎造成非常大的負擔。工作時人的身體長時間處在坐姿狀態以及在坐姿狀態下身體前傾，腰椎所承受的負荷將是自身體重的2～2.8 倍之多。為了減少腰部損傷，緩解腰部壓力，輔助用具治療主要依靠護腰的使用2。

目前，國內外針對護腰的研究主要集中在具有強支撐性的醫用恢復型護具以及運動防護型護具。醫用壓力恢復型針織護腰由鋼板支撐，起到固定腰椎形狀，減輕腰部壓力，防止二次損傷的作用效果；運動防護型護具能夠在運動過程中起到防護作用，防止運動不當造成損傷，提升運動者的運動效率。上述的護腰都有強支撐性和防護效果，但對于腰部沒有嚴重損傷的人，硬質的鋼板會造成一些日常動作（如彎腰）的不便，壓力分布不均，容易移位，舒適性較差。

研究發現，適當地對肌肉施加一定壓力，能夠調節人體肌肉的受力平衡，在一定程度上能夠加強肌肉力量，減少腫脹。舒適服裝壓與人體曲率半徑和織物力學性能有著明確的相關性，并且可以由舒適服裝壓反推得到對應織物的性能要求。孔莉莉對保健護腰的壓力舒適性進行研究，得出人體腹凸以及側腰曲率較大，受壓更嚴重，因此在設計護腰時，要盡量降低側腰和腹凸處壓力值。胡立娟使用薄膜壓力測試系統測試了氨綸彈力網眼織物的服裝壓，得到服裝壓與織物的定伸長力、初始模量和拉伸回復率之間的關系。

對于輕微腰疼人群，可以選擇一款針織軟支撐型護腰作日常佩戴。其結合了針織面料的柔軟舒適性和特定的保健功能設計，旨在為用戶提供腰部支撐與保護，緩解腰部疼痛，改善腰部血液循環，并預防腰部疾病。這種護腰通過特殊的編織結構和材料選擇，實現了良好的透氣性、彈性和支撐力，從而確保用戶在長時間佩戴時仍能保持舒適。

本文通過市場調查和文獻研究發現，針織軟支撐型護腰的相關研究較少，針對日常生活中常出現的腰疼狀況結合人體工程學原理，開發一款適用于日常穿著的針織軟支撐護腰。

1護腰功能分區設計

依照人體腰部結構形態的不同將腰部劃分為四個區域，分別是前腹部，后腰處和左右側腰處，其中左右側腰呈對稱結構，由兩個相同織片組成，后腰有一個單獨的板塊，前腹部兩個織片作為魔術貼的載體，護腰整體共由多個不同組織的織片拼接而成。護腰區域劃分如圖1所示。

后背需要較強的支撐性，根據針織組織結構設計了后背兩個方案：方案1，采用口袋空氣層組織，將支撐材料事先固定在另外的布料上，再將固定好支撐材料的布片放置在口袋空氣層內；方案2，編織前按照支撐材料的寬度計算好間隔組織的間隔寬度，編織完成后將支撐材料放入間隔組織的隔層里。

試織結果分析：間隔組織的支撐性更強，橫向延伸性更小，整體硬挺度更好。分析原因為間隔組織當中的集圈縱列在編織時一根織針上會套有兩個線圈，這使得該根針在下一次成全過程中線圈結構更加緊密，并且集圈縱列將前后織片連接，前后織片被固定住，尺寸穩定性更好。每一個單獨的間隔剛好能放下一根支撐材料，無需額外固定，簡化工藝。口袋空氣層結構橫向延伸性相較于間隔組織大一些，由于織物前后兩片為獨立結構，相當于兩層平針結構僅在邊緣連接，中間無連接，這在穿著過程中會產生摩擦和位移。

