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脚在任何状态下都会有不同程度的出汗,如静坐、站立、行走、跑步、劳动、情绪紧张等,出汗本身是一种调节体温、散热的方式。一般来讲,脚部皮肤占人体皮肤表面积的7%,但人体40%的汗腺却分布在脚上,其中脚心和跖趾关节汗腺密度最大,其次是后跟、脚背部位,这就要求鞋材及成鞋都具有良好的吸湿、透湿能力。如果汗液不能及时从鞋腔扩散到外界环境,长期积累在鞋腔里容易导致细菌、真菌的滋生,产生令人不愉快的气味及各种脚疾、皮肤病,大大降低鞋的穿着舒适性。反之,成鞋吸湿、透湿能力好,就能够长时间保持鞋腔内干爽、舒适,脚部能自由呼吸外界新鲜空气。
因此,成鞋的吸湿、透湿性作为衡量鞋类产品卫生性能、评价热湿舒适性的两项重要物理指标,其测试方法和性能指标的研究与建立是很必要的。然而迄今为止,国内市场没有科学的测试仪器及评价方法来表征成鞋的吸湿、透湿性能好坏,多数研究是针对鞋用单一材料,其鞋材的检测方法及标准相对比较成熟,但尚未制定并执行统一的鞋材吸湿、透湿性能指标。鉴于此,本文首次提出成鞋吸水汽性、成鞋微观透水汽性、成鞋宏观透水汽性的概念及其相关的测试方法。
文中首先总结和比较国内外广泛采用的鞋材/帮套吸湿、透湿测试方法及相关标准,并采用ISO标准测量帮套不同部位试样的吸水汽性、透水汽性,试图表征成型帮套的吸湿、透湿性能,这主要是由于鞋底不透气也不透湿,成鞋吸湿、透湿性主要取决于成型帮套。
此外,本文对成鞋吸水汽性的测试研究是在恒温恒湿试验箱内模拟鞋腔温湿度环境使成鞋吸湿,测量规定时间内成鞋的吸湿量来评价其吸水汽性能好坏。试验发现,该方法与对应成鞋帮套吸水汽性测试数据高度相关,不同鞋款差异基本一致;同时成鞋吸湿量随时间而增加,但增长率越来越小,最后趋于饱和,并且不同结构鞋的鞋材吸湿性越好,鞋舌、后帮泡棉越厚,吸水汽性越好。
本文首次提出并研制成鞋透水汽测试仪,仪器主要由蒸汽发生装置、称重装置、统口密封装置、蒸汽输送装置构成。通过蒸汽发生器以一定速率向鞋腔通入蒸汽并密封成鞋统口,一方面蒸汽被鞋材吸收或者附着在鞋里表面,另一方面蒸汽从鞋材孔隙、鞋舌间隙、统口缝隙等渗透和扩散到外界环境,利用蒸汽的产生量与成鞋吸附蒸汽后的增重作差,即得出宏观透水汽性。微观透水汽性则是向鞋腔通完蒸汽后完全密封统口,测量一段时间内成鞋的减重和鞋腔相对湿度的变化。试验发现宏观透湿远远大于微观透湿,采用称重法测试微观透湿性,实验效果不是很明显,但测量鞋腔相对湿度则有所降低。宏观透水汽性测试数据随蒸汽通入量、通蒸汽时间、蒸汽产生速率增加而增加,并与成鞋吸湿量负相关。试验时,要尽可能减少统口密封操作所带来的误差。最后如何确定出最合适的通蒸汽时间、蒸汽发生率以及试验结果表征的统一性还有待于进一步研究。