Nghiên cứu mối quan hệ giữa độ giãn của vải và tính tiện nghi của trang phục

Đề tài có sử dụng hai nhóm mẫu vải để nghiên cứu một nhóm có độ co giãn thấp phù hợp cho các loại quần áo thời trang, nhóm thứ hai là vải có độ co giãn cao phù hợp cho sử dụng may các sả

trang phục

Tác giả luận văn: Đào Thị Anh Thư

Khóa: 2008-2010

Người hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Thúy Ngọc

A) Lý do lựa chọn đề tài:

Trang phục quần áo bó sát là loại trang phục đẹp và được ưu thích sử dụng

từ khá lâu nhưng phải cho tới khi có sự ra đời vải co giãn nó mới được sử dụng rộng rãi Vải co giãn cho phép người ta có thể may quần áo ôm sát theo cơ thể mà

vẫn vận động được thoải mái Đề tài “Nghiên cứu mối quan hệ giữa độ giãn của vải và tính tiện nghi của trang phục” nhằm tìm ra mối quan hệ giữa độ giãn của vải

và áp lực tiện nghi của trang phục để tìm ra giá trị áp lực mà cơ thể vẫn cảm thấy thoải mái khi ở trạng thái vận động

B) Mục đích nghiên cứu, đối tượng, phạm vi nghiên cứu của luận văn:

Mục đích nghiên cứu: Nghiên cứu mối quan hệ giữa độ giãn của vải và áp

lực tiện nghi của trang phục để từ đó đưa ra mức áp lực phù hợp với cơ thể khi cơ thể ở trạng thái vận động

Đối tượng: Là các loại vải co giãn đươc sử dụng để may các trang phục

quần áo co giãn

Phạm vi nghiên cứu: Hai nhóm vải dệt kim có độ co giãn khác nhau cùng

cho trải qua các chu kỳ chịu lực như nhau, sau đó ta so sánh độ giãn của các mẫu

và đưa ra nhận xét về mức áp lực phù hợp

C) Nội dung của đề tài: Gồm 3 chương

Chương 1 Tìm hiểu khái quát về tính tiện nghi của trang phục, các yếu tố ảnh hưởng tới tính tiện nghi trang phục Sau đó tác giả tìm hiểu khái quát về đặc điểm cấu tạo cơ thể người và các kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học về áp

Chương 2 Lựa chọn vật liệu và đưa ra các phương pháp thí nghiệm, nêu lên cách tiến hành thí nghiệm và các công thức xử lý số liệu thu được

Chương 3 Xử lý các kết quả thí nghiệm đã thu được từ thí nghiệm và thực nghiệm từ đây đưa ra đánh giá nhận xét về vật liệu đã lựa chọn và đưa ra hướng dẫn thiết kế

D) Phương pháp nghiên cứu:

Để đạt được mục đích nghiên cứu chúng tôi sử dụng một số phương pháp nghiên cứu sau:

- Tiến hành lựa chọn vật liệu và thí nghiệm theo các tiêu chuẩn kỹ thuật

- Kết hợp kết quả thí nghiệm và các kết quả nghiên cứu trước đó để đưa ra nhận xét so sánh

E) Kết luận:

Cùng với sự phát triển của xã hội con người ngày càng đưa ra những đòi hỏi cao về nhu cầu ăn mặc Một trong các yêu cầu lớn của trang phục hiện đại là tính tiện nghi của trang phục Nghiên cứu đặc tính co giãn của vải dệt kim có lõi đàn hồi Spandex và từ đó tìm hiểu mức áp lực mà ở độ giãn nhất định của quần áo vẫn cho người sử dụng cảm thấy thoải mái khi mặc quần áo là mục đích của đề tài

Hà Nội, ngày 10 tháng 6 năm 2011

Người hướng dẫn Người tóm tắt

LỜI CAM ĐOAN

Tác giả xin cam đoan luận văn được thực hiện dưới sự hướng dẫn của tiến

sỹ Nguyễn Thị Thúy Ngọc Kết quả nghiên cứu được thực hiện tại phòng thí nghiệm Vật Liệu Dệt May – Khoa Công nghệ Dệt may và Thời trang Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội

Tác giả xin hoàn toàn chịu trách nhiệm với nội dung luận văn không có sự sao chép từ các luận văn khác về những nội dung, hình ảnh cũng như các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn

Người thực hiện

Đào Thị Anh Thư

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Tiến Sỹ Nguyễn Thị Thúy Ngọc, người tận tâm hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện đề tài này

Em xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô trong Khoa Công nghệ Dệt May & Thời trang đã giảng dạy và truyền đạt những kiến thức mới và sâu về chuyên môn và giúp đỡ em trong quá trình em học tập và nghiên cứu

Em xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô trong công tác tại Viện Đào tạo Sau đại học trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi, hướng dẫn cho em học tập nghiên cứu và làm luận văn

Em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, người thân và bạn bè những người đã tạo điều kiện, giúp đỡ em cho hoàn thành tốt khóa học này

Trong quá trình thực hiện luận văn, em đã không ngừng học hỏi trau dồi kiến thức, tích cực thu thập tài liệu, tổng hợp các kiến thức cả lý thuyết và thực hành Tuy nhiên trong một khoảng thời gian ngắn và bản thân còn có nhiều hạn chế trong quá trình nghiên cứu, em rất mong được sự góp ý của các thầy cô giáo

và các bạn

mà nó còn phục vụ theo tùy từng mục đích sử dụng riêng như trong lĩnh vực thể thao, lĩnh vực hoạt đông nghệ thuật… hay quần áo không chỉ để là đẹp mà còn thể hiện cái tôi, phong cách, cá tính của người mặc

