织物定伸长力与弹力服装宽裕量的关系

陈丽华

(北京服装学院 服装艺术与工程学院， 北京 100029)

织物定伸长力与弹力服装宽裕量的关系

陈丽华

(北京服装学院 服装艺术与工程学院， 北京 100029)

为研究织物定伸长力与弹性服装宽裕量的关系，选用20种服装常用弹力针织物，对其拉伸率分别为10%、20%、30%、40%、50及60%时的拉伸力及其服装压力进行了测试与分析，并对弹性针织物定伸长力与服装压力、定伸长力与拉伸率之间的相关性进行了分析。结果表明，定伸长力与服装压力、定伸长力与拉伸率均显著相关，且均为显著线性回归；测试弹性针织物的定伸长力，根据弹性针织物定伸长力与服装压力、定伸长力与拉伸率的回归模型，以及弹性针织物拉伸率与服装宽松量的关系预测服装的宽松量范围。研究结果可为快速预测压力舒适的弹性服装宽裕量提供理论参考，对合体舒适弹性服装的设计和开发具有指导意义。

弹力针织物； 弹性服装； 服装压力； 服装宽裕量； 定伸长力； 拉伸率； 回归分析

人体对服装压机械性刺激的承受力是有限的[1], 合适的服装压力不仅能为服装提供良好的压力舒适性，对人体塑形、运动防护及烧伤病人治疗恢复都有积极的作用[2],减缓或恢复疲劳,增强生理机能、满足心理和生理上舒适的需要[3],同时还可促进血液循环，减少肌体无效功的消耗，提高运动机能[4],可看出服装压力舒适性的研究是十分必要的。

在一定的着装部位，服装压力主要与服装面料的弹性有关，而拉伸伸长主要与服装的适体程度、款式有关[4-7]，因此，服装压力的大小主要由服装的适体程度、款式和服装材料的弹性决定。目前，弹性服装主要凭经验或盲目地制作，然后再测试服装压力和评价服装的宽裕量是否符合人体舒适性要求[8]，再调整其服装的宽裕量。本文力图得到预测弹性服装宽裕量的模型，在弹性服装制作前就能够快速预测满足人体各部位舒适压力和服装围度方向[8]的宽裕量范围。根据舒适的服装压力，得到舒适的拉伸力范围，通过对弹性面料定伸长力的测试，得到舒适压力时的拉伸率范围，再根据弹性面料拉伸率和服装宽裕量的关系，计算舒适压力范围内弹性服装的宽裕量。研究结果可为压力舒适的弹性服装宽裕量快速预测提供参考，对合体舒适弹性服装的设计和开发具有指导意义。

1 弹性针织物及服装性能试验

1.1 试验材料选择

为了对弹性针织物拉伸力与服装压力相关性进行研究，选用了20种不同纤维成分、不同结构的弹性针织物，包括13种经编针织物、7种纬编针织物，主要为涤纶或锦纶与氨纶包芯纱，氨纶含量为8%～26.5%，弹性针织物的纤维成分见表1。

表1 针织面料的纤维成分

1.2 织物拉伸试验

参考FZ/T 70006—2004《针织物拉伸弹性回复率试验方法》进行试验；采用INSTRON-3300织物万能强力机，预加张力为0.1 N，速率为100 mm/min，隔距为100 mm，试样尺寸为200 mm×50 mm，横向试样3块，试验指标为定伸长10%、20%、30%、40%、50%及60%时的拉伸力。

1.3 服装压力试验

采用LLY-56C-10型气囊式服装压测试仪，选择上臂围度24.5 cm处内侧为测试点，裁剪长度为30 cm，有效宽度分别为24.5、22.3、20.4、18.9、17.5、16.3 cm的长方形试样，然后缝合成圆筒形，每种试样3块；每0.02 s 采集1次数据，测试时间1 min，计算稳定30 s的压力平均值；试验指标为定伸长0、10%、20%、30%、40%、50%时围度为24.5 cm处的服装压力。

2 针织物拉伸力及服装压力测试

2.1 拉伸力测试结果

对各织物横向伸长率为10%、20%、30%、40%、50%及60%时的拉伸力进行了测试，结果如表2所示。

表2 伸长率对织物拉伸力的影响

由表2可看出，随着伸长率的增加织物拉伸力呈线性增加趋势。多数经编针织物在不同拉伸率时的拉伸力较纬平针织物的拉伸力大，其中织物1、13、17的拉伸力相对较大。

2.2 服装压力测试结果

对织物服装围度方向伸长率为10%、20%、30%、40%、50%时的服装压力进行测试，结果如表3所示。

表3 伸长率对服装压力的影响

由表3可看出，随伸长率的增加服装压力基本呈线性增加趋势。经编针织物与纬平针织物服装压力相差不大，其中织物1、17的服装压力相对较大。

3 织物拉伸力与服装压力关系分析

3.1 织物拉伸力与服装压力的相关性

对拉伸率分别为10%、20%、30%、40%、50%时服装压力的相关性及回归性进行分析，结果如表4所示。由表可见各织物拉伸力与其服装压力均呈线性回归关系，且拟合系数均大于0.9，拟合度较好，因此，不同拉伸率时各织物拉伸力与其服装压力均呈高度线性回归关系。

