02 文献综述全文示例_服装压力舒适性的研究进展

第27卷　第7期2006年7月

纺　织　学　报Journal of T extile Research V ol.27　N o.7Jul.　2006

文章编号:025329721(2006)0720109204

服装压力舒适性的研究进展

孟祥令,张渭源

(东华大学服装学院,上海　200051)

摘　要　服装舒适性包含3个潜在的独立感觉因子:热湿舒适因子、触觉舒适因子、压力舒适因子。压力舒适性作为服装总体舒适性的一部分,对服装舒适性有积极影响。医学研究认为过大的服装压力对人体健康有害,因此服装和面料的设计应满足着装者基本运动的需要。着装的压力舒适性研究是服装穿着舒适性研究中相对新的领域。论述了服装压力舒适性的研究范畴,服装压力的产生原理以及服装的合体性与压力舒适性之间的关系。并具体阐述服装压力舒适性的主、客观评价方法。同时进一步论述了国内外对于该领域的研究进展及其研究意义。关键词　服装压;压力舒适性;舒适因子;心理学标尺中图分类号:TS941116 文献标识码:A

Progress of study on pressure com fort of clothing

ME NG X iang 2ling ,ZH ANG Wei 2yuan

(Fashion Institute ,Donghua Univer sity ,Shanghai 200051,China )

Abstract Clothing com fort inv olves three potential independent factors ,i.e.,thermal &m oisture com fort ,

tactile com fort and pressure com fort.Being a com ponent of the entire com fort of clothing ,pressure com fort plays a positive effect.From the medicinal viewpoint ,it is obvious that excessive clothing pressure will be harm ful to human ′s health.S o ,fabric and clothing should be s o designed that they satis fy the needs of man ′s fundamental action.The study on pressure com fort of clothing is a relative new field.This paper discusses the research scope of clothing pressure com fort ,the principle of clothing pressure formation and the relationship between fitting and clothing com fort.Furtherm ore ,it describes the subjective and objective methods of evaluating the garment pressure com fort ,and the progress of research on this area at home and broad.The significance and foreground of this research topic are als o analyzed.K ey w ords clothing pressure ;pressure com fort ;com fort factor ;psychological scale

收稿日期:2005-10-28 修回日期:2006-03-03

作者简介:孟祥令(1979-),女,博士生。主要研究方向为服装压力舒适性与服装人体工程学等。

服装舒适性日益成为现代消费者需求的主要特性之一[1]

。随着人们生活水平的提高,对服装舒适性的要求也越来越高。在美国,81%的消费者把服装的舒适性列为首要选择,中国的消费者也把服装舒适性列为选择服装产品的3个最重要因素之一[1]

。因此,服装产品的舒适性已成为服装生产企业取得市场竞争优势的关键。

服装舒适性研究始于20世纪40年代,但舒适性的定义一直没有统一。大量有关服装舒适性研究的文献表明,服装舒适性主要包含热湿生理舒适性、感觉舒适性、运动舒适性、视觉美观性。其中热湿生理舒适性是传统的研究领域,感觉舒适性是服装舒

适性研究中相对新的领域。由于服装直接与人体接

触,在穿着过程中与人体不断产生动态相互作用,模拟着力、热和视觉感,称为感觉舒适性。

在热湿舒适性这一传统领域,世界各国的学者进行了大量研究。有关服装热湿舒适性的生理机理、评价指标以及评价模型也建立起来,大量研究成果已经用来解决实际问题。比如克罗值,已经广泛应用于军服设计分类,且用于计算室内空调的热舒适指数。

研究人员发现,服装舒适性可能包含3个潜在的独立感觉因子:热湿舒适性、触觉舒适性、压力舒适性。

文献[2]运用主因子分析了消费者对于泳衣的感受,发现了对舒适性贡献率为94%的3个因子,其中因子1与压力舒适性因子相关,因子2与热湿舒适因子相关,因子3与触觉舒适因子相关。文献[3]对自行车比赛服和紧身健美运动服进行了研究。经过对数据进行统计分析,发现热湿舒适因子、触觉舒适因子和压力舒适因子对总体舒适感觉的贡献分别为41%、20%和10%。2001年,W ong等人用8种紧身健身运动服,对38个年轻大学生进行了心理感觉测试,使用了由9对描述术语构成的寓意差异标尺。经过数据分析,再次发现3个主要的舒适感觉因子。其中热湿舒适感觉因子、触觉感觉因子和压力舒适感觉因子对总体数据变化的贡献分别为6115%、1114%和9%。

