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        人造皮革與人體皮膚表面特征相似度分析

        2016-06-12 09:57:43王停停韋敏艷陳敏之浙江理工大學(xué)服裝學(xué)院
        消費(fèi)導(dǎo)刊 2016年1期
        關(guān)鍵詞:皮膚

        王停停 韋敏艷 陳敏之浙江理工大學(xué)服裝學(xué)院

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        人造皮革與人體皮膚表面特征相似度分析

        王停停 韋敏艷 陳敏之
        浙江理工大學(xué)服裝學(xué)院

        摘 要:人體皮膚是人體的第一道保護(hù)層,其表面特性對服裝面料接觸舒適性有重要影響,為研究能夠模擬人體皮膚表面特征的材料,選擇15種人造皮革,測試其物理性能,采用主觀評價法得出其與皮膚紋理、光澤度、柔然度、粗糙和整體表面特性的相似度,分析其物理性能和其與皮膚表面相似度的相關(guān)性,得出人造皮革與皮膚表面特征相似度的回歸模型。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:紋理相似度與厚度和斷裂伸長率顯著相關(guān);柔軟度相似度與懸垂系數(shù)、彎曲剛度顯著相關(guān);粗糙度相似度與克重、厚度、懸垂系數(shù)和斷裂伸長率顯著相關(guān)。

        關(guān)鍵詞:皮膚 模擬材料 表面性能 人造皮革

        前言

        人體的皮膚是一種具有保護(hù)人體和體溫調(diào)節(jié)作用的敏感性組織,國內(nèi)外研究者對人體皮膚與織物的觸感進(jìn)行了研究,但由于人體體表曲度變化復(fù)雜,增加了試驗(yàn)難度,因此,國外研究者則采取皮膚模擬材料代替人體皮膚進(jìn)行摩擦試驗(yàn)。目前,模擬皮膚已經(jīng)在醫(yī)學(xué)、生物工程學(xué)和機(jī)械工程等領(lǐng)域取得了較大進(jìn)展,在紡織服裝領(lǐng)域,科學(xué)研究者對人臺皮膚彈性、暖體假人表面皮膚等方面也有所研究,因此研究人體皮膚表面模擬材料對相關(guān)人體皮膚表面特征的研究非常必要。

        一、試驗(yàn)部分

        (一)試樣的選擇和試樣性能測試

        采用聚氯乙烯(PVC)、安酯(PU)、硅膠也作為人造皮膚的原料使用[1],表明這些材料與皮膚具有相似性,因此共選擇15種PU和PVC人造皮革作為試驗(yàn)材料,測試了其物理性能,包括:厚度、克重、拉伸性能、懸垂性能、抗彎性能和摩擦性能。

        (二)人造皮革與皮膚表面特征相似度主觀評價

        人體皮膚表面特征主要有紋理特征、光澤度、柔軟度、粗糙度等,因此從紋理,光澤度,柔軟度,粗糙度和整體相似度5個方面進(jìn)行人造皮革與皮膚表面特征相似度評價。主觀評價實(shí)驗(yàn)采用SD法,劃分相似度等級為1、2、3、4、5,對應(yīng)的相似程度為很不相似、不相似、相似、較相似、非常相似。五個特征指標(biāo)的評價方法如下:

        (1)紋理相似度:將5mm×5mm的皮膚與相同大小的皮革均置于與眼睛相差等距離處,對比兩者的紋理間距、紋理深度、毛孔數(shù)、紋理粗細(xì)的相似程度。(2)光澤度相似度:將5mm×5mm的皮膚與相同大小的皮革均置于與眼睛相差等距離處,對比兩者的光澤強(qiáng)度的相似程度。(3)柔軟度相似度:評價人員用拇指與食指用相同的力輕輕捏起面料和皮膚,感受兩者彎曲度的相似度。(4)粗糙度相似度:評價人員用食指用相同的力劃過面料和皮膚表面,感受兩者表面的平滑度的相似度。(5)整體相似度:綜合四個特征,評價人造皮革與皮膚表面特征的整體相似度。

