巫晓雯，丛洪莲，蔡晨原，黄 娴
(1.江南大学 教育部针织技术工程研究中心,江苏 无锡 214122；
2.无锡太平针织有限公司，江苏 无锡 214041)
在针织技术中，成形编织具有独特的优势，尤其是全成形编织技术。全成形针织技术能够使服装在机器上一次性成形，得到的产品更加舒适合体，同时又能减少原材料的浪费，提高生产效率。全成形产品凭借无接缝、贴身无痕的优点给消费者带来全新的穿着体验。随着社会的进步和女性运动者对运动内衣需求的扩大，运动内衣逐渐朝着舒适化、科技化、个性化的方向发展，全成形针织运动内衣逐渐成为女性运动内衣的首选。
对于运动内衣而言，全成形针织内衣能够更好地满足运动者对舒适性和美观性的要求。目前关于运动内衣的研究主要集中在内衣的压力舒适性和热湿舒适性，如吴志明等[1]对运动内衣进行分区设计从而提高运动内衣整体的舒适性；
部分学者从人体工学的角度对运动内衣进行了研究，如余越云等[2]探究了运动内衣对乳房保护效果的影响因素；
此外还有对智能运动内衣进行的研究，如王建萍等[3]开发了一款带有电子监测系统的智能运动内衣，其可分析穿用者当前的生理和运动状态，并能通过智能终端向用户展示信息和预警。目前市场上对于横编全成形针织内衣的开发较少，一般通过圆纬编或经编无缝技术[4]来实现针织内衣的无痕穿戴,但圆纬编无缝内衣由于受到圆纬机筒径的限制，尺寸变化较少；
经编无缝内衣则存在颜色变化少，最多只能编织两色提花的缺陷。
本文基于运动内衣的基础款式设计了3款横编全成形运动内衣，探讨其中1款全成形针织运动内衣的成形工艺，并运用横机四针床全成形针织技术[5-8]编织成形，以期为全成形针织运动内衣的工艺设计与款式开发提供理论参考。
运动内衣按照款式结构的不同，主要可以分为吊带式、交叉式、工字型等[9]。吊带式运动内衣与常规女性内衣结构类似，简单大方，便于穿脱；
交叉式运动内衣在勾勒出女性窈窕曲线的同时，还能保证给胸部提供良好的稳定性；
工字型运动内衣背部的“工”字设计令肩带不易滑落和移动，还能将肩部和胸部的压力转移分散到背部，有些款式还会在背部增加镂空设计，使运动内衣更加透气、美观。通过普通裁剪得到的运动内衣由前片和后片连接缝合而成，存在侧缝、底摆接缝以及吊带接缝，在运动过程中受到摩擦的部位较多，容易造成不适；
而运用全成形工艺编织得到的吊带式运动内衣通过筒状编织一体成形，没有接缝，舒适性更好，且更加合体美观。
一般而言，吊带式运动内衣和工字型运动内衣可以采用全成形工艺技术编织成形，并且可以通过集圈组织、提花组织、移圈组织、挑孔组织等不同的组织结构设计，得到不同款式和功能效果[10]。但交叉式运动内衣背部的肩带工艺要通过全成形工艺实现目前还存在一定的难度，需要后续更深入的研究。本文设计了3款全成形针织运动内衣，款式图如图1所示，其中吊带式记为a，类交叉式记为b，工字型记为c。
图1 全成形针织运动内衣款式图Fig.1 Style of full formed knitted sport underwear.(a) Sling type;(b) Cross type;(c) I-shape
a款属于吊带式全成形运动内衣，首先采用宽度较大的肩带，增加肩部的受力面积，可以防止由于较长时间的运动而造成的勒痕或擦伤，并采用双层设计使其穿着更加柔软舒适；
其次在腋下部位采用单层纬平针组织，并改变腋下部位的编织度目，使其在包住副乳的同时也不会摩擦皮肤，更加舒适透气，同时还有利于胸部的立体成形；
在腰部加入省道的设计，使得这款运动内衣的结构更加贴合人体曲线，符合运动内衣的特征；
最后增加底围的宽度，同时采用双层织物设计，使其能够为胸部提供更大的支撑力。b款类似于普通运动内衣中的交叉式运动内衣，但背部实际不存在交叉结构，因此称为类交叉式全成形运动内衣。背部的肩带通过局部编织的方式实现，在保证美观的同时能够使穿着更服帖、合体。c款是工字形的全成形运动内衣，前衣身的省道有助于胸部的立体成形，后衣身的省道使胸部更加贴合人体，并且加宽和加固了底围织带，有助于对胸部提供更多的支撑。
