2.4.1.1.Hệ vật liệu mũ giày
Từ kết quả khảo sát được về các hệ vật liệu mũ giày của các loại giày phổ biến (bảng 2.1), lựa chọn ra các hệ vật liệu chiếm tỷ trọng cao nhất để làm các hệ vật liệu mũ giày tiêu biểu cho các loại giày phổ biến phục vụ cho việc nghiên cứu và
đánh giá của đề tài.
Quy ước cách ghi hệ vật liệu mũ giày: (1) – (2) – (3) (1) – Vật liệu lớp ngoài
(2) – Vật liệu lớp trung gian (có thể có hoặc không)
(3) – Vật liệu lớp trong (lớp lót – tiếp xúc trực tiếp với da bàn chân) Bảng 2.1 Bảng khảo sát các loại hệ vật liệu mũ giày CÁC LOẠI GIÀY HỆ VẬT LIỆU MŨ GIÀY (1) – (2) – (3) TỶ TRỌNG (%) GIÀY THẤP CỔ GIÀY VẢI GIÀY THỂ THAO SANDAL 2.4.1.2.Hệ vật liệu lót đế giày
Việc lựa chọn các hệ vật liệu lót đế tiêu biểu được thực hiện tương tự nhưở
phần xác định các hệ vật liệu tiêu biểu cho mũ giày.
Quy ước cách ghi hệ vật liệu lót đế giày: (1) – (2) – (3) (1) – Vật liệu lớp ngoài – hay vật liệu của Tẩy gò
(2) – Vật liệu lớp trung gian – vật liệu của Tẩy nhét (có thể có hoặc không) (3) – Vật liệu lớp lót – vật liệu của lót Tẩy (tiếp xúc trực tiếp với da bàn chân)
51
Hình 2.5 Minh họa hệ vật liệu lót đế
2.4.1.3.Công nghệ sản xuất
Đối với từng loại giày, tiến hành khảo sát để tìm hiểu về các phương pháp liên kết các chi tiết trong hệ vật liệu mũ giày, hệ vật liệu lót đế và phương pháp ráp đế. Từđó xác định tỷ trọng của mỗi phương pháp (Bảng 2.2) để xác định phương pháp nào là phương pháp chủ yếu đối với từng loại giày.
Bảng 2.2 Bảng khảo sát công nghệ sản xuất giày
TỶ TRỌNG (%)
CÔNG NGHỆ
SẢN XUẤT GIÀY
THẤP CỔ GIÀY VẢI THGIÀY Ể THAO SANDAL PP liên kết các chi tiết mũ giày PP liên kết các chi tiết lót đế PP ráp đế 2.4.2. Xác định quy cách và các tính chất vật lý của các loại vật liệu
Các loại vật liệu dùng trong ngành giày vô cùng phong phú và đa dạng, cùng một loại vật liệu nhưng quy cách vềđộ dày khác nhau, có thể dùng làm các chi tiết khác nhau, phần lớn chúng được tiêu chuẩn hóa. Ví dụ, đối với giả da (thường
(1) Chi tiết Tẩy Gò Vật liệu: Cactong (2) Chi tiết Tẩy nhét Vật liệu: Mút Latex (3) Chi tiết Lót Tẩy Vật liệu: Da Heo
52
được gọi là Si), si dày (1,2 – 1,5 mm) thường dùng để làm các chi tiết ngoài mũ
giày, si mỏng (0,8 – 1 mm) dùng để làm các chi tiết lót.
Độ dày của vật liệu ảnh hưởng đến độ bền, độ cứng, chống mài mòn, tổ hợp các tính chất vệ sinh, khối lượng sản phẩm. Vì vậy, cùng là một loại vật liệu nhưng chức năng sử dụng khác nhau sẽ có quy cách vềđộ dày khác nhau.
Phải xác định đúng quy cách vật liệu cần thí nghiệm để tiến hành xác định các tính chất vật lý của vật liệu đó được chính xác.
2.4.2.1. Xác định độ thông hơi của vật liệu
(Tham khảo: Tiêu chuẩn GOCT 9713-86 của LB Nga). 1. Khái niệm chung:
Độ thông hơi của vật liệu là khả năng hệ vật liệu cho xuyên qua nó lượng hơi nước từ một môi trường không khí ẩm cao đến một môi trường không khí ẩm thấp hơn.
