无缝针织贴身上衣的设计开发

邹婉晴

(北京服装学院，北京 100029)

无缝针织技术自20世纪90年代初开始发展，到如今已经在很多领域中得到应用，其中最广泛的是服装服饰，其次是产业用品。无缝针织技术在服装服饰领域的应用主要是在贴身穿着服装，其所编织的服装舒适、亲肤、贴体、触感良好。因此，在进行贴身服装的设计开发时，应用无缝针织技术，并与服装理论研究和实验研究相结合，可以使织造的服装拥有更加优良的舒适性与功能性。

1 无缝针织技术研究现状

1.1 无缝针织概述

无缝针织服装及其生产技术是21世纪针织行业的一项重大突破，它从20世纪90年代初开始起步，到目前已经取得了飞跃的发展。无缝针织技术，就是根据服装款式造型的需要，设计编织程序，并通过电脑监控，采用专用的无缝针织设备加工生产一次成型衣物的技术，它可以自动编织服装所有部位，呈现出一种立体的三维效果。

1.2 无缝针织机

目前市场上的无缝全成型针织机主要分为三大类：袜机、无缝全成型圆机和电脑横机，最早的无缝成型针织机为袜机，而比较新型的机器则是无缝全成型圆机和电脑横机。

1.2.1圆机

无缝针织圆机一次只能生产一个筒状织物，并且在圆机上生产的无缝服装可能仍需少量裁剪，再经缝合工序将大身和两个袖筒缝合在一起，最后进行光边。目前市场上常见的无缝内衣就是在圆机上生产的，这里的无缝是指没有侧缝[1]。因此在圆机上的无缝编织并不是真正意义上的无缝。

1.2.2电脑横机

无缝针织横机能够同时自动编织出多个筒状织物，并在机器上直接将它们连接到一起。目前市场上无缝针织横机主要制造商是日本的岛精公司和德国的斯托尔公司。

近年来国内无缝针织机的研究取得一定成果，王来成[2]发明了一种无缝内衣针织机，具有扎口功能；东台恒舜数控精密机械科技有限公司开发研制的“HYQ系列全电脑多功能无缝针织机”通过了由中国纺织工业联合会科技发展部的鉴定[3]，产品整体技术处于国际领先水平；李永利等人[4]发明了一种无缝针织机的电脑控制系统，包括人机交互模块、处理器单元和电路控制单元。

1.3 无缝针织纱线

无缝针织可以采用的纱线多种多样，天然纤维、化学纤维以及新型功能性纤维纱线均可，也可根据实际所需按比例来进行交织生产。采用不同纱线织造出来的无缝针织产品会有不同的优良特性。

周丹[5]将Sorona舒弹丝运用到无缝针织技术之中，开发出了Sorona舒弹丝无缝针织产品，所制成的服装具有良好的弹性，舒适合身不紧绷，能够满足服装对舒适性的要求；方方，杨素云等人[6]采用Sorona、锦纶、Sorona包氨纶纱及锦氨包覆纱为原料和纬平针、纬平添纱、小网眼及大网眼多种组织，最终制成了16种针织面料，测试了面料的厚度、克重、透气性、透湿性和拉伸性等各项性能，结果表明：面纱为Sorona、地纱为锦氨包覆纱所织成的面料综合服用性能最好；谢松杨[7]将桑蚕丝运用到无缝针织技术之中，制得的无缝针织产品不仅具有桑蚕丝亲肤、柔软及舒适的特点，还具有一定的塑身效果。

1.4 无缝针织技术的应用

不同的无缝针织设备，所加工生产的无缝针织产品会有所不同，在无缝针织领域，目前应用较广泛的是服装服饰，其次是产业用品。除此以外，在医用纺织品领域中，无缝针织技术也有所应用。例如各种医用绷带、整形支撑物以及具有按摩理疗功能的医疗服[8]。

