การวิจัยลักษณะการเสียดสีระหว่างเสื้อผ้าลายพรางและผิวหนังข้อศอกของมนุษย์2
Apr 16, 2024
ส่วนทดลองส่วนทดลอง
1.1 วัสดุผ้า
ผ้าที่ใช้ทำเสื้อผ้าลายพรางสามารถแบ่งออกได้เป็นเส้นใยต่างๆ เช่น ผ้าฝ้ายบริสุทธิ์ ผ้าฝ้ายโพลีเอสเตอร์ ผ้าฝ้ายวิสโคส และผ้าฝ้ายไนลอน โดยขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของผ้า และสามารถจำแนกได้เป็นแบบทอธรรมดา (เส้นด้ายยืนและเส้นด้ายพุ่งสานกันด้านบนและด้านล่าง) และแบบทวิล (เส้นด้ายยืนและเส้นด้ายพุ่งสานกันอย่างน้อยทุกๆ 2 เส้น) โดยขึ้นอยู่กับวิธีการทอ ในการทดลองนี้ ได้เลือกผ้าสำหรับเสื้อผ้าลายพราง 4 ประเภททั่วไปและพื้นผิวด้านในของชุดชั้นในสำหรับเสื้อผ้าลายพรางประเภทหนึ่ง (สวมใส่ด้านในเสื้อผ้าลายพรางเป็นเสื้อชั้นในแขนสั้น) เป็นวัสดุในการทดลอง ผ้าแต่ละผืนถูกตัดเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าขนาดประมาณ 5x5 ซม. และรายละเอียดการถักของผ้าแต่ละผืนแสดงไว้ในตารางที่ 1
1.2 บริเวณและสภาพผิว
ในระหว่างการฝึกทหารและการสู้รบ มักเกิดการเสียดสีที่บริเวณข้อศอก หัวเข่า และไหล่ เมื่อทหารทำการเคลื่อนไหวเชิงยุทธวิธี เช่น นอนคว่ำ คลาน หรือข้ามสิ่งกีดขวาง ในการทดลองนี้ ผิวหนังด้านนอกของข้อศอกได้รับการคัดเลือกให้เป็นจุดทดสอบ เนื่องจากค่อนข้างแบนและง่ายต่อการจัดการ ผิวหนังของข้อศอกมาจากอาสาสมัครชาย 8 คนที่มีผิวหนังแข็งแรงและไม่มีภาวะผิวหนังใดๆ อาสาสมัครมีอายุเฉลี่ย 24 ± 2 ปี และมีน้ำหนักเฉลี่ย 60 ± 10 กก. บริเวณที่ทดสอบข้อศอกด้านนอกอยู่ห่างจากส่วนโค้งของแขนประมาณ 20 ซม. อาสาสมัครได้รับคำแนะนำไม่ให้ใช้ผลิตภัณฑ์ดูแลผิวใดๆ ในวันทดสอบ ก่อนการทดลอง อาสาสมัครได้รับคำแนะนำเกี่ยวกับขั้นตอนการทดลอง กระบวนการ และความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้น
1.3 วิธีการทดสอบ
สัณฐานวิทยาพื้นผิวของผ้าพรางตัวถูกสังเกตโดยใช้กล้องจุลทรรศน์แบบเลเซอร์คอนโฟคอลสแกนสามมิติ (LCSM, LS1100, ญี่ปุ่น) และวัดความไม่ชอบน้ำและความชอบน้ำของผ้าโดยใช้เครื่องวัดมุมสัมผัสวิดีโอ DSA100 (KRUSSR, เยอรมนี) ผ้าพรางตัวต่างๆ ถูกทดสอบพฤติกรรมการเสียดสีกับผิวหนังในสภาวะแห้งและเปียกโดยใช้เครื่องทดสอบแรงเสียดทานและการสึกหรอแบบอเนกประสงค์ UMT-II (Bruker, สหรัฐอเมริกา) หลังจากการเสียดสี ผิวหนังจะถูกขึ้นรูปโดยใช้วัสดุพิมพ์ซิลิโคน (Coltex Rapid Liner) ที่ใช้กันทั่วไปในคลินิกทันตกรรม และวัดการเปลี่ยนแปลงความหยาบของผิวหนังก่อนและหลังการเสียดสีโดยใช้กล้องจุลทรรศน์แบบเลเซอร์คอนโฟคอลสแกนสามมิติเพื่อสังเกตความเสียหายของผิวหนัง
