全成形運動內衣的設計原理與開發(fā)實踐

巫曉雯，叢洪蓮，蔡晨原，黃 嫻

(1.江南大學 教育部針織技術工程研究中心,江蘇 無錫 214122；2.無錫太平針織有限公司，江蘇 無錫 214041)

在針織技術中，成形編織具有獨特的優(yōu)勢，尤其是全成形編織技術。全成形針織技術能夠使服裝在機器上一次性成形，得到的產品更加舒適合體，同時又能減少原材料的浪費，提高生產效率。全成形產品憑借無接縫、貼身無痕的優(yōu)點給消費者帶來全新的穿著體驗。隨著社會的進步和女性運動者對運動內衣需求的擴大，運動內衣逐漸朝著舒適化、科技化、個性化的方向發(fā)展，全成形針織運動內衣逐漸成為女性運動內衣的首選。

對于運動內衣而言，全成形針織內衣能夠更好地滿足運動者對舒適性和美觀性的要求。目前關于運動內衣的研究主要集中在內衣的壓力舒適性和熱濕舒適性，如吳志明等[1]對運動內衣進行分區(qū)設計從而提高運動內衣整體的舒適性；部分學者從人體工學的角度對運動內衣進行了研究，如余越云等[2]探究了運動內衣對乳房保護效果的影響因素；此外還有對智能運動內衣進行的研究，如王建萍等[3]開發(fā)了一款帶有電子監(jiān)測系統(tǒng)的智能運動內衣，其可分析穿用者當前的生理和運動狀態(tài)，并能通過智能終端向用戶展示信息和預警。目前市場上對于橫編全成形針織內衣的開發(fā)較少，一般通過圓緯編或經編無縫技術[4]來實現(xiàn)針織內衣的無痕穿戴,但圓緯編無縫內衣由于受到圓緯機筒徑的限制，尺寸變化較少；經編無縫內衣則存在顏色變化少，最多只能編織兩色提花的缺陷。

本文基于運動內衣的基礎款式設計了3款橫編全成形運動內衣，探討其中1款全成形針織運動內衣的成形工藝，并運用橫機四針床全成形針織技術[5-8]編織成形，以期為全成形針織運動內衣的工藝設計與款式開發(fā)提供理論參考。

1 全成形運動內衣的款式設計

運動內衣按照款式結構的不同，主要可以分為吊帶式、交叉式、工字型等[9]。吊帶式運動內衣與常規(guī)女性內衣結構類似，簡單大方，便于穿脫；交叉式運動內衣在勾勒出女性窈窕曲線的同時，還能保證給胸部提供良好的穩(wěn)定性；工字型運動內衣背部的“工”字設計令肩帶不易滑落和移動，還能將肩部和胸部的壓力轉移分散到背部，有些款式還會在背部增加鏤空設計，使運動內衣更加透氣、美觀。通過普通裁剪得到的運動內衣由前片和后片連接縫合而成，存在側縫、底擺接縫以及吊帶接縫，在運動過程中受到摩擦的部位較多，容易造成不適；而運用全成形工藝編織得到的吊帶式運動內衣通過筒狀編織一體成形，沒有接縫，舒適性更好，且更加合體美觀。

一般而言，吊帶式運動內衣和工字型運動內衣可以采用全成形工藝技術編織成形，并且可以通過集圈組織、提花組織、移圈組織、挑孔組織等不同的組織結構設計，得到不同款式和功能效果[10]。但交叉式運動內衣背部的肩帶工藝要通過全成形工藝實現(xiàn)目前還存在一定的難度，需要后續(xù)更深入的研究。本文設計了3款全成形針織運動內衣，款式圖如圖1所示，其中吊帶式記為a，類交叉式記為b，工字型記為c。

圖1 全成形針織運動內衣款式圖Fig.1 Style of full formed knitted sport underwear.(a) Sling type;(b) Cross type;(c) I-shape

a款屬于吊帶式全成形運動內衣，首先采用寬度較大的肩帶，增加肩部的受力面積，可以防止由于較長時間的運動而造成的勒痕或擦傷，并采用雙層設計使其穿著更加柔軟舒適；其次在腋下部位采用單層緯平針組織，并改變腋下部位的編織度目，使其在包住副乳的同時也不會摩擦皮膚，更加舒適透氣，同時還有利于胸部的立體成形；在腰部加入省道的設計，使得這款運動內衣的結構更加貼合人體曲線，符合運動內衣的特征；最后增加底圍的寬度，同時采用雙層織物設計，使其能夠為胸部提供更大的支撐力。b款類似于普通運動內衣中的交叉式運動內衣，但背部實際不存在交叉結構，因此稱為類交叉式全成形運動內衣。背部的肩帶通過局部編織的方式實現(xiàn)，在保證美觀的同時能夠使穿著更服帖、合體。c款是工字形的全成形運動內衣，前衣身的省道有助于胸部的立體成形，后衣身的省道使胸部更加貼合人體，并且加寬和加固了底圍織帶，有助于對胸部提供更多的支撐。

