基于光致變色材料的運動文胸設計與應用

黃麗萍,周 捷

(西安工程大學,陜西 西安710048)

物質文化和精神文化的提升使得女性消費者對運動文胸的審美需求更加多元化,而化工材料、現(xiàn)代紡織創(chuàng)新技術為女性消費者對運動文胸的審美需求提供技術支撐。目前,部分高校的研究學者重點探究了胸部位移與運動文胸舒適性的關系[1],款式結構造型設計[2-4]和熱濕舒適性[5]等,但是幾乎沒有對運動文胸外觀效果的研究。光致變色材料在紫外光和可見光的照射下,會發(fā)生色彩的變化。本文借助現(xiàn)代創(chuàng)新技術,利用光致變色材料,使得運動文胸的色彩、圖案產生動態(tài)變化,從傳統(tǒng)的“靜態(tài)”效果轉變?yōu)椤皠討B(tài)”效果,為運動文胸的開發(fā)注入新的活力。

1 靈感來源與設計思路

1.1 靈感來源

隨著女性對運動文胸個性化需求的增加和對功能性面料要求的提高,新型光致變色纖維材料和面料將有良好的發(fā)展空間和廣闊的應用前景。色彩在服裝中有第一視覺之稱,是所有造型藝術的要素之一,借助光致變色材料使運動文胸煥發(fā)出新的生命力。

1.2 設計思路

從運動文胸的功能設計入手,借助光照的變化而產生變色視覺效果,使運動文胸的外觀效果產生動態(tài)變化,由靜轉動的特性給女性消費者增添不一樣的趣味。光致變色材料的出現(xiàn),可作為新的設計元素,為運動文胸的設計帶來創(chuàng)新,使女性運動愛好者充分享受科技發(fā)展所帶來的時尚的動態(tài)視覺效果。

2 變色材料的定義和選用

2.1 變色材料的定義

變色材料是一種借助外界環(huán)境變化刺激而出現(xiàn)顏色變化的材料。這種材料按照其變色所需要的條件,分為光敏型變色材料、熱敏型變色材料、電敏型變色材料、濕敏型變色材料及其他特殊致敏型材料[6]。

2.2 變色材料的選用

目前,紡織品加工中采用最多、工藝最為成熟的是熱敏變色材料,其次是光敏變色材料(光致變色材料),濕敏變色材料用于紡織品加工的報道不多,至于導電和壓敏變色材料則一般不用于紡織品加工。光致變色材料具備手感好、穩(wěn)定、持久等優(yōu)點,因此采用光致變色材料作為本研究的變色材料,并在運動文胸的設計中加以應用和討論。

2.2.1 光致變色材料

光致變色材料是指在特定波長的光照射下轉變成其異構體,該異構體可在熱的作用下或其他波長的光照射下轉變成原來的分子,該分子與其異構體的吸收光譜具有明顯的不同。光致變色現(xiàn)象的一個重要特征是可逆性,因為在光作用下由不可逆反應引起的顏色變化只是一般意義上的化學反應,并不包含于光致變色的范圍[7]。

2.2.2 光致變色的原理

如式(1)中所示,化合物A在外界光(hυ)的刺激下,產生結構方式或電子能級的轉變,形成了吸收光譜不同的化合物B,而B在其他波長的光(hυ')或熱(Δ)的作用下,又返回到化合物A。由于物質A和B之間的吸收光譜產生了變化,當這一變化在可見光下,便出現(xiàn)了一種可與人眼顏色和色度相比較的可逆顏色變化。

圖1為光致變色能級圖,可用來描述光致變色現(xiàn)象中的能級模式?；衔顰吸收某種波長的光(hυ)后,經過電子激發(fā)而形成熱力學上相對不穩(wěn)定狀態(tài)的化合物B,而化合物B在吸收了另一種波長的光(hυ')后,又返回到化合物A。

圖1 光致變色能級圖

當化合物B與過渡狀態(tài)之間的能量差(活化能ΔE')較小時,由于分子的熱運動使得化合物B不經過其他光線照射的條件(稱為熱的條件或暗條件)下就能自發(fā)返回到化合物A,如式(2)中所示。光致變色化合物的應用使纖維材料受到光線照射時發(fā)色,當光線被遮斷,顏色也隨之消散。此時,周圍環(huán)境對化合物B的穩(wěn)定性影響很大,例如溫度、溶劑、黏度等[8]。

