体育用纺织品--运动服的研究进展.doc

体育用纺织品-运动服的研究进展西安工程大学 刘力摘要：随着时代的发展，审美观的变化，生产力水平的提高，现代体育运动1所采用的服装经历了从保守到开放，从开放到实用，从实用到科学技术的全面融入的发展过程2。运动服装的发展与科学技术3-5的发展、社会的文明程度的提高息息相关。随着科学技术与专业运动服的设计与制作的紧密结合,高科技运动服装6-9不仅有助于提高运动员的成绩,更有利于开发人类自身潜力,提高运动技术水平。为实现现代体育运动的快速发展，具有高科技含量、功能全面的新型服装必将成为运动服装的发展趋势。文章论述了运动服的起源以及纺织品10在运动服领域的应用状况，简要介绍了运动服的发展现状，并介绍了国内外有关运动服的先进技术和发展趋势，指出了我国纺织业在这方面的努力方向。关键词：体育，运动服，纺织，发展1 概述 体育运动是根据人类物质生活和精神生活的需要而逐渐产生和发展起来的一项文化活动。它起源于原始人的生产劳动、教育、宗教和军事等社会实践，并随着社会的进步不断发展完善。运动服装出现较晚，只有一百多年的历史，但在世界文化历史长河中却起着举足轻重的作用，运动服装的变化和发展，本身就充分地反映了人类文明的发展历程。随着现代竞技运动11的日趋激烈，科学设计运动服装已成为一种必然的趋势。体育运动作为社会文化的主体内容之一，早已是科技渗透的重点领域，特别是竞技运动领域科技化程度之高、敏感性之强，绝不在现代军事领域之下，可以说最新的科技手段和科学发现，都极迅速地运用于体育运动中。体育运动服作为专用于体育运动竞赛的服装，它的发展亦免不了要受到科技发展的影响。在强手如林的国际大赛上，瞬间之差决定着胜负，运动员为了提高百分之一秒的成绩都要付出极大的努力。因而，运动服装在比赛中的作用越来越被人们所重视。特别是在高速运动中，衣服上的皱折都能使运动员的速度减慢，影响运动员的成绩。例如在自行车竟赛中，以32 km/h前进时，运动员的能量有90%消耗在克服空气阻力上；速度滑冰运动员在速度达到48km/h时其能量有80%是用 来克服空气阻力。因此，世界一些生产名牌运动服装的大公司，都依托新面料的开发、新款式的设计来抢占运动服装市场，从而推动了高科技运动服装面料的研制。例如美国的杜邦公司、恩卡公司，日本的帝人公司以及德国的Hoechest公司、意大利的Snia公司都以研究新材料12、新面料而著称。如恩卡公司开发的纤维素纤维莱卡(Lyocell)，帝人公司开发的多孔聚酯纤维，都曾引起了轰动。运动服，顾名思义，适宜于运动的着装，是能给人们的运动带来方便且具备吸湿、透气、弹力、贴身等功能的一类服装。过去的运动服主要用于运动员训练、 比赛时的着装，其主要功能要求舒适、合身，有利于运动的进行。但随着体育竞技事业的蓬勃发展，以及服装业的日新月异，运动服的概念和内涵早已超越了昔日的范畴，无论是款式、花色还是功能、用料方面都远远超出了以前人们的想象。今天的运动服已不仅仅在运动场上为运动员所使用，更成为一种大众化的着装，正朝着休闲化、舒适化、便捷化、时装化的方向发展。最典型的像运动休闲装，它不仅仅可以作为平时锻炼着装，更多的是平日里随处可见的时尚便装，而新材料、新技术、新工艺的运用，更使得运动服的发展上了一个新的台阶。运动服它分为专业运动服和非专业运动服两大类。专业运动服即运动员比赛服和训练服及一些专业户外人士所用服装，例如登山服，潜水服等，他们能够为运动员提供最佳的身体外部环境创造优异的体育成绩。非专业运动服也可称为休闲运动服，多用于一些基于健身、爱好由于交际的需要而经常进行体育运动的人士，它们也需要能够为穿着者提供优异的舒适性。由于新型纺织材料的开发及纺织技术的发展，以及近年来各个国家对体育运动越来越重视，在运动服装方面的科技投入也越来越大，出现了许多具有各种功能的高性能运动服。例如具有吸湿性控制、温度调节、抗拉伸性、防风防雨性以及抗摩擦性等功能又兼具针对不同体育项目要求所具有的专业功能的运动服装。1.1 运动服的起源 运动服装在人类服装文化的历史长河中出现得较晚，古人在体育运动时多穿日常生活服装。据资料记载，古希腊克里特时代，参加斗牛竞技的勇士着装是胯裙。这种胯裙短至大腿中部，色彩艳丽明快，突出了人体干练的曲线和肌肉美，另外还在胯裙上佩带了宽宽的金属腰带和护腕。到了城邦时代，人们把锻炼有素、肤色黝黑作为美的标准，故在比赛时无一不是裸体上阵。