基于舒适性要求的运动文胸材料选择研究

陈胜楠,上海工程技术大学

李艳梅,上海工程技术大学

基于舒适性要求的运动文胸材料选择研究

陈胜楠,上海工程技术大学

李艳梅,上海工程技术大学

基于运动文胸保护乳房、调节人体与文胸之间的微气候的要求，运用分区设计的理念，根据不同部位舒适性要求开展了运动文胸的面料优选研究。通过查阅相关文献和调查运动文胸面料市场，选取15种常用运动文胸面料，分别进行基本参数的测定以及热湿、弹力性能等测试，分析它们的热湿舒适性和弹力性能。然后，运用专家打分法结合人体生理特征选择合适的面料进行分区设计：肩部选择弹力和吸湿性适中的面料；背部选择高弹力吸湿性能良好的面料；下胸围底边可以选择回弹力优良的面料；胸部里料选择吸湿柔软的面料，外层选择弹力适中透气性良好的面料。分区优化设计可以使运动文胸达到整体舒适性的最大化，也为运动文胸市场的发展提供有效参考。

运动文胸；分区设计；面料舒适性能

随着运动风潮盛行，运动胸衣面料的选择与研发也越来越受到市场和消费者的关注。由氨纶组成的莱卡则具有极好的延伸性和回弹力性能，在一定程度上降低了运动人员的肌肉疲劳感。在弹力面料方面的研究领域，现有研究通过对氨纶的棉针织物和纯棉针织物的弹力性能进行对比，发现在棉针织物中加入氨纶纤维，一定程度上可以提升棉织物的弹力性能。

本文主要研究目前市场上已有的运动面料舒适性能，分别进行基本参数测定以及热湿、弹力性能等测试，分析热湿舒适性和弹力性能，再将运动胸衣进行分区设计，研究各块区域适合的面料，为后续运动胸衣的设计提供面料基础。

1 运动文胸面料舒适性能

良好的形态舒适性能[1]是指运动文胸要具备一定的适体性、柔软舒适性、良好的弹力复原性能。运动文胸材料的弹力和接触舒适性要求很高，这不仅有效保护乳房，减缓疲劳，还有利于穿着者专心投入到运动锻炼中，从而提高运动效率。

运动文胸面料的厚度和密度是热湿舒适性的主要影响因素之一。厚度在一定程度上与保暖性挂钩，面料越厚则说明运动文胸的保暖性越好；密度在一定程度上与织物透气性有关联，密度越小，织物纤维间的孔隙越大，更有利于水汽的排出与扩散。运动文胸的弹力性能也是影响舒适性因素，良好的弹力性能能够降低着装压力，较强的回弹力能够保证穿着者在进行中高强度运动时动作不受阻碍。

2 运动文胸面料试验

2.1 试验面料的选取

通过前期关于运动胸衣面料市场的调查，发现大部分运动胸衣面料使用锦纶、涤纶等化纤，也包括由锦纶、涤纶、氨纶和棉、竹纤维等混纺而成的面料。在遵循一定广泛性和随机性的原则下，本次试验从中选取了具有代表性的15种面料，面料规格见表1。

表1 实验面料规格

2.2 面料基本参数的测定和数据分析

2.2.1 面料基本参数测定

本次试验的面料由服装面料工厂提供和面料市场采购所得。通过试验测试15块试样的基本参数：面密度、厚度、密度以及舒适性能，如导热系数、芯吸效应、回潮率、透气性能、回弹力、拉伸强力等。

2.2.2 试验数据分析

（1）导热性能分析

运动文胸的热湿舒适性能是指在标准大气条件和强度适中的运动状态下，运动文胸可以调节人体与环境之间的热量和水汽交换[2]。在一定的大气条件下，运动文胸材料和人体之间的传热过程可看作是相对稳定的热传导，通常用导热系数来衡量它的热传导性能，导热系数越小，传热速率就越慢，保暖率则越高，反之则低。

本次研究中，所有试样导热系数均值如图1所示，可以直观得出传热速率最慢的是15号试样，传热速率最快的是9号试样。根据保暖率由高到低的试样编号依次排列：15、12、6、14、10、1、3、8、7、13、11、5、2、4、9。其中，编号1、3、8导热系数均为0.101 4，在保暖率排列上属于并列关系。

图1 导热系数

（2）回潮率分析

本次试验中所测试面料均为混合面料，以棉为主要成分的面料试样的回潮率均值为7.184；以锦纶为主要成分的面料试样的回潮率均值为2.498；以涤纶为主要成分的面料试样回潮率均值为0.779。所有试样的回潮率均值如图2所示，除了9号试样的回潮率高达13.21以外，其余试样的回潮率均在0.5～8的合理范围之内。9号试样的面料成分为67%竹纤维、28%棉和5%氨纶，其中竹纤维占据了主导地位。在外界环境温度为36℃，湿度为100%的条件下，竹纤维的回潮率高达45%，透气性比棉强3.5倍。因此，在以竹纤维和棉为主要成分的9号试样的回潮率比其他试样要高出很多。