其它相关文献,也证实了以上几点。由此可认为服装舒适性包含3个潜在的独立感觉因子:热湿舒适性、触觉舒适性、压力舒适性。压力舒适性是服装总体舒适性的一部分,且对服装舒适性有积极影响。因此研究服装的舒适性,就不能忽略服装的压力舒适性。

1　服装压力舒适性的研究理论

111　服装压力舒适性的研究范畴

如果将服装人体看作为一个系统,这个系统与周围环境有物理、生理、神经生理、心理过程交互发生。对于服装压力舒适性,可以这样认为:首先来自服装(或类服装)的物理机械信号作用于人体皮肤,然后,该刺激信号由皮肤中的神经末梢(力感受器)传递到神经系统末梢,此时物理的刺激信号被转换为神经系统能够识别的神经信号,再由神经末梢传送到大脑,大脑根据生理与心理过程对刺激信号形成感觉,从而着装者对于所穿着服装的物理机械刺激产生一个综合的主观舒适判断。

只有将物理、生理、神经生理以及心理过程方面的所有知识结合起来,才能更为合理地预测穿着过程中服装的舒适性。即压力舒适性的研究领域同样包括物理、生理、神经生理以及心理过程。

有关服装压力舒适性的可能物理因素包括织物的部分物理机械性能、服装的合体程度以及织物的手感性能等。研究发现,与压力舒适性相关性较高的是服装对于人体的压力,即服装压力。

生理、神经生理与舒适心理过程均产生于主观过程。而服装的压力舒适性并不仅仅与服装对人体的压迫感有关,它同时与服装的厚重感、柔软度、刺痒感等均有关系,因此,主观评价的实验设计中不仅要评价压迫感,也要对其它相关感觉进行评价,从而可以分析各种生理感觉之间的相关性。

112　服装压力的产生

服装对于人体的压力这一力学性能,是影响人体压力舒适性最主要的因素。在着装状态下,服装作用于人体的压力主要有以下2种形式。

首先,由于服装的重力对人体产生压力,肩部的压力舒适性与衣服的质量有很大的关系。有研究表明,对于外套而言,肩部的服装压力以靠近肩点部位压力值偏大。这是由于服装在纵向上与人体的接触点接近肩点的位置,该位置受衣服款式、材料软硬程度以及具体体型的影响。其次,由于材料的变形产生张力,从而产生作用于人体的压力,使人体产生压迫感。

综上所述,人在着装时,作用于人体表面且垂直于人体表面的单位压力为服装压。对于人体曲面部位,可能这2种压力形式都包含,也即材料变形产生的张力垂直于人体曲面的分解力和由于服装受重力作用而产生的压力。对于平面部位,一般情况下是这2种压力形式的其中1种。

文献[4]研究了织物伸长与人体所受压力的关系,压力P用下式计算:

P=

T H

R H

+

T V

R V

(1)式中,T为织物的张力;R为有关人体部位的曲率半径;H表示水平方向;V表示垂直方向。

显然垂直服装压力P与该点的曲率半径成反比,文献[5]测量了裤装膝部的服装压力,充分验证了这一点。

113　服装的合体性与压力舒适性

人体运动时,皮肤将会发生伸展,而服装的合体性、服装的滑移以及织物的延伸性可以适应这种应变。合体的服装应该为皮肤应变提供适当的空间,它受服装尺寸和人体尺寸的比例以及服装设计特点的影响,在服装结构设计中往往体现为宽松量。服装的滑移,主要取决于皮肤与织物之间以及皮肤与服装的不同纱层之间的摩擦因数。织物的延伸性是确保压力舒适性的一个重要因素,它主要取决于织物弹性和弹性回复性能。

如果织物延伸阻力小且对皮肤的摩擦力大,那

011

【　】纺织学报第27卷

么运动时适应皮肤变形倾向于织物的延伸而不是滑移。如果织物摩擦力低且织物的延伸阻力大,则情况相反。如果织物既有很高的摩擦力,又有大的延伸阻力,可能对人体产生较大的着装压力,从而导致不舒适感。