当时盛行的体操“Gymnastics”就是“裸体”的意思。这种不着任何服装来表现人体美的方式，是世界服装史上独有的现象。现代运动服出现于19世纪中叶，只有100多年的历史。随着社会经济、文化的发展和变化，人们娱乐、比赛的形式也有了相应的发展和变化，但在很长时期内，仍然没有专门的运动服装出现。直到1896年的第一届奥运会时，运动员还是没有合适的运动服装。1920年女子网球运动员的服装也很古怪。她们在比赛时不仅要穿像袍子一样长的裙子，而且还要戴上一顶高帽子，脚上穿一双长筒袜，跟现在的网球服装相比就显得笨重多了。到了19世纪中叶，欧洲体育运动逐渐普及，因此有了专为狩猎、打高尔夫球等运动者而设计的服装。19世纪90年代欧洲女子也开始从事网球、骑自行车、游泳等运动，因而网球服和横条纹的水手衫等流行一时。19世纪末到20世纪初，法国服装设计师保尔布瓦列特对服装进行了一场革命，特别是对女子服装的改革。从此，运动服装也趋向于简洁、明快，减少对人体的束缚，向着突出自然美的形体姿态方向发展。20世纪后，运动服的品种不断增加，并迅速普及到世界各地。到了20世纪20年代，男子在运动中着背心、短裤，女子着短裙，露后背的泳装已经不是什么大逆不道的事情了。20世纪60年代以后，随着大众体育的兴起以及世界纺织工业的迅速发展，为运动服装的发展提供了极为有利的条件，特别是功能性面料的突破促进了功能性运动服的发展，从此运动服的发展进入了快车道。1.2 运动服的演变过程 随着人们生活水平的不断提高，现代运动服装也随之发生了巨大的变化。归纳起来，现代运动服装的变化经历了整齐、开放、实用、节能到综合等几个阶段。（1） 整齐统一的运动服装 19世纪末20世纪初，社会生产力水平相对低下，自然科学在体育运动中的应用才初具规模。当时，人们对运动服装除了遮体、保暖、整齐等基本要求外，还不可能提出更高的要求。因此，当时的运动服装只要色调相当，装饰一致就可以，在面料、款式、做工上没有更多的讲究。运动服装也没有专业化，参加各类运动项目的运动员都穿同一种类型的运动服。例如，在1896年第一届奥运会上，所有男运动员都身穿白色衣裙，裙子的长度在膝盖以上，脚穿高筒靴，上身还套着一件小马甲。这种运动服除了整齐、统一以外，与体育运动的实际需要几乎没有联系。（2） 开放型运动服装 运动服装从早期的保守繁杂发展到现在的简洁明快，事实上也经历了相当长的一段时间。运动服装在身体上的覆盖率由19世纪末的94%到20世纪20年代的57%，再到70年代的31%，发展到80年代的比基尼覆盖率仅为9%的变化就可见一斑了。回顾一下女子网球服装的发展史，就会清晰的发现一条从保守到开放的轨迹。一战以前，女子网球装的规定是长到脚踝的白色连衣裙，束腰马甲，衬裙和帽子。1949年，古尼斯莫兰穿一条极短的裙子上场，当时84岁的英国女皇看到后因球员穿的太暴露而拒绝再看女子比赛。在2000年网球赛场上，大威廉姆斯全身黄色的连衣裙，辛吉斯一长一短的袖子，库尔尼科娃蓝色的超短裙，小威廉姆斯黑色连衣裙上夸张的图案和多克奇两段式露腰装掀起了开放和简约的风潮，让观众在欣赏高水平比赛的同时，又能享受到时装秀带来的赏心悦目。（3） 实用型运动服装 20世纪中叶，随着现代奥运会运动项目的增加，那种整齐划一的运动服装已经不能满足各类运动项目的需要，运动服装开始向实用型方向发展。首先，运动服装开始有了分类，各类运动项目有了适合本项目运动特点的专业运动服。例如：田径运动服、体操服、游泳服、网球服等等。其次，运动服装不再以遮体、保暖为主要目的，而在设计与制作上考虑到了运动服装应适合于各个运动项目的特点以及预防运动伤害的发生。如：足球门将的服装的设计就充分体现了这一特点，足球门将的服装开始是以美观为主，而后注重设计的服装能够保护运动员的身体，再发展到着眼于球衣能增加守门员接球的力量。这种球衣的上身用一种由软胶组成的带有凹花纹的材料，可以减少与球接触时的冲力避免受伤，以及胶粒与球接触的摩擦力，可以使接球更加稳健。（4） 节能型运动服装现代体育竞技日趋激烈，运动员的潜能也将尽大极限的挖掘，运用科学技术对运动服装进行改造、革新已提到议事日程上来。新一代运动服装的设计要求将运动时的能量消耗降到最低，从而提高运动能力。从面料的发展来看，从纯天然的纤维织物到化学纤维织物，再到混合纤维织物，不断研制出对身体产生最大舒适感，最小疲劳和负重感的材料。