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织物接触皮肤时,皮下温度感受器感知接触瞬间引起皮肤温度的波动,经由大脑判断冷暖感觉并评价该织物的热舒适性(Thermal comfort)。织物的导热性能、织物与皮肤接触面积和温差直接影响两者接触时热交换过程,决定接触瞬间冷暖感觉判断。织物本身的热学属性和表面结构对接触冷暖感觉评价的影响具有显而易见的定性规律,但需要通过主客观实验表征研究,进一步准确揭示不同因素对织物接触冷暖感觉评价的具体影响规律。皮肤温度波动对接触冷暖感觉判断存在较大影响,但现有的研究总是简单地假设人体皮肤温度为恒定。另外,作为恒温动物的人类,体温自我平衡功能主要通过调节皮肤微循环来控制皮肤表面散热速度,以保持核心温度动态平衡。由于服装压力对人体血液循环系统产生影响,抑制皮肤温度自主调节功能,导致相关区域皮肤温度波动,必然影响其接触织物瞬间冷暖感觉判断。探索皮肤在接触瞬间对织物冷暖感觉的形成、服装压力对皮肤接触冷暖感觉的影响,以及由此影响人对冷暖感觉判断是纺织领域的科学问题。要探究皮肤接触织物时的冷暖感觉,论文先从织物热学属性角度出发,以不同织物接触皮肤,根据不同强度的冷暖刺激,记录皮肤应对不同刺激的响应,讨论影响织物接触冷暖感的主要因素。再从皮肤和织物的温差角度出发,通过不同温度下的同一织物与皮肤接触,确定手指接触织物瞬间的冷暖感觉判断阈值。由于判断阂值与接触处的皮肤温度密切相关,而服装压力将影响皮肤温度,因此必然影响皮肤对冷暖刺激的判断。论文在模拟服装压力的条件下,讨论了服装压力对远端皮肤微循环和皮肤温度的影响。在此基础上,通过手指接触不同温度的物体,探索了服装压力对接触冷暖感觉判断的影响;另外,还揭示了男女性因皮肤温度不同所导致在冷暖判断方面存在差别的原因。为了确认前臂皮肤有能力分辨不同织物接触时造成的冷暖刺激,针对织物热导率依赖的三种主要因素,即:纤维成分,含湿量和表面结构,选取织物分别进行接触实验。在标准实验室条件下,不同纤维之间的导热率差别不大,使得前臂皮肤对不同纤维织物的冷暖刺激响应差别不明显。而同种表面结构的不同纤维成分织物,接触冷暖感觉存在差距的主要原因是纤维的回潮率具有显著差别。同一种纯棉织物的含湿量对接触冷暖感觉的影响,取决于该织物所处的环境。在相对皮肤较冷的环境中,含湿量相对环境较小的织物易造成暖感,而含湿量相对较大织物接触前臂皮肤使接触者感受到冷刺激。羊毛织物表面结构含有绒毛越多,越容易在织物和皮肤之间存储更多的静止空气,减少了皮肤和织物实际接触面积,削弱了织物的热传导能力,从而形成明显的保暖效果。皮肤对不同织物的冷暖刺激有一定的分辨能力,织物接触皮肤冷暖刺激主要取决于织物的含湿量和表面结构。织物温度影响手指接触时的冷暖感觉判断。模拟在不同季节、织物处于不同温度时,接触冷暖感觉判断的变化情况,统计明确了皮肤接触处于不同温度的同一纯棉织物瞬间冷暖感觉判断阈值。人体手指指尖皮肤接触不同温度的同一织物瞬间,在织物与皮肤温度差别较大的情况下,冷暖感觉判断具有高度的一致性;而织物与皮肤温差不大时,主观冷暖感觉判断存在多样性,指出了志愿者可接受冷暖舒适感的温差阈值。另外,皮肤表面温度处于波动状态,这是导致皮肤接触相同织物主观冷暖感觉判断不稳定的主要原因。处于相对皮肤温度较冷的环境中,女性对接触冷暖刺激的判断能力相对男性较好,不过皮肤温度以及波动不同才是造成男女接触冷暖感觉判断能力存在差别的主要原因。其中男性志愿者指尖平均温度高于女性,热量散失速率较高,导致其在接触织物瞬间的热量聚集较快,从而较女性易感觉到温暖。进一步分析表明,女性志愿者指尖皮肤温度较男性低,且波动相对稳定,使得女性接触织物时冷暖感觉判断较男性更加准确。针对服装压力的影响,通过在上臂施加压力来模拟服装束缚,考察了在不同服装束缚压力下,人体相关区域皮肤血流灌注和温度的波动情况。在普通服装压力(<30mmHg)的范围内,随着施加于上臂的束缚压力的增大,逐渐影响静脉血管的血液流动,使前臂皮肤血流灌注增加,造成皮肤温度上升;当压力增大到一定程度,将造成动脉血管局部变形,使皮肤血流灌注开始下降;但是这种变化的总体波动幅度不大,对微循环系统的影响可忽略不计。然而,当上臂处的束缚压力超过普通服装压力后(>30mmHg),前臂皮肤温度和血流灌注都呈不同程度的下降,说明较大的束缚压力明显影响前臂皮肤血流微循环。当上臂束缚压力超过普通服装压力且持续一段时间,同肢前臂对冷刺激的响应迟缓,说明较高的服装束缚压力将影响肢体远端皮肤应对外界冷暖刺激的自主调节功能。在上臂施加束缚压力的过程中,通过记录同肢食指指尖接触冷暖刺激的感觉主观判断,总结其对指尖皮肤接触冷暖感觉判断的影响规律。上臂束缚压力影响同肢远端皮肤温度,进而影响其对接触冷暖刺激的感知判断。当对上臂施加50mmHg的压力时,所有志愿者同肢食指指尖皮肤血流灌注下降,导致指尖温度趋向于环境温度。由于实验所在的恒温恒湿实验室气温低于指尖温度,使得指尖接触同样范围内温度的多个玻璃试管瞬间,在上臂施加束缚压力的情况下更容易感受到温暖。上臂施加压力后,同肢指尖皮肤温度及其波动减小,导致其接触冷暖感觉判断的准确度提高明显。在束缚的作用下,男性指尖皮肤温度下降之后对接触瞬间冷暖感觉判断阈值明显变小,与未束缚之前的女性冷暖感觉判断阈值基本相同,说明不能断定在任何情况下性别不同与其冷暖感觉判断能力存在确切规律,冷暖感觉辨别能力与志愿者皮肤自身温度及其波动关系密切。皮肤与环境的温差较小有利于提高其接触外界冷暖刺激判断的准确性。研究结果表明,针对织物接触冷暖感的研究,仅关注织物的热学属性是远远不够的,人体皮肤和织物的温度对织物接触冷暖感觉判断的影响较大;虽然稍高的服装压力不对人体造成显而易见的伤害,但对着装者的冷暖感觉判断影响显著。由于课题涉及多个学科,以及实验条件限制,针对织物热学属性的分析,还需要进一步了解完全单一因素影响织物接触冷暖感评价;针对模拟服装压力的影响,要观察实际服装压力对相关区域皮肤微循环和冷暖感知能力的影响,这些问题在探索织物接触冷暖感觉评价和服装压力对其影响的过程中仍需深入研究。