（纺织工程专业论文）影响弹性针织面料服装压的因素研究[纺织工程专业优秀论文].pdf

影响弹性针织面料服装压的因素研究 摘要 随着人们对美的追求，针织面料紧身内衣越来越受到人们的青 睐，由此而引起的服装压舒适性问题也引起了业内专家的关注。因此， 影响弹性针织面料服装压因素的研究有着重要的意义。 为了探讨影响日常弹力针织内衣的服装压舒适性的因素，本文从 以下几个方面进行了研究： ( 1 ) 对不同原料、相似氨纶含量的同种组织的单面纬平针织物进行 弹性回复率的测试，以确定其弹性的大小； ( 2 ) 在较大拉伸率范围内测试筒形织物的服装压，以研究拉伸率与 服装压的关系； ( 3 ) 将织物做成服装试样，以标准模特为测试对象，运用气囊式压 力仪测试服装压，研究探讨氨纶弹性针织物服装宽裕量对服装压力舒 适性的影响； ( 4 ) 设计主观问卷调查，探讨研究服装压力舒适性的主观评价； ( 5 ) 主观评价和客观测试相结合共同研究弹力针织物的服装压舒适 性的相关性。 通过多项研究和理论分析，得出以下结论： ( 1 ) 对于低拉伸率针织面料的弹性性能的测试，采用电子织物强力 仪来测量针织物的弹性回复率精确度不够，而采用具有同种原理的纱 线强力测试仪来测试低拉伸率针织面料的弹性回复率能提高测试精 确； ( 2 ) 面料的拉伸率与服装的宽裕率并不是两个独立的变量，而是相 互关联的，完全可以看作一个独立的变量来考虑，服装压与服装宽裕 率的关系与服装压与面料拉伸率的关系其实是一个问题的两个方面， 是可以相互转化的； ( 3 ) 影响服装压的因素有很多，如织物的弹性、织物的拉伸率或服 装的宽裕率、人体表面曲率等，服装压与织物的弹性成反比例关系， 织物的弹性越大，所制作的服装穿着在人体上，所测的服装压越小； 在其他条件一致的情况下，服装压与织物的拉伸率成正比例关系，织 物的拉伸率越大或服装的宽裕率越小，即服装越紧身，则人体所受的 服装压越大；服装压与人体表面曲率成正比例关系，即在静止条件下， 同款式的样衣，拉伸条件一致的情况下，人体表面曲率大的地方，所 受的服装压大； ( 4 ) 通过压力值的比较可以得知，在人体各个部位中，b p 表面曲率 最大，在人体静止状态下，该点所受的服装压也最大。对于在静止状 态下，当b p 点所受的服装压超过人体所能承受服装压的舒适值时， 这种服装就认定为不能给人体带来舒适感的服装； ( 5 ) 结合主观评价和客观压力测试，评价因子束缚感和客观测试下 的压力值均是随着服装规格的缩小而增大，有着相同的发展趋势，束 缚感在一定程度上能很好的反映出客观压力值的大小，束缚感越强， 相应的压力值就很大。 关键词：针织物弹性，弹性回复率，定伸长拉伸，人体表面曲率， 服装压，舒适性 i i i s t u d yo nf a c t o r si n f i1 z n c i n ge l a s t i ck m t t e d g a r n tp r e s s u r e a b s t r a c t e l a s t i ck n i t t e du n d e r w e a ri sb e c o m i n gm o r ea n dm o r ep o p u l a rw i t h t h er e s p e c tt ob e a u t y t h e r e f o r e ，m u c ha t t e n t i o ni sf o c u s e do nt h eg a r m e n t p r e s s u r ec o m f o r t a b i l i t y s oi ti sp r a c t i c a lt os t u d yt h ef a c t o r si n f l u e n c i n g t h ee l a s t i ck n i t t e dg a r m e n tp r e s s u r e i no r d e rt of i n dt h ef a c t o r sw h i c hi n f l u e n c et h ek n i t t e dg a r m e n t p r e s s u r ec o m f o r t a b i l i t y , t h er e s e a r c hi sa r r a n g e db yf o l l o w i n gm e t h o d s ： ( 1 ) t w os i n g l eje r s e y s se l a s t i cr e c o v e r yp e r c e n t a g eo fe l o n g a t i o ni s t e s t e dt oo b t a i nt h ee l a s t i c i t yv a l u e ，w h i c ha r ed i f f e r e n tf a b r i c sa n dt h e s i m i l a rs p a n d e xp e r c e n t a g e ( 2 ) t u b ef a b r i cg a r m e n tp r e s s u r ei st e s t e di nal a r g er a n g eo fe x t e n s i o n