功能性运动装面料的选用与设计

梁盈春,段 锦

(1.陕西服装工程学院,陕西 咸阳712046;2.杨凌职业技术学院,陕西 杨凌712100)

1 功能性运动装的发展背景及设计构思

1.1 发展现状

功能性运动服狭义上是专用于体育运动竞赛的服装,通常按运动项目的特定要求设计制作[1];广义上还包括从事各种体育活动穿用的服装,在当今社会被人们广为接受。我国运动服装随着市场的不断扩大、出口量的不断增长,迎来了新的发展机遇。

随着热塑性弹性体、高分子复合材料、纳米材料和功能材料的出现和市场化应用,皮革和纺织布料等新型材料的广泛使用[2],逐步满足了运动装的功能化要求。运动装在设计和面料选择上需要实现一定的功能性,那么如何科学地进行设计、选取面料,就成为设计制作中较为关键的一步。

1.2 设计与构思

1.2.1 消费人群

设计预想的这款服装的目标消费人群是追求个性、时尚潮流的年轻女性,她们的年龄在20～25岁左右,穿着场合是春秋户外慢跑、骑行、有氧运动时。

1.2.2 服装具备的特性

舒适性(湿舒适性):面料吸湿、透气性良好,散热性好;有很好的弹性、回复性;结构方面穿着者要舒适合体,压力小。

美观性:主要在服装结构造型,色彩方面考虑。

功能性:可以在服装结构和面料设计上很好地提高运动水平;面料的弹性好,回复性好,要有一定强度;不易起球、起皱,良好的耐磨性。结构方面结合服装人体工程学,设计出符合人体运动时骨骼肌肉组织群变换的款式结构。

1.2.3 服装效果图

图1为服装效果展示图。

图1 服装设计效果图

1.2.4 面料选择

选择市面上常见的涤氨弹力面料及蝶网面料为服装的预选面料进行性能测试,主要测试透气性、保温性、挺括性、拉伸断裂强力等。结合运动裤的穿着环境及要求,分析测量结果,在不足的方面进行改进,为以后的面料设计作参考和依据[3]。选用的面料如图2、图3所示,规格参数见表1。

图2 涤氨弹力面料

图3 蝶网面料

表1 预选面料规格参数

2 面料性能测试与分析

通过服装面料的初步选定,以及其服用性能测试与数据分析,来检测选用的面料是否能适用于本次功能性运动装设计。由于服装设定为慢跑服,对服装的吸湿透气性、伸展性、耐磨性在功能上有着比较高的要求,针对这几点,对所选用的高弹面料和拼接用网状面料进行透气性、保温性、强力及耐磨性测试。

2.1 织物透气性能测试

2.1.1 仪器和材料

YG461D型数字式织物透气量仪(图4);涤氨弹力面料,剪刀,尺子。

图4 织物透气量仪

2.1.2 数据与结果

根据GB 8170标准,通过已知的透气量,计算出透气率R:

式中:qv——平均气流量(dm3/min);A——试样面积(cm2);167——由dm3/min×cm2换算成mm/s的换算系数。

在常用04号喷嘴、100 Pa的试验条件下的2次测试数据,透气性能见表2、表3。

表2 涤氨弹力面料透气性试验一

表3 涤氨弹力面料透气性试验二

从试验得知,在进行织物透气性能测试时,根据不同的面料,只有选择合适的喷嘴和试样面积,测试的数据才会有效。如果织物的结构松散比较透气,喷嘴设定时,应采用较小的试样面积;当织物结构紧密不容易透气时,选用较大的试样面积。由表2和表3可知,涤氨弹力面料为针织面料透气性较同密度梭织面料较好,在试验中应选取较大喷嘴,或者将试样面积变小,才能得出有效数据。

通过参考相似厚度、克重的弹性面料透气性测试结果得到图5。如图5中所示除去面料的厚度、密度对透气性造成的影响,不同织物组织结构也会对透气性造成影响,平针织物的透气性＞罗纹织物透气性＞双罗纹织物透气性[4]。所以涤氨弹力针织面料适合做春秋季功能性运动装。