在1988年汉城奥运会上，美国一家公司推出了一种“大力士”泳衣，整体泳衣重约150200克，这种泳衣的平滑度和伸缩性是以前泳衣的一倍以上，与水的阻力也比过去的泳衣减少了10%。1992年巴塞罗拉奥运会上也出现了一种称之为“S2000”的新型泳衣，这种泳衣更柔和、更平滑，明显减少了游泳时的摩擦阻力，对降低能量消耗、提高运动成绩起着重要的作用。（5） 综合型运动服装在科学技术日新月异的今天，运动服装的设计综合考虑了诸多因素的存在，越来越多地融入了生物力学、医学、心理学、美学、计算机技术等领域的最新研究成果，对提高运动成绩，保护运动员身体，避免运动损伤，提高比赛的对抗强度和观赏性起到了积极作用。如阿迪达斯研究人员为女子网球选手辛吉斯量身定做的单袖T恤，就是综合运用这些技术的典型例子，它能减少运动时的能量的损耗，减缓肌肉的疲劳过程，增加击球的准确性和力度。又如现代体操服装的设计，其下部呈倒三角形，目的是为了显示运动员修长而健美的腿型；现代举重服装的设计使人感到运动员的力量和信心。这类运动服在色彩和图案的设计上，广泛运用计算机辅助设计和制造技术（CAD/CAM），追求能提高运动员兴奋性，给对方造成一定心理压力和视觉干扰，提高媒体传播的美学效果以及观众欣赏的视觉效果。2 运动服发展现状今天快速运动和新技术的出现迫使制造商们对运动员服装的积极磨损进行极限测试，以跟上市场的要求，适应市场竞争。制造商对织物进行严格的测试与性能考验，以保证穿着者在穿着运动服时不必担忧受湿或受冷。2.1 运动服使用的纤维和织物与肌肤相贴的运动服常常是平纹或缎纹机织物，连续长丝制作的经编织物和短纤维制作的纬编针织物被广泛地用于制作运动衫。聚酰胺、棉、聚酯/棉和聚酯/粘胶是运动衫中的常用纤维。在实际运动中，合成纤维最受欢迎，因其不会像棉织物那样留住湿气，所以在出汗时不会加重分量。合成纤维运动衣还有较好的尺寸稳定性。在今天制作高科技运动服中，合成纤维可提供以下三种所需性能:保暖、抗风、湿分散、质轻；有天然纤维的舒适感；风格与色彩多变。采用高科技，棉花与羊毛这类天然纤维也能用于高性能运动服与户外运动服，如现在可以用棉花制成防风、透气和防水服。Spandex是一种超细聚氨酯纤维，它能被伸长到原来的5倍长度，并能立即 恢复原状。Lycra Spandex这种弹性纤维被广泛地用于游泳衣、溜冰服和体操服，它贴身、可伸长但无受限制感。Spandex与其他纤维如棉、丝、人造纤维、羊毛、聚酰胺纤维、Supplex、聚丙烯纤维、美里奴羊毛、安哥拉棉毛甚至开司米等混合，用来制作各种运动服。田径运动服、冬季运动服等这类质量较重的织物常用聚酰胺、聚酯、聚丙烯腈及它们与醋酯纤维、棉、羊毛的混合物，这些织物可加工拉毛起绒作里子以保暖，也可以将其制成松捻织物，以确保穿着舒适。职业体操运动员不愿意在闲季放弃有氧锻炼，他们需要那种能免受风雨侵害，又能散发运动所产生的热气的服装。棉、毛与鹅毛会让汗水浸涨，潮湿的织物与干燥的织物相比，能使身体冷25倍。因此聚酯纤维取代了鹅毛，聚丙烯纤维取代了羊毛。聚丙烯的原料来源于石油，实际上聚丙烯纤维不吸湿。织物制造商综合使用各种纤维材料，设计制造出高级合成纤维织物，如用疏水性织物作里层，它可以使汗水离开肌肤，排到外层亲水性织物上，汗水在外层很容易蒸发。100%的丙烯腈系纤维织物用于猎装，织物通常需经过防雨与防污处理。织物的颜色与图案可根据不同的场合改变。还可以将其制成高能见度织物或低能见度织物，根据不同的用途，制作伪装服。1976年，W.L.Gore&Associates开发出一种新型膜材料Gore-Tex，该材料对体育运动与运动服作出了卓越的贡献。Gore-Tex是一种薄膜，或者说是一种层压材料。该薄膜每平方英寸上有百万个微孔，由于其与织物的相容性，它使常规织物既防水又透气，因其微孔比水滴小，但又比水气分子大，因此雨水不能通过，湿气能透过织物向外蒸发。1985年，加利福尼亚州伯克利的Thoratec Laboratories公司的一个子公司开发了一种材料，名为Bion ，它不同于Gore-Tex，这是一种连续性薄膜，汗水通过该薄膜散发出来并蒸发到外面。Bion 也可以与织物直接层压，它本身很薄，与织物层压之后手感好，悬垂性好。此后，人们又相继开发出几种薄膜，使防水透气类织物得到较大的发展，其用途也更加广泛。2.2 各类运动服2.2.1 冬季运动服新型纤维在不断地被开发出来以替代室外运动用的老的、传统的合成纤维，如传统的棉风雪衣被经防水透气处理过的高性能聚酰胺长丝制作的外衣所取代。