2 全成形運動內衣的成形工藝

以a款吊帶式全成形運動內衣為例進行具體分析和成品的實現(xiàn)。a款運動內衣整體自下而上編織，底擺部分采用空氣層編織，到衣身處整體采用圓筒編織2×2羅紋結構，衣身的曲線通過在省道部位進行放針編織實現(xiàn)，寬度則由織針的數(shù)量決定。當編織到腋下部位時采用2段度目編織，在腋下編織出1塊近似三角的部位。接著通過局部編織的方法進行胸部上半部分及背部上半部分的編織，最后采用和底圍部分相同的結構對肩帶進行編織，邊緣進行拷針編織，最終形成一件完整的運動內衣。編織示意圖如圖2所示。

圖2 全成形運動內衣編織示意圖Fig.2 Schematic diagram of fully formed sports underwear weaving

2.1 衣身成形工藝

a款吊帶式全成形運動內衣衣身采用2×2羅紋編織，該組織相鄰的正反面線圈縱行相互靠近，彼此潛隱半個縱行?？v向延伸與緯平針組織相同，橫向延伸性較大，使得針織運動內衣在胸、腰、背等部位貼身和彈性效果更佳，舒適性好，能夠滿足人體運動時所需要的松量。

衣身整體在筒狀編織的基礎上，通過在省道部位進行收放針來實現(xiàn)曲線的變化。省道收放針動作的變化可以改變羅紋的方向與造型。如圖3所示為a款運動內衣的省道定位與羅紋方向。

圖3 衣身省道與羅紋方向示意圖Fig.3 Schematic diagram of body piece of dart and rib direction

由圖3可知，羅紋的方向與移針的針數(shù)和羅紋的行數(shù)有關。將羅紋與省道的夾角設為ɑ，則：

tanα=y/x

式中：x為羅紋行數(shù)，y為同向移針數(shù)。

根據此規(guī)律可以得到任意需要的羅紋角度。例如，將所設計的針織運動內衣，左右各移1針，羅紋行數(shù)以4行為1個循環(huán)，如圖4所示。根據上述公式可知設計的運動內衣的羅紋夾角約為14.0°設計的a款式全成形運動內衣共有前中省道、前左腰省、前右腰省和后片與之對應的后中省道、后左腰省、后右腰省6條省道。其中前片與后片省道的編織方式對應相同，左右相反。因此，以前腰右側的省道和前中的省道為例，介紹其成形工藝，省道分割線示意圖如圖3所示。

圖4 全成形運動內衣衣身羅紋幾何圖Fig.4 Rib geometry of fully formed sports underwear.(a) Rib diagram;(b) Rib angle

前腰右省道編織工藝圖如圖5所示。過程(1)在2×2羅紋的基礎編織下，將后下針床上的正針翻到前上針床；過程(2)先在后下針床進行挑半目，前上針床和后下針床共織1行，在中心位置形成2個集圈，再將前上針床上的線圈翻到后下針床；過程(3)(4)先將后下針床上集圈左邊的線圈全部翻到前上針床，再將前上針床上的普通成圈和左邊的1個集圈翻到后下針床，完成1個集圈的脫圈動作，達到放針的目的；過程(5)先將后下針床向右搖床1個針位，再將后下針床上集圈往右的線圈(包括集圈所在針位上后下針床的線圈)翻到前上針床；過程(6)(7)將后下針床連續(xù)向左搖床2個針位，再將前上針床上的線圈翻到后下針床，再一次實現(xiàn)放針；過程(8)即回到2×2羅紋編織。整個過程實現(xiàn)了以省道為中心向左右兩邊各放1針的目的。

圖5 前腰右省道編織工藝圖Fig.5 Weaving process chart of right front dart

前中省道編織工藝圖如圖6所示。過程(1)(2)在2×2羅紋的基礎上，將中心2個線圈右邊的線圈從后下針床翻到前上針床(翻針不包含中心線圈)；過程(3)進行搖床并翻針，先將后下針床右移1針，再將前上針床上的線圈翻到后下針床，此時，后下針床有1根織針上掛了2個線圈，即向右收了1針；過程(4)(5)將中心2個線圈左邊的線圈從后下針床翻到前上針床(翻針不包含中心線圈)；過程(6)進行搖床并翻針，先將后下針床左移1針，再將前上針床上的線圈翻到后下針床，此時，后下針床有中心的2根織針上均掛了2個線圈，即向左、右各收了1針；過程(7)回到2×2羅紋編織。整個過程實現(xiàn)了以省道為中心向左右兩邊各收1針的目的。

由于左右省道向兩邊一共放了4針，中心省道則收了2針，因此整體上向左右兩邊各放1針。這樣做的目的既可以使放針過程更加穩(wěn)定、自然，又可以利用省道的結構有助于胸部的三維立體成形。

