基于效果评价的针织孕妇托腹带工艺设计

沙 莎， 曹瑞琦， 贾 文， 马丕波， 张 韬， 高于钦， 魏宛彤， 耿安琪， 袁小红

(1. 武汉纺织大学 服装学院， 湖北 武汉 430073； 2. 闽江学院 纺织服装福建省高校工程研究中心， 福建 福州 350108； 3. 武汉纺织大学 省部共建纺织新材料与先进加工技术国家重点实验室， 湖北 武汉 430200； 4. 武汉纺织服装数字化工程技术研究中心， 湖北 武汉 430073； 5. 江南大学 针织技术教育部工程研究中心， 江苏 无锡 214122)

随着国家三胎政策落地实施，孕妇装市场再次迎来新的发展机遇。孕妇群体的观念发生了巨大改变[1]，在孕期会更加注重自身的健康、舒适与胎儿的发育。随着孕周数增加，腹部维度与自身体重快速增长，孕妇出现腹部前挺、肩部后拉的情况，易出现妊娠期腰背疼痛的健康问题[2]，而穿着托腹型孕妇装是一种既方便又安全的缓解孕期腰背痛的方法。

通过查询相关领域文献可知，近年来孕妇装逐渐受到重视，人们不再将孕妇装等同于宽大的衣服，而是从孕妇装的版型、面料、功能上进行全新的设计[3]。Yu等[4]对市面上8款托腹裤进行实验分析，结果显示面料为棉质或弹性纤维的孕妇裤，整体柔软合身更加适合穿着。牛思佳等[5]设计出外层覆盖防辐射银纤维的孕妇装，将可调节扣和编织绳与宽肩带托腹背心结合，可有效缓解腰部不适。唐雨洁等[6]对孕妇毛衫的组织花型进行装饰性设计，将不同的移圈组织根据具体需求进行分析运用。郑晶晶等[7]利用三维动作捕捉仪测试了几种常见款式的孕妇托腹裤，选取效果较好的款式进行变化设计，运用魔术贴实现一衣多穿，提高了裤子的穿着利用率。但以上研究均只是单独研究功能或者设计孕妇装样式，并没有将功能性与装饰性结合。

本文对孕妇装重点部位的组织结构进行详细研究并合理运用，充分发挥针织服装的优势，在满足功能性的同时兼顾舒适与美观。下腹部运用空气层集圈与加强筋复合结构，加强腹部包裹与托举性；上腹部使用双层平针与集圈复合结构并加入衬纬，形成三明治式的夹层复合结构，具有良好的吸湿透气性。孕妇分别穿着市面上常见托腹装以及本文设计的针织托腹带，利用三维动作捕捉仪进行下肢运动监测并得出数据，以孕妇运动时的最大髋关节角度作为检测标准，通过单因素方差分析法得到有效数据，并结合孕妇的主观评价，考察针织托腹孕妇装的托腹效果。

1 孕妇身心变化及着装需求

孕期是女性生命中最为特殊的时期，这一时期的女性身心都会发生巨大改变。随着孕期增加、胎儿发育，会造成孕妇不同程度的不适情况，而功能性孕妇装是缓解孕期不适的有效方法之一。

1.1 孕妇身心变化特点

妊娠早期孕妇体形变化较小，进入中后期体形会随胎儿的生长发生改变。其中腹部质量的增加会导致孕妇身体重心不稳，为保持身体平衡易形成弓形体态，产生不良站姿；或者胎儿过大导致子宫位移、重量压迫神经等问题，都会引发孕妇妊娠期腰背疼痛。这些问题在孕妇中普遍存在，严重时甚至影响日常生活和工作。

同时，妊娠期荷尔蒙的变化和身体上的不适也会对孕妇心理造成很大影响，孕妇需在接受身体变化的同时对身份转变进行心理建设，所产生的不良情绪会影响胎儿与孕妇的健康发展。由此可见，孕妇的心理健康应当与身体健康同样受到重视。

