基于效果評(píng)價(jià)的針織孕婦托腹帶工藝設(shè)計(jì)

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(xué) 服裝學(xué)院， 湖北 武漢 430073； 2. 閩江學(xué)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(xué) 省部共建紡織新材料與先進(jìn)加工技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 湖北 武漢 430200； 4. 武漢紡織服裝數(shù)字化工程技術(shù)研究中心， 湖北 武漢 430073； 5. 江南大學(xué) 針織技術(shù)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(shí)施，孕婦裝市場再次迎來新的發(fā)展機(jī)遇。孕婦群體的觀念發(fā)生了巨大改變[1]，在孕期會(huì)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(guān)領(lǐng)域文獻(xiàn)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(jìn)行全新的設(shè)計(jì)[3]。Yu等[4]對(duì)市面上8款托腹褲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，結(jié)果顯示面料為棉質(zhì)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(shè)計(jì)出外層覆蓋防輻射銀纖維的孕婦裝，將可調(diào)節(jié)扣和編織繩與寬肩帶托腹背心結(jié)合，可有效緩解腰部不適。唐雨潔等[6]對(duì)孕婦毛衫的組織花型進(jìn)行裝飾性設(shè)計(jì)，將不同的移圈組織根據(jù)具體需求進(jìn)行分析運(yùn)用。鄭晶晶等[7]利用三維動(dòng)作捕捉儀測(cè)試了幾種常見款式的孕婦托腹褲，選取效果較好的款式進(jìn)行變化設(shè)計(jì)，運(yùn)用魔術(shù)貼實(shí)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(dú)研究功能或者設(shè)計(jì)孕婦裝樣式，并沒有將功能性與裝飾性結(jié)合。

本文對(duì)孕婦裝重點(diǎn)部位的組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)研究并合理運(yùn)用，充分發(fā)揮針織服裝的優(yōu)勢(shì)，在滿足功能性的同時(shí)兼顧舒適與美觀。下腹部運(yùn)用空氣層集圈與加強(qiáng)筋復(fù)合結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)腹部包裹與托舉性；上腹部使用雙層平針與集圈復(fù)合結(jié)構(gòu)并加入襯緯，形成三明治式的夾層復(fù)合結(jié)構(gòu)，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(shè)計(jì)的針織托腹帶，利用三維動(dòng)作捕捉儀進(jìn)行下肢運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)并得出數(shù)據(jù)，以孕婦運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大髖關(guān)節(jié)角度作為檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，通過單因素方差分析法得到有效數(shù)據(jù)，并結(jié)合孕婦的主觀評(píng)價(jià)，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(shí)期，這一時(shí)期的女性身心都會(huì)發(fā)生巨大改變。隨著孕期增加、胎兒發(fā)育，會(huì)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(diǎn)

妊娠早期孕婦體形變化較小，進(jìn)入中后期體形會(huì)隨胎兒的生長發(fā)生改變。其中腹部質(zhì)量的增加會(huì)導(dǎo)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(chǎn)生不良站姿；或者胎兒過大導(dǎo)致子宮位移、重量壓迫神經(jīng)等問題，都會(huì)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(yán)重時(shí)甚至影響日常生活和工作。

同時(shí)，妊娠期荷爾蒙的變化和身體上的不適也會(huì)對(duì)孕婦心理造成很大影響，孕婦需在接受身體變化的同時(shí)對(duì)身份轉(zhuǎn)變進(jìn)行心理建設(shè)，所產(chǎn)生的不良情緒會(huì)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(yīng)當(dāng)與身體健康同樣受到重視。

1.2 孕婦著裝對(duì)策

本文在合理運(yùn)用針織工藝的基礎(chǔ)上，將孕婦生理及心理需求結(jié)合進(jìn)行功能性款式設(shè)計(jì)。經(jīng)比較，服裝造型選取H型較為合適，在視覺上整體性較強(qiáng)，可弱化腹部形態(tài)，且舒適性高；并設(shè)計(jì)了加強(qiáng)托腹效果的U型背心結(jié)構(gòu)，背心整體使用復(fù)合組織加強(qiáng)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(qiáng)的組織，以適應(yīng)孕婦喜涼怕熱的生理特性。

