6. Đóng góp của tác giả
1.3.1. Vật liệu làm phần mũ giầy và yêu cầu đối với chúng
1.3.1.1. Vật liệu làm chi tiết bên ngoài
Để làm các chi tiết bên ngoài của mũ giầy người ta thường sử dụng da thuộc, vải dệt thoi và giả da (còn gọi là vải tráng phủ), cũng như kết hợp một số vật liệu khác.
Da thuộc: Da thuộc được sử dụng nhiều để làm các chi tiết bên ngoài và lót mũ giầy, làm các chi tiết phần đế giầy như đế trong, lót giầy do chúng có tính tiện nghi tốt (hút ẩm, nhả ẩm, hút nước, thải nước, thông hơi tốt, thân thiện với da cơ thể người v.v.) và thỏa mãn các yêu cầu công nghệ sản xuất (độ giãn, tính đàn hồi, tính ổn định hành dạng v.v.).
Thành phần cấu tạo chính của da là protit colagen. Các tính chất của da phụ thuộc chủ yếu vào tính chất của colagen. Tính chất của colagen được xác định bởi cấu tạo hóa học, dạng và các đặc điểm của các nhóm hoạt tính và các mối liên kết xuất hiện giữa chúng với colagen [30].
Để làm mũ giầy cho bệnh nhân tiểu đường thường sử dụng da cật và da váng. Thông thường người ta sử dụng da bò hoặc dê, da cừu mềm (hoặc rất mềm) thuộc crom có độ dày từ 1,0 đến 1,5 mm. Các loại da này có thể là da cật nguyên (không xẻ) hoặc da cật xẻ. Đôi khi người ta dùng các loại da váng (da lớp 2) để làm chi tiết bên ngoài cho một số loại kiểu giầy. Da váng có thể được hoàn tất bằng cách tráng phủ và tạo vân hoa bề mặt nhằm tăng độ bền của da, tạo cho da có ngoại hình của da cật. Tuy nhiên các tính chất cơ lý và tính vệ sinh của loại da này kém hơn so với da cật, chúng được sử dụng để làm mũ giầy có chất lượng thấp [30].
Vải dệt thoi: Vải ngày càng được sử dụng nhiều trong công nghiệp sản xuất giầy một phần do nhu cầu về giầy dép ngày càng tăng, trong khi đó sản lượng da thuộc không đủ để đáp ứng nhu cầu này, mặt khác do chúng có các tính chất đảm bảo các yêu cầu vệ sinh (hút ẩm, hút nước tốt, thải ẩm tốt, thông hơi, thông khí rất tốt v.v.), công nghệ và giá thành rẻ hơn so với da thuộc. Để làm chi tiết bên ngoài của giầy thông dụng người ta sử dụng chủ yếu là vải đi từ xơ sợi bông hoặc vải pha bông với xơ sợi tổng hợp như Pe/co. Tuy nhiên vải bông pha có các tính chất tiện nghi bị giảm nên người ta thường dùng vải bông 100% [30]
Để làm chi tiết bên ngoài của mũ giầy có thể dùng vải dệt thoi với độ dày, chi số sợi khác nhau và có khối lượng từ 250 đến 400 g/m2.
Vải dệt thoi là loại vải có kết cấu bền chắc chắn, liên kết của sợi ngang và sợi dọc trong cấu trúc vải khá chặt chẽ, do có độ bền cao nên rất thuận tiện cho việc chế tạo nhiều sản phẩm trong đó có các chi tiết mũ giầy.
Vải bông làm mũ giầy thường là vải bạt dày dệt từ sợi bông hoặc sợi bông pha được sản xuất theo kiểu dệt vân điểm có khối lượng mét vuông từ 250 đến 400 g/m2, mật độ sợi khoảng từ 100 đến 200 sợi/10 cm.