1.2 孕妇着装对策

本文在合理运用针织工艺的基础上，将孕妇生理及心理需求结合进行功能性款式设计。经比较，服装造型选取H型较为合适，在视觉上整体性较强，可弱化腹部形态，且舒适性高；并设计了加强托腹效果的U型背心结构，背心整体使用复合组织加强腹部托举性，通过加宽肩带分散腹部重量所带来的压力；其他部位根据需要使用透气性较强的组织，以适应孕妇喜凉怕热的生理特性。

孕妇怀孕后的体形变化会对女性心理造成一定影响，因而孕妇装在满足生理需求的基础上可适当加入流行元素，并通过组织结构的设计形成外观不同的花色，以调节孕妇心情，保持心情舒畅，为胎儿创造良好的生长环境。

2 组织结构运用

2.1 组织结构分类

为满足孕妇需要，针对不同部位的功能差异，充分发挥组织结构的应用特点，将针织孕妇带设计为加强型、稳定型、装饰型3种结构。

本文使用纯棉纱进行编织，纱线线密度为18 tex， 捻度为69捻/(10 cm)。

2.1.1 加强型组织结构设计

作为托腹型孕妇带，对腹部的托举和支撑作用是至关重要的。空气层集圈和加强筋结构运用在孕妇带的下腹部位置，其中空气层集圈的主要功能是增强该部位的稳定性。在空气层集圈的基础上，通过局部编织的手法对前针床进行编织，使其表面得到具有空隙的立体条带[8]，在条带的空隙中加入高强度涤纶绳，在不影响舒适性的情况下增加强度和弹力恢复性，进一步提高腹部托举效果，起到稳固和支撑作用。

2.1.2 稳定型组织结构设计

孕妇带的上腹部组织需要起到稳定的作用，从而达到360°托腹的效果，所以采用三明治式夹层复合组织[9]。内层选用舒适亲肤、吸湿透气性好的天然纤维纱线，外层选择耐磨且稳定性高的纱线，并将具有良好弹性功能的纱线以衬纬的方式织入，以此增加腹部的支撑性和回弹性。

2.1.3 装饰型组织结构设计

考虑到孕妇妊娠期心理变化，通过组织结构花型设计，提高服装的美观性，满足孕妇追求时尚的心理需求。孕妇带肩带以及腋下固定带可减少腹部压力，转移重量。运用移圈组织编织出带有镂空的部位应用在背部和腋下等易出汗位置，有助于提高织物透气性，调节孕妇体表温度。

2.2 组织结构的工艺实现

2.2.1 空气层与加强筋复合结构

图1示出空气层与加强筋复合结构编织图。加强筋组织以平针组织为基础对1～4横列进行编织，第5横列运用局部编织的方法得到中间空隙，穿入高强度涤纶绳的立体条带，6～10横列继续编织平针组织。空气层集圈组织在前5横列编织，第6横列进行集圈，将空气层组织相连接，之后每隔5列进行集圈，增加织物厚度。图2示出空气层与加强筋复合结构编织实物图。

图1 空气层与加强筋复合结构编织图Fig.1 Knitting graphs of air layer and reinforcement composite structure. (a) Reinforcement tissue;(b) Air layer tuck loop

图2 空气层与加强筋复合结构实物照片Fig.2 Object pictures of air layer and reinforcement composite structure

2.2.2 三明治式夹层复合结构

图3示出三明治式夹层复合结构。在以平针为基础的组织中，每隔3列进行1次集圈将双层平针连接，并在集圈横列通过衬纬的方式将弹性较好的纱线穿入集圈中间，加强织物回弹性。图4示出三明治式夹层复合结构的实物图。

图3 三明治式夹层复合结构编织图Fig.3 Knitting graphs of sandwich interlayer composite structure

图4 三明治式夹层复合结构实物图Fig.4 Object pictures of sandwich interlayer composite structure

2.2.3 移圈与正反针复合组织

移圈与正反针复合组织单位花型的编织工艺为：1)编织完正反面筒状线圈后，首先编织翻针编织图(见图5)中第1行正反面的线圈，然后翻回到前下针床，同时将需要左移的线圈从前下针床翻至后上针床；2)进行图5中第1行的左移圈动作，从起始针位开始，将后针床向左摇床1针位，后上针床线圈翻回至前下针床，完成左移1圈的编织，前下针床移圈位置出现1个孔洞以及1个重叠目；3)编织图5中第2行的正反针线圈，将编织反针的线圈从前下针床翻至后上针床进行编织，编织时将上一行移圈产生的孔洞进行挂目，避免脱圈，编织完成后翻回前下针床，同时将第2行参与移针的4个线圈一起翻至后上针床；4)优先进行左摇床1针位后翻回前下针床完成左移圈动作，向右摇床2针位，相对于起始针位右移1 针位，完成右移圈动作[6]。图6为移圈与正反针复合组织实物图。