Xuất hiện vào những năm 50,60 của thế kỷ trước vải đàn hồi Spandex đã sớm thể hiện những ưu điểm vượt trội của mình, nó sớm được ưa thích và sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực may mặc Ta có thể gặp một số sản phẩm may như quần áo lót các loại, quần áo thời trang các loại, các sản phẩm quần áo mà cần có khả năng co giãn, quần áo thể thao Trong các loại quần áo trên thì quần áo thể thao là loại quần áo cần độ co giãn cao nhất vì nó thường ôm sát lấy cơ thể Một

số loại trang phục thể thao mà ta thường gặp như quần áo bơi, quần áo cho các vận động viên thể dục dụng cụ… Khi sử dụng các loại trang phục thể thao người dùng thường ở trạng thái vận động mạnh vì thế quần áo luôn bị co giãn lớn nhưng lại vẫn đòi hỏi cảm giác thoải mái, tự nhiên để đảm bảo các hoạt động thể thao được diễn ra bình thường Vì vậy quần áo bó sát sử dụng cho sản phẩm này không chỉ đòi hỏi co giãn cao mà nó còn yêu cầu là ở trạng thái co giãn quần

áo vẫn tạo cho người mặc cảm giác thoải mái Tuy nhiên khi ở trạng thái kéo giãn quần áo lại gây ra một áp lực lên cơ thể người mặc và áp lực này càng lớn

dụng lên cơ thể để từ đó đưa ra các chỉ dẫn thiết kế Đề tài có sử dụng hai nhóm mẫu vải để nghiên cứu một nhóm có độ co giãn thấp phù hợp cho các loại quần

áo thời trang, nhóm thứ hai là vải có độ co giãn cao phù hợp cho sử dụng may các sản phẩm quần áo thể thao Việc nghiên cứu này có ý nghĩa thực tiễn cao vì thị trường dệt may trong nước đang phát triển và nhận định là sẽ còn phát triển mạnh trong tương lai Trong khi người tiêu dùng trong nước đang có xu hướng tiêu dùng hàng Việt Vì thế việc nghiên cứu về áp lực của vải co giãn và từ đó đưa ra chỉ dẫn thiết kế sẽ có những đóng góp đáng kể cho ngành dệt may

Chương 1 Nghiên cứu tổng quan

1.1.Tổng quan về tính tiện nghi của trang phục

Tiện nghi hay còn được gọi là cảm giác thoải mái của trang phục là một khái niệm xuất hiện vào những năm 1945-1950 Vào thời kỳ này các quan điểm

về tính tiện nghi của quần áo còn chưa rõ dàng, việc xác định các yếu tố ảnh hưởng tới tính tiện nghi còn mơ hồ Có nhiều cuộc tranh luận về tính tiện nghi của trang phục diễn ra và để trả lời cho câu hỏi này các nhà khoa học đã bắt đầu tiến hành nhiều cuộc thì nghiệm để xác định tính tiện nghi của trang phục Thời

kỳ này các quan điểm về vấn đề nhiệt và sự cân bằng nhiệt vẫn là vấn đề chính được các nhà khoa học tập trung nghiêm cứu Một số nhà khoa học thì lại cho rằng đó là mối quan hệ giữa yếu tố nhiệt và độ ẩm[16] Tuy nhiên các nhà khoa học lại đặt ra vấn đề có những người mà cơ thể họ rất dễ thích nghi với sự thay đổi của nhiệt độ và với họ thì nhiệt độ có đóng vai trò cho sự thoải mái của trang phục không Nhưng các nhà khoa học đều thống nhất là về cơ bản thì mọi người đều có những phản ứng nhất định với mỗi sự thay đổi nhiệt độ hay độ ẩm và đây

là điều kiện cơ bản cho sự thoải mái của trang phục Giai đoạn nghiên cứu tiếp theo quan điểm về thoải mái là các yếu tố tâm lý, sinh lý, cảm giác, kinh tế… trong đó yếu tố tâm lý được đóng vai trò quan trọng nhất, thứ hai mới là yếu tố sinh lý Thực sự thì nhiều tài liệu bấy giờ đã chứng minh sở thích được coi là yếu

tố quan trọng nhất, một người sếp hay chỉ huy cảm giác về trang phục được cho

là thoải mái là sự khác biệt, sự phân biệt vị trí so với cấp dưới, lúc này trang phục đóng vai trò thể hiện địa vị, quyền lực

Ngày nay thì việc lựa chọn một trang phục có đảm bảo tính tiện nghi là một yêu cầu quan trọng để lựa chọn quần áo của người dân Tuy nhiên khi thiết

kế, sản xuất quần áo các nhà sản xuất may mặc không bó buộc cho tất cả các loại

đóng vai trò quan trọng mà ở đây là thẩm mỹ, tâm lý Đối vời quần áo thể thao cho các môn như bơi, đi xe đạp… thì quần áo yêu cầu phải thoải mái vận động Nhìn chung thì trong ngành công nghiệp dệt may hiện đại quan điểm quân áo tiện nghi phụ thuộc nhiều vào mục đích sử dụng và tùy thuộc vào mục đích sử dụng mà các yếu tố đóng vai trò quan trọng khác nhau

Sự tiện nghi của quần áo được thể hiện trên các khía cạnh sau:

- Sự tiện nghi về sinh lý nhiệt: đạt được một trạng thái nhiệt và ẩm tiện nghi, nó liên quan đến sự truyền nhiệt và ẩm qua vải

- Sự tiện nghi về cảm giác: “Là các cảm giác thần kinh khác nhau khi vải tiếp xúc với da”

- Sự tiện nghi về chuyển động cơ thể: “Khả năng của vật liệu dệt cho phép

tự do chuyển động, làm giảm gánh nặng và tạo hình cơ thể như yêu cầu”

- Sự ưa thích về thẩm mỹ: “Sự cảm nhận chủ quan của quần áo đối với mắt, tay, tai và mũi, nó điều chỉnh sự khỏe mạnh cả về thể xác và tinh thần của người mặc”

