摘要：運動愛好者對運動裝備的專業化需求越來越高，襪子作為跑步過程中與腳直接接觸的服飾用品逐漸受到研究者的關注，由於其與腳和鞋相互之間配合不當會引發腳部出現磨腳、起泡或胼胝等損傷，因此也是跑步人群急需改善的功能性運動裝備。本文對功能性跑步襪的市場需求做了簡要分析，從功能性跑步襪設計的布料、功能分區、生產技術、外觀顏色和智能化發展等方面對其研究現狀進行綜合論述，以期為運動襪的研發設計提供建議。
前言
跑步運動是一項連續周期運動，運動員在跑步過程中不斷重複進行單腳支撐、騰空交替、著地緩衝和後蹬的動作。需要有耐力以及短跑中的爆發力和速度[1]。近年來，馬拉松已成為一個熱門話題，“跑馬熱”逐年高漲，越來越多的城市白領和學生群體加入到這項“極限”運動中來，其賽事的多樣化也越來越豐富。很多跑步者對跑鞋的細節都有很高的要求，比如減震性、支撑性、中底、鞋面等，以確保每一步都能得到舒適的反饋，而專業跑者卻更加清楚不合腳的襪子會讓足部在跑步中倍受煎熬。本文論述了功能性跑步襪消費者需求及市場發展現狀，從布料、功能分區、生產技術、外觀顏色以及智能化發展等方面對在現有條件下專業功能跑步襪的生產開發現狀進行總結整理，以期為運動企業提高產品競爭力及產品多樣化提供一些指導，同時幫助消費者選擇適合自己的功能性跑步襪。
- 消費者需求及市場分析
1.1消費者需求分析
足部是人體在跑步運動中承重和活動的重要器官，因此跑步者需要對其進行專業科學的保護。總體來看，功能性跑步襪的消費者需求有以下幾個方面：(1)市場上的普通襪已經很難滿足消費者愈來愈高的跑步需求，而現有的跑步襪在消費者反饋中顯示存在各種各樣的問題。跑者穿著市場上的棉襪或者普通跑襪都反應有異味、黑指甲、水泡、滑落、移位等各種各樣不舒適的現象，嚴重時會對足部產生損傷，甚至危及生命。在國内外由於跑步襪的專業性不足而引起足部損傷的研究中，研究者通過消費者主觀評價的調研分析整理功能跑步襪的改進需求:主要集中在消費者主觀感受到的吸濕排汗性、透氣性、耐磨性不足和壓力舒適性問題。
(2)跑步損傷發生率高，消費者急需專業的跑步襪來減少損傷、保護雙腳。很多跑步者已經試圖在市場鱼龍混雜的跑步襪中尋找性能優異的產品以減少足部損傷。楊一卓[4]調查研究發現跑步損傷高發部位為膝部和足踝部，通過試驗得出長跑後足弓正常的跑者的足底壓力發生足弓疲勞性改變，矢狀面足剛剛落地時刻和足支撑中期屈膝角度顯著增加，而通過穿戴專業功能襪進行足弓支撐可以減小這種改變。Ana Ma Perez Pico等人[5]研究證實了在低難度、短的徒步旅行中足部皮膚、肌肉和指甲的損傷也會發生，女性比男性更頻繁，而專業的運動襪可以減少足部損傷的發生，保持足部温度更穩定。STUART A. ARMSTRONG等人[6]證明在馬拉松跑後48 h内穿加壓襪對功能恢復有顯著的有益作用。這些結果都證明了穿著專業跑步襪能夠減少跑步中對於足部的損傷，有利於改善跑後人體功能恢復。
(3)消費者很難找到適合自己的跑步襪品牌。從當前市場來看，雖然很多運動品牌已經逐漸意識到跑步襪的市場需求和缺陷，並且擠身於對專業產品的研發設計，但整體來看仍然處於不成熟的階段，能被消費者强烈追捧的品牌很少，產品或多或少都有一些問題，並没有從根本上解決問題。
