運(yùn)動(dòng)文胸設(shè)計(jì)與功能性研究

張羽晗,周 捷

(西安工程大學(xué),陜西 西安710048)

運(yùn)動(dòng)過(guò)程中女性乳房震動(dòng)過(guò)大會(huì)傷及乳房韌帶,引發(fā)乳房疼痛,甚至可能會(huì)導(dǎo)致乳房下垂。Steve Haake[1]通過(guò)對(duì)乳房運(yùn)動(dòng)的研究發(fā)現(xiàn),穿著運(yùn)動(dòng)文胸時(shí),乳房在垂直方向的位移量是裸胸狀態(tài)下的50%;普通文胸對(duì)乳房運(yùn)動(dòng)的控制作用僅為運(yùn)動(dòng)文胸的一半;女性運(yùn)動(dòng)時(shí)穿著運(yùn)動(dòng)文胸,乳房的位移和疼痛感明顯減小。因此運(yùn)動(dòng)時(shí)穿著運(yùn)動(dòng)文胸比普通文胸有更好的保護(hù)乳房的作用。從造型上來(lái)說(shuō),運(yùn)動(dòng)文胸造型基本延續(xù)了普通文胸的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)[2],但運(yùn)動(dòng)文胸通過(guò)其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和各部位面料不同的組合應(yīng)用,在女性運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)其乳房提供了一定的承托力和壓力,減少了乳房的震動(dòng),從而起到對(duì)乳房的保護(hù)作用。

近年來(lái)關(guān)于運(yùn)動(dòng)文胸的研究熱點(diǎn)集中在舒適性評(píng)價(jià)、壓力分布、面料應(yīng)用、造型設(shè)計(jì)等,研究發(fā)現(xiàn)文胸的罩杯設(shè)計(jì)、肩帶等設(shè)計(jì)因素是運(yùn)動(dòng)文胸款式造型和功能性設(shè)計(jì)的重點(diǎn)[3],但探究運(yùn)動(dòng)文胸設(shè)計(jì)與其功能性關(guān)系的研究卻較少。本文基于前人研究,結(jié)合內(nèi)衣設(shè)計(jì)原理,對(duì)運(yùn)動(dòng)文胸的罩杯、肩帶和底圍等功能性設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入的探究,總結(jié)了運(yùn)動(dòng)文胸的設(shè)計(jì)原理與功能性,為運(yùn)動(dòng)文胸的優(yōu)化和功能性研究提供更全面的科學(xué)理論依據(jù)。

1 乳房位移與人體運(yùn)動(dòng)的關(guān)系

周捷[4]基于前人的研究結(jié)論總結(jié)出人體穿著包裹型運(yùn)動(dòng)文胸(E-bras)、緊壓型運(yùn)動(dòng)文胸(C-bras)和普通文胸在進(jìn)行不同運(yùn)動(dòng)時(shí)3個(gè)方向的乳房平均位移(見(jiàn)表1)。

由表1可以看出,在乳房位移方向和運(yùn)動(dòng)方式相同的情況下,裸胸時(shí)乳房位移最大,穿著包裹型運(yùn)動(dòng)文胸時(shí)位移最小,與裸胸相比,跑步時(shí)穿著包裹型運(yùn)動(dòng)文胸最大能夠減少乳房6 cm的位移;由于運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的不同,跑步時(shí)乳房位移程度最高,行走時(shí)最低;普通文胸對(duì)乳房位移的控制效果并不明顯,對(duì)比裸胸位移數(shù)值變化不大。因此,女性運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)選擇穿著運(yùn)動(dòng)文胸來(lái)限制胸部運(yùn)動(dòng),減小乳房位移,從而減輕運(yùn)動(dòng)時(shí)乳房的不適,達(dá)到保護(hù)乳房的目的。

