陳麗華

(北京服裝學(xué)院 服裝藝術(shù)與工程學(xué)院， 北京 100029)

織物定伸長力與彈力服裝寬裕量的關(guān)系

陳麗華

(北京服裝學(xué)院 服裝藝術(shù)與工程學(xué)院， 北京 100029)

為研究織物定伸長力與彈性服裝寬裕量的關(guān)系，選用20種服裝常用彈力針織物，對其拉伸率分別為10%、20%、30%、40%、50及60%時的拉伸力及其服裝壓力進(jìn)行了測試與分析，并對彈性針織物定伸長力與服裝壓力、定伸長力與拉伸率之間的相關(guān)性進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，定伸長力與服裝壓力、定伸長力與拉伸率均顯著相關(guān)，且均為顯著線性回歸；測試彈性針織物的定伸長力，根據(jù)彈性針織物定伸長力與服裝壓力、定伸長力與拉伸率的回歸模型，以及彈性針織物拉伸率與服裝寬松量的關(guān)系預(yù)測服裝的寬松量范圍。研究結(jié)果可為快速預(yù)測壓力舒適的彈性服裝寬裕量提供理論參考，對合體舒適彈性服裝的設(shè)計和開發(fā)具有指導(dǎo)意義。

彈力針織物； 彈性服裝； 服裝壓力； 服裝寬裕量； 定伸長力； 拉伸率； 回歸分析

人體對服裝壓機(jī)械性刺激的承受力是有限的[1], 合適的服裝壓力不僅能為服裝提供良好的壓力舒適性，對人體塑形、運動防護(hù)及燒傷病人治療恢復(fù)都有積極的作用[2],減緩或恢復(fù)疲勞,增強(qiáng)生理機(jī)能、滿足心理和生理上舒適的需要[3],同時還可促進(jìn)血液循環(huán)，減少肌體無效功的消耗，提高運動機(jī)能[4],可看出服裝壓力舒適性的研究是十分必要的。

在一定的著裝部位，服裝壓力主要與服裝面料的彈性有關(guān)，而拉伸伸長主要與服裝的適體程度、款式有關(guān)[4-7]，因此，服裝壓力的大小主要由服裝的適體程度、款式和服裝材料的彈性決定。目前，彈性服裝主要憑經(jīng)驗或盲目地制作，然后再測試服裝壓力和評價服裝的寬裕量是否符合人體舒適性要求[8]，再調(diào)整其服裝的寬裕量。本文力圖得到預(yù)測彈性服裝寬裕量的模型，在彈性服裝制作前就能夠快速預(yù)測滿足人體各部位舒適壓力和服裝圍度方向[8]的寬裕量范圍。根據(jù)舒適的服裝壓力，得到舒適的拉伸力范圍，通過對彈性面料定伸長力的測試，得到舒適壓力時的拉伸率范圍，再根據(jù)彈性面料拉伸率和服裝寬裕量的關(guān)系，計算舒適壓力范圍內(nèi)彈性服裝的寬裕量。研究結(jié)果可為壓力舒適的彈性服裝寬裕量快速預(yù)測提供參考，對合體舒適彈性服裝的設(shè)計和開發(fā)具有指導(dǎo)意義。

1 彈性針織物及服裝性能試驗

1.1 試驗材料選擇

為了對彈性針織物拉伸力與服裝壓力相關(guān)性進(jìn)行研究，選用了20種不同纖維成分、不同結(jié)構(gòu)的彈性針織物，包括13種經(jīng)編針織物、7種緯編針織物，主要為滌綸或錦綸與氨綸包芯紗，氨綸含量為8%～26.5%，彈性針織物的纖維成分見表1。

表1 針織面料的纖維成分

1.2 織物拉伸試驗

參考FZ/T 70006—2004《針織物拉伸彈性回復(fù)率試驗方法》進(jìn)行試驗；采用INSTRON-3300織物萬能強(qiáng)力機(jī)，預(yù)加張力為0.1 N，速率為100 mm/min，隔距為100 mm，試樣尺寸為200 mm×50 mm，橫向試樣3塊，試驗指標(biāo)為定伸長10%、20%、30%、40%、50%及60%時的拉伸力。