通过对人体坐姿皮肤的变形与织物实际伸长之间的研究,发现皮肤应变明显高于实际织物的伸长,这表明在顺应皮肤的应变方面,合适的服装尺寸及滑移起着非常重要的作用。

近年来消费者偏爱迷你型服装,这就既要满足合体性又要考虑服装对于人体的压力舒适性。对于功能性服装,比如泳衣等紧身功能性服装,要既能达到提高人体活动性要求又能满足人体的压力舒适性。紧身服装一般采用弹性织物,弹性织物能够小变形的延展和收缩,是使服装合体的另一种方法。

2　服装压力舒适性的评价方法

211　主观评价方法

服装压力舒适性的主观评价,可利用心理学标尺进行。主要评价指标有束缚感、压迫感、滑爽感、刺痒感、柔软感、厚重感等。

主观评价舒适性的方法很多,主要有成对比较法、排序比例尺法、语义差异标尺法等。前2种方法属于事实上的纯粹比较,它的结果仅仅可以应用于所研究的样品范围。服装压力舒适性主观评价中常用的是语义差异标尺法。该法是Osg ood等人在研究语言含义中发明的。语义差异标尺由一系列两极比例标尺组成,其中每一标尺都有一组反义词或一个极端词加一个中性词组成。两极词的每端限定于若干分开条目的5～7个比例标尺上。相反情况下,中心是两极端点的中点。

目前,用于服装压力舒适性主观评价的用语需要标准化,并且保证主观试验者本身的可信性和实现实验的可重复性是必要的。

212　客观评价方法

服装压力舒适性的客观评价主要是服装压力的测定,它是着装压力舒适性客观评定的依据和基础,服装压力主要采用仪器测定,有直接测量法与间接测量法之分,详情如表1所示。

21211　间接测量法

1)理论计算法。如112所述,当织物紧贴皮肤时,测得所求压力部位织物的伸长张力与该部位的皮肤表面曲率半径,利用式(1)进行求解,可得压力值。

表1　服装压力测量方法

测量方法方法简述

直接测量法

流体法扁平橡皮球法

改良流体法空气充入薄袋作为压力传感器

电阻法应变片作为压力传感器

间接测量法理论计算法测取织物张力与人体曲率,公式计算

其它模拟法等

2)

模拟法。制作假人模型,将压力计埋入其中,模拟着装状态测定服装压力。

21212　直接测量法

直接测量法是指人体着装状态下,将压力传感器固定于人体需测部位,直接测出服装压力的大小。

表1中的流体法是指水银柱连接橡皮球的方法,后来人们把这种方法进行了改良,将水和空气同时充入橡皮球内(称为改良流体法),把水银压力计与U形管相连,即可读出服装压力。该法比较简单,但对动态服装压力测定误差较大,且测量结果受橡皮球大小和性质的影响比较大。

另一种传统方法为电阻法,其实质是应变式压力传感器,探头采用应变计元件。由于应变计元件难以加工成合适的尺寸,因此会对测量精度影响较大。

早期的研究者大都自行设计压力测试装置,近年出现了许多新型压力测量装置与系统。图1为日本AMI公司的气囊式压力测量系统[6]。

图1　AMI23037气囊式压力测量系统　

试验得到的数据根据研究目的不同,可采用不同的数学方法进行分析。常用的分析方法有回归分析、聚类分析、主成分分析、数理统计的假设检验等数学方法。建立压力舒适性模型可能主要运用弹性力学、有限元等方法。而对于服装舒适性的主观评价,研究人员也综合了如模糊数学、神经网络等理论进行研究。

3　服装压力舒适性的研究现状与意义311　研究现状

近几年,国内外有关服装压力舒适性的研究主

111

第7期孟祥令等:服装压力舒适性的研究进展【　】

要集中于以下几点:1)弹性服装、贴体类服装、厚重服装[7～9];2)各种力学性能与服装压力以及压力舒适性之间的关系,压力感与压力舒适性之间的关系[7,10];3)研究动静态时不同部位服装压力的分布,并寻求各部位感觉最舒适的服装压力范围[10～12];4)建立压力舒适性预测模型,建立模拟人体着装压力的假人[12～14]。

文献[4]用含有Lycra面料制作的长裤进行人体试验,分析了弹性拉伸与人体舒适感之间的关系,并运用欧拉公式即式(1)计算服装压力。研究发现,着装者偏爱伸长率在25%～45%范围内的服装。

