全成形运动休闲外套的工艺设计与实现

梁鑫花，丛洪莲，吴光军

(江南大学 针织技术教育部工程研究中心，江苏 无锡 214122)

针织全成形编织技术因具有服装一体成形、无需缝合、穿着合体舒适且生产效率高的优势而被广泛应用于服饰开发领域[1]。随着健康运动成为一种被大众高度推崇的文化潮流，时装与运动相结合已成为服装的重要发展趋势。

近年来，国内外对运动服装的研究多基于机织或裁剪类服装[2-4]的服装合体性探讨，这种织物后续需进行裁剪和缝合，加工工序繁琐，且服装的舒适性会降低。关于针织全成形服装的研究多集中于传统毛衫领域，王盼等[5]和罗璇等[6]对针织全成形毛衫的编织方式、成形工艺及样板设计进行了相关研究，为针织服装奠定了理论研究基础；刘博[7]建立了针织全成形休闲西服的工艺模型，并成功实现了全成形西服的横向编织；詹必钦[8]对双层结构的版型设计、成形方法及数字化虚拟展示进行研究，实现了双层结构连接部位的编织技术突破；钱新星[9]运用电脑横机编织技术，呈现出了全成形立体袖毛衫的虚拟展示效果。

除需具备服装的基本服用性能外，运动休闲服装还要具备一定的功能性，以满足大众对服装的功能性需求。张茜[10]和游海航[11]基于针织无缝服装的特征，实现了具有良好舒适性能的无缝运动服设计与开发。虽然针织全成形产品的应用领域越来越广泛，但具有运动特征的针织全成形服装开发的较少。随着大众对休闲运动服装的需求日益增多，顺应目前针织行业与运动风格结合的流行趋势，研究具有运动特征的全成形服装设计与实现方法十分必要。

本文基于运动休闲服装的特征，结合人体上身躯干特征点和服装特殊部位松量设计，建立了全成形运动休闲外套的衣身、袖身及整体制版工艺，并利用MACH2XS153-12G型四针床电脑横机(日本岛精公司)成功实现上机编织，以期为开发具有运动特征的全成形针织服装提供新的设计方法和思路。

1 运动休闲外套特征

区别于传统的针织毛衫，运动休闲服装是指具有良好自由度、功能性和符合人体工学的非正式运动便装。运动休闲服装的款式造型是服装设计的基础，大致可分为H型、O型、Y型和X型[12]。多样的成形工艺可增加服装的造型感，如通过局部编织工艺形成的荷叶边状下摆、收放针工艺形成的分割线、提花工艺形成的花型图案等。考虑到户外运动的特殊性，还可增加一些局部细节设计元素，如口袋、拉链、帽子等。基于对运动休闲服装舒适性的要求，运动休闲服装的领口设计较为简洁，且多为斜领设计，围度多为合体或宽松，在运动时不会阻碍和束缚脖子；袖口及大身下摆设计多采用罗纹组织，使袖口更加挺阔立体；袖肘部增加较多的松量设计，保证人体运动的相对自由。

以图1所示的一款全成形运动休闲夹克为例，对运动休闲外套的运动特征进行具体分析。该全成形运动休闲夹克整体廓形为典型的O型款式，袖肘部为立体凸出结构，形成左右立体袖；其领部为斜领设计，且领部边缘、袖口及衣身下摆均采用罗纹结构，在满足人体工学的基础上，增加服装的立体感；通过服装组织结构的变换，形成视觉上的分割线；外套左右两侧增加了竖形插袋设计，并在插袋及门襟处添加拉链，增加服装的运动休闲感。

图1 全成形运动休闲夹克Fig.1 Fully formed sports casual jacket

采用横编全成形技术来编织运动休闲外套时，一般是采用硬挺度较大的纱线，将其喂入指定纱嘴进行编织，大身部分采用C形编织方式形成开衫门襟，左右2个袖子采用圆筒形编织工艺形成袖筒，在袖肘部活动量较大的位置采用立体局部编织的方式形成多余凸起，在衣身处通过纱环交叉形成装饰性分割线，帽子中部通过织针持圈编织，形成贴合人体头部形状的曲线分割线，在袖身与衣身连接处通过不同的组织结构变换，形成视觉上的运动层次风格差异。

2 全成形运动休闲外套制版工艺

2.1 衣身制版工艺

综合考虑人体基本结构与躯干特征，结合针织全成形工艺进行运动休闲外套的二维版型纸样设计。设计时，需充分考虑服装样板松量与运动便捷性的关系，同时需兼顾全成形工艺实现的可能性[13]。

人体上身测量所需的基准点及相关测量部位如图2所示。涉及到的基准点包括侧颈点SNP、肩点SP、前和后颈窝点FNP和BNP、肘点EP、胸点BP、腰点WP、前和后腋点FAP和BAP；尺寸测量部位包括衣长LCL、领宽LBNW、前胸宽LFW、胸围LBL、乳间距LPW、腰围LWL、上臀围LHHL、背长LNWL、肩宽LSW、后背宽LBW、肘长LEL等。