1.3 服裝壓力試驗

采用LLY-56C-10型氣囊式服裝壓測試儀，選擇上臂圍度24.5 cm處內(nèi)側(cè)為測試點，裁剪長度為30 cm，有效寬度分別為24.5、22.3、20.4、18.9、17.5、16.3 cm的長方形試樣，然后縫合成圓筒形，每種試樣3塊；每0.02 s 采集1次數(shù)據(jù)，測試時間1 min，計算穩(wěn)定30 s的壓力平均值；試驗指標(biāo)為定伸長0、10%、20%、30%、40%、50%時圍度為24.5 cm處的服裝壓力。

2 針織物拉伸力及服裝壓力測試

2.1 拉伸力測試結(jié)果

對各織物橫向伸長率為10%、20%、30%、40%、50%及60%時的拉伸力進(jìn)行了測試，結(jié)果如表2所示。

表2 伸長率對織物拉伸力的影響

由表2可看出，隨著伸長率的增加織物拉伸力呈線性增加趨勢。多數(shù)經(jīng)編針織物在不同拉伸率時的拉伸力較緯平針織物的拉伸力大，其中織物1、13、17的拉伸力相對較大。

2.2 服裝壓力測試結(jié)果

對織物服裝圍度方向伸長率為10%、20%、30%、40%、50%時的服裝壓力進(jìn)行測試，結(jié)果如表3所示。

表3 伸長率對服裝壓力的影響

由表3可看出，隨伸長率的增加服裝壓力基本呈線性增加趨勢。經(jīng)編針織物與緯平針織物服裝壓力相差不大，其中織物1、17的服裝壓力相對較大。

3 織物拉伸力與服裝壓力關(guān)系分析

3.1 織物拉伸力與服裝壓力的相關(guān)性

對拉伸率分別為10%、20%、30%、40%、50%時服裝壓力的相關(guān)性及回歸性進(jìn)行分析，結(jié)果如表4所示。由表可見各織物拉伸力與其服裝壓力均呈線性回歸關(guān)系，且擬合系數(shù)均大于0.9，擬合度較好，因此，不同拉伸率時各織物拉伸力與其服裝壓力均呈高度線性回歸關(guān)系。

表4 織物拉伸力與服裝壓力的相關(guān)性

綜上所述，給定不同拉伸率時的拉伸力，通過織物拉伸力與其服裝壓力的線性回歸方程，可以很好地預(yù)測其服裝在相應(yīng)拉伸率時的壓力。

3.2 織物拉伸力與服裝壓力的經(jīng)驗方程

3.2.1 織物拉伸力與服裝壓力經(jīng)驗回歸方程

為了預(yù)測高彈針織物在不同拉伸力時的服裝壓力，對拉伸率分別為10%、20%、30%、40%、50%時織物的平均拉伸力Y與其服裝的平均壓力Z進(jìn)行線性回歸分析，推導(dǎo)出織物拉伸力與服裝壓力的經(jīng)驗線性回歸方程，見圖1。

3.2.2 經(jīng)驗回歸方程服裝壓力的誤差分析

對織物拉伸力與其服裝壓力的線性回歸方程與經(jīng)驗線性回歸方程在不同拉伸力時的服裝壓力進(jìn)行誤差分析，結(jié)果如表5所示。

表5 經(jīng)驗線性回歸方程的服裝壓力誤差分析

由表5可看出，根據(jù)拉伸力與服裝壓力的線性回歸方程，對大多數(shù)織物來說，在不同拉伸力時服裝壓力之間的誤差較大，這主要是織物的拉伸性差異較大，主要由各織物的拉伸彈性差異較大造成，因此，通過推導(dǎo)的經(jīng)驗線性回歸方程，給定織物拉伸力不能較準(zhǔn)確地預(yù)測其服裝壓力。

3.3 織物拉伸力與服裝壓力回歸模型

3.3.1 織物拉伸力與拉伸率回歸模型

由表2可看出：在拉伸率分別為10%、20%、30%、40%、50%及60%時，織物的拉伸力差異都較大，為了使經(jīng)驗線性回歸方程能夠較準(zhǔn)確地預(yù)測服裝壓力，根據(jù)拉伸彈性將織物分成4組：

