騎行褲壓力舒適性研究進展

李 聰，王燕珍，趙華峰

(上海工程技術大學 服裝學院，上海 201620)

第13屆亞洲運動用品與時尚展首席執行官Klaus Dittrich指出，中國的戶外運動行業有巨大潛力，2022年的冬奧會，將進一步帶動中國乃至亞洲運動產業的發展[1]。到2025年，中國體育產業的產值要達到5萬億元的目標，這預示著未來幾年體育產業將迎來井噴式的發展[2]。騎行服作為運動服裝的重要組成部分，有著廣闊的市場。現今，人們開始逐步意識到健康的重要性，開始通過在健身房運動、晨跑、游泳以及休閑騎行來達到鍛煉的目的，為運動設備的研究和生產提供了有利條件[3-4]。近年來，中國戶外運動產業取得了快速增長，全國戶外運動愛好者已達1.3億，戶外用品市場規模已達180億元[5-6]。中國是騎行類服裝的銷售大國，而國內相關企業只是局限于騎行褲的加工生產、外國品牌的引入，核心專利引進等[7-8]。騎行褲一般比較貼身，并且襠下帶有一塊褲墊，其主要作用是減震，擴散臀部的壓力，減少會陰的壓迫感[9-10]。服裝壓力舒適性是評價服裝整體舒適性的一個重要指標[11]，是由服裝對人體壓力的大小以及對應人體部位的敏感程度決定的[12]。本文通過對已有騎行褲壓力方面的研究進行歸納和總結，尋找研究的不足，針對相應問題提出解決辦法和設想，并對后續的研究提供參考。

1 服裝壓力的研究

服裝舒適性是人體工效學研究的主要內容之一，而壓力舒適性又是服裝整體舒適性的重要研究內容。歐美、日本、韓國對服裝壓力舒適性的研究較早，對彈力襪、內衣、運動服等各類緊身服裝壓力舒適性是當今服裝研究的重要內容之一。

Edwin等[13]通過對騎行服裝的優化設計，在一個循環服裝上映射了53個測量點，在這2個測量點上測量了靜態和動態條件下的服裝壓力。

Demon等[14]指出舒適服裝壓力的范圍為1.96～3.92 kPa，當服裝壓力超過3.92 kPa時會令人感到不舒服，其程度因人和身體的部位而異。通過4款文胸6個部位的壓力測試,找出8個感覺欠佳的部位,得到了壓力舒適性的整體分布。

賈瑤等[15]在對B體型女子騎行褲的結構研究中，通過大量的人體測量對騎行褲進行舒適性的主客觀實驗研究，發現臀部壓力最大，腹部次之，前腰部的壓力大于后腰部。

張同會等[16]在對3款女騎行褲壓力進行研究時發現，人體下肢各部位在騎行周期中的壓力值變化規律基本一致,并且當右踏板處于0～45°位置時,壓力值最大,腰臀部、大腿部以及小腿部的壓力變化趨勢比腳踝處顯著。在男士騎行褲的結構設計研究中將騎行動作分解成6個基本騎行動作。

20世紀八九十年代對騎行褲壓力的研究主要是對靜態或動態壓力的單一測試，近十幾年來主要是客觀壓力的測試和主觀壓力結合的壓迫感研究。隨著虛擬技術和測試技術的進步，騎行褲壓力的研究可能向著舒適性內在產生機制、內在影響因素、生物力學模擬的方向發展，并將納入完整的舒適性影響因素研究。通過結合人體的生理特征、心理特征進行更深層次的研究，并找出服裝壓力對騎行類服裝以及緊身類運動服裝在運動過程中的生理、心理上的變化，分析心理和生理上的一些主要指標，并結合心理和生理指標的最佳狀態，找出最佳的服裝壓力值。同時，測量手段和測量技術有待提高，特別是在動態狀態下的壓力測試技術還不完善，需要在測量方法改進的同時升級測量設備。此外，還可以對騎行褲的壓力值與騎行疲勞之間進行研究，找出有助于騎行活動的壓力閾值。