r a t i ot of i n dt h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e ne x t e n s i o nr a t i oa n dg a r m e n t p r e s s u r e ( 3 ) t h e g a r m e n ts a m p l e sa r em a d eo ft h ef a b r i c sa b o v e ，t oi n v e s t i g a t e t h a th o wt h ef i t n e s so fs p a n d e xe l a s t i ck n i t t e dg a r m e n ti n f l u e n c e sg a r m e n t p r e s s u r ec o m f o r t a b i l i t y , w i t ht h es t a n d a r dm o d e la n da i r - p a c kt y p e i v c o n t a c tp r e s s u r em e a s u r e m e n ts y s t e m ( 4 ) q u e s t i o n n a i r es u r v e y a r ep e r f o r m e dt oo b t a i nt h es u b j e c t i v e e v a l u a t i o no nt h eg a r m e n tp r e s s u r ec o m f o r t a b i l i t y ( 5 ) t h ec o r r e l a t i o ni sd i s c u s s e dw i t ht h ec o m b i n a t i o no fo b j e c t i v e e v a l u a t i o na n do b je c t i v et e s t i n g t h ef o l l o w i n gr e s u l t sc a nb eo b t a i n e db yt h e r e s e a r c ha n dt h e o r e t i c a l a n a l y s i s ( 1 ) w i t hr e s p e c tt ok n i t t e df a b r i ce l a s t i c i t yt e s tu n d e rt h es m a l l e x t e n s i o nr a t i o ，y a r ns t r e n g t ht e s t e ri se m p l o y e d ，w h i c hi sw i t ht h es a m e w o r k i n gp r i n c i p l eb u tw i t hh i g h e rp r e c i s i o n ，c o m p a r e dw i t he l e c t r o n i c f a b r i c ss t r e n g t ht e s t e r ( 2 ) f a b r i ce l o n g a t i o nr a t ea n df u l l n e s sa r et w od e p e n d e n tv a r i a b l e s ， w h i c hc a l lb e r e g a r d e d a so n e i n d e p e n d e n t v a r i a b l ea c t u a l l y t h e r e l a t i o n s h i p sb e t w e e ng a r m e n tp r e s s u r ea n dt h ef i t n e s sc a l lb et r a n s l a t e d i n t ot h er e l a t i o n s h i pb e t w e e ng a r m e n tp r e s s u r ea n df a b r i ce x t e n s i o nr a t i o ( 3 ) t h e r ea r em a n yf a c t o r si n f l u e n c i n gk n i t t e dg a r m e n tp r e s s u r e ，s u c ha s f a b r i ce l a s t i c i t y , f a b r i ce x t e n s i o nr a t i oo rf i t n e s s ，h u m a nb o d ys u r f a c e c u r v a t u r ea n ds oo n t h e r ee x i s t sa l li n v e r s ep r o p o r t i o nr e l a t i o n s h i p b e t w e e nt h eg a r m e n tp r e s s u r ea n dt h ef a b r i ce l a s t i c i t y , n a m e l yt h eb i g g e r t h ef a b r i ce l a s t i c i t y ，t h es m a l l e rg a r m e n tp r e s s u r eo nt h eh u m a nb o d y ； t h e r ei sad i r e c tp r o p o r t i o nr e l a t i o n s h i pb e t w e e ng a r m e n tp r e s s u r ea n d f a b r i ce l o n g a t er a t ew i t ht h es a m es i t u a t i o n ，t h eb i g g e rt h ef a b r i ce l o n g a t e v r a t eo rt h es m a l l e ro ff u l l n e s s ，n a m e l ym o r et i g h t f i t t i n go ft h eg a r m e n t ， t h eb i g g e ro ft h eg a r m e n tp r e s s u r e ；t h e r ei sad i r e c tp r o p o r t i o nr e l a t i o n b e t w e e nt h eg a r m e n tp r e s s u r ea n db o d ys u r f a c ec u r v a t u r e ，n a m e l yw i t h t h es t a t i cc o n d i t i o n ，u n d e rt h es a m es t y l es a m p l ea n dt h es t r e t c hc o n d i t i o n ， t h eb i g g e rt h eb o d ys u r f a c ec u r v a t u r e ，t h eb i g g e rt h eg a r m e n t p r e s s u r e ( 4 ) t h r o u g ht h ep r e s s u r ev a l u e sc o m p a r i s o nw ec a l lk n o wt h a tt h e s u r f a c ec u r v a t u r eo fb u s tp o i n t ( b p ) i st h eb i g g e s ti nt h ew h o l eh u m a n b o d mw h i c hm e a n st h a tt h i sp o i n th a st h eb i g g e s tc l o t h i n gp r e s s u r ev a l u e u n d e rt h es t a t i c c o n d i t i o n t h e r e f o r e ，g a r m e n tw i t hb u s tp o i n t ( b p ) p r e s s u r ev a l u eo ft h es p o ts u r p a s s i n gt h ec o m f o r tp r e s s u r ev a l u ei s r e c o g n i z e da su n c o m f o r t a b l e ( 5 ) w i t h c o m b i n i n gt h es u b j e c t i v ee v a l u a t i o na n dt h eo b j e c t i v ep r e s s u r e t e s t ，t h ea p p r a i s a lb o n d a g ef e d i n ga n dt h eo b j e c t i v et e s tp r e s s u r e i n c r e a s e sw i t ht h ed e c r e a s i n go fg a r m e n td i m e n s i o n ，a n dh a v et h es a m e t r e n d s ，t h eb o n d a g ef e e l i n gc a l lr e f l e c tt h eo b je c t i v ep r e s s u r ev a l u es i z ei n t h ec e r t a i nd e g r e e ，t h es t r o n g e rb o n d a g ef e e l i n g ，t h eb i g g e r c o r r e s p o n d i n g p r e s s u r ev a l u e v i l iq i a o l i a n ( t e x t i l ee n g i n e e r i n g ) s u p e r v i s e db yx i em e i d i k e yw o r d s ：e l a s t i ck n i t t e df a b r i c ，e l a s t i cr e c o v e r yp e r c e n t a g eo f e l o n g a t i o n ，d r a wa tc e r t a i ne l o n g a t i o n ，h u m a nb o d ys u r f a c ec u r v a t u r e ， g a r m e n tp r e s s u r e ，c o m f o r t i b i l i t y v 东华大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位 论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除 文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体 已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对 所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：夸砀疆- 日期：凋年1 2 月2 。日 东华大学学位论文版权使用授权书 学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同 意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允 许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或 部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复 制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 保密口，在年解密后适用本版权书。 不保密口。 学位论文作者签名：旮砀篷 日期：胡年1 2 月幻日 指导教师签名：和匆涛 日期：矿明护 东华大学硕士学位论文第一章绪论 1 1 引言 第一章绪论 人们穿着服装有多种目的和作用，诸如为了遮羞、保护人体、装饰美 化、礼仪、标识等等。其中许多服装都有其社会目的，有社会历史原因， 而且随着社会的发展而不断发展变化。在不同历史阶段，有不同的服饰文 化，不同等级、阶层也有不同的服装款式。人们着装还有生物学的目的， 这是为了保护身体，调节气候，防寒保暖。随着社会的发展，特别到了今 天，人们生活水平的提高，还要求着装后感到满意、舒适和心情愉快。 服装舒适性这一概念涉及面很广，着装后，人们是否感到舒适不仅与 衣料和服装的物理性能和特征有关，还与人们的活动方式，环境条件以及 人们的生理、心理因素有关【l 】。在一定条件下，影响人们着装后的舒适性感 觉的主要因素有以下几个方面： ( 1 ) 服装的热、湿传递平衡在不同的气候环境中，人体穿着衣服后， 身体与环境间一直处于能量交换之中，人体的舒适感觉取决于人体本身产 生的热量和向环境散发热量之间的能量交换的平衡，服装在能量交换中通 过热、湿传递过程起着调节作用。 ( 2 ) 视觉舒适性指服装的款式、颜色、花样要适合不同性格和爱好， 使人穿着时因为仪表端正、潇洒、感到自豪、英俊、俏丽而处于心理上的 舒适状态。 ( 3 ) 压力舒适性是一个复杂的、综合的反映，不仅与服装对人体的 压迫感有关，而且与温暖、松紧、重量、柔软和硬挺等感觉有关。主要与 皮肤内的压力感受器有关，而且可能与一些不同的简单感受器的混合反映 有关，织物的部分物理机械性能、服装的适体程度及织物的手感等有关【2 1 。 服装舒适性是一个涉及人体生理、心理、服装、气候环境等因素的多 学科交叉、相当复杂的问题，服装的舒适水平是由生理、心理和物理三方 面因素决定的，三者相互联系、相互影响。只有三方面的因素达到一种最 佳状态，人体才会感到舒适。 东华大学硕士学位论文 第一章绪论 如果将服装一人体看作为一个系统，这个系统与周围环境有物理、生 理、神经生理、心理过程交互发生。对于服装压力舒适性，可以这样认为： 首先来自服装( 或类服装) 的物理机械信号作用于人体皮肤，然后，该刺 激信号由皮肤中的神经末梢( 力感受器) 传递到神经系统末梢，此时物理 的刺激信号被转换为神经系统能够识别的神经信号，再由神经末梢传送到 大脑，大脑根据生理与心理过程对刺激信号形成感觉，从而着装者对于所 穿着服装的物理机械刺激产生一个综合的主观舒适判断。只有将物理、生 理、神经及心理过程方面的所有知识结合起来，才能更为合理的预测穿着 过程中服装的舒适性，即压力舒适性的研究领域同样包括物理、生理、神 经生理及心理过程。 有研究表明，服装的热、湿性能是服装舒适性的主要指标，而对于紧 身服装而言，在确定所采用的服装织物的热湿性能都良好的状态下，其服 装压就成了描述服装舒适性的重要指标。织物的物理机械性能、服装的适 体程度等可能引起的服装的压力感，做出有关压力舒适性的判断时，服装 压舒适性研究就成了必不可少的研究课题。 从另一方面来说，任何时代的女性都没有停止对美的追求，当代女性依 然对紧身服装情有独钟，因为它能很好的展示出女性特有的美，贴身的绷裤， 收缩了女性的腹部，使之变得平坦美丽，还可以将女性的臀部向上提升，使 女性的线条更加柔美、挺拔；但也正是紧身衣的出现，许多烦恼也随之而来， 有研究表明，所有的妇女病6 0 是因为穿着不合适的紧身衣造成的。