高性能运动服

1体育用纺织品——运动服【摘要】介绍了运动服的概念与特点，对一些高性能运动服及其适用纤维的做了简单说明：举例分析了自行车运动服的特点,分别从舒适性与功能性角度探讨了自行车运动服装在款式、结构、材料以及工艺设计中的特点。介绍了运动服常用的Coolmax纤维的结构及其性能特点,论述了其特性在产品开发中的应用，分析了含Coolmax纤维的面料的特点。【关键词】运动服；设计；面料；coolmax纺织材料已经被应用于各种体育运动中，从体操、足球到野营，从运动服到各种体育设施。在体育与娱乐用品中使用的纤维种类很多，其发展经历了天然纤维、化学纤维与高性能纤维几个阶段。近年来用纺织结构复合材料作为体育用品的越来越多，其产品包括溜冰鞋、自行车架、球拍、赛艇、冲浪用具、降落伞、滑翔伞及运动场基础设施等。碳纤维、高强、高模量聚乙烯纤维、芳纶、石墨纤维、高强度玻璃纤维、PBO纤维等是复合材料中较理想的纤维品种。这些复合材料制作的体育器材与多功能运动服给体育界营造了良好的运动环境，也逐渐提高了竞技运动的成绩。1、运动服运动服是服装总体的一个门类，运动服装可以分成专业运动服装和运动便装两大类。专业运动服主要是运动员在参加各类比赛时的着装，而运动便装是介于专业运动装与一般服装之间的一大品类，它具有适合运动穿着的特点但又区别于专业的运动装。除服装外，作为运动服装的配套产品，如运动鞋、帽、袜等配饰，护腕、护膝等运动防护用品以及其他相关器材也是运动服市场非常重要的品类。运动服除了具有一般服装的基本要求外，还必须满足人们运动时生理和心理的需求。随着运动服市场的定位与细分越来越精确，针对不同运动种类、场合、人群的运动装也有着各自的特点。现代运动服装的款式、结构、功能等要素应当根据运动项目的不同需求进行专业化的设计。总体来说，无论是专业的运动装还是运动便装，都具有舒适、轻便、弹力与延展性好以便于活动与吸湿透气等特点。1.1适用纤维、织物及其发展酰胺、棉、聚酯／棉和聚酯／粘胶是运动衫中的常用纤维。在实际运动中，合成纤维最受欢迎，因其不会像棉织物那样留住湿气，所以在出汗时不会加重分量。合成纤维运动衣还有较好的尺寸稳定性。在今天制作高科技运动服中，合成纤维可提供三种所需性能：①保暖、抗风、湿分散、质轻；②有天然纤维的舒适感；③风格与色彩多变。Spandex是一种超细聚氨酯纤维。它能被伸长到原来的5倍长度，并能立即恢复原状。LycraSpandex这种弹性纤维被广泛地用于游泳衣、溜冰服和体操服，它贴身、可伸长但无受限制。Spandex与其他纤维如棉、丝、人造纤维、羊毛、聚酰胺纤维、Supplex、Tectel、聚丙烯纤维、美里奴羊毛、安哥拉棉毛、甚至开司米等混合，用来制作各种运动衣。田径运动服、冬季运动服等这类质量较重的织物常用聚酰胺、聚酯、聚丙烯腈及它们与醋酯纤维、棉、羊毛的混合物，这些织物可加工拉毛起绒作里子以保暖，2也可以将其制成松捻织物，以确保穿着舒适。职业体操运动员不愿意在闲季放弃有氧锻炼，他们需要那种能免受风雨侵害，又能散发运动所产生的热气的服装。棉、毛与鹅毛会让汗水浸涨，潮湿的织物与干燥的织物相比，能使身体冷25倍。因此聚酯纤维取代了鹅毛，聚丙烯纤维取代了羊毛。织物制作商综合使用各种纤维材料，如用疏水性织物作里层，它可以使汗水离开肌肤，排到外层亲水性织物上，汗水在外层很容易蒸发1.2高性能运动服1.2.1冬季运动服日本运动衣公司Desseente制造出一种高档滑雪服，品名为SolarA，制作该服装的织物含有碳化锆粒子，碳化锆粒子能吸收太阳能，然后再转化成热能。它所设计的滑雪织物根据湿度的变化能改变织物的孔隙率。该公司开发的另一种滑雪服面料ThermaStart，是一种用聚酯中空纤维为原料制成的织物，升温快，保暖率高。它与聚丙烯、聚酯／聚酰胺等纤维相比保暖率提高了23％，水分传输快40％，透气性改善30％。美国Gentee公司开发了一种层压织物，织物中有一层不透水的防水材料，可阻挡任何湿气从外面潜入。