女性立體針織口罩鼻部貼合度與耳部舒適性的工藝研究

中圖分類號：TS184.5 文獻標志碼：A文章編號：2095-414X（2025）03-0032-06

0引言

口罩已成為日常生活中不可或缺的個體防護品。然而傳統的口罩設計多為平面結構，導致與人體面部貼合度不夠，從而使得防護效果和舒適性有所降低2。特別是女性群體，由于生理結構與男性的差異，佩戴口罩時面臨的問題更為突出。近年來，國內主要以女性面部尺寸為研究對象，通過建立合適的面部模型，利用立體剪裁、切割等結構設計方法，對口罩結構進行改進，但縫合處影響佩戴舒適性且容易產生細菌。電腦橫編全成形技術可以實現一體編織，無需額外套口與縫合，能提升生產效率，降低成本，同時優化服裝的舒適性與美觀性3，因此非常適用于3D口罩成型。由于女性的耳朵通常較小且更為敏感，在長時間佩戴口罩時，女性會更容易感受到耳帶對耳朵的勒痛或不適。同時，鼻部作為臉部較為突出的部位，其形態對口罩的整體貼合度有著直接影響。然而，目前大多數研究對女性口罩鼻部和耳帶的關注度不夠，因此本文將通過對女性臉部特征分析，利用針織技術對鼻部和耳帶的結構與工藝進行改進，從而進一步提升針織口罩在女性群體中的貼合度和佩戴舒適性。

1立體針織口罩結構設計

1.1面部尺寸選取

由于鼻寬、鼻深及耳帶對口罩貼合度和舒適性有影響，所以本文對面部特征中的鼻寬和鼻深進行了討論和分析，其他參數參考國家標準《成年人頭面部尺寸》中的尺寸[4。不同學者對不同年齡和區域的女性面部特征進行了測量[4-8，最典型的鼻寬分別為：3.50cm，3.01cm，3.64cm，3.25cm ；鼻深分別為： 1.70cm 1.30cm，1.42cm 。由于上述測量過程中所選擇的地區和年齡段不同，所以導致其測量結果有差異。為了使所建立的面部模型更具有普遍適用性，本文將對上述鼻深和鼻寬取平均值，取平均值后的鼻寬為 3.40cm 鼻深為 1.50cm 。最終選取的女性面部尺寸見表1。

1.2版型尺寸設計

將面部尺寸轉化為口罩尺寸，需考慮不同人的面部數據有差異，以及針織物自身有一定彈性和伸縮性，因此需要設計適當的放松量。將口罩的放松量定為 2～5cm^19] 。以鼻尖和顴骨為中心，主要在鼻梁、鼻尖至下顎距離和口罩上邊緣加松量。一般鼻梁處與水平方向的角度為 60～70^°[10] ，口罩受眾為女性，所以取較小數值，設定鼻梁與水平線之間的夾角為 60^° ；鼻翼在豎直方向角度設計為 56^° 。為了降低濾片的滑動，口罩里層的尺寸在原型的基礎上左右各縮短 2cm ○

口罩的重點設計在于提高鼻梁的貼合度，所以對于編織鼻梁處的密度、行數、尺寸等要嚴格計算。對于鼻尖至下頦線條的弧度變化，也在具體實操中不斷實驗來得出變化規律，然后確定口罩外層和里層制版數據，如圖1所示：

2立體針織口罩工藝分析

2.1口罩主體工藝

口罩采取右耳帶一口罩主體一左耳帶的橫向編織順序，編織方向見圖2。此編織方法使針織口罩編織效率更高，口罩整體的結構也更穩定。因為口罩是左右對稱形態，工藝描述將以口罩主體的右半部分為例。

上對應耳背處的左右各3針。利用局部編織工藝對中間12針進行收針，針床上只留左右耳帶的各3針線圈，局部編織工藝見圖3。先編織右耳帶，左耳帶線圈休止不織，考慮到人臉耳朵輪廓的走勢，右耳帶加3針。編織耳帶時，密度調節為5，耳帶長度為 4cm ，耳帶轉數 耳帶長度 ×Py=4×5=20 轉，右耳帶加針規律見分配式（1）。

