基于光致变色材料的运动文胸设计与应用

黄丽萍,周 捷

(西安工程大学,陕西 西安710048)

物质文化和精神文化的提升使得女性消费者对运动文胸的审美需求更加多元化,而化工材料、现代纺织创新技术为女性消费者对运动文胸的审美需求提供技术支撑。目前,部分高校的研究学者重点探究了胸部位移与运动文胸舒适性的关系[1],款式结构造型设计[2-4]和热湿舒适性[5]等,但是几乎没有对运动文胸外观效果的研究。光致变色材料在紫外光和可见光的照射下,会发生色彩的变化。本文借助现代创新技术,利用光致变色材料,使得运动文胸的色彩、图案产生动态变化,从传统的“静态”效果转变为“动态”效果,为运动文胸的开发注入新的活力。

1 灵感来源与设计思路

1.1 灵感来源

随着女性对运动文胸个性化需求的增加和对功能性面料要求的提高,新型光致变色纤维材料和面料将有良好的发展空间和广阔的应用前景。色彩在服装中有第一视觉之称,是所有造型艺术的要素之一,借助光致变色材料使运动文胸焕发出新的生命力。

1.2 设计思路

从运动文胸的功能设计入手,借助光照的变化而产生变色视觉效果,使运动文胸的外观效果产生动态变化,由静转动的特性给女性消费者增添不一样的趣味。光致变色材料的出现,可作为新的设计元素,为运动文胸的设计带来创新,使女性运动爱好者充分享受科技发展所带来的时尚的动态视觉效果。

2 变色材料的定义和选用

2.1 变色材料的定义

变色材料是一种借助外界环境变化刺激而出现颜色变化的材料。这种材料按照其变色所需要的条件,分为光敏型变色材料、热敏型变色材料、电敏型变色材料、湿敏型变色材料及其他特殊致敏型材料[6]。

2.2 变色材料的选用

目前,纺织品加工中采用最多、工艺最为成熟的是热敏变色材料,其次是光敏变色材料(光致变色材料),湿敏变色材料用于纺织品加工的报道不多,至于导电和压敏变色材料则一般不用于纺织品加工。光致变色材料具备手感好、稳定、持久等优点,因此采用光致变色材料作为本研究的变色材料,并在运动文胸的设计中加以应用和讨论。

2.2.1 光致变色材料

光致变色材料是指在特定波长的光照射下转变成其异构体,该异构体可在热的作用下或其他波长的光照射下转变成原来的分子,该分子与其异构体的吸收光谱具有明显的不同。光致变色现象的一个重要特征是可逆性,因为在光作用下由不可逆反应引起的颜色变化只是一般意义上的化学反应,并不包含于光致变色的范围[7]。

2.2.2 光致变色的原理

如式(1)中所示,化合物A在外界光(hυ)的刺激下,产生结构方式或电子能级的转变,形成了吸收光谱不同的化合物B,而B在其他波长的光(hυ')或热(Δ)的作用下,又返回到化合物A。由于物质A和B之间的吸收光谱产生了变化,当这一变化在可见光下,便出现了一种可与人眼颜色和色度相比较的可逆颜色变化。

图1为光致变色能级图,可用来描述光致变色现象中的能级模式。化合物A吸收某种波长的光(hυ)后,经过电子激发而形成热力学上相对不稳定状态的化合物B,而化合物B在吸收了另一种波长的光(hυ')后,又返回到化合物A。

图1 光致变色能级图

当化合物B与过渡状态之间的能量差(活化能ΔE')较小时,由于分子的热运动使得化合物B不经过其他光线照射的条件(称为热的条件或暗条件)下就能自发返回到化合物A,如式(2)中所示。光致变色化合物的应用使纤维材料受到光线照射时发色,当光线被遮断,颜色也随之消散。此时,周围环境对化合物B的稳定性影响很大,例如温度、溶剂、黏度等[8]。

2.2.3 光致变色纺织品的生产工艺

利用光致变色化合物可生产具有变色功能的纺织品。目前,主要有以下几种方法来制备光致变色纺织品[9-10]。

(1)印花法

该方法将光致变色化合物、溶剂、光稳定剂等放置在一起,用天然或合成的聚合物或微生物皮膜,经过相分离、界面反应法、物理法等包裹成几微米到几十微米的小球,然后将其固着于织物表面,从而得到光致变色织物。由于连接料、溶剂、添加剂等问题可能会引起光致变色材料发生反应,使用光致变色材料时须同时考虑这些因素,需要强调的是这种方法应能够满足手感柔软、耐洗涤性、摩擦牢度等要求。印花法操作简便,工艺流程简单且质量容易把控,不需要繁杂昂贵的仪器设备,对织物纤维无选择性,尤其适用于棉梭织物和针织物,因此印花法是光致变色材料在纺织品上应用的主要方式。

