Forskning på friksjonsegenskaper mellom kamuflasjeklær og menneskelig albuehud2
Apr 16, 2024
Eksperimentell seksjon Eksperimentell seksjon
1.1 Stoffmaterialer
Stoffet til kamuflasjeklær kan deles inn i forskjellige fibre som ren bomull, polyester-bomull, viskose-bomull og nylon-bomull basert på stoffsammensetning, og kan klassifiseres i vanlig vev (renning og veftgarn flettes sammen og en dun) og twillveving (varp- og veftgarnene flettes sammen minst annethvert garn) basert på vevemetoden. I dette eksperimentet ble fire vanlige typer kamuflasjebekledningsstoffer og den indre overflaten av én type kamuflasjebekledningsundertøy (båret inne i kamuflasjeklærne som en kortermet underskjorte) valgt som eksperimentelle materialer. Hvert stoff ble kuttet i omtrent 5 cm x 5 cm rektangler, og strikkespesifikasjonene for hvert stoff er oppført i tabell 1.
1.2 Hudsteder og -tilstander
Under militær trening og kamp oppstår det ofte friksjon på steder som albuer, knær og skuldre når soldater utfører taktiske bevegelser som å ligge frembøyd, krype og overvinne hindringer. I dette eksperimentet ble den ytre huden på albuene valgt som teststed fordi den er relativt flat og lett å manipulere. Albuehuden ble hentet fra 8 mannlige frivillige med sunn hud og ingen eksisterende hudsykdommer. De frivillige hadde en gjennomsnittsalder på 24 ± 2 år og en gjennomsnittsvekt på 60 ± 10 kg. Teststedene på de ytre albuene var omtrent 20 cm fra armbøyningen. Frivillige ble bedt om å ikke bruke hudpleieprodukter på testdagen. Før eksperimentet ble de frivillige informert om eksperimentelle prosedyrer, prosesser og potensielle risikoer.
1.3 Testmetoder
Overflatemorfologien til kamuflasjebekledningsstoffer ble observert ved bruk av et tredimensjonalt laserkonfokalt skanningsmikroskop (LCSM, LS1100, Japan), og hydrofobiteten og hydrofilisiteten til stoffene ble målt ved bruk av et DSA100 videokontaktvinkelmåleinstrument (KRUSSR, Tyskland). Ulike kamuflasjeklær ble testet for deres friksjonsadferd med huden under tørre og våte forhold ved bruk av en UMT-II multifunksjonell friksjons- og slitasjetester (Bruker, USA). Etter friksjon ble huden støpt med silikonavtrykksmateriale (Coltex Rapid Liner) som vanligvis brukes på tannklinikker, og ruhetsendringen i huden før og etter friksjon ble målt ved hjelp av et tredimensjonalt laserkonfokalt skanningsmikroskop for å observere hudskader.
Testen brukte en frem- og tilbakegående glidebevegelse med den ene siden av ballen i kontakt, og studerte friksjonskontakten mellom den indre overflaten av kamuflasjetøystoffet og huden. Figur 1 illustrerer grensesnittet mellom kamuflasjebekledningen og menneskehuden under friksjonskontakt. Før eksperimentet ble forskjellige kamuflasjeklær viklet rundt kobberhalvkuler med en diameter på 10 mm, som var koblet til kraftsensorer på det øvre opphengssystemet til UMT-II.
Deltakernes overarmer ble plassert på en spesialdesignet skråpute, og holdt den ytre huden på albuene så horisontal som mulig. Siden friksjon mellom kamuflasjebekledningen og huden hovedsakelig skjer i tøyretningen, er den frem- og tilbakegående friksjonsretningen konsistent med varpretningen til stoffet. Militært personell er ofte pålagt å bevege seg raskt og kraftig under taktiske bevegelser. Derfor er frekvensen av friksjon ved stoff-hud-grensesnittet relativt høy.
For eksempel, under gjennomgang er hastigheten til militært personell ca. 100-120 mm/s, og frekvensen for hver gjennomsøking er ca. 1.8-2,4 Hz. Basert på foreløpige testresultater ble frekvensen (f) av frem- og tilbakegående friksjon satt til 2 Hz, frem- og tilbakegående forskyvning (D) ble satt til 10 mm, og frem- og tilbakegående tid ble satt til 15 minutter.
I tillegg, for å simulere svettemiljøet under kontinuerlig bruk av kamuflasjeklær i kamptrening, ble 50 μL kunstig svette jevnt påført innenfor et område på omtrent 5 mm × 10 mm på teststedet ved hjelp av en mikrosprøyte, med ytterligere 50 μL kunstig. svette tilsatt hvert 5. minutt for å opprettholde huden i et svett miljø. Teststedene ble desinfisert med alkohol etter forsøket, og nødvendig medisinsk behandling ble gitt til områder med overfladiske skrubbsår.