图5 翻针编织图Fig.5 Knitting graphs of turning needle

图6 移圈与正反针复合组织实物照片Fig.6 Object pictures of composite tissue of loop transfer and direct-reverse needle

3 实验部分

本文运用Vicon三维动作捕捉仪得到实验数据并进行对比分析。将孕妇在运动时髋关节角度的变化情况作为参考基础，运用单因素方差分析法进行显著性检验，结合主观评价验证其托腹效果。

3.1 实验基本情况

根据调查及查询相关资料可知，最适合孕妇的运动是散步、伸展运动、上下楼梯及快走[7]。本文实验根据运动强度的大小选取散步、上下楼梯和腿部前后拉伸、左右拉伸4个动作作为实验对比。选择孕期为24周(6个月)、28周(7个月)、32周(8个月)的孕妇各1位作为实验对象，3名孕妇基本信息如表1所示。

表1 孕妇基本信息Tab.1 Basic information of pregnant women

选取市场上比较常见的2种孕妇装，分别为无托腹效果的单层机织孕妇裤(款式1)以及双层罗纹针织孕妇裤(款式2)，实物展示如图7所示。将其与本文设计的局部双层针织托腹带(款式3)进行比较，样品基本信息如表2所示。

图7 孕妇裤实物图Fig.7 Maternity pants physical picture.

表2 孕妇装实验样品Tab.2 Pregnant women's clothing test sample

被试者分别穿着不同款式的孕妇装，对处在静态和动态2种状态下的感受进行打分。从整体舒适感和托腹感2个方面进行评价。整体舒适感包括腹部包裹强度与松紧度、是否掉裆或卡裆、透气性以及服装整体弹性多个方面，主观评价如表3所示。打分标准采用主观评价中常见的心理学标尺。在整体舒适感的评价中，分数及对应的主观感受：“-2”表示非常不适，不能接受；“0”表示没有感觉；“2”表示感到非常舒适；在“-2～2”范围内表示穿着舒适感逐渐升高。在托腹感的评价中，分数及对应的主观感受：“0”表示没有任何感觉，“3”表示有强烈托腹感，在“0～3”范围内表示托腹感逐步提升。最后将静态与动态分数相加作为整体穿着的主观感受分数。

表3 动态和静态下主观评价表Tab.3 Dynamic and static scoring criteria

3.2 托腹效果客观实验评价

利用三维动作捕捉仪中的光学捕捉系统进行托腹效果实验。光学捕捉系统是对人体不同部位进行标记，在一定的范围内悬挂可捕捉标记信息的摄像机进行数据捕捉记录，并配有专业计算机系统将数据输出编辑并进行分析[10]。

在被试者下身关节部位粘贴捕捉反光条，分别穿着3款孕妇装做如图8所示的相应动作。根据运动强度从小到大安排动作顺序，通过三维动作捕捉仪捕捉反光运动条带的运动轨迹，进行动态模型采集并收集相关数据。

图8 4组实验动作Fig.8 Four experimental actions. (a) Walking;(b) Front and back stretching; (c) Left and right stretching; (d) Going up and down stairs

3.3 实验结果分析

3.3.1 主观评价分析

无论是静态或动态，3名孕妇给出的综合舒适度评分的平均值如表4所示。根据被试者的描述：穿着款式1腹部感受较紧绷，裤腿易上滑，面料不透气；穿着款式2需要考虑到腹围的大小，若在同孕期中的腹围较小，腰线较低就易下滑，同时臀部较紧绷；款式3面料透气有弹性，腹部包裹处可调节，所以包裹性较强，有强烈的的托腹感，但裤腿易上滑。