(4)開發具有穿著美觀性的跑步襪是當下的熱點設計需求之一。近幾年來，將襪子作為一種裝飾品故意外穿成為一種流行趨勢，周捷等人[7]通過調查研究90後消費群體，發現襪子圖案的美觀與情趣特性是消費者比較關注的因素之一。
1.2市場現狀分析
就功能性跑步襪而言，主要問題表現為市場產品同質化嚴重。從跑步運動本身來看，國外一些運動品牌目前對跑步襪的設計研發已經走在前列。而多樣化的需求使國内很多運動品牌也向國外學習，推出同類產品，以擴展自己的產品多樣性，如安踏、李寧、匹克、特步等。但這些產品在功能設計方面更多地注重 跑步過程中的吸濕排汗除臭性，在特殊結構功能設計、功能布料開發方面還存在不足。功能性創新設計的不足是研究者值得思考的問題，另外還需要更多的 市場宣傳，利用專業知識和科學的分析使消費者意識到普通襪子在長時間跑步運動中對人體足部的傷害，並對專業跑步襪的穿著和選擇重視起來。
2功能性跑步襪的研究現狀
一款好的跑步運動襪應該具有以下性能：在熱濕舒適性方面，應具備透氣性、透濕性、吸濕性及保暖性：壓力舒適性方面應使襪子具有一定的伸縮性且襪口不緊繃：觸感舒適性方面應該使其減少與腳部皮膚和鞋子的摩擦且柔軟、耐磨：另外需要結合跑步運動的特點對足部起到一定的支撐保護作用。從國内外 功能性跑步襪的設計研發現狀來看。在現有條件下根據跑者功能性需求的跑步襪研究著力點主要集中在新型布料的開發、根據襪子不同功能分區進行結構的 再設計、生產技術的改進、外觀色彩的潮流化設計等方面。
加壓襪對功能恢復有顯著的有益作用。這些結果都證明了穿著專業跑步襪能夠減少跑步中對於足部的損傷，有利於改善跑後人體功能恢復。
2.1布面料研究現狀
材質選擇作為功能跑步襪設計當中最基本的要素，起著至關重要的作用。市場上的襪子布料種類繁雜，如合成纖維、棉質、羊毛、混合材料等。很多學者通過試驗研究了適合跑步運動特點及運動中足部温濕度變化的纖維材料。Herring K M等人[8]研究發現與棉纖維襪子相比，穿著PAN纖維襪子引起的足部起泡較少、水泡較小。Howanh S J等人[9]研究了短跑中5種不同類型襪子的減震效果，結果證明與赤腳行走相比，羊毛緩衝底運動襪和PAN緩衝底徒步襪的減震效果顯著。棉襪、雙層棉襪和毛巾布襯底襪的減震效果没有顯著差異。滿向東等人[10]研究表明，穿著不同纖維材料襪子對腳部的熱濕舒適性有一定影響，相對於化纖襪子，纖維素纖維襪子具有較好的濕度緩和作用。史書娜[11]研究發現溫濕度的變化與運動襪的布料有一定的關係，一個影響是熱阻，另外透濕性、蕊吸、乾燥速度、厚度以及平方米克重對濕度有一定程度的影響。總得來看，最適合跑步穿的襪子是吸水性較好的混合纖維材料，如聚酯纖維、PAN和竹纖維，在冬天也可選擇羊毛混紡。
研究不同種纖維的有幾種組合展現出的多功能性是現階段襪子開發的新思路、新趨勢。E1-Dessouki 等人[12]研究了纖維類型、紗線支數對襪子耐磨和起毬性能的影響，結果表明使用粗紗，在布料中加入聚酯、尼龍纖維或彈性纖維長絲，可提高襪子的耐磨性。Cimilli S等人[13]研究了莫代爾、微莫代爾、竹纖維、大豆纖維和殼聚糖等新纖維製成的襪子的舒適性能，對透氣透濕、吸汗、保暖等性能進行評估，結果表明，纖維類型、回彈率和織物厚度等性能對織物的舒適性有一定的影響，並且殼聚糖纖維、莫代爾纖維和黏膠纖維的性能均優於其他纖維，因此針對某些用途，可以採用多種纖維混紡組合。