袜口约束失效性能表征的研究

程浩南

（1.江西服装学院，江西南昌330201；2.江西省现代服装工程技术研究中心，江西南昌330201）

袜口约束失效性能表征的研究

程浩南1，2

（1.江西服装学院，江西南昌330201；2.江西省现代服装工程技术研究中心，江西南昌330201）

通过对袜子结构和评价指标等内容的介绍，然后定义了袜子约束失效性能的表征中涉及的概念，同时指出袜口约束失效是袜子在穿着状态下，袜口容易滑脱、扭转，形成卷边，或袜口过紧，形成腿部勒痕的状态。通过分析得出:利用袜口的拉伸性能和袜口对应腿部的受压情况等可以进行袜口的约束性能的表征，当短袜袜口处于约束失效状态时，说明袜口拉伸性能已经变得较差，腿部受压情况明显较小或较大，袜口不具有良好的约束性能，袜子失去使用穿着价值。

袜口；约束失效；着袜舒适性；拉伸性能

人类穿袜子的历史由来已久，战国思想家韩非曾写过“文王伐崇，至凤黄（凰）墟，袜系解，因自结”，这是目前袜子第一次以文字形式被记载下来［1］。随着封建社会的发展和朝代的更替，袜子的应用得到了推广，相关文字记载在许多书籍中也得到了体现。经历数千年的发展，随着社会的进步，现代袜子因其材料、款式和图案设计越来越多样化，已经成为了我们日常生活中不可或缺的生活用品。本文通过整理相关文献资料，对袜子穿着过程中的约束失效特征进行描述总结，为袜子性能的系统研究和应用积累一些理论参考。

1　袜子相关知识

1.1袜子结构

现代袜子多为纬编针织物的成形产品，穿在脚上，对脚能起保暖和防护作用，是一种人类生活的必需品。现有的袜子在材料、花色、尺寸、组织、编织方式、功能用途等方面都有所不同，但都是由袜口、袜筒、高跟、袜跟、袜底、袜面、袜头等七个部分组成，袜子结构示意图如图1所示，袜子各部位名称如图2所示。袜子的成形方式有两种，一种是织出来就形成完整的袜子，另一种则是织成袜坯，缝合而成。由袜坯缝合而成的袜子除了以上七个部段以外，还多了加固圈和握持横列两个部分，用以加固缝合［2］。

图1　袜子结构示意图

图2　袜子部位名称

袜口位于袜子的最顶部，下部连接于袜筒。由于袜口在固定袜子不滑脱或卷边、穿脱顺利等方面起着重要的作用，这就要求袜口具有较好的延伸性能和拉伸弹性的恢复能力。袜口常见的变形方式主要有腊肠式和喇叭口式，这将直接影响袜子的穿着效果；因此，袜口一般采用双层平针组织或罗纹组织，通过加入橡筋线或氨纶丝，用以提高袜口的延伸性能和拉伸弹性的恢复能力。

袜筒位于袜口下端，其中包含高跟。由于人体小腿的形状是上粗下细的，所以袜筒上口宽稍大。为了增加袜子的穿着美感，一般装饰多数加在该部分。袜筒所属的高跟部段与鞋子后部摩擦较多，故应选取耐磨的组织进行织?

袜跟是包裹脚后跟的部段，它受拉、顶、磨等多种力的作用，是袜子结构中最容易受损的部位。在织造袜跟时，多采用抗拉顶磨的组织方式来加厚，从而提高袜子的使用寿命。

袜脚是连接袜跟和袜头的部段，包括袜底和袜面两部分。在编织时，袜底通常需要加固。袜子的尺寸由袜脚的长度决定。

加固圈位于袜脚和袜头之间，起到加固的作用，可用来增加袜子的坚牢度，也可不用。

握持横列就是封头。

1.2袜子的评价指标

生活中，评价袜子通常可用“紧、松、大、光、齐、清”6个字来概括，即袜口和袜筒要紧，袜底要松，袜后跟大，袜表面光滑，罗口平齐无歪斜，针纹组织清晰，花纹、袜尖、袜跟无露针。生产中，评价袜子内在质量的好坏一般通过横向延伸来反映的。在袜子的新标准中，除了对袜长、口宽做出量化规定外，特别在袜子的横向拉伸等方面做出了新的要求。袜子标准FZ/T 73001-2008［3］中分别对不同材料袜子的袜口其横向延伸值及公差进行了规定（以22～24和26～28袜号为例，如表1所示），并以此作为考核袜子质量的重要指标之一。

表1　各种材料袜口的横向延伸值及公差

另外，在袜口横向延伸值实验中，FZ/T 73001-2008标准规定:用标准拉力测试化纤袜及其他混纺、交织袜，用扩展标准拉力测试棉纱线袜、含棉50%及以上混纺、交织袜；其中，标准拉力（25±0.5）N，扩展标准拉力（33±0.65）N。