图2 人体上身测量基准点Fig.2 Measurement reference point of upper body

待上述参数确定后，以衣长、肩宽、胸围、腰围和前、后胸宽为基础设定样板的基本框架尺寸。根据宽松型主体结构放量设计的参数分配原则，前片增幅应小于后片。按照几何级数指导胸围放量的分配比例为：后侧缝∶前侧缝∶后中缝∶前中缝 = 3∶3∶1∶1。宽松型外套多采用自然整肩造型，在制版时以肩点SP为基准点沿横向向外延伸，根据计算公式“侧缝放量=后肩延长量+1 cm”，求得修正后的后肩宽，前肩宽设计方法与之类似。袖窿加深量的计算公式为：

袖窿加深量= l/2后肩加宽量+侧缝放量-1/2肩升高量

修正后得到近似抛物线的袖窿曲线[14]。结合服装款式造型，在前片设计纸样中添加口袋及立领等细节设计。图3示出全成形运动休闲外套的二维制版图。

图3 全成形运动休闲外套衣身制版图Fig.3 Body layout of fully formed sports casual jacket

2.2 袖身制版工艺

考虑到人体上身肘部活动范围较大，在袖身肘部设有立体凸出结构，结合肩峰点和袖山的放松量设计，得出如图4所示的全成形运动休闲外套袖身制版图。人体手臂基准点包括图4(a)中的肩峰点A、与前腋点持平的手臂中点B及手踝中点C，测量部位包括袖山高H(A-B)、袖宽I、袖底缝长L(B-C)和袖口宽G，分别对应于图4(b)的H1、I1、L1和G1。其中，袖肘内、外侧分别为内凹、外凸结构。由于肘部凸出于人体外侧，故袖肘部外侧的放松量多于内侧，袖肘内外侧与袖身整体制版图对应的点分别为R-D、J-P、S-F、K-Q、X-J、U-M、W-N、Y-K。根据不同的人体肘部尺寸，通过局部编织及收放针工艺对袖肘曲线弧度进行适当调整。

图4 全成形运动休闲外套袖身制版图Fig.4 Sleeve layout of fully formed sports casual jacket.(a) Size of arm；(b) Layout of sleeve body;(c) Outside of sleeve;(d) Inside of sleeve

袖肘部部分结构模型由于个体尺寸存在一定的差异性，需对肘部进行相应的微调，并建立相关的结构模型。如图5所示，鉴于肘部为上下近似的对称圆弧结构，故以上半部分为例，对凸出部分进行结构建模与编织工艺的计算。设M-N、M-M1线段的长度分别为λ1和λ2。M-N线段与水平线间的夹角为θ，M-M1弧线所对应的夹角为γ。单个针床参与编织的总针数为E，Ai为每个收放针循环中收针或放针时，第i枚针连续编织的针数，Ai通常取整数。Py为纵密化转(转/cm)，通过计算可得到关于Ai的分段函数[15]。

企业审美文化指导下的和谐企业构建过程中的配合匀称还把包括企业运行的有序进行，员工的良性竞争，企业与社会、环境的自然有序的关系交流。因此，企业安全生产事故不断、员工上访等都是与“配合匀称”原则背道而驰的。

图5 袖肘部部分结构模型Fig.5 Structural model of partial sleeve elbow

当i∈[0,λ1cosθ] &[λ1cosθ,λ1cosθ+λ2]时，有：Ai=λ1·sinθ·Py

当i∈[λ1cosθ+λ2, 2λ1cosθ+λ2] 时，有：

2.3 整体制版工艺

考虑到全成形运动休闲外套的整体性及编织工艺，需对衣身袖窿区域和袖身袖山区域的结构进行协同设计，使二者形成相对应的高度。其衣身与袖身连接的整体制版工艺如图6所示。由于袖山高度小于袖窿高度，为计算二者的针数差值，需将袖身移至与编织方向垂直的位置，使得袖身外侧线与袖窿最高点在同一水平线处，如图6(a)所示。图6(b)为全成形运动休闲外套的整体连接成形示意图，先采用局部加减针的编织方式形成N1M1和N2M2弧线轮廓，随后2条弧线进行连接成形，即N1和N2、M1和M2分别重合。

图6 全成形运动休闲外套整体制版工艺Fig.6 Whole layout of fully formed sports casual jacket.(a) Forming process of garment body and sleeve body;(b) Forming process of integral connection with whole garment

在全成形纵向编织技术中，袖山及袖窿区域通过局部编织工艺连接成形，为实现二者间的顺畅衔接，需引入不同的编织比率来消除L1和L3之间的针数差值L5，保证袖窿减针针数与袖宽相等。根据不同的编织工艺要求， 袖山弧度的编织工艺分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3个分段，其中Ⅲ段为袖山底部的快收针段，编织比率为2∶1(即编织2行收1针)，对应袖窿弧度的编织C段；Ⅱ段为袖山中部的缓收针段，编织比率为4∶1(即编织4行收1针)，对应袖窿弧度的编织B段，编织行数少于B段；Ⅰ段为袖山顶部即平袖山段，对应袖窿弧度的编织A段，此处的袖子部分只进行收针动作，而衣身袖窿仍进行编织。袖身下部区域为编织Ⅳ段，该处纱嘴引入纱线单独进行编织，采用局部加针工艺形成肘部立体突出结构。