側腰既需要一定強度，又不能過厚產生堆積量導致穿著不舒適，因此部位2、3采用襯緯組織。

前腹部需要縫合魔術貼，且有交疊，為避免穿著時臃腫，因此部位4、5采用透氣性好厚度較小的平紋組織，在平紋組織的基礎上添加裝飾性紗羅組織。

2原料選擇

2.1紗線材料的選擇

根據市面上針織護腰紗線材料的使用情況以及工廠的生產經驗，本文在護腰地組織紗線的選取上采用純棉及腈棉混紡成分的紗線進行試織對比（表1）。

2.2支撐材料的選擇

在設計緯編針織保健護腰的過程中，保證針織護腰柔軟舒適的特點的同時，為進一步加強護腰的支撐

性能，在護腰的后背添加具有支撐效果的服裝用魚骨材料。

本文使用的魚骨材料為 15mm 寬度的高彈尼龍絲與強力滌綸單絲復合材料。魚骨的長度可依照需要修剪。

3上機編織

3.1實驗設備與織前準備

本文用到的編織設備為日本兄弟牌手搖編織機，主機型號為KH-868，副機型號為KR-838，針號為五針。

檢查設備是否正常工作，操作流程如下：按照需要使用到的編織針數，將織針從A位（不工作位）推至B位（工作位），由于機器采用舌針成圈，需要推動機頭來回確保主副機上機針的針舌能夠正常打開，若發現壞針則需要進行換針操作。換針時需要將針床上的壓針板取出進行換針。

由于紗線材料已經確定，在正式編織前可根據生產經驗以及試織進行編織密度選擇。不同組織適合的編織密度有所差異，最終確定的編織密度如表2所示。

3.2上機編織過程

編織過程中需要嚴格按照編織工藝圖進行編織，按照事先計算好的起針數、加針規律、減針規律進行編織，確保護腰尺寸準確，形狀一致，編織工藝圖如圖2所示。

前片通過移圈形成兼具裝飾性與透氣性功能的鏤空網眼圖案，移圈組織圖案設計以及部分編織過程記錄如圖3所示。

3.3下機實物展示（圖4）

4護腰的壓力舒適性研究

4.1實驗設計

4.1.1實驗設備

使用直接測量法中的電阻法進行壓力測試，使用的設備為美國Tekscan公司研制的FlexiForce壓力傳感器及其測試系統。

4.1.2實驗材料

本文設計開發的功能分區針織保健護腰作為樣品1，選擇市面上常見的針織護腰做對比，產品圖如圖所示，樣品2是筒狀結構彈力型保暖護腰，對這兩款產品進行壓力舒適性實驗。樣品基本信息如表3所示。

表3款式基本信息

4.1.3測試部位選擇

參考人體解剖學的相關研究，確定以下測試點。一般女性的后背呈凹陷挺立狀態，且有脊柱支撐，內臟被擠壓的風險較小，后背選擇腰圍線上距離側縫線9cm 處記為F點。女性腹凸處較容易受壓，故前中心線選取三個點，前中心線與腰圍線的交點記為B點，B點正上方 4cm 處記為A點，B點正下方腹凸最高點記為C點，C點距離B點 7.5cm ，根據人體解剖學相關知識，人體內臟分布如圖，護腰屬于緊身束衣類服裝，壓力較大，容易對靠近腹部外側的胃部造成擠壓導致，胃部位置接近左側最下方一根肋骨中間位置，因此選擇A點左側 5cm 處記為D點。側腰曲率較大容易受壓嚴重，因此選擇腰圍線與側縫線的交點記為E點，如圖共6個測試點。

4.1.4測試過程

實驗開始前先對壓力數值進行校準，準備一個100g 的砝碼，將傳感器水平置于桌面，將砝碼放在在傳感器上，待電腦屏幕中顯示的數值保持穩定后記錄為 100g 即校準完成。

實驗開始前，先在受試者身體上用黑色記號筆做好點位標記，將壓力傳感器的探頭放置在事先確定好的測試點上，用膠帶固定好位置使探頭不發生滑移，但注意不能直接將膠帶粘貼在探頭上，這將影響測試結果的準確性，正確的做法是將膠帶粘貼在無壓敏材料的條狀部位。實驗開始時計時一分鐘，受試者在一分鐘內需要盡量保持身體的穩定，每測量完成一個點后，受試者脫下腰帶休息 5min ，休息結束后再進行下一個點的測試，按照A-F的點位順序依次對三個樣品進行測試，每次測量都需要對數據進行歸檔記錄。