การทดสอบใช้การเคลื่อนที่แบบลูกสูบไปมาพร้อมกับลูกบอลด้านหนึ่งที่สัมผัสกัน เพื่อศึกษาการสัมผัสกันแบบเสียดสีระหว่างพื้นผิวด้านในของผ้าลายพรางกับผิวหนัง รูปที่ 1 แสดงส่วนต่อประสานระหว่างผ้าลายพรางกับผิวหนังมนุษย์ระหว่างการสัมผัสกันแบบเสียดสี ก่อนการทดลอง ผ้าลายพรางชนิดต่างๆ จะถูกพันรอบซีกทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 มม. ซึ่งเชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์วัดแรงบนระบบกันกระเทือนด้านบนของ UMT-II
แขนส่วนบนของผู้เข้าร่วมถูกวางไว้บนเบาะรองนั่งที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ โดยให้ผิวหนังด้านนอกของข้อศอกอยู่ในแนวระนาบมากที่สุด เนื่องจากแรงเสียดทานระหว่างเสื้อผ้าลายพรางกับผิวหนังส่วนใหญ่เกิดขึ้นในทิศทางของเส้นยืนของผ้า ทิศทางแรงเสียดทานที่สลับไปมาจึงสอดคล้องกับทิศทางของเส้นยืนของผ้า บุคลากรทางทหารมักต้องเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วและแรงกล้าในระหว่างการเคลื่อนไหวทางยุทธวิธี ดังนั้นความถี่ของแรงเสียดทานที่ส่วนต่อระหว่างผ้ากับผิวหนังจึงค่อนข้างสูง
ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการคลาน ความเร็วของบุคลากรทางทหารอยู่ที่ประมาณ 100-120 มม./วินาที และความถี่ของการคลานแต่ละครั้งอยู่ที่ประมาณ 1.8-2.4 เฮิรตซ์ จากผลการทดสอบเบื้องต้น ความถี่ (f) ของแรงเสียดทานแบบลูกสูบเคลื่อนที่ไปมาถูกกำหนดไว้ที่ 2 เฮิรตซ์ การเคลื่อนที่แบบลูกสูบเคลื่อนที่ไปมา (D) ถูกกำหนดไว้ที่ 10 มม. และเวลาการเคลื่อนที่แบบลูกสูบเคลื่อนที่ไปมาถูกกำหนดไว้ที่ 15 นาที
นอกจากนี้ เพื่อจำลองสภาพแวดล้อมที่มีเหงื่อออกระหว่างการสวมเสื้อผ้าลายพรางอย่างต่อเนื่องในการฝึกซ้อมการต่อสู้ เหงื่อเทียม 50 μL จะถูกทาให้ทั่วบริเวณประมาณ 5 มม. x 10 มม. ที่บริเวณทดสอบโดยใช้ไมโครไซริงค์ โดยจะเติมเหงื่อเทียมเพิ่มอีก 50 μL ทุก ๆ 5 นาที เพื่อให้ผิวหนังยังคงอยู่ในสภาพที่มีเหงื่อออก บริเวณทดสอบจะถูกฆ่าเชื้อด้วยแอลกอฮอล์หลังการทดลอง และบริเวณที่มีรอยถลอกที่ผิวหนังจะต้องได้รับการรักษาทางการแพทย์ที่จำเป็น