紧身内 衣影响腹部内脏及神经系统的微循环，使内脏及神经系统长期处于紧张状态， 造成慢性便秘、慢性腹泻以及腰痛、头痛、内脏移位等疾病。这些都是当代 女性为美而付出的代价。 究其原因，不难看出服装的穿着者只注重勾勒人体的曲线美，而忽略了 服装的压力舒适性。当人们穿着紧身内衣时，由于其松紧程度的不同，身体 某些部位多少会受到一定程度的制约，因而要求紧身内衣能够适应身体的自 如活动。内衣在穿着过程中，应该始终随人体活动和各部位皮肤表面的扩张 收缩相适应且应给人紧身舒适的感觉，这对内衣面料的弹性提出了很高的要 求。若紧身内衣服装的弹性过小，造成束缚太紧导致压力过大，使人体感到 2 东华大学硕士学位论文第一章绪论 沉重，严重时甚至压迫身体，妨碍人体血液的正常循环。若长期穿着太紧的 内衣服装，会对人体造成不小的伤害，因此寻找紧身合体又舒适的内衣服装 变得尤为重要，而要求确定健康舒适的服装压力自然就在情理之中。 1 2 服装压舒适性的研究现状 服装的穿着舒适性是人体、服装和环境之间达到一种合理的平衡状态 的感觉。目前，对服装穿着舒适性的研究主要集中在服装材料对人体的热 湿生理的满足方面，即热湿舒适性方面，在这方面已有大量的研究。国内 外学者陆续发表了一些富有成效的研究成果，试验得出的一些结论已被实 践证明，然而关于服装压力舒适性的研究起步却很晚，就服装压力舒适性 的研究现状而言，可以说仅仅在局部方面摸索到一些方法规律，在某些关 键问题上，尚未建立系统的理论。特别是在人体压力舒适性的生理、心理 机制、压力舒适的基本概念和含义、它们与服装功能性的关系以及表达指 标和测试方法等方面都有待进一步的研究。 随着弹性织物及弹性内衣的兴起，作为其穿着舒适性的重要方面 压力舒适性，日益受到学者们的关注。 1 2 1 国外服装压舒适性研究现状 国外对服装压力舒适性的研究起步较早。当时机织面料非常流行，研究 人员关注服装压力就是从机织外衣开始的，早在19 6 6 年硒出等就提出了一种 测量人体皮肤伸长率的方法，指出人体皮肤水平和垂直方向都有伸长，且男 女皮肤伸长率近似相同，指出膝盖处水平伸长率在1 9 - - 2 9 之间，垂直伸 长率4 1 - - 5 2 ：臀部分别为3 5 - - 4 2 和1 5 - - 2 0 ：并以此为依据给出了 人体穿着弹性机织服装时对服装弹性的要求【4 】。i b r a h i m 在1 9 6 8 年探讨了具有 双向拉伸性能的织物制成的保形性服装的机械性能，第一次采用压力传感器 来测量服装压力，并给出服装压、服装穿着在人体上的外形轮廓、人体在行 走时动态情况的测试方法【5 】。e l i z a b e t h 对合体的全棉牛仔裤的穿着舒适性和外 观进行了探讨，指出服装的结构和腹部及臀部中间裤缝的倾斜角度影响穿着 牛仔裤舒适性【6 】。 3 东华大学硕士学位论文第一章绪论 近年来，研究人员不仅关注服装压力的测试方法，而且还从被测试者的 主观评价方面着手，综合客观的评定服装压。国际上特别是日本的学者进行 了较多的研究【7 8 9 1 0 1 1 】，k a z u y as a s a k i 等以人们的穿着感觉为依据来预测 动态的服装压力【1 2 】；h a r u k om a k a b e 等研究了紧身束腰的服装舒适和服装压 的关系【1 3 】；f a n 等借助于标准的人体模型来预测紧身束腰的服装压力，从而 推测人体不同部位的服装压力【1 4 】。h a r u m im o r o o k a 等探讨了织物的物理性能 和紧身短裤的穿着舒适性之间的关系【l5 1 。t o y o n o r in i s h i m a t s u 等利用了具有 弹性的光纤纤维制成的压力测试仪测试评定了男袜的压力舒适性，用相关分 析法分析了舒适性的主观评价和试验测量所得服装压力值的关系【1 6 1 。c h a n 等 通过试验研究在人体压迫感和紧身束腰的压力之间建立的最优压力分布【1 刀。 m a k a b e 等测量了被紧身胸衣和束腰覆盖的腰部区域的服装压力，并就服装压 力进行了感受试验，结果表明，腰部压力受到被覆盖面积大小、呼吸和服装 随人体运动能力的影唰1 8 】。 在许多研究人员关注人体和服装间大量实验时，另外一些专家试图建立 一定的理论模型，为压力舒适性的广泛应用奠定坚实的理论基础。w a n g 报道 了当穿着紧身服装时，弹性人体的变形和服装压力分布模拟对功能服装产品 的力学设计原理起关键指导作用【1 9 】。d i a s 等在医用纺织品上设计针织物的界 面压力模型，为医用弹性袜的设计奠定了基础【2 0 】。w i n n i ey u 等使用氨纶泡 沫模拟人体软组织，硅胶模拟人体的皮肤，骨骼有增强玻璃纤维的塑料制成 柔软的人体模型，用9 个不同型号的束身紧身衣分别在模型和人体上进行试 验，得出的两组数据的压力值进行比较【2 1 1 。x i a o n a n 等利用内衣裤的弹性变形 和压力的改变，在标准人体上使其改变大小，得到的计算机模型，它可以很 好的解决3 d 服装c a d 设计系统上的压力分布1 2 2 1 。 1 2 2 国内服装压舒适性研究现状 虽说国内对服装压的研究起步较晚，但国内各大高校和研究机构也认识 到影响服装舒适性的因素之一的服装压力是评价服装舒适性的一项重要指 标。