由于全成形运动休闲外套是以三维立体编织方式一体成形，需将三维服装结构与二维平面纸样相结合，将所设定的衣身整体各部位尺寸转换为可实现上机编织的针数与行数[16]。设X为编织时的工艺横向针数，Y为工艺纵向转数，x、y分别为纸样长度和宽度,cm；Px为横密，线圈/cm；Py为纵密化转，转/cm。利用公式(1)(2)将全成形运动休闲服装结构二维纸样转化为针织全成形工艺：

X=x·Px

(1)

Y=y·Py

(2)

3 全成形运动休闲外套工艺实现

3.1 设备及原料选择

选用MACH2XS153-12G型四针床电脑横机(日本岛精公司)进行织造。为使全成形运动休闲外套具有穿着舒适、休闲挺括的特点，选用具有坚牢耐用、抗皱免烫、易洗快干的涤纶作为织造原料，纱线线密度为16.65 tex，编织时1把纱嘴穿入 2根单股纱线。

3.2 上机文件转换

在进行转换前，需先通过机器试织小样，确定成品横纵密(横密：6.5针/cm，纵密：8.6转/cm)，再将建立的二维制版图通过针织工艺计算公式计算出实际部位的尺寸数值，形成所需成品的上机工艺，具体数值如表1所示。图7为通过SDS-ONEAPEX3花型设计系统(日本岛精公司)转换而成的压缩花样图。

表1 二维纸样各部位尺寸Tab.1 Dimensions of each part of the two-dimensional pattern

图7 全成形运动休闲外套压缩花样图Fig.7 Compression pattern of fully formed sports casual jacket

3.3 上机工艺参数设定

MACH2XS153-12G四针床电脑横机共安装有16把纱嘴，均匀分布在4条弧形纱嘴轨道上。穿纱时，纱线穿过针床侧旁配备的DSCS和i-DSCS电子送纱装置(日本岛精公司)，在织造时对送纱量进行精准控制，保证衣片的线圈大小均匀一致，布面平整。本次选择8号纱嘴(左)穿弹性纱，7号纱嘴(左)穿废纱，4号纱嘴(左)、6号纱嘴(左)及5号纱嘴(右)一起编织大身及袖身，纱线规格及纱嘴具体编织部位如表 2所示。

表2 二维纸样各部位所用纱线规格Tab.2 Specification of yarn used in each part of the two-dimensional pattern

线圈长度、编织拉力及速度等上机参数均是影响成品质量好坏的关键因素。通过不断试织小样，调整相关工艺参数，最终设定编织速度为0.5～0.8m/s，编织拉力为58～110N，可根据不同的编织部位及组织结构进行适当调整。最终确定的成品各部位线圈长度如表3所示。织得的全成形运动休闲夹克成品如图8所示。

表3 成品各部位线圈长度Tab.3 Yarn ring length of each part of finished product

图8 全成形运动休闲夹克成品Fig.8 The finished product of fully formed sports casual jacket

3.4 合体性及舒适性能评价

服装的合体性和舒适性是评价服装穿着性能的2个重要指标。采用主观评估的方法，邀请服装专业的5位同学(编号依次为M1～M5)对休闲夹克的静态合体性和动态舒适性进行评价。服装的静态评价标准主要包括大身的廓形、修身效果、胸部和腰部合体性及整体满意程度。动态评价标准主要包括双臂前举45°、90°和135°，双臂侧举45°、90°和135°，肘部前弯90°和双臂后甩[17]。对应的评分分别为1～5分，分值越高，评价越好。具体评价分数如表4所示。

表4 运动休闲夹克的主观评价Tab.4 Subjective evaluation of sports casual jacket

从表4中可看出，静态和动态的评价标准均分值都在4分以上，表明5位试穿者对休闲夹克的整体穿着效果是较为满意的，进一步说明所织造的运动休闲外套兼具良好的合体性及舒适性。

4 结 论

运用横编全成形技术，在分析运动休闲外套运动特征元素的基础上，以服装二维纸样为基础，阐述了全成形运动休闲服装的工艺设计方法，并建立了外套衣身、袖身及整体制版工艺，得到以下结论：

①以人体上身基准点为参照，结合宽松型主体结构放量设计的参数分配原则，建立了衣身制版工艺；袖肘部采用立体局部编织工艺，建立了内凹外凸的袖身制版工艺；通过引入不同的编织比率，建立了外套的整体制版工艺。

②通过在衣身左右两侧添加插袋、插袋拉链及门襟拉链，同时变换不同部位连接处的组织结构，形成视觉上的分割线，增加了服装的运动特征。

③通过对休闲夹克的静态合体性和动态舒适性进行评价，其评价标准均分值都在4以上(满分为5分)，表明所织造的运动休闲外套具有良好的合体性及舒适性。

通过对具有运动特征的针织全成形服装分析与实践，丰富了针织全成形产品的开发领域，为全成形运动类服装的设计与应用提供了新的思路。