2.1.2鼻部成形工藝

2.1.1耳帶成形工藝

耳背帶長度 6cm ，起針數 耳背帶長度 ×Px=6×3= 18針。式中： Px 是指針織物的橫向密度。耳背寬 1cm ，根據橫縱密公式，耳背帶轉數 σ=σ 耳背帶寬 ×Py=1×5=5 轉，式中：Py是指針織物的縱向密度。由于起針數為偶數，將耳背帶添加雙羅紋組織。耳帶寬度 1cm ，在針床

鼻子在口罩上邊緣加針完成后編織，鼻子橫向長3cm ，縱向高度 1.75cm ，對應鼻子針數 ?= 鼻子橫向長 x Px=3×3=9 針，修改為10針；鼻子轉數 鼻子縱向高度 ：× Py=1.75×5=8.75 轉，為了滿足鼻梁與水平線之間的夾角為60度，鼻尖部位局部編織轉數相比其它要多2轉，故鼻子轉數修改為12轉，具體局部編織方式見圖4。最后三轉時口罩的下邊緣減針結束，需將針床上除鼻子處的線圈休止不織。

2.2其他工藝

2.2.1顴骨凸起工藝

觀骨凸起導致的前臉至側臉的弧度變化利用局部編織形成一小段的外弧形來容納，開始位置在口罩過渡帶編織完后 1cm 處。不需要增加面積來織造，與口罩上下邊緣的加減針同步進行。因為中國成年女性的側臉變化弧度較小，編織轉數設置為2轉，具體編織方式見圖5。

2.2.2口罩上下邊緣的加減針

口罩上邊緣是先緩后急的弧度線條，橫向增加2.21cm ，縱向增加 7.54cm 。口罩上邊緣加針針數為7針。口罩上邊緣轉數為29轉。取收完針后的平搖1轉；余下的收針轉數為28轉。上邊緣收針分配式見圖6。口罩下邊緣是直線條造型，在樣品測試中，橫機加針角度為 45^° 。口罩下邊緣至下頜角點為加針區域，橫向增加 4.84cm ，縱向增加 5.40cm 。口罩下邊緣加針數為15針。口罩下邊緣加針轉數為18轉，分配式見圖6 口罩的下頜角點至顏下點是下邊緣的減針區域。橫向長為 3.67cm ，縱向長為 3.92cm 。口罩下邊緣減針數為11針。口罩下邊緣減針轉數為20轉，具體工藝圖，分配式見圖6。

2.2.3嘴部成形工藝

嘴部是口罩主體的中心位置，進行左右部分的對稱編織。嘴部橫向長 8.30cm ，縱向高 0.60cm ，對應嘴部針數為25針；嘴部轉數為3轉，由于實際還需安裝過濾片和縫制里層，嘴部空間進行加大，實際轉數為6轉，左右部分相加一共12轉，具體局部編織方式見圖7。

3立體針織口罩的編織實習

3.1原料選擇

3.1.1紗線配置

實踐過程中選用了三款紗線進行口罩的織造，分別是三股純棉紗、納米蛋白絨和氨綸針織彈力線。純棉紗的柔軟舒適和透氣透濕性能較好，滿足口罩的基本需求，同時用純棉紗織造的口罩立體效果更明顯。納米蛋白絨紗線是 60% 納米蛋白絨和 40% 牛奶護膚絨的混紡紗線，手感比純棉紗更柔軟舒適。將耳部的原料換為納米蛋白絨紗線，以此提高佩戴時的舒適性。氨綸彈力線粗細在 0.20～0.25mm 左右，添加在耳帶的納米蛋白絨紗線中，使編織的耳帶更富有彈性。

3.1.2口罩內襯和過濾片

口罩里層選擇真絲面料進行裁剪縫制，面料為純色素約緞，17姆米。真絲手感柔軟、彈性優異，并且具有良好的透氣性能和透濕性能。針織外層和里層插入過濾片，濾片一般由超細纖維非織造材料制成，在口罩中起過濾作用，為可更換式。為了便捷更換，濾片大小一般比口罩本體小且大小不一