图5 不同针织物组织透气性

2.2 保温性能测试

2.2.1 仪器和材料

YG60GD型平板式保温仪(图6);涤氨弹力面料、蝶网面料,尺子,剪刀。

图6 平板式保温仪

2.2.2 数据与分析

试验数据及结果分析如表4、表5所示。

表4 涤氨弹力面料保温性测试

通过试验可以得出,弹力针织面料的克罗值为0.06 clo,蝶网面料为0.02 clo,克罗值都不是很高;保温率分别为4.7%和2.5%,可以看出网眼面料的保温率很低;2种面料的热感应棒感应时间分别为306 s和169 s;保温系数分别为252 W/m2·℃,233 W/m2·℃。涤氨弹力面料的保温率低,克罗值较小,保温性能很不好。根据服装卫生学,在假定条件下(室内温度21～23℃,室内运动)的服装舒适克罗值应为0.9～1.0 clo,测试面料的克罗值分别为0.06 clo和0.02 clo,远远小于标准,说明运动时也是满足要求;在户外快走或慢跑条件下的热平衡标准的克罗值为0.3 clo,远大于0.06 clo,说明弹性面料是适宜运动穿着的。将2种面料搭配使用在功能性运动裤上可以提高运动性能,维持人体热平衡。

表5 蝶网面料保温性测试

2.3 织物强力测试

2.3.1 仪器及材料

YG026PC型电子织物强力机(图7);涤氨弹力面料,蝶网面料,剪刀,尺子。

图7 YG026PC型电子织物强力机

2.3.2 结果与分析

涤氨弹力面料的强力测试结果见表6、表7。

(1)经向

表6 涤氨弹力面料经向的织物强力测试

(2)纬向

表7 涤氨弹力面料纬向的织物强力测试

通过对涤氨弹力面料经纬向的测试(表6、表7)可以看出,纬向的弹性较大,伸长率较长,断裂强度和断裂强力大于经向,这是因为试样为罗纹织物横向有较大的弹性和延伸性。CV值(伸长不均值变异系数)较大,说明在试验过程中针织物在拉伸后线圈组织产生的不规则形变,导致差异性。总体来说针织面料弹力较好,织物的形变伸长性能较好,强力较GB/T3923标准属于偏中下强力,运用于功能性运动裤时,强力较小[6]。

蝶网面料的强力测试数据见表8、表9。

(1)经向

表8 蝶网面料经向的织物强力测试

(2)纬向

表9 蝶网面料纬向的织物强力测试

通过对运动裤配料——蝶网面料的强度测试(表8、表9)得出,其经纬向的断裂强度和强力一般。由于面料成分是纯聚酯纤维,并不含有弹性纤维,所以面料的拉伸率不高,弹性不佳,不是很适用于运动裤,所以在下次面料选择时,会考虑使用以聚酯纤维包芯纱形式编制的蝶网面料,起到在运动中增加其弹性和强力。

相关面料拼接包缝手段的强力测试(三线包缝,底弹涤纶线)。

(1)同料拼接(两者均为涤氨弹力面料)

经向:

表10 弹力面料拼接包缝的织物强力测试

纬向:

表11 弹力面料拼接包缝的织物强力测试

通过表10、表11的数据可以看出包缝后的面料要比不拼接的面料强力小很多,同时经纬向还是延续了面料本身经纬向拉力强度不同的特点,经向的强力和拉伸度普遍低于纬向。通过分析还看到了不足:首先是三线包缝后强力下降的问题,说明包缝时3针/cm的针迹是不够的,应该加大每cm针迹密度;其次,从缝纫线的角度来谈,应该选取弹力较好的涤纶弹性包芯线,在缝制之前对缝纫线进行强力测试,使其与面料纱线强度相匹配;最后是手工缝制的差异问题,从纬向断裂强度CV值可以看出。

(2)异料拼接(两者分别为为涤氨弹力面料和蝶网面料)

经向:

表12 异料包缝的织物强力测试

纬向:

表13 异料包缝的织物强力测试

通过表12、表13的数据可以看出:(1)异料拼接的强力没有2种单纯面料的强力好,其中,没有单纯蝶网面料测试强力好的原因有缝纫线的问题,拼接后面料弹力、拉力不均的问题,这些导致强力下降;(2)经向的强力要大于纬向,但伸长率低于纬向。这很有可能是因为弹力面料为纬编罗纹面料缝纫后受拉力易脱散导致强力下降;(3)由于手工缝制,数据差异较大,希望改进试验方法。

2.4 织物耐磨性测试

2.4.1 仪器及材料

YG502型织物起毛起球仪(图8);涤氨弹力面料,蝶网面料,剪刀,尺子。

图8 YG502型织物起毛气球仪

2.4.2 结果与分析

试样一是在平面摩擦面的试验结果,试样二是在颗粒摩擦面的试验结果,如图9所示。

涤氨弹力面料的耐磨性测试结果分析:把2种试样面料放置在2种不同摩擦面摩擦后,可看出,平滑摩擦面试验后试样一基本无差异,无起毛起球现象,说明织物的耐磨性较好;通过颗粒面摩擦试样二,可以看出弹力面料有轻微的勾挂、压痕现象。但是较服装常用摩擦方式来看,平面摩擦是服装的主要摩擦方式,所以通过试验分析得到,弹性面料的抗起毛起球性、耐磨性还是较好的。

图9 弹力面料耐磨性测试

图10 蝶网面料耐磨性测试

蝶网面料的耐磨性测试结果分析:蝶网面料摩擦性较好,没有看出明显变化,如图10所示。试样结果与织物秩位总数与磨损后质量损失的标准进行比较,磨损得很小[6]。

3 面料分析及设计改进

3.1 试样面料分析

通过对试样面料的性能测试,得出预选面料特性,见表14。

表14 面料性能汇总

分析可知,弹力面料试样透气性良好,弹性较好,易形变,克罗值为0.06 clo,很适合春秋运动穿着,但容易勾丝,耐磨性一般。总体来说弹性面料的服用性能还是不错的,我们可以在织物弹力和保型性上进行改进、提高。

蝶网面料有着较好的透气性和较低保温性、耐磨性,适用于运动裤,但是面料强力较小,弹性较差,会对运动产生影响,需要改进。

拼接处的缝纫线应该加大弹性和强力,缝纫针迹应更密集。

3.2 设计的完善

(1)面料产品改进:由于弹性面料的织物是经向罗纹结构,纬向易脱散,经向弹力较小,所以可以对织物结构进行改善,改为双面罗纹组织,使其强力和弹性及易脱散性都得以改进,织物内部应加入高弹丝,保证弹性,回复性;对面料进行防臭、抗菌后整理。

(2)蝶网面料改进:给织物加入8%氨纶,提高织物弹性,加大织物密度,增加强力与弹力面料适配;对织物进行后整理,提高网眼织物的保型性。

(3)缝纫线应进行测试,对其进行耐磨性、弹性的测试,确保与面料的配伍。推荐使用涤纶加高弹丝的包芯纱线,与服装面料弹性相配伍。

(4)缝纫手段,仍选用三线包缝,加大针迹密度为5针/cm;对面料进行经向拼接,使其强度较大,不宜脱散。

4 结语

面料是成就一款服装设计的关键,因此面料的选择是重中之重。文中设计的是春秋季功能性运动套装,先把它的目标面料定位在方便运动的高弹面料,然后再根据人体运动时穿着情况,选择蝶网面料为配料进行性能测试。通过对该面料一系列的性能测试,发现涤氨弹力面料的透气性很好,保温系数、克罗值比较小,硬挺度小,面料柔软,比较适合做运动服面料。而在对织物进行强力测试得出其拉伸断裂强力不是很好,容易变形,为了改善这些问题,提出了面料改进的设计方法,进而完成了该款服装完整的设计。从面辅料配伍选择、制作实现等后续工作,为服装提供了科学的设计思路。