圖6 前中省道編織工藝圖Fig.6 Weaving process chart of front and middle provincial road

2.2 腋下成形工藝

一般來說，腋下水平5～6 cm的水平帶狀范圍與胸圍放松量共同決定袖窿的深度。文中設計的針織運動內衣在腋下形成了一個特殊的三角區(qū)域，從人體工學角度來看，更加貼合人體，且有助于胸部的立體成形。

腋下部位分別在前后針床進行兩段度目編織。使腋下部位的組織結構更加放松，以保證運動過程中有足夠的放松量，并且能夠加快腋下的散熱，使運動內衣更加透氣舒適。

2.3 肩帶及底擺成形工藝

肩帶和底擺的編織工藝相同，都是雙層的隔針空氣層結構，與衣身結構相比，橫向延伸性小，但是更加挺括，線圈與線圈之間的密度更大，能夠為胸部提供更大的支撐力。以底擺為例進行編織工藝描述，編織工藝圖如圖7所示。

圖7 肩帶及底擺編織工藝圖Fig.7 Weaving process chart of shoulder strap and bottom pendulum

由圖7可見，過程(1)是在平紋筒狀編織的基礎上，將后下針床上的線圈以1隔1的位置翻到前上針床；過程(2)是指后下針床與前上針床上的織針探出，在前下與后上進行編織；過程(3)將前上針床上的線圈翻回到后下針床，此時，后下針床比前上針床多了1行線圈；過程(4)將前下針床上的線圈以1隔1的位置翻到后下，再在前下與后下針床編織1圈；過程(5)將后上針床上的線圈翻回到前下針床，此時前后針床編織行數(shù)相同，形成筒狀空氣層。用這種方式編織的空氣層比普通的平紋結構更加緊密，不易變形。

3 全成形運動內衣的實例開發(fā)

3.1 組織及原料選擇

設計的針織運動內衣大身采用2×2羅紋組織，腋下采用2段度目緯平編織以提高透氣性，肩帶和底擺采用空氣層結構。運用這些組織能夠使運動內衣獲得更好的支撐性和彈性。

原料選擇規(guī)格為19.7 tex的錦綸/氨綸包覆紗，彈性比一般織物更好，使運動內衣更加柔軟舒適，且具有吸濕排汗的功能。組織和原料的選擇符合運動內衣的要求，能夠給女性運動者帶來良好的運動舒適性。

3.2 設備及工藝參數(shù)

設備采用MACH2-153X型四針床全成形電腦橫機(日本島精公司)進行編織，機號為18G。

緯平針組織度目值參考范圍通常為40～60，羅紋組織為25～40，但要根據紗線參數(shù)和織物密度對度目值進行適當調整[11]。本文設計的運動內衣由于大多為羅紋組織且需要一定的緊度來提高支撐力，因此度目值給定在20～50。編織速度給定在0.3～1.6m/s。卷布拉力數(shù)值的設定也會影響到編織的效果。若卷布拉力過大，會造成織片被拉變形或導致織針的損壞；若卷布拉力過小會，羅拉不能將織片拉下，則會導致編織錯誤。

3.3 成品展示

編織完成后的運動內衣成品規(guī)格參數(shù)見表1，實物效果圖見圖8?？梢娺\用全成形針織技術，通過圓筒編織和局部編織的方法，結合不同的組織結構，得到的全成形運動內衣達到了理想效果，其結構比例合適，親膚透氣，既有良好的運動舒適性，又滿足了女性運動者對美觀性的追求。

表1 成品規(guī)格參數(shù)Tab.1 Specifications and parameters of finished products

圖8 實物效果圖Fig.8 Physical effect diagram.(a) Facade;(b) Back;(c) Side;(d) Provincial Highway;(e) Underarm;(f) Shoulder strap

4 結 論

通過總結歸納現(xiàn)有的運動內衣款式，針對女性運動者的需求嘗試設計了3款全成形運動內衣，對其中1款全成形針織運動內衣進行成形分析和實物編織。得出以下結論：

①在全成形運動內衣的成形過程中，肩帶和底圍通過隔針編織的方式編織空氣層結構，給胸部提供更大支撐力的同時保形性更佳；衣身部位整體以2×2羅紋為基礎，在省道部位運用收放針工藝實現(xiàn)衣身曲線的變化；腋下部位通過兩段度目編織獲得更好的透氣性。

②在進行羅紋編織時，羅紋的方向與移針的針數(shù)和羅紋的行數(shù)存在一定的數(shù)學關系。在確定羅紋行數(shù)、同向移針數(shù)之后，可以得到羅紋與省道的夾角。

本文的研究內容不僅為女性運動者提供了更好的穿戴體驗，更為全成形針織運動內衣的工藝設計與款式開發(fā)提供理論參考。在未來，運動內衣必定會朝著功能化、智能化、時尚化和綠色化的方向發(fā)展。全成形運動內衣由于其本身的功能多樣性和經濟環(huán)保性一定會占領更大的市場。