3.2口罩圖案設計

在口罩主體的左右側面進行圖案設計，設計范圍為 6.00cm×4.50cm （橫向18針，縱向22轉）。紗羅組織主要有鏤空效果、凹凸浮雕效果和波紋效果等。鏤空滿足人們在夏季對口罩輕薄、透氣的要求，通過移圈形成網孔帶有靈動感和透視感。夏季鏤空圖案以樹葉為靈感，有規律的移圈在視覺上形成樹狀網孔形狀，同時因為線圈在針床上發生了左右轉移，對織物本身產生了一定拉力，兩個相鄰區域就產生了橫向的波紋效果，構成了樹葉的整體輪廓。夏季口鼻處的濕氣能通過網眼及時排出，提高了熱舒適性能。口罩實物見圖8（a）。

冬季針織口罩圖案選用凹凸浮雕最常見的絞花，其突起效果使口罩厚度較大，保暖性好，具有立體的肌理感。絞花組織的透氣性能也良好，因為在絞花組織的兩側會出現一定的孔眼，就是這些孔眼提高了其面料的透氣性[2]。所以冬季口罩中運用絞花組織能滿足消費者的保暖功能和視覺的雙重需求。經過精心設計的鏤空和凹凸浮雕紗羅組織可以充分展現針織口罩的特性和優勢，從而向消費者展示針織的質感美和技術美的結合]。口罩實物見圖8（b）。

因為密度的增大，冬季口罩尺寸在橫向上發生增幅，按照原工藝數據織造會導致口罩成品過大無法佩戴，由此將口罩主體和耳帶各縮短 1cm 。具體位置分別為耳帶與口罩主體的過渡帶縱向長度由 2cm 縮短至 1cm ，上下耳帶的長度由 4cm 縮短至 3cm 。過渡帶的加針規律因此發生了變化，分配式為：

平搖兩行

4口罩主觀評價

4.1主觀評價表設計

研究采用了主觀評價的方法，對針織口罩的舒適性、美觀性、貼合度進行主觀測評，邀請27名女性志愿者進行佩戴并按要求做出日常生活中的一系列面部活動，記錄她們的佩戴感受和評級評分。舒適性是物理上、生理上、心理上的多元因素相互作用而形成的一種狀態[13]。舒適性測評針對耳帶、鼻梁展開；美觀性是對經過圖案設計后的夏季針織口罩和冬季針織口罩進行美觀評價；貼合度針對口罩的大小、上下邊緣貼合度、面部貼合度進行測評。具體主觀評價類型及指標見表2。

隨后請志愿者按照表2主觀評價表中的各項評價指標進行評判。具體實驗動作要求見表3。

4.2測試方法

在進行主觀評價前，需給志愿者講解實驗目的，以及測試動作的注意事項和評價指標的具體含義。測試開始后，首先讓志愿者戴上口罩，調整好口罩位置，適應30s，再依次執行實驗動作要求，在測試過程中實時記錄主觀感受和主觀打分。

4.3結果分析

圖9（見下頁）為主觀評價結果。在舒適性評價圖9（a）中，口罩在鼻梁長度和鼻梁壓迫感上的評分較好，在鼻尖殘存空間上的評分最好。與口罩尺寸數據接近的志愿者對于鼻梁長度和鼻梁壓迫感的反應良好，鼻尖還略有一定空間，佩戴舒適。

關于耳帶舒適性評價，臉部尺寸較小的志愿者反應舒適感適中，其他反映耳帶拉扯較緊，耳背摩擦較重。耳帶的修改從尺寸和原材料兩方面入手，耳帶的原尺寸為 4cm ，增長至 4.50cm ，同時加入氨綸線來增強耳帶彈性。耳背帶的寬度從 1cm 調整至 0.70cm ，同時耳背帶的羅紋也縮減。