陳志鵬等人[14]設計研發的襪子利用尼龍與彈性纖維包覆展現出良好的彈性和回復性。採用吸濕排汗功能優異的Coolmax纖維和耐磨性能好的尼龍，此產品獲得了良好的市場評價。曾賢林[15]用紬棉紗與尼龍彈力絲交織製成軸棉尼交織貼花運動襪，產品外觀粗曠，手感柔柔豐厚，彈性優良，穿用舒適，吸濕透氣，花色繁多，完全不同於普通棉紗、化纖紗混織。總結來看，通過合理利用多種纖維及混紡組合，可展現出區别於單一材料織造的優異性能。
利用原料開發實現襪子的功能性主要表現在以下幾個方面：新原料紡製功能纖維、化學改質、抗菌芳香型襪品、物理改質、新型紡絲技術、後整理。如具有 驅蚊功能的戶外運動襪品的開發[16]、銅離子改質聚酯纖維抗菌襪的開發[17-18]、高導濕纖維運動襪的製備[19]等。總結來看，通過開發新型布料使跑步襪擁有有別於普通布料的特殊功能，這種創新在國内外研究中都是很少，而更多的是在現有襪子纖維材質的基礎之上進行搭配組合改質研究設計，以期達到僅一種材質不能實現的多樣化功能特性。
通過查閱相關文獻及對市場產品進行調查研究，發現國内外目前對於功能跑步襪布料的研究開發都有了一些進展，但國外的研究成果更加顯著，而國内很多 品牌自主研究還不成熟，或者直接使用西方高科技布料進行生產，同質化現象比較嚴重。高端運動襪生產企業投入市場銷售的功能跑步襪中，X-Socks跑步系 列採用特殊研發的織機織造的銀纖維材質可以有效地抗菌防臭並快速排汗；美國Injinji運動五指襪採用70％ coolmax ecomade+25％尼龍+5％萊卡構成，配備 coolmax快速散熱技術，保持排濕温控的同時，可減小襪子的磨損和撕破現象；英國Bridgedale旗下的X-Hale跑步系列，利用了WoolFusionR羊毛融合技術，即把天然的纖維(羊毛)與人造的纖維(LYCRA/ Coolmax/Endurofil)結合在一起，使纖維同時具有天然纖維保暖、除臭、舒適的特性，人造纖維吸濕排汗快乾的特性，同時增加紗線的强度，讓襪子更耐穿。在國内的跑步襪如悍將勁跑系列採萊卡+複合功能纖維，使襪子舒適回彈、運動包覆感、導濕抗皺、不易變形。還有安踏、伯希和等也用類似纖維組合技術生產專業功能跑步襪。
從功能跑步襪的市場投入來看，雖然當前市場上專業的跑步襪很多已經採用排汗快、耐磨、穩定性好的速乾布料，以及吸水性好的混合纖維材料等，但是跑步襪市場的不成熟及研究的不深入仍然與消費者實際需求存在一定的差距，很多產品或多或少存在一些問題，或者只能實現單一的產品性能。因此，仍然需要研究者發散創新思維，在現有研究思路和方法的基礎上嘗試開發功能跑步襪布料設計的更多可能。
2.2 結構與功能分區設計研究現狀
研究者結合足部形態、足部經絡穴位分布以及跑步過程中足部生物力學特徵、步態特徵、熱濕舒適性特徵對功能跑步襪每一部分結構進行研究以期更適合跑步特點。
