人造皮革与人体皮肤表面特征相似度分析

2016-06-12王停停韦敏艳陈敏之浙江理工大学服装学院

消费导刊 2016年1期

关键词：皮肤

王停停韦敏艳陈敏之浙江理工大学服装学院

人造皮革与人体皮肤表面特征相似度分析

王停停韦敏艳陈敏之
浙江理工大学服装学院

摘要：人体皮肤是人体的第一道保护层，其表面特性对服装面料接触舒适性有重要影响，为研究能够模拟人体皮肤表面特征的材料，选择15种人造皮革，测试其物理性能，采用主观评价法得出其与皮肤纹理、光泽度、柔然度、粗糙和整体表面特性的相似度，分析其物理性能和其与皮肤表面相似度的相关性，得出人造皮革与皮肤表面特征相似度的回归模型。实验结果表明：纹理相似度与厚度和断裂伸长率显著相关；柔软度相似度与悬垂系数、弯曲刚度显著相关；粗糙度相似度与克重、厚度、悬垂系数和断裂伸长率显著相关。

关键词：皮肤模拟材料表面性能人造皮革

前言

人体的皮肤是一种具有保护人体和体温调节作用的敏感性组织，国内外研究者对人体皮肤与织物的触感进行了研究，但由于人体体表曲度变化复杂，增加了试验难度，因此，国外研究者则采取皮肤模拟材料代替人体皮肤进行摩擦试验。目前，模拟皮肤已经在医学、生物工程学和机械工程等领域取得了较大进展，在纺织服装领域，科学研究者对人台皮肤弹性、暖体假人表面皮肤等方面也有所研究，因此研究人体皮肤表面模拟材料对相关人体皮肤表面特征的研究非常必要。

一、试验部分

（一）试样的选择和试样性能测试

采用聚氯乙烯(PVC)、安酯（PU）、硅胶也作为人造皮肤的原料使用[1]，表明这些材料与皮肤具有相似性，因此共选择15种PU和PVC人造皮革作为试验材料，测试了其物理性能，包括：厚度、克重、拉伸性能、悬垂性能、抗弯性能和摩擦性能。

（二）人造皮革与皮肤表面特征相似度主观评价

人体皮肤表面特征主要有纹理特征、光泽度、柔软度、粗糙度等，因此从纹理，光泽度，柔软度，粗糙度和整体相似度5个方面进行人造皮革与皮肤表面特征相似度评价。主观评价实验采用SD法，划分相似度等级为1、2、3、4、5，对应的相似程度为很不相似、不相似、相似、较相似、非常相似。五个特征指标的评价方法如下：

（1）纹理相似度：将5mm×5mm的皮肤与相同大小的皮革均置于与眼睛相差等距离处，对比两者的纹理间距、纹理深度、毛孔数、纹理粗细的相似程度。（2）光泽度相似度：将5mm×5mm的皮肤与相同大小的皮革均置于与眼睛相差等距离处，对比两者的光泽强度的相似程度。（3）柔软度相似度：评价人员用拇指与食指用相同的力轻轻捏起面料和皮肤，感受两者弯曲度的相似度。（4）粗糙度相似度：评价人员用食指用相同的力划过面料和皮肤表面，感受两者表面的平滑度的相似度。（5）整体相似度：综合四个特征，评价人造皮革与皮肤表面特征的整体相似度。

评价人员为平均年龄在25岁的40名身体健康的服装专业大学生，对15种不同人造皮革面料和特定实验者下胸围皮肤依据评价量表进行评价，实验均在自然光线充足，常温（约20℃），相对湿度60%左右的室内日进行。评价前，首先对评价人员进行一定的训练，以增加其对面料触感的判别能力。为避免评价人员之间相互干扰，每人独立进行试验。

二、结果与讨论

（一）人造皮革与皮肤表面相似度特征参数间相关分析

由于评价者的个人手感和喜好等个人因素的影响，使得各个评价结果存在一定的差异，因此需要对评价结果进行信度检验。克朗巴哈α系数用于检测量表内部的一致性。当α系数大于0.9，则认为量表可信度很高。经数据统计分析得出评价结果的α值为0.919，可见该量表具有很高的可靠性。

将人造皮革与皮肤表面特征整体相似度的评价结果分别与纹理、光泽度、柔软度和粗糙度相似度进行相关分析，得出相关系数分别为0.76、0735、0.901、0.944，因此整体相似度与其他4项有很高的相关性。采用多元线性回归得出整体相似度与其余4项的回归模型，得出整体相似度回归模型的调整R方0.991，说明该模型拟合优度很高，因此整体相似度的回归模型为：

其中，Y、W、G、R、C分别为整体、纹理、光泽度、柔软度和粗糙度相似度。

（二）人造皮革与皮肤表面特征相似度的回归模型建立

人造皮革与皮肤表面特征的相似度与其性能息息相关，因此需分析人造皮革性能与皮革-皮肤表面特征相似度的相关性，通过相关分析结果得出：

纹理相似度与人造皮革厚度和断裂伸长率显著相关；光泽度相似度与所测得的人造皮革性能无关；柔软度相似度与悬垂系数和弯曲刚度显著相关；粗糙度相似度与克重、厚度、悬垂系数和断裂伸长率显著相关。用回归分析进得出人造皮革与人体皮肤表面特征相似度的回归模型（见表1），回归模型及回归系数显著性检验的概率p值均小于显著性水平0.05，表明回归模型拟合优度较好。