        評價人員為平均年齡在25歲的40名身體健康的服裝專業(yè)大學(xué)生,對15種不同人造皮革面料和特定實(shí)驗(yàn)者下胸圍皮膚依據(jù)評價量表進(jìn)行評價,實(shí)驗(yàn)均在自然光線充足,常溫(約20℃),相對濕度60%左右的室內(nèi)日進(jìn)行。評價前,首先對評價人員進(jìn)行一定的訓(xùn)練,以增加其對面料觸感的判別能力。為避免評價人員之間相互干擾,每人獨(dú)立進(jìn)行試驗(yàn)。

        二、結(jié)果與討論

        (一)人造皮革與皮膚表面相似度特征參數(shù)間相關(guān)分析

        由于評價者的個人手感和喜好等個人因素的影響,使得各個評價結(jié)果存在一定的差異,因此需要對評價結(jié)果進(jìn)行信度檢驗(yàn)??死拾凸料禂?shù)用于檢測量表內(nèi)部的一致性。當(dāng)α系數(shù)大于0.9,則認(rèn)為量表可信度很高。經(jīng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析得出評價結(jié)果的α值為0.919,可見該量表具有很高的可靠性。

        將人造皮革與皮膚表面特征整體相似度的評價結(jié)果分別與紋理、光澤度、柔軟度和粗糙度相似度進(jìn)行相關(guān)分析,得出相關(guān)系數(shù)分別為0.76、0735、0.901、0.944,因此整體相似度與其他4項(xiàng)有很高的相關(guān)性。采用多元線性回歸得出整體相似度與其余4項(xiàng)的回歸模型,得出整體相似度回歸模型的調(diào)整R方0.991,說明該模型擬合優(yōu)度很高,因此整體相似度的回歸模型為:

        其中,Y、W、G、R、C分別為整體、紋理、光澤度、柔軟度和粗糙度相似度。

        (二)人造皮革與皮膚表面特征相似度的回歸模型建立

        人造皮革與皮膚表面特征的相似度與其性能息息相關(guān),因此需分析人造皮革性能與皮革-皮膚表面特征相似度的相關(guān)性,通過相關(guān)分析結(jié)果得出:

        紋理相似度與人造皮革厚度和斷裂伸長率顯著相關(guān);光澤度相似度與所測得的人造皮革性能無關(guān);柔軟度相似度與懸垂系數(shù)和彎曲剛度顯著相關(guān);粗糙度相似度與克重、厚度、懸垂系數(shù)和斷裂伸長率顯著相關(guān)。用回歸分析進(jìn)得出人造皮革與人體皮膚表面特征相似度的回歸模型(見表1),回歸模型及回歸系數(shù)顯著性檢驗(yàn)的概率p值均小于顯著性水平0.05,表明回歸模型擬合優(yōu)度較好。

        表1 人造皮革與皮膚表面特性相似度的回歸模型

        三、結(jié)論

        (一)人造皮革-皮膚間表面特征整體相似度與紋理、光澤度、柔軟度和粗糙度相似度均顯著線性相關(guān),從人造皮革-皮膚間表面特征整體相似度回歸模型中的回歸系數(shù)看出:各個特征參數(shù)的回歸系數(shù)比較接近,即這些特征共同決定了整體相似度。

        (二)人造皮革與皮膚紋理相似度主要取決于人造皮革的斷裂伸長率,柔軟度主要取決于懸垂系數(shù),而粗糙度則受懸垂系數(shù)、斷裂伸長率和厚度影響。

        參考文獻(xiàn):

        [1]Jones I,CurrieL,Martin R.A guide to biological skin substitutes[J]. Br.J.Plast.Surg,2002,55:185-193.

        作者簡介:王停停,碩士研究生,研究方向?yàn)榉b技術(shù)與理論;陳敏之,副教授,研究方向?yàn)榉b舒適性、服裝數(shù)字化、服裝技術(shù)與管理。

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