學者們對於跑步過程中足底不同區域的温濕度變化進行了研究以期為調控襪底結構提供設計思路。孫光武等人[20]研究了人體在運動出汗時腳底的摩擦情況，結果顯示：隨著襪子含水率提高，襪底摩擦係數先上升後下降。隨著襪子縱密的增大，其橫向摩擦係數隨之增大，人體行走方向的摩擦係數大於垂直於行走方向的摩擦係數。阮果清等人[21-22]研究發現在跑步過程中，跖趾部位温度最高，且内側高於外側。同一時段，足底各分區内側温度高於外側，女性足底平均温度高于男性。Meizi wang等人[23]研究發現跑步過程中足部温度會受到摩擦和接觸壓力的影響。其差異主要表現在腳後跟和趾骨區域。因此在襪子的足底結構設計中，應該重點對跖趾、趾骨和腳後跟進行特殊設計。
對於襪子襪口部分的研究近幾年來主要集中在壓力舒適性方面。很多學者借用電腦軟體對襪口壓力建立了預測模型。例如Rui Dan等人[24]用有限元方法得到了壓力與男襪襪口物理性質之間關係的數學模型，為襪子壓力的預測提供了理論依據。史佳玲[25]結合人體生理指标、運動狀態、襪口布料性能、人體腿圍4方面對影響襪口處動態壓力的主要因素進行分析，建立了襪口動態壓力的預測模型。蔣麗萍等人[26]分析得出：短襪在穿著過程中，襪口處腿部所感受到的壓力感、滑脱感和束縛感越明顯，其襪口的約束失效感就會越强。襪子的穿著舒適感就越差。總結來看，跑步襪襪口是影響襪子整體穿著舒適性的主要部位。對其設計應著重考慮穿著人群腿部壓力的合理性，從而設計鬆緊合適的功能性跑步襪。
也有學者[20-27]在足部骨骼、關節、肌肉等生理構造的分析基礎上對跑步襪整體結構進行優化設計，以期改進產品功能。試驗和產品投入顯示以功能分區進行結構設計的跑步襪具有良好的熱濕舒適性能。從市場品牌中跑步襪的產品投入來看，很多跑步襪品牌對於投人市場的功能跑步襪都會進行運動功能分區和熱濕功能分區處理，而且也獲得了良好的市場效果，如表1所示。但總體分析來看，國内外對於跑步襪襪頭會出現凸起，使跑步襪產生硌腳的感覺，在襪襪功能分區的精確分區方法以及襪子各個區域的性能設計都是很欠缺的，其研究還只是停留在表面，極待更多感興趣的學者去研究。
對跑步襪進行科學的功能分區設計對應於足部的生理特徵可以使跑者在長時間的運動過程中對足部產生一定的保護，這就需要研究者將跑步運動特徵、人體足部生理學知識和跑步襪的結構設計結合起來。去進一步探索和嘗試更多的可能性，以期達到更優的產品效果。
2.3生產技術研究現狀
功能性運動襪所採用的特殊技術主要有任意毛圈、網眼、橡筋、反包紗等[28]。毛圈結構使襪子更加透氣，並且較厚的結構形成了緩衝層，起到減震的作用：網眼結構主要可吸濕排汗；合理的橡筋編織技術可幫助肌肉運動、調節血液循環、減壓支撐、預防静脈曲張類的疾病；反包紗則可形成一種特殊的花型技術。研究證明跑步襪生產過程中所採用的組織結構和生產技術的不同直接影響了其功能特性[29]。
功能性跑步襪生產技術的研究以結構功能分區為基礎。從跑步襪襪口生產技術應用現狀來看，加長腳拐設計可防止腳後跟與鞋的摩擦，並且一般會用橡筋加固、彈力螺紋編織使其不掉腳、不脱落；由於人體跑步時足底磨傷主要是由於襪子和鞋的摩擦所致，對跑步襪襪底進行專業的技術織造可盡量減少摩擦，如有些會採用毛巾襪底包覆足底發力部位，或者在足底採用横條編織，有效減震耐磨；除此之外，由於一般機子的接縫處。需要對縫襪頭進行特殊的手工處裡使其細密縫合，以降低因摩擦導致水泡的機率，並使跑步襪有更好的牢固性。