以a款吊带式全成形运动内衣为例进行具体分析和成品的实现。a款运动内衣整体自下而上编织，底摆部分采用空气层编织，到衣身处整体采用圆筒编织2×2罗纹结构，衣身的曲线通过在省道部位进行放针编织实现，宽度则由织针的数量决定。当编织到腋下部位时采用2段度目编织，在腋下编织出1块近似三角的部位。接着通过局部编织的方法进行胸部上半部分及背部上半部分的编织，最后采用和底围部分相同的结构对肩带进行编织，边缘进行拷针编织，最终形成一件完整的运动内衣。编织示意图如图2所示。
图2 全成形运动内衣编织示意图Fig.2 Schematic diagram of fully formed sports underwear weaving
2.1 衣身成形工艺
a款吊带式全成形运动内衣衣身采用2×2罗纹编织，该组织相邻的正反面线圈纵行相互靠近，彼此潜隐半个纵行。纵向延伸与纬平针组织相同，横向延伸性较大，使得针织运动内衣在胸、腰、背等部位贴身和弹性效果更佳，舒适性好，能够满足人体运动时所需要的松量。
衣身整体在筒状编织的基础上，通过在省道部位进行收放针来实现曲线的变化。省道收放针动作的变化可以改变罗纹的方向与造型。如图3所示为a款运动内衣的省道定位与罗纹方向。
图3 衣身省道与罗纹方向示意图Fig.3 Schematic diagram of body piece of dart and rib direction
由图3可知，罗纹的方向与移针的针数和罗纹的行数有关。将罗纹与省道的夹角设为ɑ，则：
tanα=y/x
式中：x为罗纹行数，y为同向移针数。
根据此规律可以得到任意需要的罗纹角度。例如，将所设计的针织运动内衣，左右各移1针，罗纹行数以4行为1个循环，如图4所示。根据上述公式可知设计的运动内衣的罗纹夹角约为14.0°设计的a款式全成形运动内衣共有前中省道、前左腰省、前右腰省和后片与之对应的后中省道、后左腰省、后右腰省6条省道。其中前片与后片省道的编织方式对应相同，左右相反。因此，以前腰右侧的省道和前中的省道为例，介绍其成形工艺，省道分割线示意图如图3所示。
图4 全成形运动内衣衣身罗纹几何图Fig.4 Rib geometry of fully formed sports underwear.(a) Rib diagram;(b) Rib angle
前腰右省道编织工艺图如图5所示。过程(1)在2×2罗纹的基础编织下，将后下针床上的正针翻到前上针床；
过程(2)先在后下针床进行挑半目，前上针床和后下针床共织1行，在中心位置形成2个集圈，再将前上针床上的线圈翻到后下针床；
过程(3)(4)先将后下针床上集圈左边的线圈全部翻到前上针床，再将前上针床上的普通成圈和左边的1个集圈翻到后下针床，完成1个集圈的脱圈动作，达到放针的目的；
过程(5)先将后下针床向右摇床1个针位，再将后下针床上集圈往右的线圈(包括集圈所在针位上后下针床的线圈)翻到前上针床；
过程(6)(7)将后下针床连续向左摇床2个针位，再将前上针床上的线圈翻到后下针床，再一次实现放针；
过程(8)即回到2×2罗纹编织。整个过程实现了以省道为中心向左右两边各放1针的目的。
图5 前腰右省道编织工艺图Fig.5 Weaving process chart of right front dart
前中省道编织工艺图如图6所示。过程(1)(2)在2×2罗纹的基础上，将中心2个线圈右边的线圈从后下针床翻到前上针床(翻针不包含中心线圈)；
过程(3)进行摇床并翻针，先将后下针床右移1针，再将前上针床上的线圈翻到后下针床，此时，后下针床有1根织针上挂了2个线圈，即向右收了1针；
过程(4)(5)将中心2个线圈左边的线圈从后下针床翻到前上针床(翻针不包含中心线圈)；
过程(6)进行摇床并翻针，先将后下针床左移1针，再将前上针床上的线圈翻到后下针床，此时，后下针床有中心的2根织针上均挂了2个线圈，即向左、右各收了1针；
过程(7)回到2×2罗纹编织。整个过程实现了以省道为中心向左右两边各收1针的目的。
由于左右省道向两边一共放了4针，中心省道则收了2针，因此整体上向左右两边各放1针。这样做的目的既可以使放针过程更加稳定、自然，又可以利用省道的结构有助于胸部的三维立体成形。
图6 前中省道编织工艺图Fig.6 Weaving process chart of front and middle provincial road
2.2 腋下成形工艺
