沙 莎， 曹瑞琦， 賈 文， 馬丕波， 張 韜， 高于欽， 魏宛彤， 耿安琪， 袁小紅

(1. 武漢紡織大學 服裝學院， 湖北 武漢 430073； 2. 閩江學院 紡織服裝福建省高校工程研究中心， 福建 福州 350108； 3. 武漢紡織大學 省部共建紡織新材料與先進加工技術國家重點實驗室， 湖北 武漢 430200； 4. 武漢紡織服裝數(shù)字化工程技術研究中心， 湖北 武漢 430073； 5. 江南大學 針織技術教育部工程研究中心， 江蘇 無錫 214122)

隨著國家三胎政策落地實施，孕婦裝市場再次迎來新的發(fā)展機遇。孕婦群體的觀念發(fā)生了巨大改變[1]，在孕期會更加注重自身的健康、舒適與胎兒的發(fā)育。隨著孕周數(shù)增加，腹部維度與自身體重快速增長，孕婦出現(xiàn)腹部前挺、肩部后拉的情況，易出現(xiàn)妊娠期腰背疼痛的健康問題[2]，而穿著托腹型孕婦裝是一種既方便又安全的緩解孕期腰背痛的方法。

通過查詢相關領域文獻可知，近年來孕婦裝逐漸受到重視，人們不再將孕婦裝等同于寬大的衣服，而是從孕婦裝的版型、面料、功能上進行全新的設計[3]。Yu等[4]對市面上8款托腹褲進行實驗分析，結果顯示面料為棉質或彈性纖維的孕婦褲，整體柔軟合身更加適合穿著。牛思佳等[5]設計出外層覆蓋防輻射銀纖維的孕婦裝，將可調節(jié)扣和編織繩與寬肩帶托腹背心結合，可有效緩解腰部不適。唐雨潔等[6]對孕婦毛衫的組織花型進行裝飾性設計，將不同的移圈組織根據(jù)具體需求進行分析運用。鄭晶晶等[7]利用三維動作捕捉儀測試了幾種常見款式的孕婦托腹褲，選取效果較好的款式進行變化設計，運用魔術貼實現(xiàn)一衣多穿，提高了褲子的穿著利用率。但以上研究均只是單獨研究功能或者設計孕婦裝樣式，并沒有將功能性與裝飾性結合。

本文對孕婦裝重點部位的組織結構進行詳細研究并合理運用，充分發(fā)揮針織服裝的優(yōu)勢，在滿足功能性的同時兼顧舒適與美觀。下腹部運用空氣層集圈與加強筋復合結構，加強腹部包裹與托舉性；上腹部使用雙層平針與集圈復合結構并加入襯緯，形成三明治式的夾層復合結構，具有良好的吸濕透氣性。孕婦分別穿著市面上常見托腹裝以及本文設計的針織托腹帶，利用三維動作捕捉儀進行下肢運動監(jiān)測并得出數(shù)據(jù)，以孕婦運動時的最大髖關節(jié)角度作為檢測標準，通過單因素方差分析法得到有效數(shù)據(jù)，并結合孕婦的主觀評價，考察針織托腹孕婦裝的托腹效果。

1 孕婦身心變化及著裝需求

孕期是女性生命中最為特殊的時期，這一時期的女性身心都會發(fā)生巨大改變。隨著孕期增加、胎兒發(fā)育，會造成孕婦不同程度的不適情況，而功能性孕婦裝是緩解孕期不適的有效方法之一。

1.1 孕婦身心變化特點

妊娠早期孕婦體形變化較小，進入中后期體形會隨胎兒的生長發(fā)生改變。其中腹部質量的增加會導致孕婦身體重心不穩(wěn)，為保持身體平衡易形成弓形體態(tài)，產生不良站姿；或者胎兒過大導致子宮位移、重量壓迫神經等問題，都會引發(fā)孕婦妊娠期腰背疼痛。這些問題在孕婦中普遍存在，嚴重時甚至影響日常生活和工作。

同時，妊娠期荷爾蒙的變化和身體上的不適也會對孕婦心理造成很大影響，孕婦需在接受身體變化的同時對身份轉變進行心理建設，所產生的不良情緒會影響胎兒與孕婦的健康發(fā)展。由此可見，孕婦的心理健康應當與身體健康同樣受到重視。

1.2 孕婦著裝對策

本文在合理運用針織工藝的基礎上，將孕婦生理及心理需求結合進行功能性款式設計。經比較，服裝造型選取H型較為合適，在視覺上整體性較強，可弱化腹部形態(tài)，且舒適性高；并設計了加強托腹效果的U型背心結構，背心整體使用復合組織加強腹部托舉性，通過加寬肩帶分散腹部重量所帶來的壓力；其他部位根據(jù)需要使用透氣性較強的組織，以適應孕婦喜涼怕熱的生理特性。