2. Phương tiện thử:
− Các cốc thí nghiệm, với diện tích miệng ly là F (cm2).
− Nước cất có nhiệt độ 22 ± 2oC.
− Cân phân tích hoặc cân kỹ thuật có độ chính xác đến 0,01g. 3. Chuẩn bị mẫu:
− Điều hòa mẫu theo TCVN 1748 – 75: mẫu đểở trong trạng thái tự do không bị kéo căng, trong môi trường nhiệt độ (27±5)oC; độẩm tương đối của không khí (65±2) % tối thiểu 24 tiếng.
− Lấy 2 mẫu cho một phép thử. 4. Tiến hành thử
− Cho nước cất vào gần đầy cốc thí nghiệm và cân từng cốc nước chính xác
đến 0,01g, xác định khối lượng cốc nước ban đầu – m1 (g).
− Dùng mẫu bịt kín miệng ly.
− Để mẫu trong môi trường nhiệt độ phòng bình thường: độẩm tương đối của không khí: (65±5)% và nhiệt độ (32±5)oC nhiệt độ có thể cao hơn trong thời gian T = 8 tiếng (từ 8 giờ sáng đến 4 giờ chiều).
53
định khối lượng cốc nước sau khi đã bị thông hơi – m2 (g). 5. Tính kết quả
Độ thông hơi [mg/(cm2.h)] của mẫu được tính theo công thức sau:
P = F.T ) m m .( 1000 1 − 2 [mg/(cm2.h)], Kết quả là trung bình cộng 3 mẫu xác định song song.
2.4.2.2. Xác định độ hút ẩm, nhảẩm của vật liệu
(Tham khảo TCVN 5091 – 90)
Độ hút ẩm W (%) (hay độ hút hơi nước) là tỉ số tính bằng phần trăm giữa lượng hơi nước có trong mẫu đặt ở điều kiện độẩm tương đối 98 – 100% và nhiệt
độ là (27±5)oC trong thời gian 8 giờ và khối lượng khô tuyệt đối của mẫu. 1. Phương tiện thử:
− Tủ sấy điều chỉnh được nhiệt độ trong khoảng từ 150oC tới 110oC.
− Cân phân tích với độ chính xác tới 0,001g.
− Bình hút ẩm được tạo môi trường có độẩm tương đối 98 – 100% và nhiệt độ
(27±5)oC.
− Ẩm kế và nhiệt kế. 2. Chuẩn bị mẫu:
− Điều hòa mẫu theo TCVN 1748 – 75 (đã trình bày ở phần trên).
− Lấy 2 mẫu cho một phép thử, với kích thước mẫu là 10 x 10 cm. 3. Tiến hành thử
− Đặt mẫu vào bình hút ẩm có độ ẩm tương đối là 98–100%, nhiệt độ
(27±5)oC.
− Sau 8 tiếng lấy mẫu ra khỏi bình và đem cân với độ chính xác tới 0,001 g.
− Để mẫu khô tự nhiên trong môi trường nhiệt độ phòng bình thường: độ ẩm tương đối của không khí: (65±5)% và nhiệt độ (32±5)oC. Sau 14 giờ (khoảng thời gian chân không mang giày mỗi ngày) đem cân mẫu xác định khối lượng các mẫu sau khi nhảẩm.
− Tiến hành sấy mẫu ở nhiệt độ 105 – 110oC tới khối lượng không đổi theo
54
4. Tính toán kết quả:
− Xác định độ hút ẩm của mẫu theo công thức sau: W = mm m .100
0 0
1−
(%)
− Xác định độ nhảẩm của mẫu theo công thức sau: B = .100
m m m m 0 1 2 1 − − (%)
Trong đó: m1: khối lượng mẫu thửởđiều kiện độẩm tương đối 100% và nhiệt
độ (27±5)oC, tính bằng gam.
m2: khối lượng mẫu thử sau khi để khô tự nhiên trong nhiệt độ
phòng, (g).
mo: khối lượng mẫu thử sau khi sấy khô tuyệt đối, (g).
