徐蘇紅 倪軍 孫岑文捷 張昭華

摘要： 為研究織物物理參數(shù)及人體皮膚散熱機(jī)制對(duì)主觀濕感覺的影響，文章在中性和高溫兩種蒸汽壓相同的環(huán)境條件下，采用恒定刺激法對(duì)覆膜和不覆膜織物進(jìn)行定量加濕操作，設(shè)計(jì)搭建了雙桿摩擦裝置，模擬前臂與織物間動(dòng)態(tài)接觸，得到不同條件下的皮膚冷卻率和濕感覺差異閾限。結(jié)果表明：施加低于皮溫0 ℃或8 ℃的冷刺激，可得到整體皮膚冷卻率為0～0.21 ℃/s;散熱機(jī)制對(duì)皮膚冷卻率有顯著影響（p<0.05），傳導(dǎo)散熱對(duì)皮膚溫度下降作用比蒸發(fā)散熱更明顯;既沒有蒸發(fā)散熱也沒有傳導(dǎo)散熱時(shí)，機(jī)械刺激是影響濕感覺判斷的主要因素;增加散熱提高了皮膚對(duì)織物的濕敏感度，且傳導(dǎo)散熱的作用占比更大。

關(guān)鍵詞： 濕感覺;差異閾限;韋伯分?jǐn)?shù);織物性能;散熱機(jī)制

中圖分類號(hào)： TS941.16

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)： 1001-7003（2021）09-0021-06

引用頁(yè)碼： 091104

DOI： 10.3969/j.issn.1001-7003.2021.09.004（篇序）

The effects of fabric heat and moisture properties on skin moist wetness perception

XU Suhonga， NI Juna，b， SUN Cenwenjiea， ZHANG Zhaohuaa，b

（a.College of Fashion and Design; b.Key Laboratory of Clothing Design and Technology， Ministry of Education， Donghua University， Shanghai 200051， China）

Abstract：To investigate the effects of fabric physical parameters and the heat dissipation mechanism of human skin on subjective wetness perception， quantitative humidification was performed on coated and uncoated fabrics under same environmental conditions with neutral and high temperature vapor pressures using constant stimulation method. A doublerod friction device was designed and established to simulate the dynamic contact between the forearm and the fabric， and the difference threshold of skin cooling rate and wetness perception under different conditions was obtained. The results show that： under the cold stimulation at 0 ℃ or 8 ℃ lower than skin temperature， the overall skin cooling rate is 0～0.21 ℃/s; the heat dissipation mechanism significantly affects the skin cooling rate（p<0.05）. Compared to evaporative heat dissipation， conduction heat dissipation has a more obvious effect on lowering skin temperature. Mechanical stimulation is the main factor that affects wetness perception without evaporative or conduction heat dissipation mechanism. The skin is more sensitive to moisture when heat dissipation is improved， and conduction heat dissipation has a greater effect.

Key words：wetness perception; difference threshold; weber score; fabric properties; heat

收稿日期： 20210603;

修回日期： 20210824

基金項(xiàng)目： 中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目（2232021G08）

作者簡(jiǎn)介： 徐蘇紅（1997），女，碩士研究生，研究方向?yàn)榉b設(shè)計(jì)與工程。通信作者：倪軍，副教授，nj2000@dhu.edu.cn。