许多科研人员对此做了大量研究。陈东生等从人体工程学的角度出发， 为了追求穿着舒适的男子西装，获得具有良好着装感的男子西装设计的基础 4 东华大学硕士学位论文 第一章绪论 数据，通过被测者着装实验的主观评价、静态着装以及动态着装下的服装压 测试，将主观评价的着装感与实测的服装压进行关联，并对其关系进行了分 析嘲。 沈大齐等提出了医用弹力袜对下肢静脉曲张的预防和治疗机理，研究了 地组织线圈长度、腿模周长和袜筒压力的关系，得出了袜筒压力的适合设计值 2 4 1 o 由芳通过设计一组服装穿着实验，在进行主观评价服装穿着感和舒适感 的同时，测量了每位服装穿着者一定部位的穿着压力、服装材料的拉伸率和 服装的宽裕量，根据所得实验数据进行统计分析，对服装穿着者的各种穿着 感觉和舒适感作了探讨和分析，同时根据服装的适体程度和面料的弹性性能 指标给出了服装穿着主观压迫感的预测关系【2 5 1 。 周青等利用心理量表对不同号型、不同款式和不同弹性的运动内衣在不 同状态下做出了主观压力感评价，并对所得值进行方差分析，讨论各部位的 压力分布状况及理想的服装类型 2 6 1 。 罗笑南等提出了一个可行的计算模型，该模型以弹性力学的薄膜大变形 理论为基础，通过求解变形后内衣上一系列点的应力，再根据弹性力学的最 小位能原理，采用拉格朗日乘数法，计算出弹性内衣对人体的压力【拥。 钟安华等采用液体压力法测定服装的压力，研究了针织弹性女吊带内衣 腰部、胸部、背部的服装宽裕量与服装压力的曲线关系，为不同人群选择其 相适应的服装提供了参考l 嘲。 许军等提出了一种新型的测量方法，基于l a b v i e w 的虚拟仪器技术原理是 由压力传感器来测量服装与人体之间的压力，将测量出的物理信号转化成电 信号，通过变送装置调理成数据采集卡可以采集的模拟信号，数据采集卡上 的a d 转换设备可以将模拟信号转换成计算机可以识别的数字信号，通过 l a b v i e w 编程，将信号从数据采集卡内采集到计算机内，并通过编程处理、分 析、显示、存储这些数据【2 9 1 。 上述所有的研究都为后来的研究打下了基础，并具有很好的启发性。总 结以上各位学者的研究，大体包括以下几点： ( 1 ) 进行了服装穿着实验。尽管有人提出服装穿着实验耗费人力、物力和 5 东华大学硕士学位论文第一章绪论 时间，但作为研究压力舒适性的有效手段，是一项完整研究不可缺少的一部 分： ( 2 ) 利用仪器对静态服装压力进行了测量，并对静态服装压与织物的物理 性能进行了研究； ( 3 ) 试图改进服装压力的测试仪器，使其测试更加准确。 从查阅的大量资料可以看出，目前对服装压的研究也有其不足之处，主 要如下： ( 1 ) 相对来说，对动态服装压的研究较少； ( 2 ) 将服装压、服装结构、织物的物理性能三者结合起来的研究很少； ( 3 ) 定性研究多，定量研究少； ( 4 ) 对机织弹性服装研究较多，对弹性针织服装内衣的研究较少； ( 5 ) 目前还没有形成大家都共同承认的对弹性针织物服装压舒适性范围， 各个研究得出的服装压舒适性范围相差很大，1 ( 6 ) 对日常生活用的针织物服装研究较少，研究主要集中在运动性功能服 装和医用方面； ( 7 ) 有些观点是从实验中得到的，还没上升到一定的理论阶段；有的只是 一些基础的理论分析，只是做了一些表面的假设，还未上升到实践应用的水 平。 1 3 影响服装压舒适性的因素 有关服装压力舒适性的可能物理因素包括织物的部分物理机械性能、 服装的合体程度及织物的手感性能等。研究发现，与压力舒适性相关性较 高的是服装对于人体的压力，即服装压力。服装对于人体的压力这一力学 性能，是影响人体压力舒适性最主要的因素。在着装状态下，服装作用于 人体的压力主要有以下两种形式： 首先，由于服装的重力对人体产生压力，肩部的压力舒适性与衣服的质 量有很大的关系。有研究表明，对于外套而言，肩部的服装压力以靠近肩点 部位压力值偏大。这是由于服装在纵向上与人体的接触点接近肩点的位置， 该位置受衣服款式、材料软硬程度以及具体体型的影响。 6 东华大学硕士学位论文第一章绪论 其次，由于材料的变形产生张力，从而产生作用于人体的压力，使人体 产生压迫感。 综上所述，人体在着装时，作用于人体表面且垂直于人体表面的单位压 力为服装压。对于人体曲面部位，可能这两种压力形式都包含，也即材料变 形产生的张力垂直于人体曲面的分解力和由于服装受重力作用而产生的压 力。对于平面部位，一般情况下是这二种压力形式的其中一种【3 1 。 服装压也可以理解为人体外形轮廓和人体运动使服装和人体部位之间 形成了动态接触。在人体与服装的动态接触过程中，服装以相对滑移量和 衣料变形来符合人体变化，由于衣料变形而产生内应力，包括拉伸、压缩、 剪切和弯曲应力，对人体接触部位产生束缚力，导致皮肤变形刺激皮肤深 处的压觉点，使穿衣者感受到服装压力，服装压力过大是不符合人体生理 要求的。 从服装压的物理机理看，服装压的产生是由于服装对人体的限制，特别是 当服装的宽裕量的减少和人体运动幅度的增加时，引起服装面料的变形，迸 一步引起人体皮肤的变形，从而产生压力感。 从服装压的物理性能分析【3 0 1 ，如图1 1 所示： f 图1 - 1 服装压力的物理分析 f _ 2 t c o s 伊- 2 f l c o s 伊 ( 1 一1 ) 式中：r 为织物拉伸张力；f 为垂直于人体的表面压力；厂为织物的弹性模 量； ，为织物变形量；伊为张力丁与压力f 的夹角。 