Trong 4 khía cạnh trên thì sự tiện nghi về chuyển động của cơ thể là yếu tố mới được quan tâm nhiều trong khoảng thời gian gần đây Quần áo bó sát là loại trang phục ôm sát theo cơ thể giúp cho người mặc được gọn gang và tôn lên vẻ đẹp của cơ thể Tuy nhiên nhược điểm của loại quần áo này là bó sát nên dễ gây

ra hạn chế cho quá trình vận động của người sử dụng nếu không lựa chọn loại vật liệu phù hợp Trong ngành công nghiệp sản xuất hàng thể thao phục vụ cho một số môn thể thao như bơi, đi xe đạp, thể dục dụng cụ … là những môn sử dụng quần áo bó sát Thì yếu tố vận động được dễ dàng được coi là yêu cầu quan trọng nhất để đảm bảo tính tiện nghi Nghiên cứu yếu tố này thực chất là các nhà khoa học nghiên cứu áp lực quần áo bó sát khi bị kéo giãn lên bề mặt cơ thể, từ

đó đưa ra mức áp lực đảm bảo sự thoải mái hay tiện nghi

Nhìn chung thì càng ngày các nhà sản xuất quần áo may sẵn càng tiến gần hơn tới việc thỏa mãn nhu cầu tối đa về yêu tiện nghi trong trang phục của người

sử dụng Và việc xác định các yếu tố đảm bảo cho tính tiện nghi cũng ngày một

rõ dàng hơn, nó không phải là sự thỏa mãn của tất cả mọi yếu tố mà còn tùy thuộc từng loại trang phục Tuy nhiên việc định nghĩa thế nào là tính tiện nghi của trang phục thì vẫn chưa thống nhất, mà nó vẫn tồn tại dưới dạng các quan điểm về tính tiện nghi

Khái niệm tiện nghi:

Theo Fourt và Hollies[4], sự tiện nghi bao gồm các thành phần nhiệt và không nhiệt Trong đó, thành phần nhiệt là một yếu tố đo được dễ dàng, như trở nhiệt và trở ẩm của quần áo, điều kiện môi trường và mức độ hoạt động vật lý

Đó là những lĩnh vực nghiên cứu truyền thống khi nghiên cứu sự tiện nghi của quần áo, đã có rất nhiều công trình được công bố và được áp dụng để giải quyết các vấn đề thực tế Ví dụ như sử dụng giá trị nhiệt trở clo cho việc thiết kế và phân loại quân phục, tính toán chỉ số tiện nghi về nhiệt cho việc điều tiết không khí trong phòng

Khi quần áo tiếp xúc trực tiếp với cơ thể người, nó tương tác liên tục và động trong khi mặc, nó tạo ra các cảm nhận về cơ học, nhiệt và thị giác Điều này được gọi sự tiện nghi cảm giác, đó là lĩnh vực tương đối mới trong việc nghiên cứu sự tiện nghi của quần áo

Slater[4] đã định nghĩa sự tiện nghi như là: “một trạng thái thoải mái của

sự hài hòa về sinh lý, tâm lý và vật lý giữa con người và môi trường” Slater đã xác định mức độ quan trọng của môi trường đối với sự tiện nghi và đã chỉ ra 3 khía cạnh của sự tiện nghi: sự tiện nghi về sinh lý liên quan với khả năng của cơ thể người để duy trì cuộc sống, sự tiện nghi về tâm lý liên quan đến khả năng của tinh thần để giữ cho chức năng của con người thỏa mãn với các hỗ trợ từ bên ngoài và sự tiện nghi về vật lý liên quan đến tác động của môi trường bên ngoài

cơ thể

Theo Mine et al[16] lại cho rằng tiện nghi là một trạng thái hài lòng, nó cho thấy có sự cân bằng giữa các yếu tố tâm, sinh lý và thể chất trong cơ thể người khi mặc quần áo

Celcar, Meinander và Gers (2008)[16] thì cho rằng tính tiện nghi của quần

áo là một trạng thái của cơ thể chịu ảnh hưởng của một loạt các yếu tố và là kết quả của quá trình cân của quá trình trao đổi nhiệt giữa cơ thể, quần áo và môi trường

Mỗi quan điểm ở trên đều nêu ra một khía cạnh của tính tiện nghi, nhưng nói chung thì một trang phục tiện nghi là một trang phục cho ta cảm giác thoải mái khi sử dụng

1.2 Đặc điểm cấu tạo cơ thể người

Nhân trắc học là một trong những phương pháp nghiên cứu hình thể, kích thước, cấu trúc cơ thể người được ứng dụng để thiết kế các sản phẩm phục vụ cho tiêu dùng của con người

Nhân trắc học được nghiên cứu đầu tiên vào cuối thế kỷ 19, nó được thực hiện bởi nhà giải phẫu học người Pháp PolaBroma[5] nhưng phải đến những năm 60, 70 của thế kỷ 20 các nhà khoa học mới đưa ra các chương trình nghiên cứu thực sự trong đó có phương pháp nghiên cứu dựa trên kết quả đo trên cơ thể người Năm 1964 một nhà khoa học người Balan[5] đã nhận định khi đi sâu nghiên cứu đã đưa ra kết luận giữa hình dạng cơ thể người và các chức năng cơ thể tỷ lệ thuận với nhau, quá trình hình thành phát triển của cơ thể chịu ảnh hưởng của lao động Điều này đã dẫn tới việc gợi mở cho ngành may nghiên cứu hình dạng cơ thể người: kích thước cơ bản, kích thước phụ thuộc, các dạng hình thái cơ thể Ý nghĩa của việc nghiên cứu này hết sức bất ngờ, các nhà khoa học nhận thấy cơ thể người thay đổi phụ thuộc vào giới tính, lứa tuổi và thậm chí cùng một lứa tuổi, cùng một giới tính cũng có sự thay đổi khác nhau Kết quả thiết thực của quá trình nghiên cứu này là người ta đã xây dựng ra các hệ thống

cỡ số cơ thể người theo từng lứa tuổi

Một ý nghĩa khác của việc nghiên cứu hình dạng cơ thể người là dựa trên đặc điểm kích thước cơ thể, cấu trúc hệ xương, hệ cơ và sự phát triển của nó để