该织物能防雨、防水、防冰雪、防风，可以将汗水传送到外面，使穿着者保持干燥和舒适。该织物坚固轻质，有较好的耐磨性、柔韧性以及可透气性，在潮湿的气候里有较好的防湿作用。1.2.2水上运动服日本TerayIndustriesInc．研制成一种新型湿服装织物，品名Metawarm。该织物由三层材料层压而成，两层是聚酯长丝制作的特里科经编织物，中间夹了一层超薄柔软的聚氨基甲酸酯薄膜。聚酯长丝中加有碳粒子，使织物能吸收阳光，将太阳能辐射转化为热能，穿着者会感到温暖。织物呈凸条状织物所具有的沟槽可以使水在服装与皮肤之间快速流动。该织物可制作成轻型水上运动服装，供水上运动者与深海捕鱼者穿着。1.2.3滑冰服——防水防风毛衣意大利FiglideMichelangeloCalamaiofPrato公司研制出一种与多孔膜结合在一起的防水防风毛织物。该毛织物与该公司自己生产的膜Skinflex粘合在一起。由于该材料具有透气性，因此能将其制成高性能舒适性外衣，特别适合在整个冬季穿着。这种防水防风毛衣在滑冰时穿着既轻便又保暖，并具有时装风格，颇受人们青睐。1.2.4增强锻炼，控制湿气的训练服美国一家公司研制了一种多层结构外衣，当受训运动员增加训练强度时，可以使体汗直接散发掉，作者TimothyP．Dicker将其发明描述为“能量消耗服”。多层结构中里层使用了疏水性材料，它可以使湿气直接离开穿着者身体；中间一层亲水性材料则贮存这种湿气；外层材料是非多孔型的，即非透气型的，这样便提供了一个隔离层，使保留在中间的湿气不易蒸发。发明者建议内层织物可以用杜邦公司生产的Coolmax，该材料能使湿气离开皮肤；棉织物适用于作第二层或中间层，中间层还可以制成盘旋状结构以增加表面积；外层，即阻止蒸发的无孔外层，用聚酰胺机织物就很好。这种服装由躯干连着衣袖与裤子、裤腿。躯干部分使用新材料制作，内含贮存垫，裤管、袖子具有储存湿气的功能。31.2.5夜反光运动服美国Melton公司利用RetlDg,lo回归反射材料，研制生产了许多具有很高反射率的反光防护服装，以利于穿着者夜间活动的安全。这种反射材料除了能反光之外，还有两个优点：一是在白天能表现出很好的美学外观，二是能组成织物组织的一部分，有很好的水洗性。反光织物有很多用途，用途之一是能制成运动衣、运动器具，以确保夜间骑自行车与跑步者的安全。1.3面料设计户外运动服面料选择往往结合户外运动爱好者的衣着系统设计。在登山及户外运动中最常见到的是三层式穿法。功能由内到外分为三层，既外层负责防风雨，中层保暖,基层排汗。近些年这种分类法被细化至功能上。排汗层的主要功能是将人体排出的汗气及汗水快速带走放干、控制皮肤表面湿度，整件衣服倾向快干。常见面料为：羊毛、羊毛混纺、Nylon、Polyester。保暖层的主要功能是为了抓住人体散发的体热形成一层空气隔绝层。常见面料为：多种厚度羊毛、Polartec、化纤填充物、羽绒填充物、AeroGel空气胶。Polartec是美国MaldenMill公司推出的材料，是户外市场迄今为止最受欢迎的起绒产品。Polartec比一般的抓绒衫要轻、软、暖和，而且不掉绒。它不但干的比较快，而且伸缩性也不错。防水层让外界的冰雪、雨水不直接侵入人体，汗水却能顺利排出。常见面料为：表布与里布厚重的化纤纤维、表面与里布轻薄的化纤纤维，PU防水膜，PE、PP。活动层主要作用是在运动时提供对外界的抵抗力及缓冲空间，主要以用保暖及透气度来分级并附加耐磨性，所以材料上也以耐磨纤维为主，并注意纤维的防泼水性，织物多为紧密编织。1.4自行车运动服装自行车运动服在设计上既要满足人体动作的需要，以减少服装对人体运动的束缚和牵拉，又要具有减小运动阻力、适合运动的功能；同时，运动中人体会有巨大的能量消耗，大量出汗，这就要求自行车运动服具有导汗、排湿、快干、杀菌的功能。1.4.1外部廓形设计与运动姿势的吻合性为了减少运动阻力，服装与人体的贴合度要高。自行车运动服在外形上应具有简单、流畅的特点，犹如人体的第二皮肤。