图2 回潮率均值

（3）透气性能分析

运动文胸透气性是气体对文胸织物的渗透性。运动文胸的透气性不仅水汽湿度有关联，还与面料的结构特征有密切的联系，单纯的面料透气性的测定会存在可允许范围内的误差[3]。为了达到更为精确的数值，每种面料都分别进行三次测试，最终采用均值来进行数据分析。

根据图3所示，蓝色的折线图为试验过程中所选取的口径大小，橙色折线图为试验最终的透气性数值。可以发现口径越大，透气性能也越大。

图3 所有试样的口径和透气性

（4）弹力性能分析

拉伸弹性的测试方法为定伸长和定负荷拉伸两种。图4中，蓝色条形图表示定负荷伸长率，橙色条形图表示定负荷急弹性变形率。除了9、12号试样，其余的定负荷伸长率在40%～80%之间，结合面料成分，定负荷伸长率大于50%的试样里普遍含有锦纶、涤纶和氨纶，而低于50%的试样里均不存在锦纶。所有试样面料的定负荷急弹性变形率范围在1%～10%以内，有小到大排列试样编号依次为8、3、4、10、7、12、1、11、5、6、13、14、2、15、9。

图4 拉伸弹性

运动文胸在服用过程中，随着人体的运动会被拉伸、弯曲或压缩。利用织物拉伸强力仪分别对织物的经向和纬向施加拉伸负荷，直至织物断裂，可以得到断裂强力、断裂伸长率等指标来表示织物的拉伸性能[4]。

如图5所示，灰色折线图表示每种试样的拉伸强度，橙色折线图表示每种试样的伸长率。结合试样的面料成分，不难发现含有锦纶、涤纶和氨纶的试样拉伸性能普遍较强，而棉含量较多的试样拉伸性能普遍较弱。根据图中的强力和伸长率，可以发现断裂强力不等同于伸长率，伸长率一定程度上与试样的弹性相关性大，而断裂强力是可以体现运动文胸的耐用性。

3 运动文胸的优化设计

3.1 运动文胸各部位分区设计

针对女性日常生活中所进行的跑步运动训练作为研究对象，综合女生上半身各个部位的生理特征与运动文胸的热湿舒适性、压力舒适性的需求，在各个部位选取最为合适的面料并结合优良的结构设计对运动文胸进行分区优化设计。最终选取的款式为全罩杯、U型后背、高腰型运动文胸，各个部位的设计与分区如图6所示。

图6 运动文胸分区设计款式图

3.2 不同区域面料选择

女性乳房[5]没有骨骼支撑，所以在运动过程中，裸胸的情况下只能依靠韧带和体表皮肤起到支持和固定作用。运动需要避免摩擦、热湿和移位等因素导致乳房肌体受损而产生剧烈疼痛，所以前胸部的里料应该选择柔软舒适的面料。胸部中、侧在手臂的动态下皮肤横向最大伸长率为25.4%，下胸部最大伸长率达到48.5%[6]。综合上述因素，前胸部里料应该选择柔软的、具有吸湿性的面料；外层的面料应该选择具有弹性、吸湿散湿性能的面料。胸下围的面料在面料选择上应该考虑拉伸弹力性能较强的面料。运动过程中当体温高于37.5℃时，背部通过皮肤的附属器小汗腺发汗来实现降温，皮肤散热占总散热量的90%。因此，背部的面料选择还需要考虑到具有吸湿性、散热性和透气性的面料。

3.2.1 各项指标的处理与分析

为了选择合适的面料进行优化设计，本研究通过专家打分法获取各部位性能分值指标，并综合多种因素进行分析和筛选面料。结果见表2。

表2 各项性能分值指标

根据分值指标得知，肩部的弹力、吸湿、透气、散热性能要求普遍不高，均值为3.57，属于一般要求。结合肩部生理特征和综合评分值排序，2号试样可用于肩部的设计。前胸部的各项性能要求分值范围为3～4.6，为了更好的保护女性乳房避免产生疼痛感和更好的调节人体与运动文胸之间的微气候，前胸的里料选择可考虑13号试样。紧随其后的3号面料可以综合考虑用于前胸部外层面料。胸下围的各项性能比胸部的要求高一点，12号试样的拉伸弹力、拉伸强力比前面的5、6、8、7和9号面料还要良好，因此12号试样较为符合胸下围面料选择条件。后背部各项性能的要求极高，平均分值指标逼近5，可见后背部的弹力、吸湿透气、散热性能是极其重要的。根据综合分值的计算结果和人体背部的生理特征，4号在弹力性能上要优于5、6、8、9号面料。7号的弹性伸长率、回复率和散热性能均比4号差。因此，后背部的优化设计可以优先考虑4号面料。

