功能性服裝設(shè)計(jì)探析

王明增

（際華集團(tuán)股份有限公司，北京 100071）

根據(jù)一些特殊行業(yè)或特殊人群對(duì)服裝功能的需求，服裝的特殊防護(hù)性作用在其設(shè)計(jì)中應(yīng)運(yùn)而生。目前，功能性服裝的設(shè)計(jì)方法主要有采取合理的服裝色彩、采用新型紡織纖維材料、開發(fā)具有傳感功能面料等方面。

1 服裝色彩在功能性服裝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

色彩是服裝設(shè)計(jì)的重要元素之一，科學(xué)合理地運(yùn)用色彩不僅可以提高服裝的審美效果，還能夠增加服裝的藝術(shù)性，以提高服裝的安全性能。綠、黃、藍(lán)、紅四種色彩作為安全色廣泛應(yīng)用于交通、建筑、工礦企業(yè)等[1]，對(duì)周圍不安全因素進(jìn)行提醒或警示，以防止發(fā)生事故。基于這種情況，安全色很自然地被應(yīng)用到服裝設(shè)計(jì)之中，比如，交通警察、消防與環(huán)衛(wèi)工人的熒光黃綠色制服就是最為典型的例子，它能夠在雨霧天、夜間等視覺不良的條件下發(fā)揮很好的警示作用。

2 新型纖維材料在功能性服裝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

各種不同類型纖維材料的開發(fā)不斷涌現(xiàn)，為功能性服裝的設(shè)計(jì)提供了不同的設(shè)計(jì)方向。

2.1 空調(diào)纖維制作調(diào)節(jié)冷暖溫度服裝

1988年，美國太空總署為登月宇航員開發(fā)了一種具有調(diào)節(jié)溫度功能的纖維，即空調(diào)纖維。空調(diào)纖維的主要作用機(jī)理是纖維中的納米微膠囊能夠在受熱與受冷的時(shí)候，通過微膠囊內(nèi)相變物質(zhì)的相變來對(duì)應(yīng)放熱與吸熱，從而達(dá)到調(diào)節(jié)溫度之目的，基體材料初期主要應(yīng)用在腈綸纖維之中。

近年來，隨著纖維紡絲工藝的發(fā)展，具有溫度調(diào)節(jié)功能的粘膠纖維也被相繼開發(fā)出來。實(shí)踐證明，利用空調(diào)纖維制作的溫控服裝對(duì)維持身體體溫平衡具有明顯的效果[2]，一定程度上保障了人們的身體健康。智能調(diào)溫的機(jī)理略有差異，主要有以下3種：

2.1.1 微膠囊復(fù)合紡絲法

這種方法是通過紡絲法將直徑為1μm～100μm的固體微膠囊紡制到纖維里面，機(jī)理是利用相變時(shí)的吸、放熱變化來調(diào)節(jié)服裝溫度。

2.1.2 濕法紡絲

把纖維紡絲材料與相變材料的混合液進(jìn)行紡絲。最為著名與最先實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的是Outjast纖維，這種纖維已經(jīng)在服裝上得到了很好的應(yīng)用。

2.1.3 熔融復(fù)合紡絲法

把纖維聚合材料與相變材料通過熔融紡絲的方式，制造成空調(diào)纖維。近些年來，還興起了使用相變材料直接對(duì)服裝面料表面進(jìn)行涂層處理的方法，從而使得服裝具有溫度調(diào)節(jié)功能，也取得了較好的發(fā)展。

2.2 藥用抗菌纖維制作保健抑菌服裝

利用藥用抗菌纖維制作具有保健功能的服裝。這種產(chǎn)品主要是借助于服裝纖維中的藥用抗菌成分的功效，達(dá)到對(duì)身體的保健性作用，對(duì)細(xì)菌起到抑制作用。藥用抗菌纖維的紡制工藝主要有以下3種：一是直接選用具有藥用抗菌作用的纖維進(jìn)行紡紗、織造服裝面料。二是采用藥用抗菌聚合物與其它纖維聚合物進(jìn)行混合紡絲，這樣紡制成的復(fù)合纖維就具有了藥用抗菌的功效。三是把具有藥用抑菌物質(zhì)與纖維進(jìn)行接枝，從而使得服裝纖維材料具有了藥用抗菌性能。