từ đó xây dựng lên các hệ công thức thiết kế quần áo phù hợp với cơ thể người

Chúng ta biết rằng trong quá trình hoạt động hàng ngày cũng như hoạt động thể thao, kích thước cơ thể người luôn có sự thay đổi Ví dụ khi ta đứng bình thường thì chiều dài phía trước và sau cơ thể là như nhau nhưng khi ta cúi xuống thì hệ cơ, da của lưng sẽ giãn ra làm cho kích thước phía sau sẽ dài hơn phía trước, hay đơn giản như hoạt động đứng lên ngồi xuống cũng làm cho kích thước của phần chi dưới và hông thay đổi Những thay của cơ thể khi tham gia các hoạt động đã đặt ra yêu cầu cho các nhà khoa học là phải nghiên cứu cụ thể những giá trị thay đổi đó để đưa ra những hướng dẫn thiết kế quần áo phù hợp Trong thiết kế quần áo bó sát thì việc nghiên cứu độ co giãn của da là một yêu cầu quan trọng Vì ta biết quần áo bó sát là loại sản phẩm ôm sát theo cơ thể Nên khi ta mặc quần áo bó sát và tham gia các hoạt động thì quần áo sẽ co giãn theo sự co giãn của các vùng da trên cơ thể và sinh ra áp lực tác dụng lên cơ thể làm cơ thể khó chịu Vậy để đảm bảo sự thoải mái khi mặc quần áo bó sát trong các hoạt động thường ngày và đặc biệt là các hoạt động thể thao thì ta cần nghiên cứu mối quan hệ giữa độ giãn của vải và áp lực mà nó tác dụng lên cơ thể để từ

đó lựa chọn mức độ giãn phù hợp cho sự thoải mái

Nghiên cứu dưới đây của Kirk và Ibrahim[9] đã chỉ ra cho ta biết độ giãn của da ở các khu vực khác nhau trên cơ thể, từ đó tác giả đưa ra các định hướng cho phương pháp thiết kế một số loại quần áo

Trong nghiên cứu này theo quan điểm của tác giả thì có 3 yếu tố tạo lên cảm nhận về sức căng phù hợp của trang phục là sự vừa vặn của trang phục, sự thoải mái của trang phục và sức căng của Trang phục thoải mái được đánh giá

khuỷu tay khi ta đứng ở trạng thái bình thường và khi hoạt động Kết quả lớn nhất về sự thay đổi sức căng của da tại các vị trí này được trình bày ở dưới bảng

Các vị trí đo:

Hình vẽ 1.1 Vị trí các vùng đo

Bảng 1.1 Kết quả đo tại các khu vực theo các trạng thái động khác nhau

Vị trí

đo

Hoạt động của cơ thể Sự thay đổi kích thước các vùng

trước và sau khi đo (%) Theo phương

ngang

Theo phương dọc

Vị trí đũng quần

Đứng- ngồi sâu

Vị trí đũng quần

Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra sức căng của da là đáng kể so với sức căng của quần áo Nó cho thấy rằng quần áo vừa vặn và thoải mái quan trọng là phù hợp (dễ thay đổi) theo sức căng của da, vì vậy khi lựa chọn vải để thiết kế nên chú ý tới sức căng lý thuyết của vải và sức căng thực tế mà nó có được khi ta sử dụng quần áo Sức căng có được của bản thân vải phải cao hơn sức căng yêu cầu

nó khi sử dụng Tác giả cũng nhận định rằng sức căng của vải và sức căng của vải sau khi may thành quần áo là khác nhau giữa các loại quần áo, nó tùy thuộc vào phương pháp thiết kế, các điểm tiếp xúc giữa cơ thể và quần áo

Trong báo cáo này hai tác giả Kirk và Ibrahim cũng đưa phương trình cho phép ta tính được áp lực của vải lên cơ thể người mặc dựa trên mối quan hệ giữa sức căng của vải và hướng tác dụng của nó

P = TH/YH+ TV/YV Trong đó :

T là sức căng của vải có được đo trên máy Instron khi mẫu ở trạng thái kéo căng

Y là bán kính cong

H và V lần lượt là phương ngang và phương thẳng đứng

Đi sâu hơn nữa, tác giả nghiên cứu cảm nhận của người tiêu dùng về phạm cảm giác của sự thoải mái Kết quả cho thấy vải có tính co giãn cao và áp lực thấp luôn được ưa thích hơn Và người mặc cảm thấy độ co giãn của vải trong khoảng 25%- 45% là khoảng co giãn được ưa thích nhất, tất nhiên nó còn phụ thuộc vào mục đích sử dụng Một yếu tố khác tạo lên sự thoải mái là hướng co giãn của vải cần phù hợp với hướng co giãn của da khi thay đổi trạng thái của cơ thể

Kết quả của quá trình nghiên cứu tác giả đã đưa ra những định hướng ban đầu về độ giãn cho phép cho việc thiết kế các sản phẩm quần áo Bảng dưới đây

là chỉ dẫn

Bảng 1.2 Độ giãn cho phép để thiết kế một số sản phẩm quần áo bó sát Trang phục Hướng đo Độ giãn cho phép

(%)

Hướng ưu tiên lựa chọn độ giãn

Váy liền thân bó

sát

Nghiên cứu trên của hai tác giả khá đầy đủ nó vừa cho ta biết sự thay đổi sức căng của da theo các chiều khác nhau, đồng thời cho ta biết cách tính áp lực của vải lên cơ thể và hướng co giãn của nó Tác giả cũng đã đưa ra những kết quả về độ giãn được cho là phù hợp để thiết kế một số sản phẩm quần áo

1.3 Một số kết quả nghiên cứu về mối quan hệ giữa đặc tính co giãn của vải

và áp lực tác dụng lên cơ thể

Zi-min Jin và cộng sự

Theo Zi-min Jin[7] và cộng sự khi nghiên cứu áp lực của trang phục bó sát ứng dụng trong sản xuất hàng thể thao Trong nghiên cứu này tác giả sử dụng 4 mẫu vải với thành phần và kiểu dệt như sau:

Bảng 1.3 Thông số các mẫu trong thí nghiệm

Rib 1x1 78%cotton, 17%nylon, 5%spandex

Dệt trơn 60%cotton, 35%nylon, 5%spandex

Rib 1x1 60%cotton, 35%nylon, 5%spandex

Tác giả sử dụng phương pháp nghiên cứu là đo áp lực bằng máy cảm biến

và cảm giác chủ quan của người mặc Để đánh giá cảm giác chủ quan của người mặc tác giả cho 100 người đàn ông có chiều cao170cm mặc thử và chia họ thành

4 nhóm Toàn bộ 100 người này có hình dạng tương tự nhau, cảm nhận của họ

về áp lực của quần áo sẽ được chia theo 5 mức khác nhau là ít thoải mái nhất, ít thoải mái, khó chịu nhưng chấp nhận được, thoải mái, thoải mái nhất Sau khi mặc mẫu người mặc phải đưa ra cảm nhận của mình về áp lực tại các vị trí khác nhau trên cơ thể Để đánh giá sự cảm nhận này tác giả lựa chọn 10 điểm đo khác nhau, vị trí các điểm được trình bày như bảng dưới Để đo áp lực của quần áo lên

cơ thể ở các mức khác nhau, tác giả cho gắn các Ten sơ (là các quả bóng có chứa không khí) vào trực tiếp cơ thể người mặc trước khi cho họ mặc quần áo Sau đó cho người mặc chịu đựng ở các mức áp thoải mái khác nhau của quần áo Khi

đó áp lực quần áo tác tác dụng lên cơ thể cũng là áp lực tác dụng lên ten sơ, từ

đó Ten sơ sẽ truyền tín hiệu về máy cảm biến và ta sẽ thu được áp lực tác dụng lên cơ thể ở trên máy cảm biến

Máy cảm biến sử dụng trong thí nghiệm là máy AMI3037-10, có độ chính xác 0,03kPa Các bong bóng có đường kính là 3cm và có thể bơm được 0,8ml không khí vào được Thí nghiệm được tiến hành trong điều kiện là 230C, độ ẩm 68%, tốc độ gió 1m/s

Quá trình đo được thực hiện ở 27 vị trí khác nhau trên cơ thể Kết quả thu được là giá trị áp lực không thoải mái và áp lực cho phép ở các vị trí khác nhau Trong báo cáo này tác giả không công bố giá trị áp lực ở tất cả các vị trí đo mà chỉ ở một số vị trí nhất định

Bảng 1.4 Các vị trí đo trên cơ thể của các người mặc thử mẫu

Bảng 1.6 Giá trị áp lực cho phép sự vận động thoải mái

thu được từ máy đo cảm biến

Nghiên cứu của Zi-min Jin và cộng sự đã cho biết mức độ cảm nhận của

cơ thể người mặc ở các mức áp lực khác nhau Trên cơ sở kết quả nghiên cứu ta nhận thấy áp lực tại các vị trí mà cơ thể cong lên như ngực, mông là lớn nhất và

nó nhỏ hơn hay giảm dần ở các khu vực bằng phẳng hay có bề mặt lõm như eo, mạng sườn Kết quả nghiên cứu này vừa cho ta kết quả để tham khảo so sánh vừa cho ta biết sự phân bố áp lực tại các khu vực khác nhau để có phương pháp thiết kế quần áo phù hợp

Nghiên cứu của Chan và Fan[9]

Nghiên cứu của tác giả về mối quan hệ giữa cảm giác khi mặc quần áo bó sát và lực nén của quần áo lên cơ thể Chín chiếc đai từ 3 mẫu… được lựa chọn cho thử nghiệm này Sáu người phụ nữ độ tuổi từ 21 đến 29 được lựa chọn để thử mẫu Vấn đề được giải quyết thông qua việc đánh giá lực nén của quần áo ở các mức độ khác nhau 1 đến 7 trong đó 1 ứng với mức độ lực nén rất chặt và 7 là rất rộng trên 10 cơ thể khác nhau Vị trí các điểm đo được đánh dấu ở hình vẽ dưới

1: Eo trước 2: Xương chậu phải 3: Bụng phải 4: Bụng giữa 5: Bẹn phải 6: Xương châu trái 7: Bụng trái 8: Bẹn trái 9: Hông trái 10: Hông phải

Hình 1.3 Vị trí đo áp lực thoải mái trên cơ thể

Sau khi khảo sát tác giả đã đưa ra mức áp lực mà cơ thể vẫn cảm thấy thoải mái Trong đó vị trí xương chậu trái được đánh giá là khu vực thoải mái với mức áp lực cao nhất

Hình 1.4 Biểu đồ biểu diễn áp lực tối ưu trên cơ thể ở vị trí khác nhau

Nghiên cứu của Zhang và cộng sự[11]

Trong nghiên cứu này Zhang và cộng sự sử dụng phương pháp mô phỏng

số 3D để xác định áp lực mà quần áo tác dụng lên cơ thể trong các trạng thái vận động khác nhau Và áp lực này sẽ xác định bằng phương pháp phần tử hữu hạn

Cơ sở để nghiên cứu là dựa trên mối quan hệ giữa cơ thể người và các sản phẩm may mặc Quần áo sẽ được coi như một lớp vỏ đàn hồi phi tuyến tính và cơ thể người là một khối đặc cứng Tác giả đã sử dụng một loạt các ví dụ để minh họa cho kết quả mô phỏng của mô hình toán học bằng cách sử dụng phần mềm hỗ trợ phần tử hữu hạn Mô hình được lựa chọn mô phỏng là một phụ nữ mặc quần áo thể thao Quần áo có thiết kế tương tự nhau nhưng được làm từ các vật liệu khác nhau là vải bò dệt bằng sợi bông và vải dệt kim dệt từ sợi nylon Giá trị áp lực thu được từ việc thử nghiệm hai loại vật liệu là khác nhau với quần áo làm từ vải

bò thì giá trị áp lực cực đại là vị trí trên ngực dưới bả vai khoảng 5cm có giá trị

là 30,6gf/cm2 và giá trị thấp nhất được đo ở gần đầu ngực có giá trị là 3,6 gf/cm2 Tại các vị trí khác như hông giá trị áp lực thu được là 13,9 gf/cm2, vị trên của đầu ngực có giá trị là 6,9gf/cm2

vị trí xương cụt phía sau lưng là 38,3gf/cm2 Đối với vải nylon thì giá trị áp cực đại là 1,7gf/cm2 ở gần vị trí xương cụt phía sau lưng, giá trị nhỏ nhất là tại vị trí đầu ngực 0,162gf/cm2