张茜[9]开发了一款无缝针织运动服，其贴身、弹性好又兼具运动功能性，同时由于其贴身性会对人体产生一定压力，因此可以保护肌肉组织，减少运动过程中的损伤；沈利恩[10]开发了一款木棉无缝针织物，产品不仅具有优良的保暖性，同时还具备良好的服用性能。

2 无缝针织产品开发

2.1 面料实验

2.1.1纱线选择与面料制备

通过前期的调研与试织，最终选择规格为粘胶纤维/弹力涤纶PBT纤维 82/18 36.9tex/2纱线，采用电脑横机织造成面料，组织结构选择了线圈大小均匀，织物表面较平整的纬平针组织。同时为了获得更好的热湿舒适性，直接用电脑横机在织造过程中进行小孔织造，选择设计无孔、间距2 cm的两针孔、间距为1.5 cm的两针孔、间距为0.9 cm的一针孔以及间距为0.9 cm的两针孔面料，分别命名为A、B、C、D、E，如图1所示。最终对这五种不同开孔密度的面料试样进行测试。

2.1.2面料基础性能测试

面料规格测试包括单位面积质量及厚度测试，实验结果见表1。

图1 针织组织打孔设计图

单位面积重量：实验仪器：天平。测量方法：随机选取5块8cm×8cm的方形试样，进行称重，取平均值。实验指标：单位面积质量(g/m2)，结果修约至个位数。

厚度：参照标准：GB/T 3820—1997《纺织品和纺织制品厚度的测定》。实验仪器：YG141N型数字式织物厚度仪。测量方法：每块织物上选取不在相同的横向和纵向位置，且避开影响实验结果的疵点和折皱的10个点的厚度，取平均值。实验指标：厚度(mm)。

表1面料基础性能

材质组织状态单位面积质量(g/m2)厚度(mm)A平针1950．61B带2．0cm间隔两针孔平针1900．64C带1．5cm间隔两针孔平针1960．66D带0．9cm间隔一针孔平针2010．66E带0．9cm间隔两针孔平针1960．71

2.1.3面料热湿舒适性能测试

面料热湿舒适性测试包括透气性、透湿性、吸湿性、透水性测试，实验结果见表2、表3、表4、表5。

透气性：参照标准：GB/T 5453—1997《纺织品 织物透气性的测定》。实验仪器：YG461Z型全自动透气性能检测仪。实验参数：试验面积：20 cm2，压强：100 Pa。实验指标：在规定的试样面积、压强和时间下，气流垂直通过试样的速率，即透气率(mm/s)。

透湿性：参照标准：GB/T 12704.2—2009《纺织品 织物透湿性试验方法 第2部分：蒸发法》。实验仪器：千分之一精度天平、YG601H电脑型织物透湿仪。试样规格：直径70 mm的方形试样，无涂层面料为3块，有涂层面料正反两面各3块。实验指标：透湿率WVT[g/(m2·h)]，保留约至三位有效数字。

表2面料透气性

面料编号透气率均值(mm/s)标准差(mm/s)A339．2534．59B507．5645．51C461．9043．12D579．7560．73E717．0452．70

表3面料透湿性

面料编号透湿率[g/(m2·h)]标准差[g/(m2·h)]A19613．582B2073．283C1978．003D1923．908E1989．039

吸湿性：参照标准：GB/T 9995—1997《纺织材料含水率和回潮率的测定 烘箱 干燥法》。实验仪器：Y802A型八篮恒温烘箱。实验参数：将失重为最终失重的98%所需时间作为烘燥时间，也就是正式实验的始称时间，用该时间的20%作为连续称重的时间间隔；烘燥温度：105℃。实验指标：回潮率(%)。

表4面料吸湿性

编号ABCDE回潮率(%)0．130．120．130．140．13

透水性：参照标准：SN/T 1689.1—2005《多孔材料 液态水动态传递性能测定 第1部分：纺织品》。实验仪器：M290液态水分管理测试仪(MMT)。实验指标：浸湿时间(表层WTT/底层WTB)，吸水速率(表层TAR/底层BAR)，最大浸湿半径(表层 MWRT/底层MWRB)，液态水分扩散速度(表层SST/底层SSB)，累积单向传递能力(R)及整体液态水分管理能力(OMMC)。