熱和濕兩種感覺的共同作用使得處在高溫環(huán)境或者出汗?fàn)顟B(tài)的人們通常都會(huì)感覺到不舒適，人體這種感知皮膚濕潤(rùn)的能力在熱調(diào)節(jié)行為和生理功能方面起了重要作用[1]。雖然人體皮膚上沒有直接的濕感覺器，但是普遍認(rèn)為是由溫度感受器接收的熱輸入和機(jī)械感受器接收的機(jī)械輸入在大腦感覺中樞的整合，使得人類可以以一種合理的方式感知和處理皮膚濕感覺[2]。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者分別從溫度和機(jī)械刺激兩方面對(duì)濕感覺的形成和影響進(jìn)行探索。前者集中在探索冷熱刺激、干濕刺激及兩者交互條件[3-4]下濕感覺的規(guī)律，后者則主要研究外界壓力、摩擦、持續(xù)時(shí)間等影響因素[5]，而這兩種信號(hào)輸入在實(shí)際生活中可與外界環(huán)境溫濕度、織物的熱濕性能及機(jī)械物理性能相聯(lián)系[6]。Zhang等[78]研究了9種不同成分、表面紋理的織物在不同摩擦速度下的濕感覺實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明織物的類型、含水量及摩擦速度對(duì)皮膚濕感覺有顯著影響。Margherita等[9]研究了在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)控制條件下，織物厚度、結(jié)構(gòu)、壓力和摩擦對(duì)濕和黏感覺的影響，結(jié)果顯示高壓（236 Pa）下的濕感知反應(yīng)比低壓（127 Pa）下更大，且黏感覺和皮膚溫度冷卻為濕感覺的預(yù)測(cè)因子，而織物與皮膚間的摩擦力或摩擦因數(shù)又與黏感覺呈正相關(guān)性[10]，進(jìn)而影響濕感覺評(píng)價(jià)。人體皮膚表面與環(huán)境之間存在著熱量和水汽的傳遞，由于皮膚溫度和環(huán)境條件的不同呈現(xiàn)不同的散熱方式，同時(shí)又受到覆蓋在皮膚表面織物影響，散熱機(jī)制更加復(fù)雜，但是不同散熱方式在濕感覺形成中的影響仍然未知。

針對(duì)人體濕敏感性和濕感強(qiáng)度評(píng)價(jià)的研究，多采用心理物理法操作，分為感覺閾限的測(cè)量和閾上感覺的量化[11]。前者可細(xì)化為絕對(duì)閾限AL和差異閾限D(zhuǎn)L兩個(gè)物理量，目前在濕感覺領(lǐng)域中的相關(guān)研究較少。Jeon等[12]模擬人體的低/高出汗量，對(duì)四種織物分別采用了0.5 mL和1.5 mL為標(biāo)準(zhǔn)刺激進(jìn)行DL實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示在低汗水平下，棉的DL最大;在高汗水平下，高性能聚酯纖維的DL最大，證明可通過DL來(lái)預(yù)測(cè)不同紡織品的熱濕舒適性能。之后，Bergmann等[13]將機(jī)械輸入納入濕感覺測(cè)試，得到三種材料在靜態(tài)（僅有熱輸入）和動(dòng)態(tài)（增加機(jī)械輸入）接觸下的DL，結(jié)果表明靜態(tài)下的韋伯分?jǐn)?shù)為0.34～0.63，動(dòng)態(tài)下的韋伯分?jǐn)?shù)在0.3左右，三種材料的韋伯分?jǐn)?shù)之間無(wú)顯著差異，也為機(jī)械輸入在濕感覺形成中的作用提供心理物理證據(jù)。

為了進(jìn)一步研究人體濕敏感度規(guī)律，本實(shí)驗(yàn)從濕感覺形成的熱、機(jī)械兩種刺激因素出發(fā)，設(shè)計(jì)織物覆膜條件和環(huán)境條件，探討了織物的熱濕傳遞性能、表面機(jī)械性能，散熱機(jī)制中的傳導(dǎo)散熱和蒸發(fā)散熱對(duì)濕感覺的影響。

1實(shí)驗(yàn)

1.1材料及儀器

1.1.1材料

實(shí)驗(yàn)選用了三種厚度接近的典型針織T恤面料，表征不同的濕傳遞性能，分別是A：100%純棉汗布，具有優(yōu)良的吸濕性能;B：100%改性滌綸織物Coolmax，是一種徑向6溝槽結(jié)構(gòu)的改性滌綸，具有更好的芯吸能力;C：滌氨混紡汗布，吸濕性差但導(dǎo)濕性好。實(shí)驗(yàn)中所有面料不能重復(fù)使用，防止面料因與人體皮膚表面接觸后受到污染，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。具體織物參數(shù)如表1所示。

實(shí)驗(yàn)選取了不透濕，不透水，厚度小于0.05 mm的PET不干膠透明薄膜黏附在面料外表面，可以防止面料中的水分蒸發(fā)到外界。每種織物分為覆膜和不覆膜兩種條件進(jìn)行裁剪，大小為5 cm×17 cm，各裁剪3塊備用。