其方法是聚酰胺长丝织物与防水透气微孔膜进行点状层压，用其制作各种冬季运动服。日本运动服公司Desscente制造出一种高档滑雪服，品名为Solar A，制作该服装的织物含有碳化锆粒子，碳化锆粒子能吸收太阳能，然后再转化成热能。它所设计的滑雪织物根据湿度的变化能改变织物的孔隙率。该公司开发的另一种滑雪服面料Therma Start，是一种用聚酯中空纤维为原料制成的织物，升温快，保暖率高。它与聚丙烯、聚酯/聚酰胺等纤维相比保暖率提高了23%，水分传输快40%，透气性改善30%。美国Gentec公司开发了一种层压织物，织物中有一层不透水的防水材料，可阻挡任何湿气从外面潜入。该织物能防雨、防水、防冰雪、防风，可以将汗水传送到外面，使穿着者保持干燥和舒适。该织物坚固轻质，有较好的耐磨性、柔韧性以及可透气性，在潮湿的气候里有较好的防湿作用。2.2.2 水上运动服日本Teray Industries Inc.研制成一种新型服装织物，品名Metawarm。该织物由三层材料层压而成，两层是聚酯长丝制作的特里科经编织物，中间夹了一层超薄柔软的聚氨基甲酸酯薄膜。聚酯长丝中加有碳粒子，使织物能吸收阳光，将太阳能辐射转化为热能，穿着者会感到温暖。织物呈凸条状，织物所具有的沟槽可以使水在服装与皮肤之间快速流动。该织物可制作成轻型水上运动服装，供水上运动者与深海捕鱼者穿着。2.2.3 防水防风的滑冰服意大利Figlide Michelangelo Calamai of Prato公司研制出一种与多孔膜结合在一起的防水防风毛织物。该毛织物与该公司自己生产的膜Skinflex粘合在一起。由于该材料具有透气性，因此能将其制成高性能舒适性外衣，特别适合在整个冬季穿着。这种防水防风毛衣在滑冰时穿着既轻便又保暖，并具有时装风格，颇受人们青睐。2.2.4 能透过紫外线的沙滩服英国一家公司研制成一种织物(专利号GB2268513)，该织物可以让2/3的紫外线辐射穿过并晒黑穿着者的肌肤。该织物是基于聚酰胺和聚氨基甲酸酯弹性体纱线的网状结构，与以往结构不同，织物并不呈均匀六边形网眼。聚酰胺聚氨基甲酸酯织物具有成排蜂窝状结构网孔，至少向两个分支方向扩展。织物由40d的聚酰胺和280d的Lycra纱线制成。织物重160g/m，聚酰胺与Lycra弹性纱之比为7337，网孔孔径约为0.5mm。织物在潮湿时保持半透明状态。2.2.5 控制湿气的训练服美国一家公司研制了一种多层结构外衣，当受训运动员增加训练强度时，可以使体汗直接散发掉，发明者Timothy P.Dicker将其发明描述为“能量消耗服”。多层结构中里层使用了疏水性材料，它可以使湿气直接离开穿着者身体；中间一层亲水性材料则贮存这种湿气；外层材料是非多孔型的，即非透气型的，这样便提供了一个隔离层，使保留在中间的湿气不易蒸发。据报道，其内层材料即疏水性材料可以是聚四氯乙烯如杜邦公司的Teflon，内层材料使湿气离开人体积聚在一些区域，如手腕、肘弯、后肩胛、胸部等区域。在现代体育锻炼中，据报导每小时有1.5L2L的湿气从人体蒸发出来。将这些液体留住就是增加了工作负荷，也就是提高了锻炼强度。液体的再水合、织物的阻力和肌肉的疲劳对于受训者来说显然增加了训练负荷。热量不会形成积聚，因为人体散发的热量由汗水带走了。发明者建议内层织物可以用杜邦公司生产的Coolmax，该材料能使湿气离开皮肤；棉织物适用于作第二层或中间层，中间层还可以制成盘旋状结构以增加表面积；外层，即阻止蒸发的无孔外层，用聚酰胺机织物就很好。这种服装由躯干连着衣袖与裤子、裤腿。躯干部分使用新材料制作，内含贮存垫，裤管、袖子具有储存湿气的功能。2.2.6 保温运动服理想的运动服要求“轻、薄、柔、暖”。英国科研人员研制出一种保温运动服，就是在混纺面料上蒸镀一层铝膜或钛膜，从而提高布料的保温性能。这种保温运动服对太阳光的红外线，可比一般棉布服装多反射50%，这就为长跑运动员带来了福音。运动员穿上这种新型运动服，可以控制衣服内部温度的升高，从而保持舒适感，并且易于用水来清洗该运动服。2.2.7 空调运动服 法国服装专家研制出一种冬暖夏凉的空调运动服。其材料是一种新型纤维，主要是由可塑性非常好的晶体构成。这种晶体结构经过特殊处理，就能够随气温变化而有效地储存或释放热量。当周围的环境温度提高时，晶体会吸收热量；而当气温降低时，晶体则会把热量释放出来。