組1包括織物1、3、20，在拉伸率10%時拉伸力為1.0～1.7 N，在拉伸率60%時拉伸力為8～10 N。

組2包括織物5、6、10，在拉伸率10%時拉伸力為0.7～1.0 N，在拉伸率60%時拉伸力為6～8 N。

組3包括織物9、12、17、18，在拉伸率10%時拉伸力為0.5～0.9 N，在拉伸率60%時拉伸力為3～6 N。

組4包括織物2、4、7、8、11、13、14、15、16、19，在拉伸率10%時拉伸力為0.4～0.7 N，在拉伸率60%時拉伸力為3.0～4.0 N。

各組織物拉伸力由高到低依次為組1、組2、組3、組4，各組織物拉伸力Y與拉伸率y經(jīng)驗線性回歸方程見圖2。

圖2各組織物拉伸力與拉伸率的經(jīng)驗線性回歸方程不同：組1為Y=0.141y-0.001，其擬合系數(shù)R2=0.999；組2為Y=0.108y-0.297，其擬合系數(shù)R2=0.983；組3為Y=0.089y-0.257，其擬合系數(shù)R2=0.985；組4為Y=0.064y-0.117，其擬合系數(shù)R2=0.990。各組織物拉伸力與拉伸率呈高度線性回歸性，且擬合度都很好。

3.3.2 織物拉伸力與服裝壓力的回歸方程

圖3示出各組織物拉伸力與其服裝壓力經(jīng)驗線性回歸方程。

各組織物拉伸力與服裝壓力的經(jīng)驗回歸方程不同：組1為Z=0.305Y+1.480，其擬合系數(shù)R2=0.977；組2為Z=0.413Y+1.374，其擬合系數(shù)R2=0.933；組3為Z=0.430Y+1.231，其擬合系數(shù)R2=0.982；組4為Z=0.645Y+1.078，其擬合系數(shù)R2=0.981。各組織物拉伸力與服裝壓力呈高度線性回歸性，且擬合度都很好。

3.3.3 誤差分析

對線性回歸方程與各組經(jīng)驗線性回歸方程在不同拉伸力時的服裝壓力進(jìn)行了誤差分析，結(jié)果如表6所示。由表可看出，除個別織物外，織物拉伸力與服裝壓力線性回歸方程與經(jīng)驗線性回歸方程在不同拉伸力時的服裝壓力的誤差相對較小。其中，組2、3的誤差相對較小，組1中織物1的誤差相對較大，但不超過10%；組4中織物3、6在拉伸力較大時的誤差相對較大，不超過14%。其他織物的服裝壓力誤差大多在5%以下，因此，通過各組織物拉伸力與服裝壓力的經(jīng)驗線性回歸方程，給定織物拉伸力可以很好地預(yù)測服裝壓力。

組號織物序號誤差/%1N2N3N4N5N6N7N8N16.06.97.68.18.58.89.19.3130.4-1.2-2.4-3.4-4.2-4.8-5.4-5.820-6.9-6.7-6.6-6.5-6.5-6.4-6.4-6.351.41.10.80.70.50.40.30.326-1.1-1.0-0.9-0.9-0.8-0.8-0.8-0.710-0.3-0.2-0.1-0.10.00.00.00.097.36.05.34.74.44.13.83.6312-7.7-6.2-5.1-4.3-3.7-3.3-3.0-2.7171.70.4-0.4-0.9-1.3-1.6-1.8-2.118-1.2-0.8-0.30.00.20.40.60.727.94.72.91.60.70.0-0.5-0.945.17.48.79.610.110.610.911.178.410.511.712.413.013.313.613.98-4.4-5.6-6.2-6.7-7.0-7.2-7.4-7.5110.7-1.0-2.1-2.8-3.2-3.6-3.9-4.1413-6.2-5.1-4.4-4.0-3.8-3.6-3.4-3.314-3.4-4.0-4.4-4.7-4.9-5.0-5.1-5.2151.72.02.12.22.32.42.42.416-5.6-1.80.21.52.43.03.53.919-0.8-0.6-0.5-0.4-0.3-0.3-0.3-0.2