1.1.2實(shí)驗(yàn)裝置

雙桿摩擦儀及實(shí)驗(yàn)臺(tái)的搭建如圖1所示。

雙桿摩擦儀主要由電機(jī)（24 V，5 000 r/min，ZYTD520，浙江正科電機(jī)有限公司）、機(jī)體、雙桿、夾持裝置（夾子、彈簧）及固定組件（L型角碼、螺絲）組成。測(cè)試織物通過兩端夾子固定，由驅(qū)動(dòng)桿在電機(jī)的控制下進(jìn)行勻速水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)，速度的調(diào)節(jié)范圍為0～0.12 m/s。

實(shí)驗(yàn)臺(tái)大小為60 cm×120 cm，考慮到摩擦儀的運(yùn)動(dòng)量程（7 cm）及受試者的舒適體驗(yàn)，使用高度可調(diào)節(jié)的座椅。另外，為控制每位受試者手臂到桌面的垂直高度一致，以保證施加壓力的一致性，在受試者手臂下方放置可調(diào)節(jié)增高臺(tái)，實(shí)驗(yàn)前用“L”型鋼尺輔助調(diào)節(jié)每位受試者手臂上表面到桌面的高度統(tǒng)一為14 cm。

1.2受試者

13名（10名女性）健康且無(wú)感覺系統(tǒng)疾病的在校大學(xué)生受試者，年齡（24±1）歲，身高（166±7） cm，體重（54±7） kg，自愿參加實(shí)驗(yàn)。每位受試者2次實(shí)驗(yàn)間隔至少24 h。

1.3實(shí)驗(yàn)條件

1.3.1環(huán)境條件

實(shí)驗(yàn)在人工氣候艙中進(jìn)行，設(shè)定了中性和高溫兩種環(huán)境條件，分別為：溫度（25±1） ℃，相對(duì)濕度71%±5%;溫度（35±1） ℃，相對(duì)濕度39%±5%。兩種環(huán)境下的水蒸氣分壓力相同（2.25 kPa），以保障不同環(huán)境下的人體皮膚表面具有相同水分蒸發(fā)能力。

1.3.2加濕方式

實(shí)驗(yàn)設(shè)置5個(gè)加濕水平作為比較刺激量：0.3、0.5、0.7、0.9、1.1 mL，使用去離子水作為模擬汗液，加濕前需使用NE222D恒溫水浴箱（英國(guó)鎳電有限公司）將其加熱至與實(shí)驗(yàn)的相應(yīng)環(huán)境溫度（35 ℃或25 ℃）相同。利用100～1 000 μL微量移液器（寧波市鄞州群安實(shí)驗(yàn)儀器有限公司）分別吸取5個(gè)水平加濕量的去離子水，在織物內(nèi)表面中心處垂直滴入，等待1 min后，將面料裝入塑封袋備用。

另外，采用加濕量0.7 mL的實(shí)驗(yàn)織物A（100%純棉汗布）作為標(biāo)準(zhǔn)刺激物。實(shí)驗(yàn)過程中，受試者通過比較待測(cè)織物與標(biāo)準(zhǔn)刺激物，評(píng)價(jià)待測(cè)織物的濕感覺比標(biāo)準(zhǔn)刺激物強(qiáng)或弱。

1.3.3手臂高度設(shè)定

手臂厚度及手臂與織物之間接觸的緊密程度會(huì)影響實(shí)驗(yàn)中不同受試者的手臂壓力偏差，進(jìn)而影響對(duì)濕感覺的判斷[9]。實(shí)驗(yàn)選取兩種覆膜條件下的A織物進(jìn)行靜態(tài)壓力測(cè)試，根據(jù)結(jié)果確定調(diào)節(jié)手臂高度（織物皮膚接觸面到桌面距離）為14 cm。得到該高度下的手臂壓力范圍為0.45～0.65 kPa，遠(yuǎn)小于人體著裝壓力范圍（1.96～3.92 kPa）[14]。

1.4步驟

每位受試者需要進(jìn)行兩種環(huán)境條件下的正式實(shí)驗(yàn)，每個(gè)環(huán)境條件下需完成3（織物類型）×2（覆膜條件）×5（加濕量）×3（重復(fù)測(cè)試），共90次主觀評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)面料根據(jù)隨機(jī)順序呈現(xiàn)，具體實(shí)驗(yàn)流程如下：

1） 受試者進(jìn)入氣候艙后靜坐20 min適應(yīng)環(huán)境，期間需熟悉流程和評(píng)價(jià)方式。實(shí)驗(yàn)人員在受試者的兩前臂內(nèi)側(cè)距離莖凸點(diǎn)10 cm位置進(jìn)行標(biāo)記，并完成手臂高度調(diào)節(jié)。