表4 各款式动静态穿着主观评分Tab.4 Subjective rating for each style of dynamic and static wear

3.3.2 三维动作捕捉仪实验分析

通过三维动作捕捉系统所生成的人体运动模型，测出不同周数的孕妇在做4种动作时的最大髋关节角度。髋关节的角度为躯干与股骨的夹角，由于不同被试者动作与速度存在差异，采用最大髋关节角度可避免无效数据的影响。

将孕妇穿着针织托腹带(款式3)做4组动作时的髋关节角度做单因素方差分析，结果如表5所示。可看出，不同周数的孕妇只有在做前后拉伸动作时，相应的显著性小于0.05，其余3组动作显著性都大于0.05。说明3名孕妇的身体状态在做前后拉伸运动时对髋关节角度有影响，相反其他动作对角度影响不大。

表5 4组动作对髋关节角度影响的显著性检验Tab.5 Significance test of influence of four groups of movemrnts on hip joint angle

3名孕妇做前后拉伸动作时形成的最大髋关节角度如表6所示。可以明显看出：随着怀孕周数的增加，腹部围度也不断增加，所以孕周数较小的孕妇在相同条件下做动作时，形成的髋关节角度小于孕周数较大的孕妇；并且可判断出在穿着本文设计的针织托腹带时，相比穿着其他2款孕妇装，3名孕妇髋关节角度较小，表明本文设计的针织托腹带对于孕妇的托腹效果较好。

表6 穿着不同托腹带做前后拉伸动作时的 髋关节角度Tab.6 Hip joint angle when doing left and right stretching action in different belly supporting clothes (°)

表7示出孕妇穿着不同款式孕妇装做4组动作的最大髋关节角度。可知，在做上下楼梯动作时，穿着3种款式的孕妇的髋关节角度大致相似，说明托腹带不能起到缩小髋关节角度的作用，且不能提升做该动作时的舒适性。究其原因，上下楼梯本身需要下半身的整体运用，活动量较大，所以髋关节角度变化不明显。在做其余3组动作时，3名孕妇穿着市面上2种孕妇装(款式1和2)，其最大髋关节角度较大；而穿着本文所设计托腹带时，3名孕妇的最大髋关节角度都明显减小，说明是托腹带的三明治式夹层复合结构起到了作用。

表7 穿着不同托腹带做4组动作时的最大髋关节角度Tab.7 Maximum hip joint angle when doing four sets of movements in different belly supporting clothes (°)

3.3.3 实验结果

综合上述实验结果可得出，本文设计的托腹带(款式3)整体舒适性较高，面料有弹性，腹部也有较强的包裹性，可很好地将腹部托起，而市面上的2款孕妇装的托腹效果都不太明显，不能减轻运动时腹部对其他部位产生的阻力；且3名孕妇做4组动作时，本文设计的托腹带都有效减小了运动时的髋关节角度，缓解了怀孕中因为运动而产生的不适感。

4 结束语

本文设计的托腹带采用柔软且有弹性的针织面料，其围度可随着腹围的增加而增加，不会给腹部添加额外压力，并且利用针织结构的多变性，设计了夹层复合结构起到了良好的托腹作用，减小了最大髋关节角度，使孕妇在做日常动作时感到舒适。

由于每个人孕期情况不同，导致有些孕妇装尺寸大小不合适，从而产生穿着状态时的不适感。在设计孕妇托腹带时，添加可调节的U型背心结构，可自行选择适合自己的尺寸，使孕妇托腹带尺寸的设计更具有多样性。

同时，由于实验条件的限制，本文研究存在不足之处：不同孕妇的体型不同，所做的动作幅度随机性较大，髋关节角度会受到这些因素的影响，若深入研究应该确定好不变量，才能对变量做进一步了解；本文实验只找到了3名不同孕周数的孕妇，实验样本较少，可能并没有起到代表性的作用，所以后续可针对更多不同状态的孕妇来进行实验。随着科技越来越发达，针对更多种类的孕妇装深入研究，探索更多托腹带的影响因素，使孕妇装的设计更加完善。