White[10]和Mc Ghee[12]等認(rèn)為運(yùn)動(dòng)文胸能夠有效地減少乳房位移還有很多因素,如結(jié)構(gòu)、面料織物的彈性、乳房硬度和人體特征等。本文主要結(jié)合運(yùn)動(dòng)文胸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探究運(yùn)動(dòng)文胸的功能性。

2 運(yùn)動(dòng)文胸功能性探究

2.1 罩杯設(shè)計(jì)

文胸主要由罩杯、雞心、底圍、肩帶和后比組成,罩杯與下圍的合體性決定了文胸的穩(wěn)定性,因此罩杯部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接影響文胸的質(zhì)量[13]。

普通文胸罩杯大致分為全罩杯、3/4罩杯和1/2罩杯,而運(yùn)動(dòng)文胸因?yàn)樾枰谶\(yùn)動(dòng)時(shí)具備良好的穩(wěn)定性,大多數(shù)都采用全罩杯設(shè)計(jì)。

運(yùn)動(dòng)文胸的罩杯設(shè)計(jì)功能性主要體現(xiàn)在包裹乳房、控制女性運(yùn)動(dòng)時(shí)乳房的位移、保證文胸的穩(wěn)固性等方面,其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料應(yīng)用比普通文胸更細(xì)致。以SHOCK ABSORBER品牌某款運(yùn)動(dòng)文胸為例(見(jiàn)圖1),此款文胸罩杯為全罩杯,罩杯厚度為薄模杯,面料滌綸含量96%,里料錦綸含量97%。罩杯內(nèi)襯布經(jīng)過(guò)精確拉伸去除彈性,目的是為了能在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中穩(wěn)定胸部。罩杯乳房根部位置采用的是高密度平行鎖網(wǎng)設(shè)計(jì),加強(qiáng)罩杯底部的牢固度從而能夠減少乳房震動(dòng),而普通文胸通常采用加有鋼圈的設(shè)計(jì)。人體運(yùn)動(dòng)時(shí)乳房與文胸摩擦次數(shù)較多,為了減少乳房的不適感,運(yùn)動(dòng)文胸的鋼圈材質(zhì)通常會(huì)比較柔軟,或像此款文胸一樣采用鎖網(wǎng)設(shè)計(jì),固定罩杯的同時(shí)具備舒適性。該款罩杯表面設(shè)計(jì)了兩條貫穿胸部外圍的立體裁剪線(xiàn),降低了外層布料的彈性,貼合人體的同時(shí)也提高了罩杯穩(wěn)定性。通過(guò)調(diào)查該款文胸500名購(gòu)買(mǎi)者的評(píng)論反饋發(fā)現(xiàn),86%的消費(fèi)者認(rèn)為該款文胸的減震效果良好、固定性強(qiáng)?？梢?jiàn),運(yùn)動(dòng)文胸罩杯設(shè)計(jì)功能性的體現(xiàn)需要結(jié)合人體工效學(xué)進(jìn)行各部位結(jié)構(gòu)和面料應(yīng)用的設(shè)計(jì),貼合人體的同時(shí)也要具備良好的功能性和穩(wěn)定性。

表1 乳房移位的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差單位:cm

2.2 肩帶設(shè)計(jì)

無(wú)論運(yùn)動(dòng)文胸的造型還是功能性研究,肩帶設(shè)計(jì)一直處于比較重要的位置。從基本造型上來(lái)說(shuō),市面上常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)文胸肩帶類(lèi)型可分為寬肩帶、細(xì)肩帶、可拆卸肩帶、可調(diào)式肩帶和普通固定雙肩帶。背部設(shè)計(jì)則有V字型、“工”(Y或T)字型、鏤空式、交叉式和組合肩帶這幾種類(lèi)型[14]。