孕婦懷孕后的體形變化會(huì)對(duì)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(chǔ)上可適當(dāng)加入流行元素，并通過組織結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)形成外觀不同的花色，以調(diào)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(jié)構(gòu)運(yùn)用

2.1 組織結(jié)構(gòu)分類

為滿足孕婦需要，針對(duì)不同部位的功能差異，充分發(fā)揮組織結(jié)構(gòu)的應(yīng)用特點(diǎn)，將針織孕婦帶設(shè)計(jì)為加強(qiáng)型、穩(wěn)定型、裝飾型3種結(jié)構(gòu)。

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

2.1.1 加強(qiáng)型組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

作為托腹型孕婦帶，對(duì)腹部的托舉和支撐作用是至關(guān)重要的?？諝鈱蛹图訌?qiáng)筋結(jié)構(gòu)運(yùn)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(qiáng)該部位的穩(wěn)定性。在空氣層集圈的基礎(chǔ)上，通過局部編織的手法對(duì)前針床進(jìn)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(qiáng)度滌綸繩，在不影響舒適性的情況下增加強(qiáng)度和彈力恢復(fù)性，進(jìn)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

孕婦帶的上腹部組織需要起到穩(wěn)定的作用，從而達(dá)到360°托腹的效果，所以采用三明治式夾層復(fù)合組織[9]。內(nèi)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

考慮到孕婦妊娠期心理變化，通過組織結(jié)構(gòu)花型設(shè)計(jì)，提高服裝的美觀性，滿足孕婦追求時(shí)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(zhuǎn)移重量。運(yùn)用移圈組織編織出帶有鏤空的部位應(yīng)用在背部和腋下等易出汗位置，有助于提高織物透氣性，調(diào)節(jié)孕婦體表溫度。

2.2 組織結(jié)構(gòu)的工藝實(shí)現(xiàn)

2.2.1 空氣層與加強(qiáng)筋復(fù)合結(jié)構(gòu)

圖1示出空氣層與加強(qiáng)筋復(fù)合結(jié)構(gòu)編織圖。加強(qiáng)筋組織以平針組織為基礎(chǔ)對(duì)1～4橫列進(jìn)行編織，第5橫列運(yùn)用局部編織的方法得到中間空隙，穿入高強(qiáng)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(jìn)行集圈，將空氣層組織相連接，之后每隔5列進(jìn)行集圈，增加織物厚度。圖2示出空氣層與加強(qiáng)筋復(fù)合結(jié)構(gòu)編織實(shí)物圖。

圖1 空氣層與加強(qiáng)筋復(fù)合結(jié)構(gòu)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(qiáng)筋復(fù)合結(jié)構(gòu)實(shí)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(fù)合結(jié)構(gòu)

圖3示出三明治式夾層復(fù)合結(jié)構(gòu)。在以平針為基礎(chǔ)的組織中，每隔3列進(jìn)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(qiáng)織物回彈性。圖4示出三明治式夾層復(fù)合結(jié)構(gòu)的實(shí)物圖。

圖3 三明治式夾層復(fù)合結(jié)構(gòu)編織圖Fig.3 Knitting graphs of sandwich interlayer composite structure

圖4 三明治式夾層復(fù)合結(jié)構(gòu)實(shí)物圖Fig.4 Object pictures of sandwich interlayer composite structure

2.2.3 移圈與正反針復(fù)合組織

移圈與正反針復(fù)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(shí)將需要左移的線圈從前下針床翻至后上針床；2)進(jìn)行圖5中第1行的左移圈動(dòng)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(gè)孔洞以及1個(gè)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(jìn)行編織，編織時(shí)將上一行移圈產(chǎn)生的孔洞進(jìn)行掛目，避免脫圈，編織完成后翻回前下針床，同時(shí)將第2行參與移針的4個(gè)線圈一起翻至后上針床；4)優(yōu)先進(jìn)行左搖床1針位后翻回前下針床完成左移圈動(dòng)作，向右搖床2針位，相對(duì)于起始針位右移1 針位，完成右移圈動(dòng)作[6]。圖6為移圈與正反針復(fù)合組織實(shí)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(fù)合組織實(shí)物照片F(xiàn)ig.6 Object pictures of composite tissue of loop transfer and direct-reverse needle