表4 织物拉伸力与服装压力的相关性

综上所述，给定不同拉伸率时的拉伸力，通过织物拉伸力与其服装压力的线性回归方程，可以很好地预测其服装在相应拉伸率时的压力。

3.2 织物拉伸力与服装压力的经验方程

3.2.1 织物拉伸力与服装压力经验回归方程

为了预测高弹针织物在不同拉伸力时的服装压力，对拉伸率分别为10%、20%、30%、40%、50%时织物的平均拉伸力Y与其服装的平均压力Z进行线性回归分析，推导出织物拉伸力与服装压力的经验线性回归方程，见图1。

3.2.2 经验回归方程服装压力的误差分析

对织物拉伸力与其服装压力的线性回归方程与经验线性回归方程在不同拉伸力时的服装压力进行误差分析，结果如表5所示。

表5 经验线性回归方程的服装压力误差分析

由表5可看出，根据拉伸力与服装压力的线性回归方程，对大多数织物来说，在不同拉伸力时服装压力之间的误差较大，这主要是织物的拉伸性差异较大，主要由各织物的拉伸弹性差异较大造成，因此，通过推导的经验线性回归方程，给定织物拉伸力不能较准确地预测其服装压力。

3.3 织物拉伸力与服装压力回归模型

3.3.1 织物拉伸力与拉伸率回归模型

由表2可看出：在拉伸率分别为10%、20%、30%、40%、50%及60%时，织物的拉伸力差异都较大，为了使经验线性回归方程能够较准确地预测服装压力，根据拉伸弹性将织物分成4组：

组1包括织物1、3、20，在拉伸率10%时拉伸力为1.0～1.7 N，在拉伸率60%时拉伸力为8～10 N。

组2包括织物5、6、10，在拉伸率10%时拉伸力为0.7～1.0 N，在拉伸率60%时拉伸力为6～8 N。

组3包括织物9、12、17、18，在拉伸率10%时拉伸力为0.5～0.9 N，在拉伸率60%时拉伸力为3～6 N。

组4包括织物2、4、7、8、11、13、14、15、16、19，在拉伸率10%时拉伸力为0.4～0.7 N，在拉伸率60%时拉伸力为3.0～4.0 N。

各组织物拉伸力由高到低依次为组1、组2、组3、组4，各组织物拉伸力Y与拉伸率y经验线性回归方程见图2。

图2各组织物拉伸力与拉伸率的经验线性回归方程不同：组1为Y=0.141y-0.001，其拟合系数R2=0.999；组2为Y=0.108y-0.297，其拟合系数R2=0.983；组3为Y=0.089y-0.257，其拟合系数R2=0.985；组4为Y=0.064y-0.117，其拟合系数R2=0.990。各组织物拉伸力与拉伸率呈高度线性回归性，且拟合度都很好。

3.3.2 织物拉伸力与服装压力的回归方程

图3示出各组织物拉伸力与其服装压力经验线性回归方程。

各组织物拉伸力与服装压力的经验回归方程不同：组1为Z=0.305Y+1.480，其拟合系数R2=0.977；组2为Z=0.413Y+1.374，其拟合系数R2=0.933；组3为Z=0.430Y+1.231，其拟合系数R2=0.982；组4为Z=0.645Y+1.078，其拟合系数R2=0.981。各组织物拉伸力与服装压力呈高度线性回归性，且拟合度都很好。

3.3.3 误差分析

对线性回归方程与各组经验线性回归方程在不同拉伸力时的服装压力进行了误差分析，结果如表6所示。由表可看出，除个别织物外，织物拉伸力与服装压力线性回归方程与经验线性回归方程在不同拉伸力时的服装压力的误差相对较小。其中，组2、3的误差相对较小，组1中织物1的误差相对较大，但不超过10%；组4中织物3、6在拉伸力较大时的误差相对较大，不超过14%。其他织物的服装压力误差大多在5%以下，因此，通过各组织物拉伸力与服装压力的经验线性回归方程，给定织物拉伸力可以很好地预测服装压力。