2 騎行褲氣墊的研究

騎行褲氣墊是騎行褲的核心部件之一。氣墊與人體的接觸面積比較大，在臀部部位的壓力特別大，過大的持久壓力會導致肌肉酸痛甚至肌肉損傷，對其壓力的研究也比較重要。

騎行時的主要壓力集中在襠下，內層的氣墊很大程度上緩解了人體與車坐墊之間的壓力，另外騎行褲氣墊也需要符合人體功效學，具有舒適吸汗，透氣，快速干燥的特性，在騎行者長期騎行的過程中，具有良好的抗壓和抗摩擦作用[17]。

姚瑞祥等[18]通過對運動短褲、硅膠護墊騎行褲、海綿護墊騎行褲、沒有護墊騎行褲在低速度和高速度情況下進行模擬騎行的肌電測試，發現氣墊材質，氣墊有無對肌電信號的大小沒有影響。

Schwarzer等[19]選擇厚麂皮壓力墊、薄麂皮壓力墊和不使用壓力墊3種騎行褲，由9名男性試穿人員進行座椅壓力測試，結果表明，厚麂皮壓力墊騎行褲壓力最小，其次是薄麂皮壓力墊，無麂皮壓力較大。說明麂皮壓力墊設計影響了騎行褲的壓力舒適性。

從上述研究可以看出，目前國內外對氣墊的研究比較少，大多停留在壓力的測試階段，對騎行褲壓力氣墊研究還不夠深入，未見對氣墊材料改進、氣墊結構和形狀方面的研究。未來可以通過優化氣墊形狀、厚度、材料等解決騎行褲在壓力、透濕透氣性、抗靜電性能方面的問題。

3 騎行褲面料與壓力的研究

面料性能是影響服裝壓力舒適性的重要原因之一，主要由織物的摩擦因數、應力松弛、彈性模量等力學性能決定。面料性能與人體所受壓力大小的關系為[20]：

(1)

式中：T為織物的拉伸力；N,R為人體部位的曲率半徑，m；H為水平方向；V為垂直方向；P為服裝壓力，N。

當面料摩擦力較大、彈性較差時，人體的運動會引起皮膚的拉伸，面料的滑移性能較差會導致服裝壓力過大，出現壓迫不舒適感。

由芳等[21-22]通過對面料彈性模量與服裝壓感的相關研究，以服裝的寬量作為服裝合體程度的指標，以服裝面料彈性模量作為彈性性能的指標，二者可以較好地預測服裝的穿著壓感。岳文俠[23]通過對一定伸長率下面料的拉伸力和服裝壓進行相關性檢驗，發現二者有顯著的正相關關系。

楊娟等[24]通過對騎行褲騎行過程中重要部位的受力分析，獲得了騎行過程中皮膚表面變化量最大的詳細數據，通過對重要部位的針織面料結構設計進行優化，達到對騎行褲總體性能的優化設計。

劉需等[25]、李秀青等[26]、李坤等[27]針對騎行服的材料、色彩、面料、服裝款式結構和服裝工藝等方面進行了分析，運用服裝工效學主觀和客觀的評價方法,設計了面料和款式結構的性能測試方案。

上述主要是針對緊身類的服裝壓力與面料性能的關系進行的分析，而對騎行運動中騎行褲壓力的研究較少，對騎行褲面料與騎行褲壓力的研究還不夠深入。今后可以針對在不同面料(材質、面料厚度、寬松度)騎行褲的壓力進行實驗研究，尋找各個因素對服裝壓力相關影響，進而對騎行褲進行優化設計。

4 結束語

當前關于騎行褲壓力舒適性的研究比較少，而相關的壓力研究也主要集中在靜態狀態下的單一壓力測試，不能充分的體現騎行褲在騎行過程中的實際壓力變化。同時，氣墊作為騎行褲的核心部分，這部分研究有較大的價值，國內外相關的研究較少且不夠深入。騎行褲面料壓力舒適性的研究主要集中在對現有騎行褲面料的單一性實驗，對不同材質、結構、厚度的面料對騎行褲壓力的影響鮮有深入研究。建議研究者對有、無氣墊及氣墊厚度對騎行褲在騎行過程中的壓力進行研究，分析氣墊結構和材料對騎行褲壓力的影響，可通過對材料、組成成分、服裝的寬松度不同的騎行褲進行壓力測試，探究面料性能對騎行褲的壓力影響，以探尋有利于騎行的最適服裝壓力。