3 實(shí)驗(yàn)部分

本文運(yùn)用Vicon三維動(dòng)作捕捉儀得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行對(duì)比分析。將孕婦在運(yùn)動(dòng)時(shí)髖關(guān)節(jié)角度的變化情況作為參考基礎(chǔ)，運(yùn)用單因素方差分析法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，結(jié)合主觀評(píng)價(jià)驗(yàn)證其托腹效果。

3.1 實(shí)驗(yàn)基本情況

根據(jù)調(diào)查及查詢相關(guān)資料可知，最適合孕婦的運(yùn)動(dòng)是散步、伸展運(yùn)動(dòng)、上下樓梯及快走[7]。本文實(shí)驗(yàn)根據(jù)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)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(gè)動(dòng)作作為實(shí)驗(yàn)對(duì)比。選擇孕期為24周(6個(gè)月)、28周(7個(gè)月)、32周(8個(gè)月)的孕婦各1位作為實(shí)驗(yàn)對(duì)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(jī)織孕婦褲(款式1)以及雙層羅紋針織孕婦褲(款式2)，實(shí)物展示如圖7所示。將其與本文設(shè)計(jì)的局部雙層針織托腹帶(款式3)進(jìn)行比較，樣品基本信息如表2所示。

圖7 孕婦褲實(shí)物圖Fig.7 Maternity pants physical picture.

表2 孕婦裝實(shí)驗(yàn)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(duì)處在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)2種狀態(tài)下的感受進(jìn)行打分。從整體舒適感和托腹感2個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。整體舒適感包括腹部包裹強(qiáng)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(gè)方面，主觀評(píng)價(jià)如表3所示。打分標(biāo)準(zhǔn)采用主觀評(píng)價(jià)中常見的心理學(xué)標(biāo)尺。在整體舒適感的評(píng)價(jià)中，分?jǐn)?shù)及對(duì)應(yīng)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(nèi)表示穿著舒適感逐漸升高。在托腹感的評(píng)價(jià)中，分?jǐn)?shù)及對(duì)應(yīng)的主觀感受：“0”表示沒有任何感覺，“3”表示有強(qiáng)烈托腹感，在“0～3”范圍內(nèi)表示托腹感逐步提升。最后將靜態(tài)與動(dòng)態(tài)分?jǐn)?shù)相加作為整體穿著的主觀感受分?jǐn)?shù)。

表3 動(dòng)態(tài)和靜態(tài)下主觀評(píng)價(jià)表Tab.3 Dynamic and static scoring criteria

3.2 托腹效果客觀實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)

利用三維動(dòng)作捕捉儀中的光學(xué)捕捉系統(tǒng)進(jìn)行托腹效果實(shí)驗(yàn)。光學(xué)捕捉系統(tǒng)是對(duì)人體不同部位進(jìn)行標(biāo)記，在一定的范圍內(nèi)懸掛可捕捉標(biāo)記信息的攝像機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)捕捉記錄，并配有專業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將數(shù)據(jù)輸出編輯并進(jìn)行分析[10]。

在被試者下身關(guān)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(yīng)動(dòng)作。根據(jù)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度從小到大安排動(dòng)作順序，通過三維動(dòng)作捕捉儀捕捉反光運(yùn)動(dòng)條帶的運(yùn)動(dòng)軌跡，進(jìn)行動(dòng)態(tài)模型采集并收集相關(guān)數(shù)據(jù)。

圖8 4組實(shí)驗(yàn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

3.3.1 主觀評(píng)價(jià)分析

無論是靜態(tài)或動(dòng)態(tài)，3名孕婦給出的綜合舒適度評(píng)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(shí)臀部較緊繃；款式3面料透氣有彈性，腹部包裹處可調(diào)節(jié)，所以包裹性較強(qiáng)，有強(qiáng)烈的的托腹感，但褲腿易上滑。