流线型的外轮廓是自行车运动服装外轮廓设计的首选，服装中多余的装饰和兜风的造型设计应避免，它们的存在会加大运动时的阻力。服装外部轮廓线要与运动姿势相吻合，并适应人体运动的特点，以减小服装对人体产生的压力和束缚。根据骑行运动姿势和动作特点，自行车运动服装设计时应考虑脖颈前倾、背部弯曲、臀部至腘窝皮肤的变形、手臂、膝盖向前弯曲的特征，以提高服装与人体的贴合度。1.4.2内部结构线处理与运动动作的适应性1.4.3与人体生理构造的一致性4自行车运动服装内部分割线的设计不同于时尚服饰结构线的处理，而是侧重于结构线的位置、方向、长短等与人体生理结构和动作的适应性。运动短裤中大腿处的纵向分割线的设计，具有与大腿缝匠肌的生理和运动方向的一致性，以增强服装拉伸变形与肌肉、下肢运动的一致性。3D裁剪技术、无缝针织技术有益于提高服装的合体性。1.4.4增强对动作的适应性在自行车运动服装的设计中，常采用转省成缝技术或者通过织造技术实现三维空间的塑造，满足服装结构的整体性以及与对人体曲面的贴合性。1.4.5减小服用时的摩擦损伤运动中，高度合体的自行车运动服装内部的缝份会对人体皮肤产生摩擦刺激，造成皮肤损伤，这种刺激在人体出汗后表现得尤为显著。通过对腋下、侧缝等部分结构线的处理，如合缝成片、转移分割线的方式，可以使服装的摩擦刺激得到改善。1.4.6对热湿舒适性的调节a.复合导湿材料的应用为了改善服装的热湿舒适性，当前，自行车运动服装所选用的材料多为具有导湿、透气性能的复合型材料。此类复合型材料的内层材质具有亲水性、外层材质具有导湿性能。如复合针织面料内层CoolmaxR具有4条凹槽的管道设计，增加了内层材料的吸水性和导湿性。外层涤纶材料的疏水性提高了面料的快干性，使服装具有排汗、速干、轻便的特性。导湿材料的应用使运动者即使在最恶劣的环境下也能保持舒适的温度和湿度，即使服装被汗水湿透，也不会贴在人体上。b.透气材料的应用人体工程学研究成果表明：后背、前胸是运动中最容易出汗且出汗量大的部位。在这些部位选择透气性的材料，不仅能增强服装的透气性，增加汗水蒸发散热的面积，也能改善服装的外观视觉效果。三维立体网眼结构透气材料的应用，能够增加皮肤微气候环境与外界环境空气的流动性，提高服装的透气性。除此之外，材料的涂层处理，可以使服装的导湿性能具有单向性，即服装内部的湿热可以传到外界的空气中，而外界的雨水则不能进入到服装里面。1.5.1Coolmax纤维简介Coolmax是由美国杜邦公司在1986年开发出的一种功能性纤维,最初是给骑车和跑步的运动员使用的。到了90年代中后期,在国内的推广宣传才逐渐多了起来,让大家也认识到了这种具有优异排汗导湿性能的聚酯(涤纶)纤维。1999年,杜邦公司在Coolmax原有特性的基础上,开发出了CoolmaxAlta二代纤维,它是长纤维产品(低起球特性)。2000年杜邦公司又赋予了Coolmax紫外线防护的作用(虽然总的来说聚酯纤维在紫外线防护方面比天然和其他人造纤维优越,但Coolmax的特殊纤维横截面能屏蔽更多的紫外线)。CoolmaxAlta能用于各种各样的应用项目中,包括运动服、休闲和旅游服装、贴身衣物及短袜。2002年,杜邦公司对Coolmax品牌进行了调整,公司强调Coolmax是其导湿体系的整体品牌。1.5.2Coolmax纤维的结构及其性能特点5Coolmax纤维是异型截面的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)纤维。Coolmax纤维横截面呈扁平“十”字型,所以它的表面就形成了四道沟槽,即4条排汗管道。这种扁平的四凹槽结构能使相邻纤维易于靠拢,形成许多毛细效应强烈的细小芯吸管道,具有能将汗水迅速排至织物表面的功能。同时,该纤维的比表面积比同细度普通圆形截面纤维大19·8%,因而在汗水排至该纤维织物表面后,能快速蒸发到周围大气中去。异型截面使纤维之间存在着很大空隙,使其具有很好的透气性。因此Coolmax纤维的这种结构赋予了该纤维织物导湿快干的性能。另外,Coolm