故由这种材料制成的运动服一年四季都可穿用，令运动员感到舒适。这种材料可用来制作体育训练服、田径竞赛服、排球运动服、滑雪衣等。2.2.8 夜间反光运动服美国Melton公司利用Retroglo回归反射材料，研制生产了许多具有很高反射率的反光防护服装，以利于穿着者夜间活动的安全。这种Retroglo纱线是利 用3M公司研制生产的Scotchlite 8710回归反射材料层压到聚酯传导膜上予以增强，再切裂成细窄的线条状而制成的，可采用机织、针织或编织制成织物，在一平方英寸面积内约有5万多个极细微的玻璃小圆珠，该织物有很高的反射率，能把入射光线直接按原路反射回去。这种反射材料除了能反光之外，还有两个优点:一是在白天能表现出很好的美学外观，二是能组成织物组织的一部分，有很好的水洗性。反光织物有很多用途，用途之一是能制成运动服，以确保夜间骑自行车与跑步者的安全。2.2.9 发展趋势运动服总的发展趋势是采用新技术、新材料，使运动服向功能化、个性化发展，同时注重生态学和人类学。就服装的紧身贴体而言主要采用高功能性聚酰胺和聚氨酯弹力纱或它们的混合纱，以及由防水透气微纤制成的织物。就服装的舒适性而言，最流行的是纯棉织物和丝光棉织物，而高科技织物的应用也在快速增长。3 国内外研究进展如今，运动服的设计越来越多地融入了医学、生物力学、心理学、计算机技术等领域的最新研究成果，这对提高运动成绩，保护运动员身体，避免运动损伤， 提高比赛的对抗强度和观赏性，起到了积极的作用。目前，许多学者已从各方面针对各类运动服的功能性进行了研究。其中有学者通过研究运动服织物性能来改善运动成绩，也有学者针对市场上运动服的功能进行比较评价研究。3.1 国外研究进展3.1.1 克服运动阻力空气动力学研究 在运动过程中产生的阻力，是影响运动员成绩的重要因素，运动速度增加2倍，阻力就会增加4倍。运动员要获得竞争优势，就必须尽可能降低这些阻力。空气动力学的研究对各种体育活动发挥着重要的作用。Chowdhury等人13对骑车运动的织物空气动力性能进行了研究。他们认为织物的编织结构，缝口、系扣部位和透气性对织物的空气动力性能都会有影响。因此， 通过使用标准圆柱装置的风洞实验，研究了织物表面的作用，得到了运动员不同部位角度的气动阻力和提升力的精确数据、运动员的身体姿势以及服装缝口位置，将优化后的结果应用到骑车服装的设计中。该项研究表明，比起粗糙的织物表面，裸露的光滑圆柱体显示了更大的空气阻力。织物表面形态对于降低阻力和提升力起到了至关重要的作用。所以正确的面料选择对于运动员利用空气动力优势而言十分重要。Auteuil等人14则研究了运动空气动力学中外部参数与减小阻力的关联。通过影响人体过渡部位的边界层空气，来改善运动员的空气动力性能。在可控的环境里，对一个精英运动员的人体模型（1:1）进行了测试。实验证明：边界层空气的状态、阻力系数，主要取决于临界雷诺数范围、身体的形态与部位之间气流的相互作用，取决于织物表面粗糙度和气流波动。而在三维人体周围形成的气流受到附近肢体间的相互作用，因此人体的空气动力学性能不应被简化为圆柱体的组合。在运动空气动力学性能上，为减少运动阻力，该研究提供了一种定量评价相关性的正确的参数模拟。另一项研究来自于对泳衣的评价。泳装对游泳选手竞技水平的发挥有重要作用，在游泳过程中它能起到降低水阻、减少运动员能量损失的重要作用。目前，泳衣制造商花费大量资源使用 新材料、新技术来设计制作泳衣。Hazim Moria等人15对2件商业上常见的泳衣的材料（SpeedoLZR Racer和SpeedoSkin-II (FS-II)）及其在流体力学中发挥的作用进行了比较和评价，对一个底部有6个力传感器的PVC圆筒在风洞中进行实验并对每件泳衣面料方向和缝口位置功能进行了测试。实验结果表明FS-II材料的平均阻力系数在高速时（超过70km/h） 约为0.62，LZR材料（不含聚氨酯）在高速时（超过90km/h）约为0.56，面料的方向对流体阻力的影响很显著，最优的方向能减少阻力。LZR焊接缝口对流体阻力很小，几乎没有影响。而聚氨酯材料和裸露的圆筒显示了相同的流体阻力，并没有降低阻力。由此说明使用聚氨酯不能有助于游泳运动员减小阻力。3.1.2 紧身压力服研究 现在大多数商业品牌的紧身运动服都宣称，他们的运动服具有增强运动员 肌肉的血流量、降低含氧量、快速恢复疲劳、减少肌肉振荡、减少肌肉受伤的功效。