孕婦懷孕后的體形變化會對女性心理造成一定影響，因而孕婦裝在滿足生理需求的基礎上可適當加入流行元素，并通過組織結構的設計形成外觀不同的花色，以調節(jié)孕婦心情，保持心情舒暢，為胎兒創(chuàng)造良好的生長環(huán)境。

2 組織結構運用

2.1 組織結構分類

為滿足孕婦需要，針對不同部位的功能差異，充分發(fā)揮組織結構的應用特點，將針織孕婦帶設計為加強型、穩(wěn)定型、裝飾型3種結構。

本文使用純棉紗進行編織，紗線線密度為18 tex， 捻度為69捻/(10 cm)。

2.1.1 加強型組織結構設計

作為托腹型孕婦帶，對腹部的托舉和支撐作用是至關重要的?？諝鈱蛹图訌娊罱Y構運用在孕婦帶的下腹部位置，其中空氣層集圈的主要功能是增強該部位的穩(wěn)定性。在空氣層集圈的基礎上，通過局部編織的手法對前針床進行編織，使其表面得到具有空隙的立體條帶[8]，在條帶的空隙中加入高強度滌綸繩，在不影響舒適性的情況下增加強度和彈力恢復性，進一步提高腹部托舉效果，起到穩(wěn)固和支撐作用。

2.1.2 穩(wěn)定型組織結構設計

孕婦帶的上腹部組織需要起到穩(wěn)定的作用，從而達到360°托腹的效果，所以采用三明治式夾層復合組織[9]。內層選用舒適親膚、吸濕透氣性好的天然纖維紗線，外層選擇耐磨且穩(wěn)定性高的紗線，并將具有良好彈性功能的紗線以襯緯的方式織入，以此增加腹部的支撐性和回彈性。

2.1.3 裝飾型組織結構設計

考慮到孕婦妊娠期心理變化，通過組織結構花型設計，提高服裝的美觀性，滿足孕婦追求時尚的心理需求。孕婦帶肩帶以及腋下固定帶可減少腹部壓力，轉移重量。運用移圈組織編織出帶有鏤空的部位應用在背部和腋下等易出汗位置，有助于提高織物透氣性，調節(jié)孕婦體表溫度。

2.2 組織結構的工藝實現(xiàn)

2.2.1 空氣層與加強筋復合結構

圖1示出空氣層與加強筋復合結構編織圖。加強筋組織以平針組織為基礎對1～4橫列進行編織，第5橫列運用局部編織的方法得到中間空隙，穿入高強度滌綸繩的立體條帶，6～10橫列繼續(xù)編織平針組織。空氣層集圈組織在前5橫列編織，第6橫列進行集圈，將空氣層組織相連接，之后每隔5列進行集圈，增加織物厚度。圖2示出空氣層與加強筋復合結構編織實物圖。

圖1 空氣層與加強筋復合結構編織圖Fig.1 Knitting graphs of air layer and reinforcement composite structure. (a) Reinforcement tissue;(b) Air layer tuck loop

圖2 空氣層與加強筋復合結構實物照片F(xiàn)ig.2 Object pictures of air layer and reinforcement composite structure

2.2.2 三明治式夾層復合結構

圖3示出三明治式夾層復合結構。在以平針為基礎的組織中，每隔3列進行1次集圈將雙層平針連接，并在集圈橫列通過襯緯的方式將彈性較好的紗線穿入集圈中間，加強織物回彈性。圖4示出三明治式夾層復合結構的實物圖。

圖3 三明治式夾層復合結構編織圖Fig.3 Knitting graphs of sandwich interlayer composite structure

圖4 三明治式夾層復合結構實物圖Fig.4 Object pictures of sandwich interlayer composite structure

2.2.3 移圈與正反針復合組織

移圈與正反針復合組織單位花型的編織工藝為：1)編織完正反面筒狀線圈后，首先編織翻針編織圖(見圖5)中第1行正反面的線圈，然后翻回到前下針床，同時將需要左移的線圈從前下針床翻至后上針床；2)進行圖5中第1行的左移圈動作，從起始針位開始，將后針床向左搖床1針位，后上針床線圈翻回至前下針床，完成左移1圈的編織，前下針床移圈位置出現(xiàn)1個孔洞以及1個重疊目；3)編織圖5中第2行的正反針線圈，將編織反針的線圈從前下針床翻至后上針床進行編織，編織時將上一行移圈產生的孔洞進行掛目，避免脫圈，編織完成后翻回前下針床，同時將第2行參與移針的4個線圈一起翻至后上針床；4)優(yōu)先進行左搖床1針位后翻回前下針床完成左移圈動作，向右搖床2針位，相對于起始針位右移1 針位，完成右移圈動作[6]。圖6為移圈與正反針復合組織實物圖。