在美觀性評價圖9（b），兩款圖案設計有22人更喜歡夏季鏤空網眼圖案，5人更喜歡絞花圖案，說明針織口罩設計中運用紗羅組織的鏤空效果更宜受到市場歡迎。

在貼合性評價圖9（c）中，評分在3～5分區間。個別志愿者因為鼻梁長度較短會影響到上邊緣和面部貼合度。加強鼻部貼合度，需延長鼻梁長度和擴大鼻梁在水平方向上的角度，原鼻梁處的針數增至12針；一半鼻子的轉數增至14轉 ～16 轉，增加的轉數主要用于鼻中部至鼻尖處，口罩鼻部頂端開口處減少2轉休止不織。修改后口罩鼻梁長度為 3.50cm ，鼻梁在水平方向上的角度為 65^° 。鼻中部至鼻尖處的空間變大，口罩鼻部開口處的壓迫感增強，以此提高鼻部貼合性和舒適性。

5結論

（1）通過文獻統計分析法，建立了女性口罩版型，細化了鼻部處的尺寸數據，并在主觀測評后，再次優化了口罩尺寸，提升了貼合度和舒適性。對于提高耳帶的舒適性問題提出了解決辦法。（2）在橫機上成功織造立體針織口罩，說明了該制造方式的可行性。由于針織口罩可重復洗滌，踐行了可持續發展的理念。（3）本次研究沒有考慮更多功能性的提升，在今后研究中將進一步討論，研發更具有功能性的貼合性口罩。

參考文獻：

[1]Rader Benjamin.Mask-wearing and control of SARS-COV-2 transmissionin the USA：across-sectional study[J].TheLancet Digital Health，2021，3（3）： 148-15.

[2]Chapman RA.Smart textiles for protection[M]. UK：Wood-head Publishing Limited，2013.

[3]彭佳佳，蔣高明，叢洪蓮，等.全成形毛衫的結構與編織原理[J].紡織學報，2017，38（11）：48-55.

[4] 肖惠，滑東紅，楊延欣，等.中國成年人頭面部尺寸的研究[J].人類工效學，1998，04：無.

[5]王旭，孫迎，盧婭婭，等.河南漢族青年女性面部尺寸測量及分析[J].河南工程學院學報（自然科學版），2019，31（3）：20-24.

[6]王旭，馮向偉，崔靜，等.基于青年女體面部輪廓的防護口罩結構設計方法[J].現代紡織技術，2020，28（4）：46-52.

[7]方雪嬌，江學為.基于人體工學的貼合型防護口罩結構研究[J].北京服裝學院學報（自然科學版），2019，39（3）：29-34、41.

[8]鹿建春，孟令英，李軍保，等.中國人臉形分布與生物防護口罩設計研究[J].中國消毒學雜志，2004，04：313.

[9]梁鑫花，叢洪蓮，董智佳.橫編全成形3D防護口罩的設計與開發[J].針織工業，2020（6）：5-8.

[10]叢洪蓮，蔣高明，梁鑫花，等.一種針織全成形3D口罩[P].中國專利：CN11567930A，2020.08.25.

[11] 陸樹興，王向欽，漆東岳.防霧霾口罩的濾片及其測試面積對過濾性能的影響[J].中國纖檢，2016，02：90-92.

[12]路培肖.紗羅組織在成型針織服裝設計中的創新應用研究[D].北京：北京服裝學院，2019.

[13]Y.Li. Clothing comfort and its application[J]. Textile Asia，1998，7： 29.

Abstract：Inordertoaddresstheissuesofasalftadearomfortforfemale wearersduringmaskusagebasedonergoomics，tetruc tureandprocssofthexistingaskwereimprovedbytakingadvatagoftestrongplasticityandexceentmechanicalproperiofthe knitingsoteistdotlyaeeidaistlaloaut thre-dimensialuctuefasismpodbcaleainggdgdubractingi，tcnsetfabe procesparameeeetractdinallodngtvaatiooftbecistteantpaametesoftardred justedTheltsiateateroaleatgoiiosstddmesiolakafitellialeati fying their requirements for both fitand comfort.

Key words： mask; kniting; kniting technology; fit degree; partial knitting

（責任編輯：孫婷）