从服装压力的物理分析可知：服装对人体产生的压力，主要与服装材料 的弹性性能、拉伸长度和服装的着装部位有关。因此服装压的大小主要取决 于以下四个因素：服装的结构与尺寸、身体部位的曲率、人体皮肤和皮下软 7 东华大学硕士学位论文第一章绪论 组织的力学特性、服装的延伸性能和服装重量。 1 4 服装压力的测试方法 服装压力测试方法是直接在人体上测出服装压的大小，是基于气压的、 机械的以及压力传感器测量应力的原理。一般在使用时，主要采用传感器作 为测压探头来直接测量的方法。目前，测试服装压所使用的传感器实质上多 属于一种医用压力转换器，其使用主要有两种类型：气导式和液导式压力换 能器，统称为导管型压力换能器；普通应变式压力传感器。目前常用的测试 方法有以下几种： ( 1 ) 水银压力计或水压力计法f 3 l 】 用水银压力计或水压力计测定服装压力。接触面积约2 0 c m 2 扁平的椭 圆形橡皮球为感受部，橡皮球的一端连接橡皮管，另一端连接u 型水银压 力计或斜面水银压力计，然后测定服装压力。 这种方法必须使用内容积充分大的橡皮球，橡皮球厚度过大，对人体 曲率半径小的部位测定有一定的难度，而且有伸缩性的内衣和紧身胸衣等 人体压力大的衣服，仅用橡皮球插入也会使服装变形，很难准确测出服装 的压力，因受压部位橡皮球( 5 c m x 4 c m x i c m ) 的插入会产生服装变形，橡 皮球内封入的空气量会产生压力的变化。 图1 - 2 流体压法测试仪 8 ( 2 ) 电胆应变计示器 为了弥补水银或水压力计的缺点有必要减小检测器的厚度和大小， 丁是现了使用电器材料的检测器，即电阻应变汁示器。 因为电感灵敏度很小，所以连接在增幅器上用指示仪读压力或使用自 动记录装置。在衣服和人体表面之间接八仪器，使受压面向着压力测定方 向，检测器和测定部位的温度达到平衡状态，过2 3 m i n 后即可测出服装 压力。 传感器的结构有球形盘形等，该仪器的特点是：精确度高；受压面上 很难产生适当的服装压；电感灵敏度小，有必要连接增幅器：反应特征因 传感器的大小，形状，种类不同而不同；这种将压力转换成应变，再把应 变转化成电阻的测试方法，必须进行测定量对压力的转变。 剐卜3 电阻麻变片压力传感器 ( 3 ) 石膏法 是用石膏做测定部位的模型，模型的顶部要做的平一点，然后打孔， “，贴感雎器材，测定模型上的农服施加的胝力，所以叫做洲接测定法，间 接测定浊的顺序是，首先在不用测服装压的部位盖卜弹性尼龙罩，并用圆 形盖章法鼓直接用于做记弓，然后任上面贴石膏做模型，如此做法r 以在 桌了卜再现受垂直胜力的体表面的形状，这时，在石膏模j 弘上也用圆形图 章做记导。 为t n 定垂直握力，桌予上放平测定部位的模型，贴感压器材，软线， 绝缘电线从模型内部引到外边。剪掉前述弹性锦纶布t 盖章得部分，盖在 石膏上面，对准石膏和布的盖章部分，这样做，佰就会在石膏上面向四面 拉长，可以再现 体表而产生服装压力的状态。垂直压力可以用感压器材 料测定。该方法的特点是：可以测出接近穿衣时的自然服装压力的值；石 膏模型的制作较麻烦；必须在衣服上做记号并剪断；不可能把握连续动作 引起的服装压力变化：不可能根据测定目的或条件直接使用。 东华大学硕士学位论文第一章绪论 ( 4 ) 气囊式压力测试系统 利用流体压法和电阻法各自的优点开发了气囊式服装压测定法如图 ( 1 - 4 ) 。该方法的优点是受具有复杂构造人体、服装材料的伸长特性与刚柔 性的影响小，定量程度高，而且能够进行动态测量。如图1 - 4 所示( a i r - p a c k t y p ec o n t a c tp r e s s u r em e a s u r e m e n ts y s t e m ) 服装压测试装置由日本a m i t e c h n o c ol t d 生产。这种测试仪共有两种型号，分别为a m l 3 0 3 7 ， a m l 7 0 6 2 。本试验采用a m l 3 0 3 7 号气囊测试仪。 将原力信号转撬 为电信号输出 图1 - 4a m i - 3 0 3 7 气囊式压力测量系统 该系统可用于功能性内衣，航天服，潜水服，运动服等多功能性服装 的压力舒适性研究。 1 5 本课题研究的意义和内容 1 5 。1 服装压舒适性的研究意义 服装压力舒适性是决定织物是否舒适的重要因素，服装穿着时的压力 舒适性主要是满足人体在运动过程中减轻疲劳、增强生理机能、满足心理 和生理上舒适的需要。服装压力的大小直接影响到人体运动自如和人体的 生理机能。服装压力过大时，对生理功能的危害有：容易使没有骨骼覆盖 保护的内脏变位或变形；使内脏功能，呼吸，脉搏，血液循环等发生障碍， 影响身体发育【2 9 1 。同时，人们在日常生活条件下，由于织物的拉伸、压缩、 弯曲等各种压力的作用，使人体皮肤受到压迫，运动受到阻碍，人体的运 动为克服这种阻力势必做很大的无效功而引起疲劳，增加了人体无效功量 的消耗，使人体感到不舒服。 研究服装压力舒适性在于更能发挥服装功能性的应用，而压力舒适性 的研究一般是与内衣服装联系在一起的，现代的内衣要求能调整人体体型、 起某种装饰和保健的作用，特别是现代女性要求内衣的紧身合体，丰胸塑 1 0 东华大学硕士学位论文第一章绪论 身。