圖5 翻針編織圖Fig.5 Knitting graphs of turning needle

圖6 移圈與正反針復合組織實物照片F(xiàn)ig.6 Object pictures of composite tissue of loop transfer and direct-reverse needle

3 實驗部分

本文運用Vicon三維動作捕捉儀得到實驗數(shù)據(jù)并進行對比分析。將孕婦在運動時髖關節(jié)角度的變化情況作為參考基礎，運用單因素方差分析法進行顯著性檢驗，結合主觀評價驗證其托腹效果。

3.1 實驗基本情況

根據(jù)調查及查詢相關資料可知，最適合孕婦的運動是散步、伸展運動、上下樓梯及快走[7]。本文實驗根據(jù)運動強度的大小選取散步、上下樓梯和腿部前后拉伸、左右拉伸4個動作作為實驗對比。選擇孕期為24周(6個月)、28周(7個月)、32周(8個月)的孕婦各1位作為實驗對象，3名孕婦基本信息如表1所示。

表1 孕婦基本信息Tab.1 Basic information of pregnant women

選取市場上比較常見的2種孕婦裝，分別為無托腹效果的單層機織孕婦褲(款式1)以及雙層羅紋針織孕婦褲(款式2)，實物展示如圖7所示。將其與本文設計的局部雙層針織托腹帶(款式3)進行比較，樣品基本信息如表2所示。

圖7 孕婦褲實物圖Fig.7 Maternity pants physical picture.

表2 孕婦裝實驗樣品Tab.2 Pregnant women's clothing test sample

被試者分別穿著不同款式的孕婦裝，對處在靜態(tài)和動態(tài)2種狀態(tài)下的感受進行打分。從整體舒適感和托腹感2個方面進行評價。整體舒適感包括腹部包裹強度與松緊度、是否掉襠或卡襠、透氣性以及服裝整體彈性多個方面，主觀評價如表3所示。打分標準采用主觀評價中常見的心理學標尺。在整體舒適感的評價中，分數(shù)及對應的主觀感受：“-2”表示非常不適，不能接受；“0”表示沒有感覺；“2”表示感到非常舒適；在“-2～2”范圍內表示穿著舒適感逐漸升高。在托腹感的評價中，分數(shù)及對應的主觀感受：“0”表示沒有任何感覺，“3”表示有強烈托腹感，在“0～3”范圍內表示托腹感逐步提升。最后將靜態(tài)與動態(tài)分數(shù)相加作為整體穿著的主觀感受分數(shù)。

表3 動態(tài)和靜態(tài)下主觀評價表Tab.3 Dynamic and static scoring criteria

3.2 托腹效果客觀實驗評價

利用三維動作捕捉儀中的光學捕捉系統(tǒng)進行托腹效果實驗。光學捕捉系統(tǒng)是對人體不同部位進行標記，在一定的范圍內懸掛可捕捉標記信息的攝像機進行數(shù)據(jù)捕捉記錄，并配有專業(yè)計算機系統(tǒng)將數(shù)據(jù)輸出編輯并進行分析[10]。

在被試者下身關節(jié)部位粘貼捕捉反光條，分別穿著3款孕婦裝做如圖8所示的相應動作。根據(jù)運動強度從小到大安排動作順序，通過三維動作捕捉儀捕捉反光運動條帶的運動軌跡，進行動態(tài)模型采集并收集相關數(shù)據(jù)。

圖8 4組實驗動作Fig.8 Four experimental actions. (a) Walking;(b) Front and back stretching; (c) Left and right stretching; (d) Going up and down stairs

3.3 實驗結果分析

3.3.1 主觀評價分析

無論是靜態(tài)或動態(tài)，3名孕婦給出的綜合舒適度評分的平均值如表4所示。根據(jù)被試者的描述：穿著款式1腹部感受較緊繃，褲腿易上滑，面料不透氣；穿著款式2需要考慮到腹圍的大小，若在同孕期中的腹圍較小，腰線較低就易下滑，同時臀部較緊繃；款式3面料透氣有彈性，腹部包裹處可調節(jié)，所以包裹性較強，有強烈的的托腹感，但褲腿易上滑。