2　袜口约束失效性能的表征

2.1基本概念

2.1.1约束

约束（constraint）是指对物体运动所加的几何学方面或运动学方面的限制。

其原意:将丝缠绕成一束的动作称为“约”，缠绕好的丝称为“束”；引申为制约、控制等意。

约束在物理学中的解释:物体各质点的位置和速度受到预先施加外力作用的限制。根据质点受限制的形式分为几何约束和运动约束两大类，前者只限制位置，后者同时限制位置和速度；根据质点脱离约束面的形式可分成单面约束和双面约束，其中质点在受到单面约束时可从约束面的一侧脱离，受双面完整约束时不能从约束面的任一侧脱离。常见约束形式有柔性绳索、光滑接触面约束、圆柱形铰链约束、球形铰链约束和铰链支座约束等。

2.1.2失效

失效（failure）是指产品在使用中由于自身质的变化导致产品丧失了预定的工作能力或其性能已劣化成不合格的状态。失效按照其使用过程中的损坏严重程度分为完全丧失功能、功能降低和有严重损伤三种形式，失效产品在继续使用下去会失去可靠性和安全性，需要工作人员进一步进行分析。而失效分析离不开工作人员对产品本质和发展规律的逆向思维和探索过程，该过程是使产品由失效变为安全的关键步骤，是深化对产品认识和使用的有效方法。分析的核心内容就是分析出产品的失效机制。因为该机制是描述产品在使用过程中因受到诱发产品失效因素的影响导致产品发生失效的物理或化学过程，一般情况下在研究产品失效机制时，应先从外部诱发因素和失效表现形式入手，再进一步研究较隐蔽的内部诱发因素。

2.1.3约束失效

本文探讨的袜口约束失效是指袜子在穿着状态下，袜口容易滑脱、扭转，形成卷边，或袜口过紧，形成腿部勒痕的状态。这两种状态的出现，使人感到不舒服，即认为袜口的性能约束失效，影响袜子的穿着效果。

2.2性能表证

人们对袜子穿着要求可以归纳为:穿脱顺利、松紧适度、不滑脱、不扭转。

袜口作为袜子的重要组成部分，其作用于人体的部分是脚踝，该部分被称为是脚部血液循环的重要“关口”［4］。在穿着使用袜子的过程中，袜口松紧适度，则不会影响静脉血液经过脚踝顺利回流到心脏；袜口过紧，脚踝部分所承受的压力变大，容易勒出红痕，同时，还会导致静脉血液淤滞在脚踝附近，致使心脏血液供给不足，长久下去可引发高血压等疾病［5］。因此，袜口的穿着要求应该保证穿脱比较顺利、松紧程度适中，贴附性好、不容易发生滑脱和扭转，没有紧绷感。其中，穿脱顺利、松紧适度反映的是袜口的延伸性能，贴体性好、不易发生滑脱、扭转反映的是袜口的拉伸弹性的恢复能力，紧绷感反映的则是袜口对应腿部的受压情况。因此，袜口的约束性能表征为袜口对人腿施加的收紧作用和自身的状态维持作用。袜口处于约束失效状态时，可以通过袜口的拉伸性能和袜口对应腿部的受压情况等方面进行表征；其中，袜口的延伸性能和拉伸弹性的恢复能力统称为袜口的拉伸性能。当短袜袜口处于约束失效状态时，就认为袜口不具有良好的约束性能，从而影响袜子的穿着性能。

3　结论

人们在穿着袜子的过程中，袜口的约束性能是至关重要的，约束性能的优劣不仅可以直接影响人们穿着袜子的舒适性，而且还会很大程度上影响袜子的适用性。可以利用袜口的拉伸性能和袜口对应腿部的受压情况等进行袜口的约束性能的表征，当短袜袜口处于约束失效状态时，说明袜口拉伸性能已经变得较差，腿部受压情况明显较小或较大，袜口不具有良好的约束性能，袜子失去使用穿着价值。

［1］李洪波，赵秀芳.袜子纵横谈［J］.中国纤检，2007（4）:55-56.

［2］黎云玉.短袜袜口约束失效性能的表征与测试研究［D］.西安:西安工程大学，2011.

［3］中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.FZ/T 73001-2008袜子［S］.北京：中国标准出版社，2008.

［4］徐美玲，王革辉.袜子穿着舒适性剖析［J］.针织工业，2011（10）:50-52.

［5］郭虹，陈晓玲.从脚部结构及卫生学角度分析袜子的性能［J］.广西纺织科技，2008，37（5）：43-44.

RESEARCH ON THE CHARACTERIZATION OF SOCKS CONSTRAINT FAILURE

CHENG Hao-nan1，2
（1.Jiangxi Institute of Fashion Technology，Nanchang Jiangxi 330201，China；2.Jiangxi Provincial Modern Research Center of Clothing Engineering Technology，Nanchang Jiangxi 330201，China）

This article introduces the structure and contents of socks evaluation，defines some concept involved in the characterization of socks constraints failure，indicates that socks constraints failure is slipping，twisting，curling or too tight during socks wearing.By analyzing the tensile properties or the corresponding leg pressure during wearing to characterize the performance of socks constraints，when socks were in constraint failure situation，indicated that the tensile properties of socks became poor，leg pressure significantly became smaller or larger，socks did not have good binding properties，the socks lost wearing value.

sock tops，constraint and failure，socks comfort，tensile properties

TS187.6

A

10.3969/j.issn.1672-500x.2016.03.011

1672-500X（2016）03-0045-04

2016-07-27

程浩南（1986-），男，河南周口人，硕士，助教，研究方向为纺织材料改性及测试技术的改进。