表5面料透水性

面料编号表层浸湿时间(s)底层浸湿时间(s)表层吸水速率(%/s)底层吸水速率(%/s)表层最大浸湿半径(mm)底层最大浸湿半径(mm)表层液态水分扩散速度(mm/s)底层液态水分扩散速度(mm/s)累积单向传递能力整体液态水分管理能力A3．513．51111111B3．52．533．5221111C3．523．53．5221111D3．523．53．5221111E3．525422111．51．5

2.1.4面料实验测试结果

在透气性表现上，面料透气量从大到小的顺序为：E>D>B>C>A；在透湿性上，面料透湿量从大到小的顺序为：B>E>C>A>D；在吸湿性上，面料的回潮率从大到小的顺序为：D>E=C=A>B；在透水性上，总体来说，整体液态水分管理能力都没有明显差异，单向传递指数及浸湿半径很低，属于慢干型面料，E面料稍微优于其余面料。

2.2 人体皮肤表面温湿度研究

吴海燕等人[11]进行了红外摄像测试和人体主观评价实验，并对实验数据进行分析处理，最终得出以下结论：将人体前后片分割成16个区域，结合运动过程中的主观评价结果，并通过对评价结果的聚类分析，最终将人体热湿分为2～6大区域，其中前胸锁骨位置、肩胛骨以及后腰位置为高温区域，但汗液聚集量较少；前胸、腹部、脊椎及后腰下侧，这4个区域温度较低，但是出汗量聚集较多；手臂部分，该区域温度居中，但运动时汗液流动聚集在小臂部分较多。

2.3 产品款式设计

通过将以上面料实验结果与现有人体皮肤表面温湿度的研究结合起来，进行面料的拼接设计，最终设计出一款热湿舒适性良好的贴身穿着无缝针织上衣，款式图见图2。

图2 无缝针织上衣款式图

3 结论

文章通过试织和测试不同打孔密度面料，比较与分析了其在热湿舒适性能上的异同，并结合人体皮肤表面温湿度的研究，最终设计出一款采用无缝针织技术制成的热湿舒适性良好的针织上衣。将无缝针织技术与设计理念、面料、服装工效学进行优化结合，最终实现无缝针织技术的高效化、新型化发展，是今后的努力方向。

[1] F. Maggi.无缝化的技术、市场和未来[J].国际纺织导报，2002，30(1)：55—56.

[2] 王来成.一种无缝内衣针织机[P].中国专利：CN202543516U，2012—11—21.

[3] 张敏，文中伟.恒舜全电脑多功能无缝针织机通过鉴定[J].毛麻科技信息，2014，(6)：7.

[4] 李永利，迟振录，郑辉.无缝针织机的电脑控制系统[P].中国专利：CN203070012U，2013—7—17.

[5] 周丹.Sorona舒弹纤维无缝针织物的性能研究与产品开发[D].杭州：浙江理工大学，2014.

[6] 方方，杨素云，陈玉娥.无缝针织运动面料服用性能评价[J].针织工业，2015，(8)：29—32.

[7] 陈小卫，吕华波，江平.一种无溶剂环保聚氨酯汽车革的制备方法[P].中国专利：CN104088161A，2014—10—8.

[8] 陆汉良.无缝针织服装及其技术发展综述[J].天津纺织科技，2008，(4):57—58.

[9] 张茜.无缝针织运动服的开发与舒适性能研究[D].上海：东华大学，2016.

[10] 沈利恩.天然舒适保暖型木棉无缝针织物的性能研究与产品开发[D].杭州：浙江理工大学，2016.

[11] 吴海燕，张渭源，李俊.高吸湿性天然纤维的热湿传递舒适性研究[A].2006中国国际毛纺织会议暨IWTO羊毛论坛论文集(上册)[C].西安：中国毛纺织行业协会、西安工程大学、国际毛纺织组织，2006：203—207.