表4 各款式動靜態(tài)穿著主觀評分Tab.4 Subjective rating for each style of dynamic and static wear

3.3.2 三維動作捕捉儀實驗分析

通過三維動作捕捉系統(tǒng)所生成的人體運動模型，測出不同周數(shù)的孕婦在做4種動作時的最大髖關節(jié)角度。髖關節(jié)的角度為軀干與股骨的夾角，由于不同被試者動作與速度存在差異，采用最大髖關節(jié)角度可避免無效數(shù)據(jù)的影響。

將孕婦穿著針織托腹帶(款式3)做4組動作時的髖關節(jié)角度做單因素方差分析，結果如表5所示?？煽闯觯煌軘?shù)的孕婦只有在做前后拉伸動作時，相應的顯著性小于0.05，其余3組動作顯著性都大于0.05。說明3名孕婦的身體狀態(tài)在做前后拉伸運動時對髖關節(jié)角度有影響，相反其他動作對角度影響不大。

表5 4組動作對髖關節(jié)角度影響的顯著性檢驗Tab.5 Significance test of influence of four groups of movemrnts on hip joint angle

3名孕婦做前后拉伸動作時形成的最大髖關節(jié)角度如表6所示?？梢悦黠@看出：隨著懷孕周數(shù)的增加，腹部圍度也不斷增加，所以孕周數(shù)較小的孕婦在相同條件下做動作時，形成的髖關節(jié)角度小于孕周數(shù)較大的孕婦；并且可判斷出在穿著本文設計的針織托腹帶時，相比穿著其他2款孕婦裝，3名孕婦髖關節(jié)角度較小，表明本文設計的針織托腹帶對于孕婦的托腹效果較好。

表6 穿著不同托腹帶做前后拉伸動作時的 髖關節(jié)角度Tab.6 Hip joint angle when doing left and right stretching action in different belly supporting clothes (°)

表7示出孕婦穿著不同款式孕婦裝做4組動作的最大髖關節(jié)角度。可知，在做上下樓梯動作時，穿著3種款式的孕婦的髖關節(jié)角度大致相似，說明托腹帶不能起到縮小髖關節(jié)角度的作用，且不能提升做該動作時的舒適性。究其原因，上下樓梯本身需要下半身的整體運用，活動量較大，所以髖關節(jié)角度變化不明顯。在做其余3組動作時，3名孕婦穿著市面上2種孕婦裝(款式1和2)，其最大髖關節(jié)角度較大；而穿著本文所設計托腹帶時，3名孕婦的最大髖關節(jié)角度都明顯減小，說明是托腹帶的三明治式夾層復合結構起到了作用。

表7 穿著不同托腹帶做4組動作時的最大髖關節(jié)角度Tab.7 Maximum hip joint angle when doing four sets of movements in different belly supporting clothes (°)

3.3.3 實驗結果

綜合上述實驗結果可得出，本文設計的托腹帶(款式3)整體舒適性較高，面料有彈性，腹部也有較強的包裹性，可很好地將腹部托起，而市面上的2款孕婦裝的托腹效果都不太明顯，不能減輕運動時腹部對其他部位產生的阻力；且3名孕婦做4組動作時，本文設計的托腹帶都有效減小了運動時的髖關節(jié)角度，緩解了懷孕中因為運動而產生的不適感。

4 結束語

本文設計的托腹帶采用柔軟且有彈性的針織面料，其圍度可隨著腹圍的增加而增加，不會給腹部添加額外壓力，并且利用針織結構的多變性，設計了夾層復合結構起到了良好的托腹作用，減小了最大髖關節(jié)角度，使孕婦在做日常動作時感到舒適。

由于每個人孕期情況不同，導致有些孕婦裝尺寸大小不合適，從而產生穿著狀態(tài)時的不適感。在設計孕婦托腹帶時，添加可調節(jié)的U型背心結構，可自行選擇適合自己的尺寸，使孕婦托腹帶尺寸的設計更具有多樣性。

同時，由于實驗條件的限制，本文研究存在不足之處：不同孕婦的體型不同，所做的動作幅度隨機性較大，髖關節(jié)角度會受到這些因素的影響，若深入研究應該確定好不變量，才能對變量做進一步了解；本文實驗只找到了3名不同孕周數(shù)的孕婦，實驗樣本較少，可能并沒有起到代表性的作用，所以后續(xù)可針對更多不同狀態(tài)的孕婦來進行實驗。隨著科技越來越發(fā)達，針對更多種類的孕婦裝深入研究，探索更多托腹帶的影響因素，使孕婦裝的設計更加完善。