2.4.2.3. Xác định độ hút nước, độ thải nước của hệ vật liệu
(Tham khảo TCVN 4640-88) 1. Khái niệm chung:
− Độ hút nước toàn phần là khả năng thấm nước của vật liệu khi bị nhúng hoàn toàn trong nước trong một thời gian nhất định.
− Độ thải nước T (%) được thể hiện bằng phần trăm số lượng nước thải ra từ
vật liệu bị thấm ướt sau khi để khô trong những điều kiện xác định. 2. Phương tiện thử:
− Cân phân tích hoặc cân kỹ thuật với độ chính xác tới 0,001g
− Giấy thấm − Nước có nhiệt độ (27±3)oC 3. Chuẩn bị mẫu: − Điều hòa mẫu theo TCVN 1748 – 75 − Lấy 2 mẫu cho một phép thử 4. Tiến hành thử
− Cân mẫu trên cân phân tích với độ chính xác đến 0,001g để xác định khối lượng ban đầu của mẫu – m (g).
− Nhúng mẫu hoàn toàn vào nước có nhiệt độ (27±3)oC trong thời gian 8g.
55
xác 0,001g để xác định khối lượng các mẫu sau khi thấm ướt – m1 (g).
− Để mẫu khô tự nhiên trong môi trường nhiệt độ phòng bình thường: độ ẩm tương đối của không khí: (65±5)% và nhiệt độ (32±5)oC
− Sau 14 giờ xác định khối lượng các mẫu sau khi thải nước – m2 (g). 5. Tính toán kết quả:
− Xác định độ hút nước của mẫu theo công thức sau: H = .100 m
m m1−
(%)
− Xác định độ thải nước của mẫu theo công thức sau: T = .100 m m m m 1 2 1 − − (%)
Trong đó: m: khối lượng mẫu trước khi thấm nước, tính bằng gam. m1: khối lượng mẫu sau khi bị thấm ướt, (g).
m2: khối lượng mẫu sau khi để khô tự nhiên, (g).
2.4.3. Xác định các tính chất vật lý của các hệ vật liệu giày
Hiện nay vẫn chưa có các tiêu chuẩn thí nghiệm dùng để xác định các tính chất vật lý dành cho hệ vật liệu giày. Vì thế, trong nghiên cứu này, các thí nghiệm
được tiến hành trên cơ sở tham khảo các Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) và các Tiêu chuẩn GOCT của LB Nga dành cho xác định các tính chất vật lý của vật liệu với điều kiện thí nghiệm mô phỏng quá trình sử dụng giày như: thời gian thí nghiệm tương đương với thời gian mang giày hàng ngày có vận động là 8 tiếng; (từ
8 giờ sáng đến 4 giờ chiều); nhiệt độ thí nghiệm là tại nhiệt độ phòng (độẩm tương
đối của không khí: (65±5)% và nhiệt độ (32±5)oC); các hệ hút ẩm, hút nước từ một mặt, lót đế giày thải ẩm, thải nước từ một mặt – mặt tiếp xúc với bít tất ẩm hoặc bàn chân và chỉ xác định độ thông hơi đối với các mẫu mô phỏng hệ vật liệu mũ
giày (vì hệ vật liệu lót đế không thể thông hơi ẩm ra bên ngoài giày được do bị đế
ngoài cản trở) nhưđã trình bày ở phần đối tượng nghiên cứu.
Trước khi tiến hành thí nghiệm, chuẩn bị các mẫu thí nghiệm mô phỏng hệ hệ
vật liệu của mũ giày và lót đế như sau:
1. Các vật liệu đại diện cho các lớp chi tiết trong hệ được cắt thành hình vuông cạnh 100 mm.
56
chi tiết trong hệ là:
- Phương pháp may: Úp mặt trái các lớp vật liệu vào nhau, may 4 đường ngang mẫu, mỗi đường cách nhau 24 mm.
Hình 2.6 Hướng dẫn may các chi tiết trong hệ vật liệu
- Phương pháp dán: Quét một lớp keo mỏng và đều vào mặt trái các lớp vật liệu (đối với lớp trung gian thì quét cả 2 mặt) sao cho lớp keo trên các mẫu tương tự
nhau. Khi keo khô dán các lớp vật liệu với nhau, mặt trái úp vào nhau.