圖1 SHOCK ABSORBER品牌某款運(yùn)動(dòng)文胸

運(yùn)動(dòng)文胸的肩帶設(shè)計(jì)需兼?zhèn)涔δ苄院兔烙^(guān)性,其最主要的功能是承載乳房重量,提拉乳房,保持文胸的穩(wěn)定[15]。女性穿著運(yùn)動(dòng)文胸時(shí)所承受的肩帶壓力由文胸質(zhì)量和文胸所承擔(dān)部分乳房質(zhì)量組成[16],肩帶兩端分別受到乳房重力和后背的拉力作用,沿肩帶方向,垂直于肩帶與肩的接觸面,受人體向上的支持力,在肩部還受肩斜向上的靜摩擦力的作用。運(yùn)動(dòng)時(shí)肩帶容易滑落是由于沿肩斜向上的作用力減弱或消失,因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,運(yùn)動(dòng)文胸肩帶通常會(huì)設(shè)計(jì)成X或Y型,縮短兩肩帶之間的距離以更好地約束肩帶外滑,增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)文胸的穩(wěn)定性。有的運(yùn)動(dòng)文胸品牌還會(huì)將肩帶設(shè)計(jì)為可調(diào)節(jié)式,以便購(gòu)買(mǎi)者結(jié)合自身感受調(diào)節(jié)肩帶長(zhǎng)度,提高適體性。

一般來(lái)說(shuō),運(yùn)動(dòng)文胸的肩帶比普通文胸更寬,目的是提供更大面積的支撐力,分散壓力,增強(qiáng)穩(wěn)固性。面料上,運(yùn)動(dòng)文胸的肩帶材料通常會(huì)設(shè)計(jì)成三層組合面料,在兩層彈性面料中間添加一層海綿或其他填充物(見(jiàn)圖2),由動(dòng)量定理可以解釋這樣設(shè)計(jì)的原因,即:

式中 F為物體所受合外力的沖量;t為作用力的時(shí)間;m為物體的質(zhì)量;v為速度。

因此,中間加入一層海綿或其他有效填充物,在m和v不變的情況下,增加了緩沖時(shí)間,從而減少了對(duì)肩膀的作用力F,即減輕了運(yùn)動(dòng)時(shí)肩帶對(duì)肩膀所造成的合外力。這樣設(shè)計(jì)不僅可以減少肩帶對(duì)人體的壓力,同時(shí)也提升了肩帶的吸水性和舒適度。

圖2 運(yùn)動(dòng)文胸肩帶面料橫截面

2.3 底圍設(shè)計(jì)

Lawson的研究指出,女性運(yùn)動(dòng)時(shí),乳房在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)受到強(qiáng)烈的加速度,運(yùn)動(dòng)文胸的作用就是減緩加速度,抑制乳房的震動(dòng)。36 C罩杯女性的乳房平均質(zhì)量大約為283.5 g,經(jīng)研究人員計(jì)算,在沒(méi)有支撐、奔跑速度為5.6 km/h的情況下,乳房上下位移約為11.9 cm[17]。所以,運(yùn)動(dòng)文胸在能夠有效控制乳房位移的前提下,還要盡可能地保證其底圍穩(wěn)定性。文胸底圍的穩(wěn)定性很大程度上決定了罩杯的穩(wěn)定性,穿著時(shí)底邊位置應(yīng)保持不變,不易向上滑移,保證人體正常運(yùn)動(dòng)的同時(shí)最大限度地實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的自由。除了底圍面料的作用,底圍摩擦力也會(huì)在一定程度上帶來(lái)影響。以穿著運(yùn)動(dòng)文胸時(shí)底圍上某點(diǎn)為例,其受力情況如圖3所示。運(yùn)動(dòng)文胸下圍受肩帶和面料的拉力、文胸自身重力、面料與皮膚產(chǎn)生的靜摩擦力和人體對(duì)文胸下圍的支撐力。

圖3 穿著運(yùn)動(dòng)文胸時(shí)人體受力情況

摩擦力計(jì)算公式:

式中 Ff為兩接觸面的摩擦力(N);μ為兩接觸面的摩擦系數(shù);Fn為兩接觸面的壓力(N)。

可以看出,若防止運(yùn)動(dòng)文胸底圍上移,需適當(dāng)增大文胸下圍與皮膚的靜摩擦力Ff,可以通過(guò)增加底圍寬度,從而增加底圍與皮膚接觸面面積,所以一般運(yùn)動(dòng)文胸底圍寬度比普通文胸更寬,普遍在3～5 cm,普通文胸寬度僅在1～2 cm。通過(guò)改變底圍面料組織結(jié)構(gòu)來(lái)增加摩擦系數(shù)μ,如將底圍與皮膚接觸里層設(shè)計(jì)成凸起的等量等體積的柱狀起絨織物,增大接觸面積的同時(shí)也增加了摩擦系數(shù),見(jiàn)圖4。

圖4 底圍面料

增加接觸面的壓力Fn來(lái)增加摩擦力也是方法之一。雖然運(yùn)動(dòng)文胸對(duì)人體壓力越大,穩(wěn)定性越強(qiáng),但從舒適性角度考慮,服裝壓力超過(guò)一定范圍時(shí)會(huì)造成人體的不適,因此運(yùn)動(dòng)文胸下圍對(duì)人體的壓力需要控制在壓力舒適閾值之內(nèi),所以規(guī)范運(yùn)動(dòng)文胸下圍的尺寸范圍很重要。運(yùn)動(dòng)文胸下圍與皮膚的摩擦系數(shù)越大,穩(wěn)定性越好,但織物與皮膚間的摩擦過(guò)大會(huì)對(duì)皮膚帶來(lái)?yè)p傷,因此運(yùn)動(dòng)文胸下圍面料與皮膚的摩擦系數(shù)也需控制在一定舒適性范圍之內(nèi)。

3 結(jié)語(yǔ)

(1)女性在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,乳房會(huì)隨著人體的運(yùn)動(dòng)程度的不同而產(chǎn)生不同程度的位移,所以女性在運(yùn)動(dòng)時(shí)需要穿著運(yùn)動(dòng)文胸來(lái)保證胸部的穩(wěn)定性,從而減少胸部的傷害。

(2)運(yùn)動(dòng)文胸多采用全罩杯的設(shè)計(jì),為了在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中穩(wěn)定乳房,罩杯部分可以從裁剪線(xiàn)、鋼托和面料上進(jìn)行重點(diǎn)探究和設(shè)計(jì)。

(3)運(yùn)動(dòng)文胸肩帶的主要功能是在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中承載乳房重量,提拉乳房,保持運(yùn)動(dòng)中文胸的穩(wěn)定,通常會(huì)采用X型或Y型的造型設(shè)計(jì)以防止肩帶滑落。為了減少運(yùn)動(dòng)中肩帶對(duì)人體的壓力,運(yùn)動(dòng)文胸肩帶材料一般都比較寬、厚。

(4)由于女性在運(yùn)動(dòng)時(shí),乳房受到強(qiáng)烈加速度的影響,底圍易隨著人體運(yùn)動(dòng)而上滑,所以在運(yùn)動(dòng)文胸底圍的設(shè)計(jì)上,重點(diǎn)在于保證其穩(wěn)定性,可以采用增大面料摩擦系數(shù)、增加底圍壓力等方式。

(5)市面上運(yùn)動(dòng)文胸仍存在一些問(wèn)題,比如運(yùn)動(dòng)時(shí)罩杯易移位[18]、底邊上滑[19]、肩帶壓力過(guò)大等,所以在關(guān)于運(yùn)動(dòng)文胸的設(shè)計(jì)上,需要充分了解女性乳房特點(diǎn)和乳房運(yùn)動(dòng)規(guī)律,結(jié)合人體工效學(xué)和內(nèi)衣設(shè)計(jì)原理,設(shè)計(jì)出滿(mǎn)足合體性要求的運(yùn)動(dòng)文胸。