2.3 變色纖維制作隱匿防護(hù)服裝

利用變色纖維材料制作的服裝主要應(yīng)用在軍服與一些特殊節(jié)目的服裝，當(dāng)然還有為一類人群，比如追求時(shí)尚、彰顯個(gè)性化的年輕人而專門定制的變色服裝。在現(xiàn)實(shí)生活中[3]，應(yīng)用最多的應(yīng)該是光致變色和溫致變色。光致變色作用機(jī)理是利用不同波長(zhǎng)的光對(duì)纖維表面接枝的某些光敏物質(zhì)進(jìn)行刺激，從而使其色彩產(chǎn)生變化，溫致變色則是纖維內(nèi)部的微膠囊結(jié)構(gòu)在受到溫度刺激之后，從而進(jìn)行顏色的轉(zhuǎn)變。光致變色和溫致變色纖維的變色在大多數(shù)情況下是可逆的。比如，東華大學(xué)利用聚丙烯與三甲基螺呃嗪共混紡絲制備的光敏纖維，通過紫外線照射能夠由無色變成藍(lán)色，而去除紫外線照射之后，就會(huì)由藍(lán)色恢復(fù)為無色，其還具有良好的光照耐久性和耐洗性。除特殊變色材料制作的變色纖維以外，人們還模仿變色動(dòng)物的變色機(jī)理，開發(fā)變色纖維。比如，模擬蛾角膜平行排列的圓錐結(jié)構(gòu)，從而設(shè)計(jì)出了超微坑纖維，這種纖維在光照條件下呈現(xiàn)黑色。可見，變色纖維材料在服裝設(shè)計(jì)中的合理應(yīng)用，不僅豐富了服裝的色彩，也給服裝的功能性設(shè)計(jì)提供了一個(gè)重要的發(fā)展方向。相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，新型功能纖維材料必定會(huì)不斷面世[4]，如形狀記憶纖維材料、耐撞擊纖維材料等，一定會(huì)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

3 傳感技術(shù)在功能性服裝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

傳感技術(shù)在服裝中的運(yùn)用主要體現(xiàn)在傳感技術(shù)對(duì)身體內(nèi)部情況以及外界環(huán)境信息進(jìn)行收集，并自動(dòng)轉(zhuǎn)化為能夠進(jìn)行評(píng)價(jià)的數(shù)字信號(hào)。傳感技術(shù)收集信息的途徑復(fù)雜多樣，如震動(dòng)、光學(xué)、電流、受力等均可作為信息收集途徑[5]。

3.1 定位服裝

定位服裝的設(shè)計(jì)方式主要有以下幾種：一是把感應(yīng)纖維制作成服裝面料，賦予服裝定位功能，但在制作過程中由于感應(yīng)纖維面料會(huì)受到裁剪等因素的限制，容易受到損壞；二是在服裝中植入傳感設(shè)備。如GPS芯片、NFC芯片或IBeacon芯片等，從而使得服裝具備定位功能；三是在使用感應(yīng)纖維紡制的面料里面置入定位傳感芯片。目前，我國在智能定位服裝研究方面，主要是江南大學(xué)的沈雷與東華大學(xué)的許武軍。前者的課題小組選擇了低功耗藍(lán)牙的IBeacon元件，將其作為傳感定位核心，設(shè)計(jì)出了近場(chǎng)定位兒童服裝，在無障礙物與有障礙物的測(cè)試中均取得了較好的定位效果。許武軍的課題小組則是把GPS定位芯片與氣壓高度測(cè)量?jī)x一并植入到消防服之中，這樣大大提高了定位以及對(duì)所處環(huán)境的檢測(cè)的準(zhǔn)確性。相信未來傳感技術(shù)在定位服裝中的廣泛應(yīng)用，必然是功能性服裝發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)與熱點(diǎn)。

3.2 健康監(jiān)測(cè)服裝

健康監(jiān)測(cè)服裝，顧名思義，就是在服裝中植入一些具有對(duì)身體健康指標(biāo)進(jìn)行收集功能的監(jiān)測(cè)傳感裝置，經(jīng)過匯總后進(jìn)行評(píng)價(jià)，得出結(jié)論。比如INFINEON公司就根據(jù)服裝內(nèi)外溫度差產(chǎn)生的電能強(qiáng)弱，從而對(duì)身體各部位的體溫進(jìn)行跟蹤、監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)。生命襯衫公司則是在服裝的不同位置，如腹部、腋下等位置置入了微型傳感設(shè)備，對(duì)相應(yīng)部位生命特征指標(biāo)進(jìn)行搜集和監(jiān)測(cè)。還有一些健康監(jiān)測(cè)服裝則是通過功能纖維材料，如在不同溫度條件下，能夠顯示不同顏色的功能纖維織造而成的服裝，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)穿著者不同部位體溫的檢測(cè)，而且大部分溫致纖維變色都是可逆的，這樣也就提高了服裝的實(shí)用性能。另外，還有一些傳感技術(shù)被廣泛應(yīng)用到監(jiān)測(cè)類服裝中的典型實(shí)例，比如梁超自主開發(fā)設(shè)計(jì)的嬰兒尿濕報(bào)警器，孟秀麗開發(fā)的太陽能智能測(cè)壓服等。

4 結(jié)語

功能性服裝設(shè)計(jì)的興起，來源于人類對(duì)新型纖維材料革新與傳感新型技術(shù)的開發(fā)，再配以傳統(tǒng)服裝的色彩及款式設(shè)計(jì)，使功能性服裝在滿足服用性能的同時(shí)，兼具一定的功能需求。因此，作為一名優(yōu)秀的服裝設(shè)計(jì)師，應(yīng)潛心研究現(xiàn)代相關(guān)科技成果與傳統(tǒng)服裝工藝設(shè)計(jì)的有機(jī)結(jié)合，不斷為我國研發(fā)擁有自主產(chǎn)權(quán)的功能性服裝。