2） 使用紅外體溫槍（59Mini，福祿克測(cè)試儀器有限公司）記錄標(biāo)記點(diǎn)初始皮膚溫度T1，再將待測(cè)試織物和標(biāo)準(zhǔn)刺激織物從塑封袋中取出，外表面朝上同時(shí)放置在雙臂上。將織物兩端固定在夾持裝置上，啟動(dòng)摩擦裝置，速度為10 mm/s，10 s后停止。要求受試者對(duì)濕感覺大小進(jìn)行評(píng)價(jià)，若待測(cè)織物的濕感覺大于標(biāo)準(zhǔn)刺激織物，則記為“+”，反之記為“-”。立刻取下織物，記錄標(biāo)記點(diǎn)的皮膚溫度T2。之后擦干皮膚表面殘留水分，測(cè)定皮膚溫度直到恢復(fù)為T1±2 ℃。

3） 重復(fù)上述步驟，直到完成所有測(cè)試織物。每5次測(cè)試交換放置標(biāo)準(zhǔn)織物和測(cè)試織物，每2次測(cè)試間隔不得少于90 s，每15次測(cè)試需休息5 min，防止感覺疲勞。

1.5測(cè)試指標(biāo)

1.5.1織物性能指標(biāo)

實(shí)驗(yàn)從熱傳遞、濕傳遞、機(jī)械三方面對(duì)織物進(jìn)行物理性能測(cè)試。

1） 熱傳遞性能指標(biāo)。根據(jù)GB/T 11048—2018《紡織品生理舒適性穩(wěn)態(tài)條件下熱阻和濕阻的測(cè)定》，使用YG606E型紡織品熱阻測(cè)試儀（寧波紡織儀器廠）測(cè)試三種織物干態(tài)下的導(dǎo)熱系數(shù)，結(jié)果如表2所示。

根據(jù)GB/T 35263—2017《紡織品接觸瞬間涼感性能的檢測(cè)和評(píng)價(jià)》，使用KESF7接觸冷暖感測(cè)試儀（日本加多技術(shù)有限公司）測(cè)試織物在干態(tài)和5種加濕量水平下的最大瞬態(tài)熱流量Qmax，結(jié)果如圖2所示。

2） 濕傳遞性能指標(biāo)。根據(jù)AATCC 195《織物液態(tài)水管理性能》，使用液態(tài)水分管理測(cè)試儀（MMT，美國(guó)錫萊亞太拉斯有限公司）測(cè)試織物的液態(tài)水分管理能力，結(jié)果如表2所示。

3） 表面機(jī)械性能。參照前人的方法[15]，選用萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)（Instron3365，ITW集團(tuán)英斯特朗公司）加輔助裝置的方法，得到了織物在水平方向上的動(dòng)摩擦系數(shù)（表2）。輔助裝置的設(shè)計(jì)如圖3所示，1#是Instron萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的上方夾頭，夾住不可伸長(zhǎng)的凱夫拉牽引線2#，牽引線通過定滑輪3#連接到木塊4#，從而拖動(dòng)大小為5 cm×17 cm的木塊4#，將水平放置板5#的下方與木塊6#連接，整個(gè)裝置借助木塊6#由Instron萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的下方夾頭夾住。

1.5.2皮膚冷卻率

測(cè)量濕織物摩擦前后的皮膚溫度，根據(jù)下式計(jì)算皮膚冷卻率：

ΔT=T2-T1/t（1）

式中：ΔT為皮膚冷卻率，℃/s;T1為初始皮膚溫度，℃;T2為摩擦后皮膚溫度，℃;t為摩擦?xí)r間，10 s。

1.5.3主觀評(píng)價(jià)指標(biāo)

差別閾值的傳統(tǒng)測(cè)量方法包括最小變化法、恒定刺激法、平均差誤法等[7]。本實(shí)驗(yàn)采用恒定刺激法，該方法一般是選出5～7個(gè)刺激值，每種刺激向被試者呈現(xiàn)多次，統(tǒng)計(jì)出各個(gè)刺激量引起某種反應(yīng)（有、無(wú)或大、?。┑拇螖?shù)。若比較刺激的濕感覺大于標(biāo)準(zhǔn)刺激則記為“+”，若比較刺激的濕感覺小于標(biāo)準(zhǔn)刺激則記為“-”;若二者相等則記為“=”。