3.2.2 不同区域面料选择

（1）I区域设计与面料选择

结合面料选择依据，肩带处的面料各项性能要求分值一般，相比之下吸湿性能和弹力性能要求较高，需要选择吸湿性和弹力性能较强。因此，I区域需要选择拉伸弹性和拉伸强力比较好的面料，根据数据分析选择编号为2号面料。

（2）Ⅱ区域设计与面料选择

人体在中强度运动过程中，出汗程度由强到弱排列的区域依次是：后背部、前胸中部、腋窝和颈部[7]。与肌肤亲密接触的里料应当选择较为柔软的面料，结合上述面料选择依据，13号面料含有莫代尔、棉和弹力氨纶，不仅面料柔软舒适，散热性能也强，与此同时又有良好的吸湿性能，所以里料可以优先选择13号面料；试验数据分析显示3号面料不仅具有一定的弹力性能，其透气性能也良好，起到调节运动文胸与人体间微气候作用，因此外层面料优先选择3号。

（3）Ⅲ区域设计与面料选择

女性在中强度运动过程中，上半身不同区域承担的压力从大到小排列的顺序为：后背、肩部、前胸、腋部[8]。结合背部运动时的生理特征和各项性能分值指标，背部区域应该选择吸湿性能、拉伸弹力、拉伸强力和散热性能较强的4号面料。

（4）Ⅳ区域的设计与面料选择

Ⅳ区域在前片需要承托着胸部的大部分重量，背部则需要紧贴皮肤表面保证运动文胸的温度性。结合面料的热湿和压力性能，胸下围处在款式设计上可以加宽下摆长度。面料上选择拉伸性能和回弹力强的12号面料。

4 结语

I区域肩带处的面料吸湿性能和弹力性能的要求较高，需要选择拉伸弹性和拉伸强力比较好的2号面料；Ⅱ区域与肌肤亲密接触的里料选择13号面料，含有莫代尔、棉和弹力氨纶，面料柔软舒适，散热性、吸湿性强，外层面料优先选择3号，透气性好，起到调节微气候的作用；Ⅲ背部区域选择吸湿性、拉伸弹力、拉伸强力和散热性能较强的4号面料；Ⅳ区域文胸下摆处选择拉伸性能和回弹力强的12号面料。不同区域面料的选择为后期运动胸衣的舒适性研究提供了依据，具有较好的使用价值。

［1］张渭源.服装舒适性与功能[M].中国纺织出版社.2005.

［2］孟祥红.运动文胸热湿舒适性研究与设计[D].江苏：苏州大学，2015.

［3］高瑞霞.人体着装动态热湿舒适性的仿真研究[D].山东：青岛大学，2005.

［4］李世霞.后比拉力对文胸压力及安定性的影响研究[D].上海：东华大学服装学院，2013.

［5］王慧.基于运动状态的女体与文胸穿着状态研究[D].上海：东华大学服装学院，2010.

［6］周捷，张欣，李毅.基于人体生理特征的文胸材料弹性的选择研究[N].西安工程科技学院学报，2004-06-03（3）.

［7］肖红.针织保暖内衣卫生舒适性分区设计[J].针织工业，2005（8）：28-30.

［8］周晴.紧身衣压力舒适性的研究——基于运动背心压力舒适性的评价[D].西安工程科技学院，2003.

陈胜楠（1993-），女，江苏无锡，硕士研究生，研究方向为服装舒适性。

Research on the Choice of Sports Bra Materials based on the Requirements of Comfort

Based on the comfortable requirement of women's sports apparel-supporting,protecting the breast and microclimate adjustment between the human body and the bra,this study focus on the choice of sports bra materials.Through access to relevant literature and survey movement bra fabric market,select 15 kinds of commonly used sports bra fabric,are the basic parameters of determination and heat and moisture,elastic property test and analysis of their thermal wet comfort and elastic properties.By using expert scoring method select suitable material to partition the design according to the physiological characteristics of human body:shoulder alternative elasticity and moisture moderate fabric;back to choose high elastic fabrics with good moisture absorption performance;under bust bottom edges can choose to return to the elastic fabrics with good;chest in the election material selection of moisture absorption and softness of the fabric,outer select moderate elastic breathable fabric of good.Zoning optimization design can maximize the overall comfort of sports bra,but also provide an effective reference for the development of Sports Bra Market.

Sports bra,partition design,fabric comfort