2.2.3 光致變色紡織品的生產工藝

利用光致變色化合物可生產具有變色功能的紡織品。目前,主要有以下幾種方法來制備光致變色紡織品[9-10]。

(1)印花法

該方法將光致變色化合物、溶劑、光穩(wěn)定劑等放置在一起,用天然或合成的聚合物或微生物皮膜,經過相分離、界面反應法、物理法等包裹成幾微米到幾十微米的小球,然后將其固著于織物表面,從而得到光致變色織物。由于連接料、溶劑、添加劑等問題可能會引起光致變色材料發(fā)生反應,使用光致變色材料時須同時考慮這些因素,需要強調的是這種方法應能夠滿足手感柔軟、耐洗滌性、摩擦牢度等要求。印花法操作簡便,工藝流程簡單且質量容易把控,不需要繁雜昂貴的儀器設備,對織物纖維無選擇性,尤其適用于棉梭織物和針織物,因此印花法是光致變色材料在紡織品上應用的主要方式。

(2)共混紡絲法

共混紡絲法是通過將光致變色化合物均勻地分布在各種化學纖維的紡絲液中,從而生產出光致變色纖維。根據(jù)不同的紡絲液,可分為熔融紡絲和溶液紡絲2種。這種方法要求光致變色化合物具有較高的熔點,熱穩(wěn)定性好。其優(yōu)點是制成的紡織品手感好,耐洗滌,變色效果較持久等。

(3)接枝聚合法

將具有光致變色性能的基團或光致變色化合物分子通過共價鍵結合在高聚物高分子主鏈或側鏈上,使其具有光致變色特性及快速光響應速度,且不會影響光致變色效果,這種具有光致變色特性的高聚物在紡織品中的應用是通過纖維技術實現(xiàn)的。接枝改性方法的缺點是產率較低、牢度較差,其褪色速度和變色速度均減慢,耐疲勞度也會相應降低。

(4)化學法

將光致變色染料引入纖維基質的過程中,染料與纖維基質之間通過化學反應形成了化學鍵。這類光致變色纖維不僅染色牢度好,且耐洗耐用,但是化學法制備光致變色纖維對光致變色染料的化學結構有特殊要求,光致變色染料必須有活性基團,并能夠和各類纖維基質上大量存在的活性基團發(fā)生化學反應。目前,這種變色染料的品種較少,存在價格高、染料合成困難等問題。

3 現(xiàn)階段運動文胸設計的原則和特點

外觀設計作為運動文胸設計的重要部分,直接影響著女性消費者的直觀印象和購買欲望。良好的運動文胸產品除了其所需的功能性設計外,美觀性同樣起著至關重要的作用[11]。外觀的構成要素有很多,其中主要包括面料的色彩、圖案和款式造型等。

3.1 色彩運用

服裝的色彩是影響服裝整體效果的因素之一[12],色彩的屬性包括色相、純度、明度等,而不同色相、純度、明度的色彩都能自由地混合,進而重新組合出一組色調,給人眼帶來最直觀的感受并能喚起消費者的情感,是影響顧客購買意向的首要因素。

運動文胸對于色彩的運用具備以下3點:人性化、象征性、流行性。對于色彩的人性化,色相是影響色彩感情的首要因素,其次是純度和明度。不同的色相使人聯(lián)想的事物、心理感覺都有所區(qū)別。色彩的象征性要求運動文胸最好要有色彩辨別度,在女性進行運動期間,需要用醒目、個性化的配色組合來凸顯自己的個性和生活態(tài)度。色彩的流行性則要求對大量的流行色進行選擇,挑選出與本設計精神相符的色彩,或者通過調整色彩的純度、明度及冷暖調使運動文胸的整體更加和諧。

3.2 圖案設計

圖案是一種裝飾性強的藝術表現(xiàn)形式,廣泛應用于現(xiàn)代設計的各個領域[13]。服裝不僅體現(xiàn)著文化特征,而且起到介紹我們身份的作用。圖案的形象特征比服裝結構、面料肌理、工藝細節(jié)更為直觀。

運動文胸圖案設計中主要強調以下幾個原則:抽象性原則,具有隱晦、模糊、意象等特點的抽象圖案形式;圖案增強動態(tài)感,直線的排列組合能加強線條的動態(tài)感及親和感,運用在運動文胸的圖案設計中具有簡潔大方的效果;圖案面積疏密對比,圖案疏密的排列與變化會使運動文胸整體具有節(jié)奏感;與運動文胸造型結構相配合,若要突出造型結構簡潔,圖案可稍加密集和復雜,但要求圖案的位置、大小、數(shù)量合理,起到美化運動文胸造型的作用,反之,設計的重點是廓形。設計的目的要突出結構細節(jié),就要求圖案能夠引導視線,形成裝飾中心的視覺效果。運動文胸有其獨特的結構形式,圖案和裝飾的部位應與其匹配,圖案的造型應依附于運動文胸的結構而存在。