文献[14]建立了人体力学模型,将人体假设为刚体,将服装视为弹性薄膜。又对该力学模型应用生物力学的知识进行了改进,改进的人体模型将人体视为3层:较为硬性的骨骼,较为软性的弹性软组织和皮肤。该模型可以较好地预测服装内部的应力与应变动态分布和变化、静态服装压力与动态变化;皮肤和软组织中的应力与应变动态分布变化以及皮肤的压力分布和动态变化。

国内对服装压力舒适性的研究集中于近十年内,主要包括服装的合体性与压力舒适性的研究;紧身、运动类服装的压力舒适性研究;分析服装压力舒适感与相关因子之间的回归关系;运用有限元法建立人体模型并模拟压力分布[5,8,15～18]。

312　研究意义

1972年,有研究报告指出,假定人处于坐姿或者蹲着时,过度紧身的服装就是一个有效的止血带,从而导致血栓的形成而严重危害人体健康[1]。因此,医学研究建议服装设计和面料设计应满足着装者基本运动的需要。

服装压力舒适性的研究,可为服装设计提供科学依据,以设计出更人性化的服装,如再综合其它的舒适性研究,可以在服装制作之前,就对服装的舒适性和功能性进行全面预测,从而指导生产。运用这些基础理论研究,可以增强纺织服装企业、纺织服装产品设计开发商的竞争力。FZX B

参考文献:

[1]　李毅.服装舒适性与产品开发[M].北京:中国纺织出

版社,2002.10.

[2]　Byrne M S,G arden A P W,Fritz A M.Fibre types and end2

uses:a perceptual study[J].Journal of the T extile Institute,

1993,82:75-288.

[3]　W ong,Li Y,Y eung K W.S tatistical simulation of

psychological perception of clothing sens ory com fort[J].

Journal of the T extile Institute,2002,93,(1):108-119. [4]　K irk W J,Ibrahim S M.Fundamental relationship of fabric

extensibility of anthropometric requirements and garment

performance[J].T extile Research Journal,1966,57:37-

47.

[5]　张文斌,胡晓俐.裤装穿着拘束感的相关因子分析

[J].中国纺织大学学报,2000,26(2):91-95.

[6]　K ominami Y.Air2pack type contact surface pressure

measuring system[E BΠO L].T echno C o.,Ltd.http:ΠΠw w w.

ami2tec.co.jpΠeindexl.htm.2005.

[7]　Chan A P,Fan J.E ffect of clothing pressure on the tightness

sensation of girdles[J].International Journal of Clothing

Science and T echnology,2002,14(2):100-110.

[8]　王威.紧身服装的舒适性研究[J].上海纺织科技,

2002,30:52-53.

[9]　Chen D,Zhao Q.A study on clothing pressure for men′s suit

com fort evaluation[J].International Journal of Clothing

Science and T echnology,2003,15(5):320-334.

[10]　Nakamura,M orooka N oriko,M orooka Harumi,et al.

In fluence of pressure intensity and width of belt on

compressive feeling and sensitivity of abdomen[J].Sen′i

G akkaishi,2004,60(12):386-391.

[11]　Ibrahim S I.Mechanics of form2persuasive garments based on

spandex fibers[J].T extile Research Journal,1968,38:950.

[12]　W ong,Anthony S W,Li Y,et al.In fluence of fabric

mechanical property on clothing dynamic pressure

distribution and pressure com fort on tight2fit sportswear[J].

Sen′i G akkaishi,2004,60(10):293-299.

[13]　Y u W,Fan J,Qian X M,et al.A s oft mannequin for

predicting girdle pressure on human body[J].Sen′I

G akkaishi,2004,60(2):57-64.

[14]　Zhang X,Y eung K W,Li Y.Numerical simulation of3D

dynamic garment pressure[J].T extile Research Journal,

2002,72(3):245-252.

[15]　周晴,徐军.运动内衣穿着压力舒适的主观评定[J].

纺织学报,2004,25(6):63-64.

[16]　由芳,张欣.紧身服的宽裕量及弹性模量与服装压感

的关系[J].西北纺织工学院学报,2000,14:133-137.

[17]　陈东生,刘丽杰.男子西装的服装压对舒适性评价的

研究———服装压与舒适性的关系[J].长春工业大学

学报,2002,23:131-135.

[18]　罗笑南,曾龙,聂卉.三维紧身内衣的压力分布计算模

型[J].中山大学学报,2001,40(6):99-101.

211

【　】纺织学报第27卷