对于这一类型的服装，已有很多相关研究，但是对此类服装所产生的压力进行量化，对此类服装为运动员带来的作用等问题的研究还很少。Lawrence D等人16研究虽然发现：脚踝处18mm汞柱、小腿肚处14mm汞柱、膝盖处8mm汞柱、大腿较低位置10mm汞柱和大腿上部8mm汞柱是最优压力梯度，能够产生最快的静脉流动，但是这一结论尚未被验证。紧身压力服最初是用于医学治疗领域的，如今其应用领域已经大大地扩展了。研究和实践证明，这类服装可以增强运动员的表现能力，可以帮助运动员增加力量并缓解疲劳。医药研究表明，穿着紧身压力服会导致血流量增加，由此引 起了有关紧身压力服会降低血脂浓度的假设，而静脉截面积减小高达20%说明了 人体体表和深处的静脉血液流速增加。由此可知，紧身压力服的穿着可以对人体的血液循环起到较好的作用。由于穿着紧身压力服能够提高蓄热量，因此很多运动员在团体比赛中会在运动服里穿上紧身压力服。Laurence A 等人17研究了穿着紧身运动服的影响，对常规比赛服下面穿着紧身及膝短裤、短袖上衣与单穿常规比赛服这2种状态进行模拟团队比赛的温度调节，实验结果表明：在适合温度下的模拟团队训练中，穿着紧身运动衣对核心体温的调节、生理表现或脱水状况不存在积极或消极的影响，只有体表温度存在较大差异。因此运动员可以考虑在较凉爽的环境下穿着紧身运动服，这可能会产生较好的效果。另外，紧身压力服可以帮助人体复原。穿着日 常运动服训练的受试者，与穿着紧身压力服训练的受试者相比较， 前者的痛楚明显多于后者。尽管肌肉损伤情况在两组中均存在，但是穿着紧身压力服的小组成员遭受的肌肉损伤明显较少。Higginsa T等人18通过实验验证了在球赛运动中紧身运动服在队员生理和效绩方面的作用。该研究对随机穿着3类实验服装的9名篮网球选手进行连续4周的跟踪实验。3类实验服装为：紧身压力服、主成分为莱卡的Plcacebo长裤、普通篮网球服装。实验模拟了真实的比赛环境，采用GPS追踪装置全程记录了运动员在6场户外比赛时的心率、距离和速度，通过刺破手指来提取血脂样本进行测试，并记录了反向跳跃的飞行时间和短跑的速度。实验结果显示：20米短距跑的平均速度，穿着紧身压力服者最快，穿着普通篮网球服者最慢；跳跃飞行时间，穿着Plcacebo服者最长，穿着普通篮网球服最短；3.5米/秒跑步，穿着紧身压力服者比穿着普通篮网球服者和Placebo服者分别高出20%和34%。可见在团队运动中，穿着紧身压力服能在一定程度上提高运动员的速度。3.1.3 生理防护研究运动服装除了有助于运动员提高成绩的同时，也应该起到保护运动员身体的作用。腿部肌腱拉伤是运动员，尤其是足球和田径运动员经常遇到的情况。有研究表明较低的神经肌肉控制与运动员肌腱受伤的增长率有关，而通过提高低神经肌肉控制可降低肌腱受伤的风险。又有研究发现在脚踝、膝盖和肩部的弹力氯丁橡胶护带和背带能提高关节部位的感官意识。Matthew L等人19通过评价澳大利亚足球队员腿部运动判断（MD）的精确性，研究了穿着氯丁橡胶运动裤对腿部神经肌肉控制的影响。研究发现：穿紧身氯丁橡胶短裤对拥有较低神经肌肉控制能力的受试者的腿部摆动判断准确度有着积极的影响。相反地，对高神经肌肉控制能力的受试者而言，腿部摆动判断准确性却降低了。一种可能的解释是：紧身短裤对已获得内部足够信息的腿部神经控制中枢产生了过量的刺激。因此，神经中枢的混淆或者在有限时间内无法对所有反馈信息作出反应导致了误差的增加和较差的表现。有研究对于人体其他部位的感知进行了测试，并得到了相似的结论， 当这些部位穿着弹力装置时，对于低得分或受伤的测试者有一定提高作用。如今，个人防护设备在职业运动中越来越重要。传统的防护设备往往不舒适、体积大厚重、不合体，会对使用者的表现产生消极影响。因此人们需要舒适的合体保形的防护设备，能够在保证其防护性的同时对人体运动的制约最小化，并保证人体的舒适度。之前的研究表明，防护服与人体之间的接触压是产生人体不舒适的最主要因素。服装的设计和合体度是影响人体感知压力的重要因素，会对舒适性产生影响。人体皮肤对压力的感知十分敏感，在理想的条件下可以感知到 0.001mm的挤压量。为了更好地理解接触压对感知舒适度的影响，Webstera J M等人20以板球的腿部防护带为例，通过实验证明了接触压与感知舒适度之间的高度相关性：接触压越高，舒适度越低。