3.3 款式造型設計

運動文胸最重要的設計點是其特殊的功能性,它最主要的功能就是抑制乳房的震動,避免韌帶拉傷、乳房下垂等問題[14]。因此,運動文胸的設計應考慮款式造型美觀性,并從人體工效學的角度進行款式造型設計[15]。在穿著運動文胸的過程中,人體受力的分布狀態(tài)是運動文胸進行結構和造型設計的基礎。運動文胸罩杯、肩帶、背部、分割結構線等款式造型元素的運用,都影響著運動文胸設計的美觀性。

4 基于光致變色材料的運動文胸設計

4.1 運動文胸的色彩設計

色彩作為變色運動文胸設計中的主要因素,是著裝者和欣賞者對變色運動文胸產生的第一審美感受。可選擇無彩色和有彩色的變化搭配或有彩色系間的變化搭配,而無彩色和有彩色的變化搭配有2種配色方式:無色變有色系列和有色變有色系列。在進行光致變色運動文胸設計定位前,還需了解當季的色彩流行趨勢,并根據(jù)不同消費人群進行選擇。

光致變色運動文胸的色彩運用極其重要,須考慮到變色后呈現(xiàn)的效果,同時要掌握圖案變色前與變色后的顏色基調。如圖2所示,選擇有彩色系間的變化搭配,在款式造型簡潔的基礎上,采用藍紫色為基調,賦予魅力與遐想,包邊和底圍采用紅色增添動感活潑的視覺效果,變色后成深藍基調,紅色部分保持不變,成熟而不失活潑。

圖2 光致變色運動文胸的色彩設計

4.2 運動文胸的圖案設計

運動文胸圖案的設計要點包括大小、形狀、位置、數(shù)量4方面,圖案處理得當可以使變色運動文胸富有青春活力。運動文胸的圖案元素設計可采用條、塊、面的色彩拼接,有的是橫向拼接,有的是豎向鑲拼,還有采用包邊拼接的方式。抽象圖案、標語也是運動文胸中常見的裝飾圖案[16]。

變色圖案須附著在運動文胸的某些部位才能反映出其藝術性和實用效果,運動文胸變色圖案的設計,對于運動文胸的多樣化和個性化具有重要的意義。圖3(a)采用條紋設計,并采用異色相間呈現(xiàn)律動感;圖3(b)采用包邊拼接,突出運動文胸簡約的輪廓造型;圖3(c)采用抽象圖案設計,呈現(xiàn)個性化與時尚化;圖3(d)采用標語設計,純色和簡單的塊狀字體突出標語傳達的信息,個性俏皮。

圖3 光致變色運動文胸的圖案設計

4.3 運動文胸的款式造型設計

結合文胸款式與光致變色材料,探索與當下流行趨勢一致的設計元素?，F(xiàn)代運動文胸的設計,可以說是立體型的設計,需要充分把握人體結構和人體運動規(guī)律。就外觀視覺效果而言,在設計光致變色運動文胸的款式造型時,可從罩杯、肩帶、背部、分割線等入手(見圖4),注意拼接和局部點綴方法的使用。

5 光致變色材料在運動文胸設計中的應用

圖4 光致變色文胸款式造型設計

5.1 應用場合

光致變色運動文胸主要針對女性在進行休閑健身時穿著,也可搭配日常服裝進行穿著。光致變色材料的應用使運動文胸的色彩產生動態(tài)變化,由靜轉動的變化凸顯其時尚與個性,使女性在休閑健身過程中增加別樣的趣味和新鮮感。

5.2 應用效果

就變色運動文胸的變色設計而言,最大的特點是運用感光變化的鮮亮顏色,在色彩變化上相互配合,突破單一不變的色彩模式設計。由于運動文胸變色設計運用單一色彩變化會使整體色彩顯得過于嚴峻,可適當添加其他材料色進行變色設計,點綴各個部位來完善整體效果,使運動文胸獲得很好的變色設計效果,增加整體變色畫面的親和力。整體變色設計中無彩色和有彩色搭配可產生既統(tǒng)一又跳躍的變色效果,使運動文胸整體色彩富有層次。此外,增加材料變色效果,款式造型設計變色效果,強調罩杯、肩帶、分割線、背部等的裝飾變色設計,產生強烈視覺效果,增加運動文胸色彩設計的附加值。各類型光致變色運動文胸變色后的應用效果如圖5所示。

圖5 光致變色運動文胸變色后的應用效果

6 結語

(1)運動文胸的色彩設計要考慮到變色后的效果,掌握圖案變色前與變色后的顏色基調,同時了解色彩流行趨勢,并根據(jù)不同消費人群進行色彩設計。

(2)運動文胸的圖案設計主要從大小、形狀、位置、數(shù)量4個設計要點入手,元素設計可采用條、塊、面的色彩拼接,抽象圖案和標語設計等裝飾手段。

(3)運動文胸的款式造型設計變化可從罩杯、肩帶、背部、分割線等入手,并注意拼接和局部點綴方法的使用。