Hình 2.7 Hướng dẫn dán các chi tiết trong hệ vật liệu
- Phương pháp dán + may: thực hiện giống như phương pháp dán, sau đó may 4
đường ngang mẫu, mỗi đường cách nhau 24 mm như phương pháp may.
Hình 2.8 Hướng dẫn dán và may các chi tiết trong hệ vật liệu
2.4.7.1. Xác định độ thông hơi của hệ của hệ vật liệu
(Tham khảo: Tiêu chuẩn GOCT 9713-86 của LB Nga).
Độ thông hơi của hệ vật liệu là khả năng hệ vật liệu cho xuyên qua nó lượng hơi nước từ một môi trường không khí ẩm cao đến một môi trường không khí ẩm thấp
14 mm 24 mm 14 mm 24 mm 24 mm Mặt trái + Mặt trái Mặt Mặt trái + Mặt trái Mặt phải
57
hơn. Tiến hành xác định độ thông hơi cho các mẫu mô phỏng hệ vật liệu mũ giày như sau:
1. Phương tiện thử:
− Các cốc thí nghiệm, với diện tích miệng ly là F (cm2).
− Nước cất có nhiệt độ 22 ± 2oC.
− Cân phân tích hoặc cân kỹ thuật có độ chính xác đến 0,01g. 2. Chuẩn bị mẫu:
− Điều hòa mẫu theo TCVN 1748 – 75: mẫu đểở trong trạng thái tự do không bị kéo căng, trong môi trường nhiệt độ (27±5)oC; độẩm tương đối của không khí (65±2) % tối thiểu 24 tiếng.
− Lấy 3 mẫu cho một phép thử
3. Tiến hành thử
− Cho nước cất vào gần đầy cốc thí nghiệm và cân từng cốc nước chính xác
đến 0,01g, xác định khối lượng cốc nước ban đầu – m1 (g).
− Dùng mẫu bịt kín miệng ly (đặt mặt tương ứng với lớp lót của hệ vật liệu mũ
giày tiếp xúc với miệng ly).
− Để mẫu trong môi trường nhiệt độ phòng bình thường: độẩm tương đối của không khí: (65±5)% và nhiệt độ (32±5)oC trong thời gian T = 8 tiếng (từ 8g sáng đến 4g chiều).
− Sau thời gian 8 tiếng nói trên, cân từng cốc nước chính xác đến 0,01g, xác
định khối lượng cốc nước sau khi đã bị thông hơi – m2 (g). 4. Tính kết quả
Độ thông hơi [mg/(cm2.h)] của mẫu được tính theo công thức sau:
P = T . F ) m m .( 1000 1 − 2 [mg/(cm2.h)], Kết quả là trung bình cộng kết quả 2 mẫuxác định song song.
2.4.7.2. Xác định độ hút ẩm, độ nhảẩm, độ ngậm ẩm 1 mặt của hệ vật liệu
(Tham khảo tiêu chuẩn IUP 30 và TCVN 5091–90)
− Độ hút ẩm W (%) (hay độ hút hơi nước) là tỉ số tính bằng phần trăm giữa lượng hơi nước có trong mẫu đặt ởđiều kiện độẩm tương đối 98 – 100% và nhiệt độ là
58
(27±5)oC trong thời gian 8 giờ và khối lượng khô tuyệt đối của mẫu.
− Độ nhảẩm B (%) thể hiện bằng phần trăm lượng ẩm thoát ra từ mẫu sau khi để
khô (trong điều kiện nhất định) so với tổng lượng ẩm tối đa mẫu đã hút được.
− Độ ngậm ẩm N (mg/(cm2.h) thể hiện tốc độ hút hơi nước trên 1 đơn vị diện tích mẫu.
Tiến hành xác định độ hút ẩm, độ nhả ẩm, độ ngậm ẩm một mặt của các mẫu mô phỏng hệ vật liệu mũ giày, hệ vật liệu lót đế như sau:
1. Phương tiện thử:
− Tủ sấy điều chỉnh được nhiệt độ trong khoảng từ 150oC tới 110oC
− Cân phân tích với độ chính xác tới 0,001g.