差異閾限是指人體能產(chǎn)生感覺差異所需要的最小濕刺激量。計(jì)算出每一種比較刺激被判斷為“大于”“小于”和“等于”標(biāo)準(zhǔn)刺激的百分比，如圖4所示，以比較刺激值為橫坐標(biāo)，以百分比值為縱坐標(biāo)繪制散點(diǎn)圖，然后應(yīng)用玻爾茲曼函數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合：

（2）

韋伯定律指出，差異閾限（DL）是刺激強(qiáng)度水平（φ）的常數(shù)部分，即韋伯分?jǐn)?shù)（K）。差異上限（DLu）定義為比較刺激大于標(biāo)準(zhǔn)刺激的百分率為50%;而差異下限（DLl）定義為比較刺激小于標(biāo)準(zhǔn)刺激的百分率為50%。則差異閾限（DL）的計(jì)算公式如下：

DL=DLu-DLl/2（3）

K=DL/φ（4）

式中：DL為差別閾值，mL;Lu為差異上限曲線在判斷次數(shù)概率為0.5時(shí)的刺激量，mL;Ll為差異下限曲線在判斷次數(shù)概率為0.5時(shí)的刺激量，mL;K為韋伯分?jǐn)?shù);φ為標(biāo)準(zhǔn)刺激水平，本文為0.7 mL。

1.6數(shù)據(jù)分析

使用Origin Pro 9.0軟件，對(duì)差異上下限散點(diǎn)圖利用玻爾茲曼函數(shù)進(jìn)行非線性擬合，采用直線內(nèi)插法計(jì)算不同實(shí)驗(yàn)條件下三種織物的差別閾值。

實(shí)驗(yàn)中，自變量為織物類型、實(shí)驗(yàn)條件（覆膜和環(huán)境條件）及加濕量，因變量為皮膚冷卻率、差別閾值與韋伯分?jǐn)?shù)。使用三因素重復(fù)方差分析，考察自變量對(duì)皮膚冷卻率的影響。利用莫奇來(lái)球形假設(shè)檢驗(yàn)方差齊性，若滿足球形假設(shè)（p>005），則選擇球形假設(shè)結(jié)果為主效應(yīng)統(tǒng)計(jì)結(jié)果;若不滿足球形假設(shè)（p<0.05）則選擇溫室蓋瑟檢驗(yàn)（統(tǒng)計(jì)結(jié)果小于075）或胡恩赫費(fèi)爾德檢驗(yàn)（統(tǒng)計(jì)結(jié)果大于0.75）。當(dāng)發(fā)現(xiàn)顯著差異時(shí)，則進(jìn)行邦弗朗尼多重比較。統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS 24軟件，顯著性水平設(shè)為p<0.05。

2結(jié)果與分析

2.1皮膚冷卻率

根據(jù)環(huán)境溫度和覆膜方式的不同，實(shí)驗(yàn)條件分為25NF、25F、35NF和35F。四種實(shí)驗(yàn)條件中的散熱機(jī)制不同：在25NF中既有傳導(dǎo)散熱，也有蒸發(fā)散熱;在25F中只有傳導(dǎo)散熱;在35NF中只有蒸發(fā)散熱;在35F既沒有傳導(dǎo)散熱也沒有蒸發(fā)散熱。

圖5為不同實(shí)驗(yàn)條件下人體皮膚冷卻率變化。就整體而言，當(dāng)織物溫度為25 ℃時(shí)，皮膚冷卻率要明顯增大，且隨加濕量遞增。在35 ℃條件下，不同加濕量水平下的皮膚冷卻率均在0.05 ℃/s左右，幾乎可以忽略不計(jì)。Filingeri等[3]以低于皮溫2～20 ℃的六種冷干刺激，進(jìn)行濕感喚醒研究，可以使皮膚溫度下降0.2～4.1 ℃，相應(yīng)皮膚冷卻率為0.02～0.41 ℃/s。當(dāng)刺激使皮膚溫度下降0.2～0.7 ℃時(shí)，ΔT為0.02～0.07 ℃/s。本文中織物溫度可表示為低于皮溫0 ℃或8 ℃，整體皮膚冷卻變化量為0～2.1 ℃，ΔT為0～0.21 ℃/s，與前人的研究結(jié)果一致。