壓力測試儀每0.125s記錄一次數值，1分鐘將會記錄大量的數值，不利于分析，因此需要將數據預處理，將原始數據1分鐘內某處點位的壓力取平均值，將其作為該點壓力值的代表，利于后面進行數據分析。

4.2實驗結果分析

接觸壓是影響觸壓舒適性的因素之一，是著裝接觸壓力舒適性客觀評定的依據和基礎。1993年，日本學者Makabe8等人研究了腰部緊身服裝以及腰帶處的服裝壓，研究報告了被測者對腰部壓力的感覺評價，當壓力在 0～1.47kPa 時無感覺或無不舒服的感覺，當壓力在 1.47～2.46kPa 時有輕微的不舒服感覺，壓力超過2.46kPa 時感覺極不舒服。

相較于正面或背面，身體兩側表面的腰帶服裝壓力更高。樣品1在E點的壓力值小于樣品2在E點的壓力值，說明本文經過結構優化開發出的產品減少了側腰凹陷處壓力值，使得腰側部的壓力處在舒適范圍內，壓力分布更合理。壓力測試結果如表4所示。

對樣品各點位進行單因素方差分析如表5所示，在置信度為 95% 的情況下進行方差分析，計算樣品6個點測得壓力數值的方差，樣品1的方差為1710.05，樣品2的方差為16347.28，樣品1的方差明顯小于樣品2，說明樣品1在人體穿著時各處壓力相差較小，壓力分布更加均勻，結構更加合理。

5結論

本文設計并開發了一款針織軟支撐型護腰，在雙針床手搖橫機上完成編織，通過選用吸濕透氣性、保暖性良好的紗線原料，利用其組織結構、密度的變化，達到符合人體腰部不同部位的功能需求；同時，在編織時不斷調整工藝參數，以達到最佳編織效果。最終編織出既具有舒適美觀的外部造型，又同時兼具保暖、支撐、平衡壓力分布等功能的針織軟支撐型護腰產品。

通過控制變量的方法，在使用同一種紗線原料、機器型號、編織密度以及牽拉重量的情況下，試織不同針織組織結構并測量其厚度，結果顯示厚度由大到小依次為口袋空氣層組織、間隔組織、襯緯組織、平紋組織；

對比了口袋空氣層組織和間隔組織兩種組織添加同種支撐材料后的性能，分析結果為：間隔組織的支撐性更強，橫向延伸性更小，整體硬挺，更好更適合用于背部；

根據壓力測試，本文設計的具有圍度變化的護腰側腰的壓力值較小，且整體壓力值方差較小，說明本文開發的護腰能夠對側腰壓力過大，整體壓力分布不均的問題做出改善。

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Abstract：Thepurposeofthispaperistdiscuss theknitingprocessdsignofweftknitinghealthcare waistprotectionanditspessure comfort.oughthalysisoftaracteristsofeftitigtlogombditheipleofgoosst tectionprodctsiltalteuossigdIeachrocdaditnde usedtoensureeathablitylasiiitoftastprotetottdsoftsesaletst butionandcomfortofthewaistprotectorsunderdiferetconditionswerequantiativelyevaluatedusingpressuretestingistrumentsnd subjectiveevaluationmethods.Teresultsshowedthatthedesignedeft-knitedhealthcarewaistprotectorscansignificantlyduethe lumbar pressureandimprovethecomfortofthewearerwhileprovidingeffectivesupportTisstudynotonyenriches thedsignthoryof weft knittedproductsutalsoprovidesausefuleferencefortedevelopmentofealthare waistprotetionprodcts.Itefuture，te knitingproceswillbefurtheoptimizedandmorealthcaefunctionswillbeexploredtometthdiversifednedsofthemaket. KeyWords： weft knitting; waist support; knitting process; zoning design;pressure comfort

（責任編輯：孫婷）