研究选择了目前市场上可以买到的3种不同护具，让受试者在穿着紧度合适的护具后，在跑步机上以约为80%的最快速度跑10大步，并记录数据。试验后完成主观评价问卷。实验发现不同受试者对腿部的压力没有明显的影响，但是不同款式的护具会对人体产生差异显著的压力。实验结果显示接触压对舒适性存在很大的影响，因此，护具的平均压力和最高压力都有必要进行降低，来保证膝关节在收缩和伸展时压力的稳定性和一致性。3.1.4 可穿技术研究可穿技术是运动服功能性研究的一个方向，它是指与服装相连的传感器，可直接测量重要参数，比如心率、血压、体温和呼吸等，无需通过其他装置。一些研究通过应变测量仪和压力传感器，能监测在人体冲击以及放松过程中的运动情况。当今许多研究通过创新的方法，发展高新技术纺织品来支持运动员获得更好的表现，并在市场上获得了成功。譬如新的织物传感器应变传感器，采用的测量方式是在不同的训练和比赛环境中实时反馈刺激信息。Helmer等人21研究了 一种穿戴式互动服装，该服装提供了有节奏的听觉反馈，帮助那些在没有教练指导下的初学者提高学习效果。投球者的手臂套上交互式投球袖套（ITS），可用来监测和辅助学习投球技术。该袖套由尼龙弹力纤维制成，包含了2个嵌入式应变传感器（肘部和手腕处）以及无线电子元件，可及时地向附近的电脑传输运动信息。如果投球者采用了 改进的投球技术，他们的肘部和手腕会成功地在一定角度范围内运动，那么该装置就会为发出有节奏的声音。22名没有投球或篮球罚球经验的中学生参与了该项研究。结果发现：穿戴交互袖套组提高了投球的准确度。这种生物反馈形式，为学者提供了一种学习优势。Wu J等人22利用原位化学聚合反应制备了基于尼龙莱卡的导电吡咯聚合物涂覆织物。由于改善了吡咯和内部纤维的排列结构，在低拉力时该涂覆织物的电阻变化显著。当持续拉伸织物达到较大的拉力时，在织物内部的聚合物链以最大程度排列成直线，该涂覆织物的电阻将不再改变。当拉伸力达到50%-60%时，该涂覆吡咯的尼龙弹力织物适合作一种应变感应测量仪。有一种智能护膝就是由包覆了导电吡咯薄层的莱卡条带所制成的运动设备，它通过发射一种音调可为运动员提供反馈信息。当外部的织物被拉伸时，织物电阻的改变导致了电子环路输出功率的改变。所以根据来自于涂层面料的拉力大小，会发出不同的声音。总之，可穿织物感应系统可以监测人体行动，并及时反馈给穿戴者，不需要改变面料织物的性能，也不会干扰正常的人体运动。这项新技术可被广泛应用于伤害防护、复健、改善运动技术以及医学治疗等。3.2 国内研究进展3.2.1 抗风阻研究浙江理工大学服装学院的易秀等人23选取运动服中最常用的4种材料，用无缝针织圆机织造一款常见的运动背心，采用风洞实验、数据分析等方法，测定了材料对运动服抗风阻性能的影响。得出了如下结论：在风速为3.309.35m/s时，4种材料制作的服装的抗风阻性能几乎相同；在风速为9.3511.00m/s时，其抗风阻性能开始出现一定的差异；风速为11.0018.70m/s时，抗风阻性能差异明显，从好到差的顺序为15.6tex精梳棉coolmax改性涤纶、7.7tex/48f尼龙、15.6tex精梳棉、9.7tex莫代尔15.6texTC。3.2.2 舒适性研究服装压力舒适性是一个比较复杂的体系，涉及到人体曲面的复杂性及人体运动时的生理、物理变化的复杂性。通过对服装压力的测试，建立起服装与人体生理指标之间的联系，可以为服装设计提供科学依据以设计出更人性化的服装，综合其它的舒适性研究，可以在服装制作之前就对服装的舒适性24和功能性进行全面预测，从而指导企业科学地设计、生产服装，指导消费者科学地选购与穿着服装，以保障人们有一个健康而舒适的生活环境。广东白云学院的张莉25研究了服装压力产生的原因及其评价方法，以及服装压力舒适性在几种运动服中的应用。指出应该针对不同运动的动作特点，结合肌肉运动特点，设计出满足运动员压力舒适性的服装，缓解疲劳，提高运动成绩。张维26通过对足球运动项目特点的分析，采用与专业运动人士调查访谈的方法，了解到我国目前足球运动服装存在的问题以及运动员对舒适性服装的要求， 认为足球服装的舒适性主要取决于排汗速干、透气散热、轻便柔软及便于运动等因素。烟台南山学院纺织服装学院的左艳艳等人27对4种针织运动面料的性能指标进行了测试，分析了面料的起毛起球性、耐磨性、吸湿性、透气性、冷暖度、表面摩擦性和刚柔性。