三因素重復(fù)測(cè)量方差分析結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)條件對(duì)皮膚冷卻率有顯著影響[F（3，36）=746.616，p<0.001]，加濕量有顯著影響[F（2.193，26.310）=1.647，p=0.003]，織物類型沒有顯著影響[F（1.293，15.515）=2.729，p=0.086]。

皮膚冷卻率平均值為25F：（0.110±0.026） ℃/s;25NF：（0.104±0.031） ℃/s;35F：（0.034±0.016） ℃/s;35NF：（0.030±0.016） ℃/s。25F比25NF的平均更大，但在統(tǒng)計(jì)學(xué)上并沒有顯著差異（p>0.05），此時(shí)皮膚表面主要通過傳導(dǎo)方式散熱。35F與35NF無(wú)顯著差異（p>0.05），且整體平均值相差很小幾乎可以忽略，蒸發(fā)散熱在降低皮膚溫度中作用較小。25NF與35NF，以及25F與35F相比較都有顯著差異（p<0.05），說明傳導(dǎo)散熱在降低皮膚溫度中起主導(dǎo)作用。除了0.7 mL與0.9 mL之間不存在顯著性差異（p=0.195），其他加濕量水平之間均存在顯著性差異（p<0.05），且加濕量越大，織物的Qmax越大，熱量散失增加，從而導(dǎo)致局部皮膚溫度降低;另一方面，殘留在皮膚表面的水分越多，水分蒸發(fā)帶走的熱量越多，ΔT越大。

部分交互作用對(duì)皮膚冷卻率有顯著影響（p<0.05），在加濕量為0.3 mL的35F條件下，織物C與A（p=0.013）、織物C與B之間（p=0.011）存在顯著差異，分析認(rèn)為是因?yàn)榭椢顲在0.3 mL加濕量下的Qmax最大，且它的導(dǎo)熱系數(shù)最大，導(dǎo)致散熱影響最大。在加濕量為1.1 mL時(shí)，織物A與B（p=0.049）、織物A與C之間（p=0.019）存在顯著差異，此時(shí)織物A的Qmax最大，表明織物熱傳遞性能中的Qmax會(huì)影響皮膚冷卻率。

2.2差異閾限及韋伯分?jǐn)?shù)

圖6為35F條件下，以加濕量為橫坐標(biāo)，三種織物的濕感覺評(píng)價(jià)判斷正確率散點(diǎn)圖。以50%正確判斷率劃線，三種織物在低加濕量上的正確率均較高，而在0.9、1.1 mL上的正確率均過低。在該條件下，三種織物的差異上限曲線趨勢(shì)并不符合S曲線，無(wú)法使用玻爾茲曼曲線擬合，表明皮膚對(duì)暖濕刺激不敏感，不能準(zhǔn)確地判斷織物的濕潤(rùn)程度，導(dǎo)致判斷正確率降低。

三種織物在其他三個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下的差異閾限（DL）及韋伯分?jǐn)?shù)（K）結(jié)果如圖7所示?？椢顱的DL在三種條件下均為最大，敏感度最差。與Bergmann等[13]的研究相比，除了35NF條件下B織物，實(shí)驗(yàn)的織物總體韋伯分?jǐn)?shù)均小于0.34，濕感覺靈敏度更高。

實(shí)驗(yàn)條件為35F時(shí)，無(wú)法得到濕感覺的差異閾限，此時(shí)僅存在動(dòng)態(tài)摩擦的機(jī)械刺激，說明人們無(wú)法依靠單純的機(jī)械刺激進(jìn)行濕感覺辨別。與Bergmann等[13]和Filingeri等[4]的結(jié)論一致，即織物溫度接近皮膚溫度時(shí)，散熱的減少使得對(duì)濕的辨別逐漸變難，在皮膚溫度下，辨別只能依賴機(jī)械刺激，而當(dāng)其他感官輸入（如動(dòng)態(tài)壓力和視覺）的貢獻(xiàn)有限時(shí)，冷刺激是感知濕的主要驅(qū)動(dòng)因素。實(shí)驗(yàn)得到了該條件下三種織物的差異下限（分別為A：0.43 mL;B：0.55 mL;C：0.58 mL），說明當(dāng)實(shí)驗(yàn)刺激與標(biāo)準(zhǔn)刺激作比較時(shí)，刺激量在從標(biāo)準(zhǔn)刺激水平開始往下減小時(shí)人能感受到差異，而從標(biāo)準(zhǔn)刺激量往上增大時(shí)人無(wú)法辨別出差異。此時(shí)在辨別濕感覺減弱時(shí)，織物A最為靈敏，B和C差異不大，與織物動(dòng)摩擦的大小排序一致，因此在該條件下，動(dòng)摩擦系數(shù)是影響濕感覺判斷的主要因素。