在这爱美的年代，爱美是人的天性，完美的体型、健美的身材是人们 的目标，现代女性早已学会了借助紧身内衣来装饰和展示自己的形体美， 内衣在女性服饰中充当了举足轻重的角色，有“人体第二皮肤”之称。内衣 的舒适性很是重要，而确保内衣压力舒适性的重要因素是织物的延伸性和 弹性恢复性，具有线圈结构的针织物与弹性纤维的结合能够很好的满足这 一要求，即内衣的材料主要采用弹性纤维的针织物。 近年来氨纶弹性针织物面料以其良好的延伸性、运动舒适性及瘦身健 体功能而深受消费者青睐，但是如果我们穿着氨纶针织面料制成的服装， 当尺寸过小时，人体就会感受到束缚压迫。若服装压过大时，人体的运动 为克服这种阻力势必做很大的无用功而引起疲劳，甚至会影响到人体的呼 吸脉搏、血液循环、骨骼变形，肺功能和心脏功能低下等。如果能分析出 内衣服装的压力舒适性的影响因素，进而能够确定一个合适的服装压，都 是非常有意义的。因此，服装的压力舒适性对于整个服装穿着舒适性以及 功能性的研究是一项不可缺少的重要因素。 1 。5 。2 本课题研究的主要内容 ( 1 ) 探讨氨纶弹性针织物的弹性对服装压力舒适性的影响。针织物的弹 性是指当引起针织物变形的外力去除后，针织物恢复原状的能力，针织物 弹性的好坏直接影响到服装的穿着舒适性，因此，本课题通过选用表示针 织物弹性的指标弹性回复率和塑性变形率等来研究针织物的弹性对服装压 力舒适性的影响。 ( 2 ) 探讨氨纶弹性针织物的弹性拉伸性能与服装宽裕量的关系。若使服 装不妨碍人体的活动，服装必须具备一定的尺寸宽松量或服装的弹性，或 两者兼而有之，因此，选用不同弹性的氨纶针织物，制作一系列的服装内 衣，来研究针织物弹性拉伸性能与服装宽裕量的关系。 ( 3 ) 探讨氨纶弹性针织物服装宽裕量对服装压力舒适性的影响。服装宽 裕量的大小影响着服装的紧身舒适程度，就会对人体某一部位产生某种程 度的服装压感，本实验通过选用标准人台，应用气囊式压力测试仪来研究 服装宽裕量对服装压力舒适性的影响 东华大学硕士学位论文第一章绪论 ( 4 ) 设计主观问卷调查，探讨研究服装压力舒适性的主观评价。服装的 主观穿着评价作为研究服装压力舒适性的辅助手段。服装压力舒适性作为 穿着者的主观应答，是穿着者的心理和生理，以及织物的各种物理性能复 杂的综合反映。 ( 5 ) 主观评价和客观测试相结合共同研究弹力针织物的服装压舒适性 的相关性。 1 2 东华大学硕士学位论文第二章弹力针织物的编织 2 1 原料的选用 第二章弹力针织物的编织 针织物是由线圈互相串套而形成的织物，所以针织物具有伸缩性大、 贴身性能好、柔软舒适、多孔透气、可成型性等机织物所不具备的特点， 但它也有保型性能差、易起毛起球、易卷边脱散的缺点。在针织物内加入 弹力氨纶丝后，坯布弹性及延伸度就更好，而且具有良好的回弹性和耐用 性。针织物的特点使它更适合于做内衣和运动服，而这二种服装直接与人 体皮肤接触，对服用舒适性能要求很高。 随着人们生活水平的不断提高，人们对服饰的要求也越来越高。而棉 氨添纱纬平针织物具有吸湿性、透气性好，手感柔软，弹性好及弹性回复性 优良的优点；涤氨添纱纬平针织物具有强度大、耐磨性强、洗湿快干、弹性 好及弹性回复性优良的优点，这正好满足了人们对服装穿着舒适、贴体和保 持外形不变的要求，因此被广泛用于内衣、运动衣、休闲装等等，因而本文 采用这两种面料作实验用样品。 添加氨纶的针织物的弹性更好，保型性明显的增加，是目前流行的产 品之一。氨纶多为白色、不透明的消光型长丝，具有很高的伸长率和弹性。 氨纶是一种嵌段共聚物，其中聚氨基甲酸酯占8 5 以上。在该嵌段共聚物 中有两种链段，一种叫软链段，它是由无结晶性的低分子量的聚酯或聚醚 组成，玻璃化温度很低( 5 0 - 7 0 ( 2 ) ，在常温下处于高弹态。只要赋予很小 的应力，软链段就能发生很大的形变( 高弹形变) ，从而赋予纤维容易被拉长 的特性；另一种链段叫硬链段，由于含有多种极性基团，并能产生大分子 链间横向交联，因此在应力的作用下，这种链段基本上不发生形变，从而 防止了大分子链间发生滑移，为软链段的大幅度伸长和回弹提供了必要的 结点条件，并赋予纤维一定的强度。正是这种软链段和硬链段的共存体系， 导致了氨纶纤维的高弹性。氨纶纤维的弹性很大，随着软链段部分分子量 的增大，其伸长率可达4 0 0 - 8 0 0 ，伸长5 0 0 的回弹率为9 5 - 9 9 。 除了高弹性以外，氨纶还具有柔软舒适感，有良好的耐化学药品、耐油、 1 3 东华大学硕士学位论文第二章弹力针织物的编织 耐汗渍、不虫蛀、不霉变、在阳光下不变黄等特性。同时氨纶具有线密度低、 强力高，弹性模量大、染色性能好等优点，氨纶的这种高附加值使得含有氨 纶的服装越来越流行。由于氨纶服用性能优越，尤其是伸长大、保形性好， 被广泛用于织制弹力织物。它可使织物具利3 2 1 ： ( 1 )穿着舒适，能适应身体各部位形变的需要，减少服装对身体的限 制力，消除衣着的束缚感； ( 2 )同一规格的服装可扩大适用范围，从而可减少服装的规格； ( 3 ) 具有良好的抗皱性，无褶皱； ( 4 ) 能保持着装者体型优美、匀称； ( 5 ) 使内衣做得紧身，穿着舒适； ( 6 ) 比赛时穿用的运动服，为减少流体阻力，可以制作得非常合身。 2 2 试样的准备