得出了涤盖棉织物和纯涤纶网眼织物的性能比较优越，可作为运动服装的首选面料；棉、涤纶、氨纶的混纺面料吸湿性较差，适合生产运动 强度小的运动服；粘胶纤维、涤纶、丙纶的混纺面料舒适性能非常优越，但耐用性稍差的结论。3.2.3 丝胶整理研究温丙帅28对市售运动服进行丝胶整理，研究了丝胶整理对运动服透气性能、抗静电性能、抗紫外性能以及吸湿排汗性能的影响。结果表明:改性后，运动服的抗静电性能、抗紫外性能以及吸湿排汗性能有所提高，但用量过多会使织物厚度相应增加，阻碍液体在织物中的传递，影响服用性能。研究表明，丝胶用量为20g/L，整理温度为45时，改性效果最佳。采用该最佳工艺条件，运动服的抗静电性能、抗紫外性能、吸湿排汗性能均有明显的提高，透气性能变化较小，证明丝胶通过交联剂戊二醛的交联作用已固着在运动服的表面，使得丝胶作为废液得到了应用，减少了水污染，增强了运动服的服用性能。3.2.4 导湿快干性能研究2000年，东华大学的余庆文等人29从织物透湿理论、织物结构模型和原料选择几个方面综述了运动服“导湿快干”性能的研究和进展，并介绍了运动服舒适性能的评价和测试方法。得出具有导湿排汗功能的运动衣面料主要是利用差动效应和芯吸效应原理，选用高导湿材料，科学设计织物结构来获得导湿快干性能的的结论。2007年，天津工业大学纺织学院的李培玲等人30从织物导湿理论、织物结构模型和导湿快干面料选择几个方面综述了导湿快干性能运动服的研究和开发过 程，并研究了吸湿快干织物的性能及染整加工中存在的若干问题。 4 总结 目前，各国研究者已从生物力学、计算机技术、纺织服装等各个领域以及从改善运动员技能，发挥竞争优势，降低运动损伤等不同角度，来研究并开发各类功能性服装，而且与服装舒适性、功能性等有关的科学技术也正取得显著的进步，这些研究和进步都在不断推动运动服的发展和改善。因此集众多纺织新技术、新材料于一身的多功能高科技服装是未来运动服发展的趋势。 高科技对运动服装发展的影响是巨大的，并且随着时间的推进，必然有更多的高科技运用到运动服装上来，从而给人类运动成绩的提高提供支持，同时给人类的体育锻炼带来更多的乐趣和便捷，为体育运动提供重要的物质条件。另一方面，体育运动或者说运动服装的演变也会对科技进步提出更高要求。我国的纺织品在运动服制作方面有很好的发展势头，但在运动服的功能性、生态性与新技术的应用方面与世界先进水平相比还是有相当大的距离。我国是一个拥有13亿人口的大国，在“全民健身”的思想指导下，人们对轻质、高强的运动服装的需求将会越来越高。产业用纺织品在这一领域的发展前景很好，纺织业应抓住这种机遇，加强运动服装的产品研制与开发，力争将运动服装类纺织用品提高到一个相当高的水平，占领本国的用户市场，并逐步走向世界。通过对运动服研究文献的综述，发现部分研究的系统性、严谨性等方面还存在一些不足，如实验的误差较大，真实人体、环境的模拟效果还有待提高等等。针对目前市场上销售的运动服性能进行评价的相关研究较少，而已进行的一些研究所得的结果与运动服生产商宣扬的高性能存在一定差异，这些结论值得进一步思考，也为消费者提供了一定的参考，具有现实意义。参考文献1陈惠兰.体育用纺织品J.产业用纺织品，2000，（17）:38-402黄亚玲.运动服装的发展历史J.中国学校体育，2000，(3):75-763周明.科技进步与运动服的演变J.科学之友，2010:91-924胡依琴.运动服装的演变与发展趋势J.湖南工程学院学报，2003，1（13）:92-945马维平，晏冬丽.体育运动与高科技运动服装J.解放军体育学院学报，2004，3（23）:126-1286张鑫哲，陈丽华.高性能运动服装发展现状与趋势J.服装技术，2010，（5）:105-1077张浩，赵书林.高性能运动及户外服装织物性能研究J.天津纺织科技，2006（1）:17-208李晓慧.功能性运动服装的前景研究J.北京体育大学学报，2005，28（3）:426-4279赵辉.国内外功能性运动服科学论文研究状况分析J.科技信息，2010（33）:158-15910张晓艳.新型材料在运动服装中的应用J.广西纺织科技，2009，38（1）:44-4611任双佳.竞技运动服功能性研究进展J.浙江纺织服装职业技术学院学报，2012（2）:9-1312胡洛燕，王秀娟.运动服装材料分析研究J.山东纺织经济，2009（1）:78-8113CHOWDHURY 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