组号织物序号误差/%1N2N3N4N5N6N7N8N16.06.97.68.18.58.89.19.3130.4-1.2-2.4-3.4-4.2-4.8-5.4-5.820-6.9-6.7-6.6-6.5-6.5-6.4-6.4-6.351.41.10.80.70.50.40.30.326-1.1-1.0-0.9-0.9-0.8-0.8-0.8-0.710-0.3-0.2-0.1-0.10.00.00.00.097.36.05.34.74.44.13.83.6312-7.7-6.2-5.1-4.3-3.7-3.3-3.0-2.7171.70.4-0.4-0.9-1.3-1.6-1.8-2.118-1.2-0.8-0.30.00.20.40.60.727.94.72.91.60.70.0-0.5-0.945.17.48.79.610.110.610.911.178.410.511.712.413.013.313.613.98-4.4-5.6-6.2-6.7-7.0-7.2-7.4-7.5110.7-1.0-2.1-2.8-3.2-3.6-3.9-4.1413-6.2-5.1-4.4-4.0-3.8-3.6-3.4-3.314-3.4-4.0-4.4-4.7-4.9-5.0-5.1-5.2151.72.02.12.22.32.42.42.416-5.6-1.80.21.52.43.03.53.919-0.8-0.6-0.5-0.4-0.3-0.3-0.3-0.2

4 服装宽裕量的预测

现有的研究成果[4]表明人体各部位感觉舒适的服装压力范围为1.96～3.92 kPa，根据各部位感觉舒适的服装压力范围预测服装宽裕量步骤如下：1)根据舒适的服装压力范围1.96～ 3.92 kPa，由织物拉伸力与服装压力回归模型Z=AY+B，推导出舒适的服装压力范围的织物拉伸力范围Y=(Z-B)/A。 2)根据织物拉伸力与拉伸率回归模型Y=Cy+D，推导出舒适的服装压力范围的织物拉伸率范围y=(Y-D)/C。3)根据弹性服装围度方向织物拉伸率与服装宽松量关系式(x+1)(y+1)=(k+1)[9-10]，推导出舒适的服装压力范围的服装的宽松量范围x=[(k+1)/(y+1)]-1。式中：x为服装的宽松量，%；k为人体表面皮肤的伸长率，%；y为织物的弹性伸长率，%，当k=0时，y静止状态下织物的弹性伸长率；Y为织物的拉伸力，N；Z为服装的压力，kPa；A、B、C、D为相应回归模型中的系数。

5 结 语

通过对织物定伸长力与弹力服装宽裕量关系的研究，得到如下结论。

1)弹力织物的拉伸弹性差异较大，利用推导的经验线性回归方程，多数织物通过测试织物拉伸力不能较准确地预测其服装压力。

2)利用对拉伸弹性相近的织物拉伸力与服装压力推导的经验线性回归方程，其织物通过测试织物拉伸力可准确地预测其服装压力。

3)通过准确预测的服装压力，再根据弹性服装围度方向的织物拉伸率与服装宽松量关系，可预测舒适的服装压力下弹力服装的宽松量范围。

FZXB

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Relation between fabric force at specified elongation and fitness of elastic clothing

CHEN Lihua

(SchoolofFashion，BeijingInstituteofFashionTechnology,Beijing100029，China)

In order to study the relation between fabric force at specified elongation and fitness of elastic clothing，firstly the force at 10%, 20%, 30%, 40%, 50% and 60% elongation and clothing pressure for 20 types of elastic knitted fabrics were tested and analyzed, respectively. Then correlations between the force at specified elongation and clothing pressure，and between the force at specified elongation and elongation percentage were analyzed. The results show that for elastic knitted fabrics the correlations between the force at specified elongation and clothing pressure，and between the force at specified elongation and elongation percentage are highly significant in linear regression. By testing the force at specified elongation, the clothing pressure and elongation percentage could be calculated according to the regression model. Further clothing fitness range of different elastic knitted fabrics could be predicted by the relationships between elongation percentage and clothing fitness. The research results can provide theoretical basis and practical reference for rapid calculating fitness of elastic clothing and for the design and development of elastic clothing.

elastic knitted fabric； elastic clothing； clothing pressure； clothing fitness； force at specified elongation； elongation percentage； regression analysis

10.13475/j.fzxb.20150304506

2015-03-24

2016-03-03

北京服装学院2014年度研究生科研创新项目(X2014-024)；2014年北京服装学院本科生科研训练项目(2014-011)

陈丽华(1962—)，女，教授，硕士。主要研究方向为纺织服装材料设计开发与评价。E-mail:wclh@sina.com。

TS 131.9

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