(2)共混纺丝法

共混纺丝法是通过将光致变色化合物均匀地分布在各种化学纤维的纺丝液中,从而生产出光致变色纤维。根据不同的纺丝液,可分为熔融纺丝和溶液纺丝2种。这种方法要求光致变色化合物具有较高的熔点,热稳定性好。其优点是制成的纺织品手感好,耐洗涤,变色效果较持久等。

(3)接枝聚合法

将具有光致变色性能的基团或光致变色化合物分子通过共价键结合在高聚物高分子主链或侧链上,使其具有光致变色特性及快速光响应速度,且不会影响光致变色效果,这种具有光致变色特性的高聚物在纺织品中的应用是通过纤维技术实现的。接枝改性方法的缺点是产率较低、牢度较差,其褪色速度和变色速度均减慢,耐疲劳度也会相应降低。

(4)化学法

将光致变色染料引入纤维基质的过程中,染料与纤维基质之间通过化学反应形成了化学键。这类光致变色纤维不仅染色牢度好,且耐洗耐用,但是化学法制备光致变色纤维对光致变色染料的化学结构有特殊要求,光致变色染料必须有活性基团,并能够和各类纤维基质上大量存在的活性基团发生化学反应。目前,这种变色染料的品种较少,存在价格高、染料合成困难等问题。

3 现阶段运动文胸设计的原则和特点

外观设计作为运动文胸设计的重要部分,直接影响着女性消费者的直观印象和购买欲望。良好的运动文胸产品除了其所需的功能性设计外,美观性同样起着至关重要的作用[11]。外观的构成要素有很多,其中主要包括面料的色彩、图案和款式造型等。

3.1 色彩运用

服装的色彩是影响服装整体效果的因素之一[12],色彩的属性包括色相、纯度、明度等,而不同色相、纯度、明度的色彩都能自由地混合,进而重新组合出一组色调,给人眼带来最直观的感受并能唤起消费者的情感,是影响顾客购买意向的首要因素。

运动文胸对于色彩的运用具备以下3点:人性化、象征性、流行性。对于色彩的人性化,色相是影响色彩感情的首要因素,其次是纯度和明度。不同的色相使人联想的事物、心理感觉都有所区别。色彩的象征性要求运动文胸最好要有色彩辨别度,在女性进行运动期间,需要用醒目、个性化的配色组合来凸显自己的个性和生活态度。色彩的流行性则要求对大量的流行色进行选择,挑选出与本设计精神相符的色彩,或者通过调整色彩的纯度、明度及冷暖调使运动文胸的整体更加和谐。

3.2 图案设计

图案是一种装饰性强的艺术表现形式,广泛应用于现代设计的各个领域[13]。服装不仅体现着文化特征,而且起到介绍我们身份的作用。图案的形象特征比服装结构、面料肌理、工艺细节更为直观。

运动文胸图案设计中主要强调以下几个原则:抽象性原则,具有隐晦、模糊、意象等特点的抽象图案形式;图案增强动态感,直线的排列组合能加强线条的动态感及亲和感,运用在运动文胸的图案设计中具有简洁大方的效果;图案面积疏密对比,图案疏密的排列与变化会使运动文胸整体具有节奏感;与运动文胸造型结构相配合,若要突出造型结构简洁,图案可稍加密集和复杂,但要求图案的位置、大小、数量合理,起到美化运动文胸造型的作用,反之,设计的重点是廓形。设计的目的要突出结构细节,就要求图案能够引导视线,形成装饰中心的视觉效果。运动文胸有其独特的结构形式,图案和装饰的部位应与其匹配,图案的造型应依附于运动文胸的结构而存在。

3.3 款式造型设计

运动文胸最重要的设计点是其特殊的功能性,它最主要的功能就是抑制乳房的震动,避免韧带拉伤、乳房下垂等问题[14]。因此,运动文胸的设计应考虑款式造型美观性,并从人体工效学的角度进行款式造型设计[15]。在穿着运动文胸的过程中,人体受力的分布状态是运动文胸进行结构和造型设计的基础。运动文胸罩杯、肩带、背部、分割结构线等款式造型元素的运用,都影响着运动文胸设计的美观性。