實(shí)驗(yàn)條件為35NF時(shí)，可以得到織物的差別閾值排序?yàn)锽>A>C。對(duì)比35F，說明有蒸發(fā)散熱時(shí)，提高了濕感覺的靈敏度，人可以通過接收熱輸入，辨別濕感覺差異。此時(shí)，三種織物的動(dòng)摩擦系數(shù)排序?yàn)锳>C>B，而與蒸發(fā)散熱相關(guān)的織物濕傳遞性能排序?yàn)锽>C>A，說明蒸發(fā)散熱與機(jī)械刺激對(duì)濕感覺評(píng)價(jià)的影響程度不同。

實(shí)驗(yàn)條件為25F時(shí)，與傳導(dǎo)散熱相關(guān)的織物熱傳遞指標(biāo)Qmax排序?yàn)锳>C>B，與織物濕敏感度排序一致。而織物A和B的濕敏感度優(yōu)于35NF，表明傳導(dǎo)散熱比蒸發(fā)散熱在提高濕感靈敏度方面占比更大。

實(shí)驗(yàn)條件為25NF時(shí)，織物的差別閾值排序?yàn)锽>C>A，此時(shí)結(jié)合織物的熱濕傳遞、機(jī)械性能指標(biāo)排序，與35NF相比，傳導(dǎo)散熱的增加使得濕感覺辨別的靈敏度提高。與25F相比，織物的差別閾值排序相同，織物A的濕態(tài)Qmax最大，皮膚瞬間散熱量遠(yuǎn)大于其他兩種織物，但是織物A的閾值變化不大，分析認(rèn)為是由于織物A的浸濕時(shí)間最長(zhǎng)，擴(kuò)散速度最慢，因此易聚集液態(tài)水，覆膜前后濕傳遞的差異對(duì)其影響最小。此外，織物B的濕感覺閾值降低較大，其液態(tài)水分管理能力最佳，能保持皮膚與織物之間的干爽，而覆膜阻礙了其獨(dú)特的透濕速干性與單向傳遞能力，進(jìn)而影響蒸發(fā)散熱能力。因此相較于25F條件，織物B在25NF條件下蒸發(fā)散熱和傳導(dǎo)散熱的同時(shí)存在提高了濕感靈敏度。

3結(jié)論

本文設(shè)計(jì)了雙臂動(dòng)摩擦實(shí)驗(yàn)，采用恒定刺激法探究了三種織物在兩種環(huán)境和織物覆膜條件下的濕感覺差異閾限和韋伯分?jǐn)?shù)，分析了散熱機(jī)制與織物性能對(duì)差異閾限的影響，得到以下結(jié)論：

1） 織物溫度變化可表示為低于皮溫0 ℃或8 ℃的冷刺激，得到整體皮膚冷卻量為0～2.1 ℃，相應(yīng)的整體皮膚冷卻率為0～0.21 ℃/s。

2） 散熱機(jī)制對(duì)皮膚冷卻率有顯著影響（p<0.05），蒸發(fā)散熱對(duì)皮膚溫度下降作用不明顯，主要依靠傳導(dǎo)散熱的存在。

3） 除了35 ℃不覆膜條件下Coolmax織物的韋伯分?jǐn)?shù)為0.38，織物總體韋伯分?jǐn)?shù)均小于0.34，濕感覺靈敏度較高。

4） 在傳導(dǎo)和蒸發(fā)散熱均不存在的條件下，無(wú)法獲得濕感覺差異閾限，此時(shí)織物的動(dòng)摩擦系數(shù)是影響濕感覺評(píng)價(jià)的主要因素。傳導(dǎo)散熱和蒸發(fā)散熱的存在提高了織物的濕敏感度，且傳導(dǎo)散熱比蒸發(fā)散熱的作用更大。

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