一般来说，腋下水平5～6 cm的水平带状范围与胸围放松量共同决定袖窿的深度。文中设计的针织运动内衣在腋下形成了一个特殊的三角区域，从人体工学角度来看，更加贴合人体，且有助于胸部的立体成形。
腋下部位分别在前后针床进行两段度目编织。使腋下部位的组织结构更加放松，以保证运动过程中有足够的放松量，并且能够加快腋下的散热，使运动内衣更加透气舒适。
2.3 肩带及底摆成形工艺
肩带和底摆的编织工艺相同，都是双层的隔针空气层结构，与衣身结构相比，横向延伸性小，但是更加挺括，线圈与线圈之间的密度更大，能够为胸部提供更大的支撑力。以底摆为例进行编织工艺描述，编织工艺图如图7所示。
图7 肩带及底摆编织工艺图Fig.7 Weaving process chart of shoulder strap and bottom pendulum
由图7可见，过程(1)是在平纹筒状编织的基础上，将后下针床上的线圈以1隔1的位置翻到前上针床；
过程(2)是指后下针床与前上针床上的织针探出，在前下与后上进行编织；
过程(3)将前上针床上的线圈翻回到后下针床，此时，后下针床比前上针床多了1行线圈；
过程(4)将前下针床上的线圈以1隔1的位置翻到后下，再在前下与后下针床编织1圈；
过程(5)将后上针床上的线圈翻回到前下针床，此时前后针床编织行数相同，形成筒状空气层。用这种方式编织的空气层比普通的平纹结构更加紧密，不易变形。
3.1 组织及原料选择
设计的针织运动内衣大身采用2×2罗纹组织，腋下采用2段度目纬平编织以提高透气性，肩带和底摆采用空气层结构。运用这些组织能够使运动内衣获得更好的支撑性和弹性。
原料选择规格为19.7 tex的锦纶/氨纶包覆纱，弹性比一般织物更好，使运动内衣更加柔软舒适，且具有吸湿排汗的功能。组织和原料的选择符合运动内衣的要求，能够给女性运动者带来良好的运动舒适性。
3.2 设备及工艺参数
设备采用MACH2-153X型四针床全成形电脑横机(日本岛精公司)进行编织，机号为18G。
纬平针组织度目值参考范围通常为40～60，罗纹组织为25～40，但要根据纱线参数和织物密度对度目值进行适当调整[11]。本文设计的运动内衣由于大多为罗纹组织且需要一定的紧度来提高支撑力，因此度目值给定在20～50。编织速度给定在0.3～1.6m/s。卷布拉力数值的设定也会影响到编织的效果。若卷布拉力过大，会造成织片被拉变形或导致织针的损坏；
若卷布拉力过小会，罗拉不能将织片拉下，则会导致编织错误。
3.3 成品展示
编织完成后的运动内衣成品规格参数见表1，实物效果图见图8。可见运用全成形针织技术，通过圆筒编织和局部编织的方法，结合不同的组织结构，得到的全成形运动内衣达到了理想效果，其结构比例合适，亲肤透气，既有良好的运动舒适性，又满足了女性运动者对美观性的追求。
表1 成品规格参数Tab.1 Specifications and parameters of finished products
图8 实物效果图Fig.8 Physical effect diagram.(a) Facade;(b) Back;(c) Side;(d) Provincial Highway;(e) Underarm;(f) Shoulder strap
通过总结归纳现有的运动内衣款式，针对女性运动者的需求尝试设计了3款全成形运动内衣，对其中1款全成形针织运动内衣进行成形分析和实物编织。得出以下结论：
①在全成形运动内衣的成形过程中，肩带和底围通过隔针编织的方式编织空气层结构，给胸部提供更大支撑力的同时保形性更佳；
衣身部位整体以2×2罗纹为基础，在省道部位运用收放针工艺实现衣身曲线的变化；
腋下部位通过两段度目编织获得更好的透气性。
②在进行罗纹编织时，罗纹的方向与移针的针数和罗纹的行数存在一定的数学关系。在确定罗纹行数、同向移针数之后，可以得到罗纹与省道的夹角。
本文的研究内容不仅为女性运动者提供了更好的穿戴体验，更为全成形针织运动内衣的工艺设计与款式开发提供理论参考。在未来，运动内衣必定会朝着功能化、智能化、时尚化和绿色化的方向发展。全成形运动内衣由于其本身的功能多样性和经济环保性一定会占领更大的市场。
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