4 基于光致变色材料的运动文胸设计

4.1 运动文胸的色彩设计

色彩作为变色运动文胸设计中的主要因素,是着装者和欣赏者对变色运动文胸产生的第一审美感受。可选择无彩色和有彩色的变化搭配或有彩色系间的变化搭配,而无彩色和有彩色的变化搭配有2种配色方式:无色变有色系列和有色变有色系列。在进行光致变色运动文胸设计定位前,还需了解当季的色彩流行趋势,并根据不同消费人群进行选择。

光致变色运动文胸的色彩运用极其重要,须考虑到变色后呈现的效果,同时要掌握图案变色前与变色后的颜色基调。如图2所示,选择有彩色系间的变化搭配,在款式造型简洁的基础上,采用蓝紫色为基调,赋予魅力与遐想,包边和底围采用红色增添动感活泼的视觉效果,变色后成深蓝基调,红色部分保持不变,成熟而不失活泼。

图2 光致变色运动文胸的色彩设计

4.2 运动文胸的图案设计

运动文胸图案的设计要点包括大小、形状、位置、数量4方面,图案处理得当可以使变色运动文胸富有青春活力。运动文胸的图案元素设计可采用条、块、面的色彩拼接,有的是横向拼接,有的是竖向镶拼,还有采用包边拼接的方式。抽象图案、标语也是运动文胸中常见的装饰图案[16]。

变色图案须附着在运动文胸的某些部位才能反映出其艺术性和实用效果,运动文胸变色图案的设计,对于运动文胸的多样化和个性化具有重要的意义。图3(a)采用条纹设计,并采用异色相间呈现律动感;图3(b)采用包边拼接,突出运动文胸简约的轮廓造型;图3(c)采用抽象图案设计,呈现个性化与时尚化;图3(d)采用标语设计,纯色和简单的块状字体突出标语传达的信息,个性俏皮。

图3 光致变色运动文胸的图案设计

4.3 运动文胸的款式造型设计

结合文胸款式与光致变色材料,探索与当下流行趋势一致的设计元素。现代运动文胸的设计,可以说是立体型的设计,需要充分把握人体结构和人体运动规律。就外观视觉效果而言,在设计光致变色运动文胸的款式造型时,可从罩杯、肩带、背部、分割线等入手(见图4),注意拼接和局部点缀方法的使用。

5 光致变色材料在运动文胸设计中的应用

图4 光致变色文胸款式造型设计

5.1 应用场合

光致变色运动文胸主要针对女性在进行休闲健身时穿着,也可搭配日常服装进行穿着。光致变色材料的应用使运动文胸的色彩产生动态变化,由静转动的变化凸显其时尚与个性,使女性在休闲健身过程中增加别样的趣味和新鲜感。

5.2 应用效果

就变色运动文胸的变色设计而言,最大的特点是运用感光变化的鲜亮颜色,在色彩变化上相互配合,突破单一不变的色彩模式设计。由于运动文胸变色设计运用单一色彩变化会使整体色彩显得过于严峻,可适当添加其他材料色进行变色设计,点缀各个部位来完善整体效果,使运动文胸获得很好的变色设计效果,增加整体变色画面的亲和力。整体变色设计中无彩色和有彩色搭配可产生既统一又跳跃的变色效果,使运动文胸整体色彩富有层次。此外,增加材料变色效果,款式造型设计变色效果,强调罩杯、肩带、分割线、背部等的装饰变色设计,产生强烈视觉效果,增加运动文胸色彩设计的附加值。各类型光致变色运动文胸变色后的应用效果如图5所示。

图5 光致变色运动文胸变色后的应用效果

6 结语

(1)运动文胸的色彩设计要考虑到变色后的效果,掌握图案变色前与变色后的颜色基调,同时了解色彩流行趋势,并根据不同消费人群进行色彩设计。

(2)运动文胸的图案设计主要从大小、形状、位置、数量4个设计要点入手,元素设计可采用条、块、面的色彩拼接,抽象图案和标语设计等装饰手段。

(3)运动文胸的款式造型设计变化可从罩杯、肩带、背部、分割线等入手,并注意拼接和局部点缀方法的使用。