, các vị khác lần lượt có giá trị là vị trí trên ngực là 0,164gf/cm2, vị trí hông là 0,8gf/cm2

Kết quả thu được so sánh giá trị áp lực của hai loại vải được trình bày ở dưới Áp lực dự đoán là gần tương tự với kết quả thực nghiệm, điều đó cho thấy phương pháp mô phỏng cho ta kết quả hợp lý và khá chính xác Tuy nhiên trong báo cáo tác giả mới chỉ nêu ra giá trị áp lực thu được mà chưa đề cập tới giá trị

áp lực cho phép sử dụng quần áo một cách thoải mái

Nghiên cứu của Hideo Morooka[12]

Báo cáo của Hideo Morooka trình bày thí nghiệm xác định áp lực của bít tất ở vị trí cổ chun Mẫu tất được lựa chọn có chiều dài từ 25-27cm, dệt từ sợi cotton và acrylic với thành phần là 60%cotton và 40%acrylic Kiểu dệt tại các vị trí của tất là có khác nhau tùy thuộc từng vị trí chịu lực Thí nghiệm được thực hiện trên máy cảm biến có các sensor cho phép gắn trực tiếp vào cơ thể người để thực hiện quá trình đo Tất được kéo giãn tới 143% và để trong 2h Kết quả thu được như sau giá trị áp lực thoải mái 2.02+-0.29kPa, giá trị không thoải mái 2.58+-0.42 kPa Đồng thời tác giả cũng đưa ra phương trình dự báo để xác định

áp lực thoải mái cho phép:

Y= 1.155xb – 0.945xh + 5.480

Trong đó: b là chu vi cổ chân (vị trí ngay trên mắt cá)

h là khoảng đường chéo từ gót chân tới điểm giao giữa bàn chân và cẳng chân

Y là giá trị áp lực

Kết luận chương 1

Đảm bảo tính tiện nghi của quần áo là một yêu cầu quan trọng cho ngành công nghiệp dệt may hiện nay Đối với quần áo bó sát thì yêu cầu này lại càng quan trọng hơn Ngày nay khi đánh giá tính tiện nghi của quần áo người ta không đánh giá mọi khía cạnh ảnh hưởng tới tính tiện nghi Mà đối với một số trang phục ta cần xem xét một số khía cạnh phù hợp với mục đích sử dụng Đối với quần áo bó sát đó là yêu cầu áp lực quần áo tác dụng lên cơ thể phù hợp với mức áp lực mà cơ thể vẫn cảm thấy thoải mái

Khi cơ thể thực hiện các vận động thì lớp da trên bề mặt cơ thể ở một số

vị trí sẽ bị giãn ra theo hai hướng ngang và dọc Người mặc quần áo bó sát muốn thoải mái khi vận động thì yêu cầu độ giãn của quần áo bó sát phải phù hợp với

độ giãn của da và áp lực mà nó sinh ra phải nằm trong giới hạn áp lực cho phép Nghiên cứu tính chất co giãn của vải và mối quan hệ giữa độ giãn và áp lực sẽ cho ta biết áp lực tác dụng lên cơ thể ở độ giãn cho trước

Chương 2 Nội dung và phương pháp nghiên cứu

Quần áo bó sát ngày càng được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống Để sản xuất quần áo bó sát người ta sử dụng vải dệt kim có lõi Spandex vì loại vải này

có độ giãn cao và phục hồi tốt sau khi bị kéo giãn Độ giãn của loại vải này khác nhau tùy thuộc vào thành phần Spandex trong vải và kiểu dệt Để đánh giá độ giãn của vải và áp lực của nó khi bị kéo giãn ta tiến hành thực nghiệm xác định

độ giãn của vải và áp lực ứng với độ giãn đó

2.1 Mục tiêu nghiên cứu:

- Xác định quan hệ giữa độ giãn và lực kéo căng đối với một số loại vải dệt kim để từ đó xác định độ giãn cần thiết để đảm bảo áp lực tiện nghi của quần

áo bó sát lên cơ thể người

- Đưa ra một số chỉ dẫn thiết kế quần áo bó sát trên quan điểm đảm bảo tính tiện nghi áp lực

2.2 Đối tượng nghiên cứu:

Xuất phát từ mục tiêu nghiên cứu của đề tài xác định quan hệ giữa độ giãn

và lực kéo căng tác giả lựa chọn những loại vải dệt kim thường được sử dụng cho quần áo bó sát Các loại vải dệt kim này có kiểu dệt và thành phần vật liệu khác nhau nhưng có tính chất phù hợp cho sản xuất các loại quần áo thể thao bó sát Vải sử dụng nghiên cứu được chia thành 2 nhóm có độ giãn trung bình và nhóm có độ giãn cao Độ giãn của các loại vải này tùy thuộc vào thành phần sợi Spandex và kiểu dệt

Polyester, 15% Spandex

Mẫu vải 3

Vải single 85% Cotton, 15% Spandex

Mẫu vải 4

Vải Rib 1/1 95% Poliamit, và 5%

Spandex

Mẫu vải 5

Vải Single 95% Cotton và 5%

Spandex

Hình 2.1 Các mẫu vải sử dụng thí nghiệm

2.3 Nội dung và phương pháp nghiên cứu:

Nghiên cứu tiện nghi của quần áo bó sát đặc biệt là trong lĩnh vực thể thao

là vấn đề được nhiều nhà khoa học chú ý trong thời gian gần đây Trong mỗi công trình nghiên cứu các nhà khoa học lại lựa chọn một phương pháp nghiên cứu riêng như đã trình bày ở chương 1 Ta có thể lựa chọn phương pháp nghiên cứu trực tiếp trên cơ thể người mặc hay sử dụng mô hình để thực nghiệm Việc nghiên cứu có thể để tìm ra mức áp lực mà cơ thể cảm thấy thoải mái hay chỉ để xác định các mức áp lực khác nhau giữa các loại vải và đánh giá