從市場產品來看，近些年很多運動品生產企業開始將目光投入到跑步襪的生產中，通過針對跑步襪的不同結構進行特殊技術處理搭配組合設計，來整體提高襪子的功能性，如圖1所示。
總體來說，對於跑步襪的各組成部分技術的設計，研究者已經開始關注並著手去做相關的試驗研究，並將一些新思路應用於產品，但進展緩慢，大多沿用之前的傳統技術，創新設計不夠，需要花費更大的精力和時間去深人研究；針對它的特殊技術研究方面更多的是對於大眾化的運動以及跑步襪圖案織造技術的研究，缺乏跑步項目的針對性，研發者在未來的設計中可從跑步運動本身出發去研究更專業的跑步襪技術：另外，對於跑步襪襪機生產技術的機器織造方面還需要對於傳統設備的再創新，以期更加自動化、專業化。
2.4功能性跑步襪外觀、顏色設計現狀
在消費者文化、思想自由化發展的推動下。襪子的圖案設計題材越來越豐富，比如中國傳統紋樣[30]、抽象圖案[31]、秦兵馬俑鎧甲元素[32]等應用於襪子中。跑步襪圖案色彩的獨特設計是展現跑者個人品味和個性的重要方式，可使跑者增强跑步自信和活力。目前市場上所售的跑步襪大多集中在色相環中傳統的常規色，如黑、白、灰及紅、黃、藍、綠、紫等，雖然不像時裝襪那樣五彩斑斕，但也形成了其獨特的運動風格。由於跑步襪的設計更多的趨向功能結構的特殊運動需求，因此其圖案普遍偏單調、簡潔。
從當前發展來看，我國跑步襪圖案缺乏創新創意性設計，其簡單的配色方案不足以應對跑者不斷變化的需求，在這種情況下，需要研究者把多元化設計元素帶入行業，配合新興的織造技術，使傳統跑步襪煥發生機。
3功能跑步襪智能化研究進展
在如今“智能穿戴”革命中，有一些研究者利用電腦計算的交互作用，著手研發“智能襪子”。在歐美、日本等國家智能襪品早已深人大眾生活，而中國襪業的“智”造時代開始大多用於保健、醫療和防護，接著逐漸拓展到健身、體育、旅游、消防、軍事航天航空等領域。
美國Heapsylon公司[33]最新研製的智能襪子，能夠監控足部行走狀況，可以教授人們如何跳舞、進行體育活動，或者幫助穿著高跟鞋的女性養成良好的走路習慣：Bryce Nicholas Balmain等人[34]用智能襪子檢測了健康成年人在緩慢行走時的步數，結果發現智能襪子比在跑步機上和在地面上以較慢速度行走時的計步器計步更準確：還有用於步態監測的智能襪子的檢測系統[35-36]和足底傳感器[37]的研究。
從目前的研究現狀來看。國内從人體生理及物理特性出發研究功能運動襪還處於起步階段，針對具體的某一項運動特性進行專業運動襪的智能設計更是少之有少。還在摸索階段，但智能襪品展現出的强大生命力和發展趨勢給學者們帶來思考，要使功能跑步襪向智能化深人發展仍然需要更多相關科研人員去著手研究。
4總結
文獻闡述了馬拉松運動為代表、大眾健身為支撐的跑步運動的興起而引起的跑步專業裝備需求質量的增加。以功能性跑步襪為重點，在分析消費者需求和市場需求的基礎上。從功能性跑步襪的布料、結構功能分區、生產技術、外觀顏色這幾個方面對其目前國内外研究現狀做了綜述性的分析整理，對跑步襪未來的智能化探索方向提出期待。從而給當前襪業研發提供一些參考，我國功能性跑步襪產品設計領域還是處於很薄弱的階段，難以滿足消費者越來越專業的跑步需求，設計師應該從跑者穿著需求和愛好出發去設計和挖掘跑步襪的更多功能和美感。