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

3.3.2 三維動(dòng)作捕捉儀實(shí)驗(yàn)分析

通過三維動(dòng)作捕捉系統(tǒng)所生成的人體運(yùn)動(dòng)模型，測(cè)出不同周數(shù)的孕婦在做4種動(dòng)作時(shí)的最大髖關(guān)節(jié)角度。髖關(guān)節(jié)的角度為軀干與股骨的夾角，由于不同被試者動(dòng)作與速度存在差異，采用最大髖關(guān)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(dòng)作時(shí)的髖關(guān)節(jié)角度做單因素方差分析，結(jié)果如表5所示?？煽闯?，不同周數(shù)的孕婦只有在做前后拉伸動(dòng)作時(shí)，相應(yīng)的顯著性小于0.05，其余3組動(dòng)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(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)髖關(guān)節(jié)角度有影響，相反其他動(dòng)作對(duì)角度影響不大。

表5 4組動(dòng)作對(duì)髖關(guān)節(jié)角度影響的顯著性檢驗(yàn)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(dòng)作時(shí)形成的最大髖關(guān)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(dòng)作時(shí)，形成的髖關(guān)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(shè)計(jì)的針織托腹帶時(shí)，相比穿著其他2款孕婦裝，3名孕婦髖關(guān)節(jié)角度較小，表明本文設(shè)計(jì)的針織托腹帶對(duì)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(dòng)作時(shí)的 髖關(guān)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(dòng)作的最大髖關(guān)節(jié)角度?？芍?，在做上下樓梯動(dòng)作時(shí)，穿著3種款式的孕婦的髖關(guān)節(jié)角度大致相似，說明托腹帶不能起到縮小髖關(guān)節(jié)角度的作用，且不能提升做該動(dòng)作時(shí)的舒適性。究其原因，上下樓梯本身需要下半身的整體運(yùn)用，活動(dòng)量較大，所以髖關(guān)節(jié)角度變化不明顯。在做其余3組動(dòng)作時(shí)，3名孕婦穿著市面上2種孕婦裝(款式1和2)，其最大髖關(guān)節(jié)角度較大；而穿著本文所設(shè)計(jì)托腹帶時(shí)，3名孕婦的最大髖關(guān)節(jié)角度都明顯減小，說明是托腹帶的三明治式夾層復(fù)合結(jié)構(gòu)起到了作用。

表7 穿著不同托腹帶做4組動(dòng)作時(shí)的最大髖關(guān)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(shí)驗(yàn)結(jié)果

綜合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得出，本文設(shè)計(jì)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(qiáng)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(yùn)動(dòng)時(shí)腹部對(duì)其他部位產(chǎn)生的阻力；且3名孕婦做4組動(dòng)作時(shí)，本文設(shè)計(jì)的托腹帶都有效減小了運(yùn)動(dòng)時(shí)的髖關(guān)節(jié)角度，緩解了懷孕中因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的不適感。

4 結(jié)束語

本文設(shè)計(jì)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(huì)給腹部添加額外壓力，并且利用針織結(jié)構(gòu)的多變性，設(shè)計(jì)了夾層復(fù)合結(jié)構(gòu)起到了良好的托腹作用，減小了最大髖關(guān)節(jié)角度，使孕婦在做日常動(dòng)作時(shí)感到舒適。

由于每個(gè)人孕期情況不同，導(dǎo)致有些孕婦裝尺寸大小不合適，從而產(chǎn)生穿著狀態(tài)時(shí)的不適感。在設(shè)計(jì)孕婦托腹帶時(shí)，添加可調(diào)節(jié)的U型背心結(jié)構(gòu)，可自行選擇適合自己的尺寸，使孕婦托腹帶尺寸的設(shè)計(jì)更具有多樣性。

同時(shí)，由于實(shí)驗(yàn)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(dòng)作幅度隨機(jī)性較大，髖關(guān)節(jié)角度會(huì)受到這些因素的影響，若深入研究應(yīng)該確定好不變量，才能對(duì)變量做進(jìn)一步了解；本文實(shí)驗(yàn)只找到了3名不同孕周數(shù)的孕婦，實(shí)驗(yàn)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(duì)更多不同狀態(tài)的孕婦來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。隨著科技越來越發(fā)達(dá)，針對(duì)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(shè)計(jì)更加完善。