− Bình hút ẩm tạo môi trường có độ ẩm tương đối 98 – 100% và nhiệt độ
(27±5)oC.
− Ẩm kế và nhiệt kế
− Băng keo trong. 2. Chuẩn bị mẫu:
− Điều hòa mẫu theo TCVN 1748 – 75 (đã trình bày ở phần trên)
− Lấy 2 mẫu cho một phép thử. 3. Tiến hành thử
− Cân mẫu trên cân phân tích với độ chính xác đến 0,001g để xác định khối lượng ban đầu của mẫu – m (g).
− Dán băng keo trong lên mẫu ở mặt tương ứng với chi tiết ngoài của hệ vật liệu mũ giày và mặt tương ứng với chi tiết tẩy gò của hệ vật liệu lót đế.
− Đặt mẫu vào bình hút ẩm có độ ẩm tương đối là 98–100%, nhiệt độ
(27±5)oC trong thời gian 8 tiếng (từ 8g sáng đến 4g chiều).
− Sau đó, tháo băng keo ra khỏi mẫu.
− Xác định khối lượng các mẫu sau khi làm ẩm – m1 (g).
− Đối với các mẫu mô phỏng hệ vật liệu lót đế (vì hệ vật liệu lót đế chỉ nhảẩm
ở 1 mặt): Dán băng keo trong lên mặt tương ứng với chi tiết tẩy gò của mẫu.
− Để mẫu khô tự nhiên trong môi trường nhiệt độ phòng bình thường: độ ẩm tương đối của không khí: (65±5)% và nhiệt độ (32±5)oC trong thời gian 14h.
59
− Sau 14 giờ, tháo băng keo ra khỏi các mẫu mô phỏng hệ vật liệu lót đế.
− Xác định khối lượng các mẫu sau khi nhảẩm – m2 (g).
− Sau đó, tiến hành sấy mẫu theo điều 6.2 của TCVN 1750-86 để xác định khối lượng khô tuyệt đối của mẫu – mo (g):
Trường hợp dùng tủ sấy thường: đặt cốc cân có mẫu thử vào dàn sấy, mở nắp cốc cân, tiến hành sấy ở nhiệt độ từ 105 – 110oC. Trong quá trình sấy các lỗ thông hơi trên bề mặt tủ sấy cần mởđể thoát hơi nước ra ngoài.
Sau 2 giờ, đậy nắp cốc cân, đặt cốc cân vào bình hút ẩm ít nhất 10 phút rồi cân nhanh trên cân phân tích với độ chính xác đến 0,001g. Trước khi cân cần mở nắp cốc cân rồi đậy lại ngay để cân bằng áp suất không khí giữa trong và ngoài cốc. Tiếp tục sấy sau ít nhất 20 phút cân lại một lần. Quá trình sấy được kết thúc nếu giữa hai lần cân liên tiếp kết quả không lệch nhau quá 0,005g.
4. Tính toán kết quả: − Xác định độ hút ẩm của mẫu: W = mmm .100 0 0 1− (%) − Xác định độ nhảẩm của mẫu: B = .100 m m m m 0 1 2 1 − − (%) − Xác định độ ngậm ẩm của mẫu: N = 8 . 100 ) m m .( 1000 1− [mg/(cm2.h)] 2.4.7.3. Xác định độ hút nước 1 mặt, độ thải nước của hệ vật liệu (Tham khảo TCVN 4640-88)
− Độ hút nước H (%) (hay độ thấm nước) một mặt là khả năng thấm hút nước của hệ vật liệu khi một mặt tiếp xúc với nước trong một thời gian nhất định.
− Độ thải nước T (%) được thể hiện bằng phần trăm số lượng nước thải ra từ vật liệu bị thấm ướt sau khi để khô trong những điều kiện xác định.
Tiến hành xác định độ hút nước, độ thải nước của các mẫu mô phỏng hệ vật liệu mũ giày, hệ vật liệu lót đế như sau:
1. Phương tiện thử:
60
− Giấy thấm.
− Khay bông gòn.