智能紡織品於戶外運動服飾之設計應用與未來展望

 

刊登日期:2017/8/5
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智慧型紡織品(Smart Materials or Smart Textiles)主要是結合電子感測元件與織品而衍生的應用,藉由通訊系統將蒐集到的訊息進行演算後回饋至介面達到人與環境間的互動。目前智慧型紡織品已被視為紡織技術發展的重要項目之一,國內主要的紡織大廠皆已布局多年,並連結電子相關產業進行開發,其中,工研院材化所也以iSmartweaR智慧感知衣技術協助業者進行產品之場域驗證。

除了智慧型紡織品的開發外,從本質上來解決穿著問題的智能紡織品(Intelligent Textiles)也相當重要,透過改變織造技術過程中的織物結構、新材料應用與織物版型變化等,來解決目標族群所存在的問題,屬於物理輔助性質織品。其重點在於設計前端即深入了解目標族群的需求點,結合人因工程數據、Body Mapping、力學概念、醫理知識、織造技術及使用者情境模擬等,導入相對應的關鍵材料與結構來解決問題點,接著由相關檢測數據及場域驗證來支持智能紡織品的應用成效。

全球運動人口與產值
近年來全球戶外運動風氣逐漸增長,依據美國戶外產業協會(OIA)的調查顯示,積極參與戶外活動的人口(參與率穩定在50%左右,6歲以上戶外人口達到1.4億,人均每年參加戶外活動8次)成為每年貢獻幾千億美元產值的主要驅動來源。根據國際研究調查機構Euromonitor International的報告指出,全球運動服飾產業預估至2018年將達2,191億美元。以產值大小來看,依序為機能性服飾925億美元、平均複合成長率5.6%;Lifewear服飾862億美元、平均複合成長率6.4%;戶外服飾404億美元、平均複合成長率7.3%。總體來說,全球運動服飾產值於2013~2018五年成長率達35.2%,平均年複合成長率為6.2%(相較於全球服裝市場年成長率約3~4%)(圖一)。

圖一、2008~2018年全球運動服飾市場規模
圖一、
2008~2018年全球運動服飾市場規模

智能紡織品於運動領域之應用
在運動風氣迅速發展的同時,各級選手或是業餘玩家為了追求更好的成績與降低身體負擔,對於設備專業度與身上穿戴的機能性配備要求也越來越高,舉凡衣褲、鞋子、襪子等貼身物品對於賽事中的表現影響極大,尤其是在長時間消耗肌肉耐力的情況下使得比賽成績受到大幅影響。因此,根據不同運動環境所發展出來的智能紡織品,便可舒緩肌肉長時間的損耗,提升個人表現及運動效率。

2. 智能紡織品設計與織造
運用織物的前端設計來預先解決目標族群的問題點正是智能紡織品的核心概念。在了解問題點之後,可分成幾個關鍵方式來完成,如紗線材料規格、織物機能性驗證等級、織造機械種類、版型設計、組織面料結構、異材質應用、後加工處理方式與美觀等。

4. 路跑運動
以路跑運動來說,主要的運動傷害都集中在下肢與足部,下肢發生的傷害有髂脛束摩擦症候群(ITBS)(圖四)、髕股關節綜合症(PFPS)(圖五)、半月板磨損、小腿肌群(腓腸肌與比目魚肌)拉傷、阿基里斯腱(Achilles Tendon)撕裂傷等狀況。以日本品牌CW-X®為例,其壓縮褲之設計參考肌肉走向與肌腱位置,運用高張力的雙層布料作為支撐帶,用以耐受肌肉舒張與收縮時的形變力道。國外品牌之設計與特色整理如表一。

表一、國外品牌於路跑運動服飾之設計與特色
表一、國外品牌於路跑運動服飾之設計與特色

5. 自行車運動
自行車運動之特色為長時間坐姿及維持重覆踩轉動作,車架的選擇對於騎乘姿勢來說相當重要,也是影響運動傷害的主因。Giordana吊帶式車褲於大腿與膝蓋處提供適當壓縮力以穩固肌群,在布料內側用假孔洞組織提供導流層,而外層則以Polyester抗UV材質組成,並且搭配增強安全性之高反光條,襯墊則以蘆薈抽出物抗菌親膚材質包覆可加速濕氣排除的彈性物質,用以提供良好的支撐特性(圖八)。吊帶式車褲和一般車褲的差異在於…以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。

作者:鄭敬哲、羅立清 / 工研院材化所
★本文節錄自「工業材料雜誌」368期,更多資料請見下方附檔。


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