便携式人体皮肤摩擦性能测试仪的研制.PDF

第 29 卷 　第 6 期 摩 擦 学 学 报 Vol. 29　No. 6 2009 年 11 月 Tribo logy Nov. , 2009 便携式人体皮肤摩擦性能测试仪的研制 1, 2 1, 2 3 2 李宏凯 ,樊鸣鸣 , 弓娟琴 ,戴振东 ( 1. 南京航空航天大学 机电学院 , 江苏 南京 　2 100 16; 2. 南京航空航天大学 仿生结构与材料防护研究所 ,江苏 南京 　2 100 16; 3. 中国医学科学院 中国协和医科大学 皮肤病研究所 ,江苏 南京 　2 10042) 摘 　要 : 随着对人体皮肤摩擦学特性研究的展开 , 目前还没有适用的设备对脸颊 、额头等不规则形状部位进行测试 , 本文研制了一种便携式的摩擦性能测试仪 ,并在不损害皮肤情况下进行人体皮肤摩擦性能测试 ,结果表明:该测试仪 使用方便 、性能可靠. 在 0. 2 ～2 N 的接触正压力和 10～60 mm / s的滑行速度范围内,皮肤摩擦系数与施加的接触正压 力及滑行速度无关. 自然状态下 ,手背、手掌、前臂屈侧 、前臂伸侧 、前额部位皮肤摩擦系数在性别间的差距较小 ,但脸 颊部位皮肤摩擦系数女性却远大于男性. 护肤品处理后 ,各测试部位皮肤摩擦系数在性别间的差距都有所缩小. 关键词 : 人体皮肤 ;摩擦性能测试仪 ;正压力 ;滑行速度 ;摩擦系数 中图分类号 : TH 117. 3 文献标识码 : A 文章编号 : 1004 - 0595 (2009) 06 - 0489 - 05 　　皮肤是人体的最大器官 ,是人体直接和外界接 发的用于测量人体前臂皮肤与接触材料间摩擦性能 触的器官 ,具有屏障、吸收 、分泌 、排泄 、感觉及体温 的往复直线式皮肤摩擦试验装置 [ 3 ] ; Zhang等改进 调节等功能. 人体皮肤的状态涉及到心理 、美学和功 后的旋转式皮肤摩擦计 [ 4 ] ; 国内西南交通大学研制 能实现等方面. 例如抚摸皮肤的感受包含了对皮肤 的新型皮肤摩擦性能测试装置 [ 5 ] 以及具有较高精 弹性和摩擦性能的感受. 手抓握其他物体的能力与 度的美国 CETR 公司的 UM T摩擦磨损试验机. 另 手上皮肤与物体间的摩擦有密切关系. 穿衣 、穿袜 、 外 , D erler[ 6 ]和 R am alho[ 7 ] 利用将接触材料直接贴于 穿鞋的舒适性及功能的体现也和上述界面的摩擦性 三维传感器的方法测试皮肤摩擦性能 ,试验时 , 由受 能密切相关. 食物在喉道的下咽过程也涉及到食物 试者本人提供皮肤与接触材料的往复运动. 这些设 和喉道间的摩擦性能. 组织学上 ,人体皮肤由表皮 、 备和仪器在特定条件和特定部位测试皮肤摩擦性能 真皮和皮下组织构成 ,其中表皮进一步分为角质层 、 取得了较好的效果 ,但对于如脸颊 、额头 、躯体等不 ( ) 透明层 掌 、趾处明显 、粒层 、棘层和基层. 随皮肤 规则形状部位或者难于放置到前述测试仪上的部位 受到的摩擦和力学作用的变化 ,在掌 、趾等受力和摩 的测试 , 目前还没有适用的设备. 本文针对当前皮肤 擦大的部位 ,角质层就厚而硬 ,在躯体的屈侧部位 , 性能测试的需求 ,设计了 1种便携式人体皮肤摩擦 则较薄且柔软 [ 1 ] . 人体皮肤是生物摩擦学的研究对