Với nội dung nghiên cứu là xác định quan hệ giữa độ giãn và lực kéo căng đối với một số loại vải dệt kim để từ đó xác định độ giãn cần thiết để đảm bảo áp lực tiện nghi của quần áo bó sát lên cơ thể người Và trên cơ sở đó đưa ra một số chỉ dẫn thiết kế quần áo bó sát trên quan điểm đảm bảo tính tiện nghi áp lực Để thực hiện những nội dung nghiên cứu trên, với điều kiện cơ sở vật chất

để thí nghiệm hiện có tác giả lựa chọn hai phương pháp nghiên cứu:

- Phương pháp thực nghiệm: để xác định độ giãn của các mẫu vải khi thay đổi lực kéo căng

- Phương pháp xử lý số liệu: xử lý thống kê kết quả đo độ giãn, lập hàm hồi quy biểu diễn mối quan hệ

* Phương pháp thực nghiệm được xây dựng trên cơ sở kết hợp các phương pháp thực nghiệm đã có như:

-Phương pháp kéo giãn mẫu vải một chu trình: trên cơ sở phương pháp này ta sẽ xác định được các biến dạng của mẫu vải qua thời gian

-Phương pháp nén bàn tất cổ chân

*Phương pháp xử lý số liệu: Phương pháp xử lý số liệu được xây dựng dựa trên cơ sở các phương pháp sau:

-Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Dựa trên các kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học đã công bố ở trong và ngoài nước Các kết quả nghiên cứu đó được sử dụng làm tài liệu tham khảo và so sánh với kết quả của đề tài để đánh giá kết quả của đề tài

-Phương pháp bình phương tối thiểu: Xây dựng quan hệ độ giãn- lực kéo căng từ số liệu thực nghiệm

-Phương pháp tính toán: Dựa trên kết quả áp lực phù hợp tính được đưa ra hướng dẫn thiết kế cho từng nhóm sản phẩm theo yêu cầu độ co giãn

2.4 Thực nghiệm xác định độ giãn và lực kéo của mẫu vải:

2.4.1 Nội dung nghiên cứu

Hiện nay nước ta chưa có tiêu chuẩn cụ thể nào quy định phương pháp thực nghiệm kéo giãn vải dệt kim có lõi đàn hồi Spandex Vì vậy phương pháp, điều kiện cũng như quá trình xử lý kết quả thí nghiệm trong đề tài này được sử dụng trên cơ sở nghiên cứu, tham khảo và ứng dụng các tiêu chuẩn sau: tiêu chuẩn xác định độ giãn của vải dệt kim có độ giãn cao ASTM D2594, ASTM D1775, tiêu chuẩn xác định độ giãn của cổ tất, bàn tất TCVN 1598-90, TCVN 5099-90, các phương pháp thực nghiệm kéo giãn mẫu vải nửa chu trình, một chu trình

Trên cơ sở tham khảo các phương pháp đã có trong nước và phương pháp thí nghiệm dành cho vải có độ co giãn thấp và cao của nước ngoài, kết hợp với điều kiện thí nghiệm hiện có thì phương pháp thực nghiệm cho vải có độ co giãn cao được thực hiện như sau: Mẫu vải lấy theo tiêu chuẩn ASTM D2594 Qúa trình kéo giãn mẫu có thể thực hiện theo hai phương pháp là trên máy kéo giãn hoặc bằng khung treo Nếu thực hiện trên máy kéo giãn thì ta có thể thu được sự biến thiên độ giãn của mẫu vải dưới dạng các đường biểu đồ Tuy nhiên do sự hạn chế của thiết bị nên ở đây là thực hiện kéo giãn bằng khung treo quả nặng Mẫu vải được treo vào khung và cho trải qua các chu kỳ chịu tải sau đó để mẫu

một khoảng thời gian nhất định và tiến hành đo mẫu để xác định độ giãn của mẫu

2.4.1.1 Chuẩn bị thiết bị thí nghiệm:

Thiết bị thí nghiệm được xác định theo tiêu chuẩn ASTM D2594, hình dạng thiết bị được mô phỏng như hình vẽ dưới gồm các bộ phận sau:

1 Giá treo khung là thanh thép cứng, có khoảng cách nhất định so với mặt phẳng thẳng đứng

2 Khung treo mẫu: khung được làm thanh inox có trọng lượng không đáng kể có thể coi như bằng 0, đường kính khung có kích thước 3mm, chiều dài thanh inox là 12cm

3 Qủa nặng: dùng để tạo các tải trọng khác nhau cho mẫu

4 Thiết bị đo mẫu: là thước dây hay thước thẳng có độ chính xác tới mm

5 Đồng hồ bấm giây: để kiểm tra các khoảng thời gian khác nhau trong quá trình thí nghiệm

Tải trọng

Tải trọng

Giá treo

Mẫu vải

Móc treo

Khung treo

Hình 2.2: Mô hình thiết bị kéo giãn

Treo mẫu vải trên khung

Đồng hồ bấm giờ

Hình 2.3 Các thiết bị thí nghiệm khác 2.4.1.2 Chuẩn bị mẫu:

Mẫu được lấy theo tiêu chuẩn ASTM D2594 Cắt mẫu theo các hướng dọc

và ngang với kích thước bán thành phẩm là 5cm x 35cm Sau đó gập đôi mẫu theo chiều dài và tiến hành may mẫu, đường may cách mép 5cm Thành phẩm mẫu sau khi may là 5 x 12,5cm

2.4.1.3 Điều kiện thí nghiệm: Mẫu được thí nghiệm theo điều kiện chuẩn:

2.4.1.4 Tiến hành thí nghiệm:

Bước 1: Treo mẫu vào khung treo sao cho đường may song song với khung treo, trong quá trình treo cần đóng bộ phận tháo lắp thật cẩn thận, tránh gây ảnh hưởng đến mẫu vải Đầu còn lại của mẫu luồn vào khung treo dưới

Bước 2 Đặt khung treo lên giá treo, bước này cần phải đặt thật cẩn thận sao cho hai khung treo song song với nhau và song song với mặt đất Đặt móc treo vào khung treo dưới, sau đó đặt tải trọng vào khung thật cẩn thận, với mỗi mẫu thí nghiệm cần theo trình tự sau:

Bước 3 Cho mẫu lần lượt trải qua 5 chu kỳ, 4 chu kỳ đầu mỗi chu kỳ thực hiện trong 4-6s, ở đây ta chọn 5s; đến chu kỳ thứ 5 thực hiện trong khoảng 1h, Sau đó đo đo mẫu ở trạng thái kéo căng Gọi kích thước mẫu ở trạng thái kéo căng sau 30s là L1

2.4.1.5 Kết quả thí nghiệm:

Phương của vải thí nghiệm: (ngang hay dọc)

Bảng 2.1 Kết quả thí nghiệm (phương pháp 1)

Gi: Giá trị tải trọng đặt vào mẫu (kg)

L0: Là chiều dài ban đầu của mẫu (mm)

L: Chiều dài mẫu sau 30s có Gi (mm)

L1: chiều dài mẫu sau khi bỏ tải được 2s

L2: chiều dài mẫu sau khi bỏ tải được 30s

L3: chiều dài mẫu sau khi bỏ tải được 60s

L4: chiều dài mẫu sau khi bỏ tải được 120s

L5: chiều dài mẫu sau khi bỏ tải được 1h

c Độ giãn trung bình của mẫu ứng với mỗi giá trị tải trọng là:

εtb= ε1+ε2+ε3

3 (%) (2.3)

d Lực tác dụng lên một đơn vị vòng mẫu:

(N/m2) (2.5)

Trong đó: ΔL: Độ tăng kích thước của mẫu (mm)

L0: Chiều dài ban đầu của mẫu, L=125mm

L: Chiều dài mẫu khi đặt tải trọng sau 30s (mm)

ε: Độ giãn của mẫu (%)

f: Lực tác dụng của mẫu trên 1 đơn vị vòng mẫu (N/mm)

F: Lực tác dụng của mẫu (N)

Pn: Lực nén lên một đơn vị diện tích mẫu khi bị kéo căng (N/mm2) g: Gia tốc trọng trường, lấy g= 9,8 m/s2

Gi: Tải trọng tác dụng vào mẫu (kg)

W: Độ rộng của mẫu ban đầu, W= 50mm

2.4.2 Thực nghiệm kéo giãn mẫu theo từng cấp độ giãn khác nhau

Với phương pháp này ta sẽ kéo mẫu theo các cấp độ giãn đã xác định trước Ứng với mỗi độ giãn máy kéo giãn sẽ cho ta giá trị lực kéo tức thời tại thời điểm đó và sự biến thiên lực ở quá trình tiếp theo

Phương pháp thí nghiệm này giống với phương pháp thí nghiệm trên về phương pháp lấy mẫu và điều kiện thí nghiệm

2.4.2.1 Chuẩn bị thiết bị thí nghiệm:

Mẫu thí nghiệm được thực hiện trên máy kéo đứt RT-1250A Máy có tính năng cho phép thử độ bền giãn, nén, xé, nén thủng… xơ, sợi, vải và các sản phẩm khác

Mô tơ của máy cho phép điều chỉnh tốc độ thay đổi theo biến tần

Để thực hiện thí nghiệm kéo giãn băng vải ta cần làm bộ gá là thiết bị kẹp cho phép ta thực hiện kéo giãn mẫu vải trên máy Thiết bị gá này gồm hai chiếc, một cái dùng để gá cố định phần dưới, một cái gá lên trên Trên thiết bị có chốt cho phép ta có thể tháo ra dễ dàng để kẹp mẫu

Trong đó

1 là bộ phận kẹp vào máy

2 là khung để treo mẫu vải

3 bộ phận cho phép tháo khung để treo

2.4.2.2 Chuẩn bị mẫu:

Mẫu được lấy theo tiêu chuẩn ASTM D2594 Cắt mẫu theo các hướng dọc

và ngang với kích thước bán thành phẩm là 5cm x 35cm Sau đó gập đôi mẫu theo chiều dài và tiến hành may mẫu, đường may cách mép 5cm Thành phẩm mẫu sau khi may là 5 x 12,5cm

2.4.2.3 Điều kiện thí nghiệm: Mẫu được thí nghiệm theo điều kiện chuẩn:

Điều kiện tiêu chuẩn vùng nhiệt đới là:

Nhiệt độ phòng : 25±20 C

Độ ẩm : 65±2 %

2.4.2.4 Tiến hành thí nghiệm:

Tháo chốt của máy kẹp thiết bị gá vào máy, sau đó tháo chốt của thiết bị

gá kẹp mẫu vào thiết bị Điều chỉnh máy bắt đầu thực hiện quá trình kéo giãn mẫu vải Trong quá trình kéo giãn mẫu ta sẽ thu được các giá trị lực kéo tức thời ứng với từng độ giãn Để thu được lực kéo ở các độ giãn khác nhau ta làm như sau: cho mẫu vải chạy tới độ giãn theo yêu xác định giá trị lực cho trước sau đó cho máy dừng ngay lại và ghi lại giá trị lực tức thời Sau đó ta tiếp tục cho máy chạy tới độ giãn tiếp theo và ghi lực tương ứng Ta cứ làm như vậy cho tới khi máy chạy tới độ giãn yêu cầu là 60% và ta cũng ghi lại giá trị lực tức thời Ta giữ nguyên độ giãn mẫu là 60% trong 1,5h để xem xét quá trình biến đổi lực

Sau 1,5h ta cho mẫu trở về trạng thái tự do và tiến hành đo ngay giá trị độ giãn tại thời điểm này