4 服裝寬裕量的預(yù)測

現(xiàn)有的研究成果[4]表明人體各部位感覺舒適的服裝壓力范圍為1.96～3.92 kPa，根據(jù)各部位感覺舒適的服裝壓力范圍預(yù)測服裝寬裕量步驟如下：1)根據(jù)舒適的服裝壓力范圍1.96～ 3.92 kPa，由織物拉伸力與服裝壓力回歸模型Z=AY+B，推導(dǎo)出舒適的服裝壓力范圍的織物拉伸力范圍Y=(Z-B)/A。 2)根據(jù)織物拉伸力與拉伸率回歸模型Y=Cy+D，推導(dǎo)出舒適的服裝壓力范圍的織物拉伸率范圍y=(Y-D)/C。3)根據(jù)彈性服裝圍度方向織物拉伸率與服裝寬松量關(guān)系式(x+1)(y+1)=(k+1)[9-10]，推導(dǎo)出舒適的服裝壓力范圍的服裝的寬松量范圍x=[(k+1)/(y+1)]-1。式中：x為服裝的寬松量，%；k為人體表面皮膚的伸長率，%；y為織物的彈性伸長率，%，當(dāng)k=0時，y靜止?fàn)顟B(tài)下織物的彈性伸長率；Y為織物的拉伸力，N；Z為服裝的壓力，kPa；A、B、C、D為相應(yīng)回歸模型中的系數(shù)。

5 結(jié) 語

通過對織物定伸長力與彈力服裝寬裕量關(guān)系的研究，得到如下結(jié)論。

1)彈力織物的拉伸彈性差異較大，利用推導(dǎo)的經(jīng)驗線性回歸方程，多數(shù)織物通過測試織物拉伸力不能較準(zhǔn)確地預(yù)測其服裝壓力。

2)利用對拉伸彈性相近的織物拉伸力與服裝壓力推導(dǎo)的經(jīng)驗線性回歸方程，其織物通過測試織物拉伸力可準(zhǔn)確地預(yù)測其服裝壓力。

3)通過準(zhǔn)確預(yù)測的服裝壓力，再根據(jù)彈性服裝圍度方向的織物拉伸率與服裝寬松量關(guān)系，可預(yù)測舒適的服裝壓力下彈力服裝的寬松量范圍。

FZXB

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Relation between fabric force at specified elongation and fitness of elastic clothing

CHEN Lihua

(SchoolofFashion，BeijingInstituteofFashionTechnology,Beijing100029，China)

In order to study the relation between fabric force at specified elongation and fitness of elastic clothing，firstly the force at 10%, 20%, 30%, 40%, 50% and 60% elongation and clothing pressure for 20 types of elastic knitted fabrics were tested and analyzed, respectively. Then correlations between the force at specified elongation and clothing pressure，and between the force at specified elongation and elongation percentage were analyzed. The results show that for elastic knitted fabrics the correlations between the force at specified elongation and clothing pressure，and between the force at specified elongation and elongation percentage are highly significant in linear regression. By testing the force at specified elongation, the clothing pressure and elongation percentage could be calculated according to the regression model. Further clothing fitness range of different elastic knitted fabrics could be predicted by the relationships between elongation percentage and clothing fitness. The research results can provide theoretical basis and practical reference for rapid calculating fitness of elastic clothing and for the design and development of elastic clothing.

elastic knitted fabric； elastic clothing； clothing pressure； clothing fitness； force at specified elongation； elongation percentage； regression analysis

10.13475/j.fzxb.20150304506

2015-03-24

2016-03-03

北京服裝學(xué)院2014年度研究生科研創(chuàng)新項目(X2014-024)；2014年北京服裝學(xué)院本科生科研訓(xùn)練項目(2014-011)

陳麗華(1962—)，女，教授，碩士。主要研究方向為紡織服裝材料設(shè)計開發(fā)與評價。E-mail:wclh@sina.com。

TS 131.9

A