Hình 1.16: Vải dệt thoi [46]
Giả da: Giả da được xem là da nhân tạo hay còn gọi là vải tráng phủ, thường được tạo bởi việc kết hợp một lớp vải nền hoặc lớp đệm xơ với lớp tráng phủ bên trên. Vải nền có thể được tạo bởi nguyên liệu tự nhiên hoặc nguyên liệu tổng hợp, còn đệm xơ thường làm từ xơ tổng hợp như polieste. Nhựa tráng phủ trên lớp nền, hoặc kết dính xơ của lớp đệm xơ và tạo nên lớp màng phủ thường là PVC hoặc PU. Để tăng tính thẩm mỹ cho sản phẩm giả da người ta có thể tạo ra nhiều sản phẩm giả da khác nhau bằng cách tạo nhiều hoa văn và màu sắc, cũng có thể cán ép vân hình để tạo cho da có hình thức đẹp đáp ứng nhu cầu khách hàng.
So với da thuộc, giả da có tính vệ sinh kém (hút ẩm, hút nước, thông hơi, thông khí kém) tính chất cơ học như độ giãn, độ bền xé, đàn hồi, khả năng ổn định hình dạng kém do vậy không nên sử dụng loại vật liệu này làm mũ giầy cho bệnh nhân tiểu đường [17].
Hình 1.17: Giả da [47]
Các yêu cầu cơ bản đối với vật liệu làm các chi tiết bên mũ giầy:
Mũ giầy là phần che phủ toàn bộ mu (phần trên) của bàn chân và ống chân. Các chi tiết bên ngoài là nhóm chi tiết quan trọng có chức năng bảo vệ và chức năng làm đẹp cho giầy. Các chi tiết bên ngoài của giầy chịu tác động mạnh mẽ nhất từ môi
trường sử dụng: Tác động cơ học (va đập, ép nén, mài mòn, kéo giãn, bẻ uốn v.v.), tác động nhiệt, tác động vật lý (ẩm, nước, bức xạ v.v.). Các tác động này luôn thay đổi, nhưng mang tính lặp lại. Các chi tiết bên ngoài cũng chịu tác động từ phía bàn chân, như bẻ uốn, ép nén v.v. Chóp mũi và lắc (phần phía trước của giầy) là các chi tiết bên ngoài chịu tác động lớn nhất từ môi trường, từ bàn chân và chúng có chức năng bảo vệ cao nhất.
Vật liệu, hình dạng và kích thước các chi tiết bên ngoài cơ bản quyết định kiểu giầy, vẻ đẹp ngoại hình giầy. Vật liệu làm chi tiết bên ngoài cần thỏa mãn các yêu cầu theo tiêu chuẩn ISO 20879:2007.
1.3.1.2. Vật liệu làm lớp lót mũ giầy
Da thuộc: Da thuộc được sử dụng nhiều để làm lót giầy, trong đó có giầy cho bệnh nhân tiểu đường vì có tính vệ sinh tốt (hút ẩm, hút nước, thải ẩm, thải nước, thông hơi tốt, tính cách nhiệt tốt) có độ bền mài mòn khô và ướt cao, da mềm mại và thân thiện với bàn chân.
Da làm lót giầy có loại da cật và loại da váng (từ da lợn, bò, trâu nguyên liệu). Da lót cật thường là các loại da có chất lượng thấp không phù hợp làm da cho mũ giầy. Da váng được sử dụng nhiều để làm lót vì có các tính chất tiện nghi tốt, giá thành thấp. Da làm lót giầy thường yêu cầu độ mền mại do đó thường dùng da thuộc crôm và được tẩm dầu (mỡ).
Da váng dùng để làm lót giầy hiện đang được sử dụng phổ biến trên thị trường do chúng có cấu tạo từ các chùm xơ colagen mỏng đan xen vào nhau nên rất mềm mại, khả năng thẩm thấu không khí và hơi nước tốt tương tự da mặt cật. Một yếu tố quan trọng nữa là loại da này có giá thành rẻ hơn nhiều so với da mặt cật, nên hợp lý để làm lớp lót giầy.
Hình 1.18: Da váng [48]
Da lợn được sử dụng một cách rộng rãi để làm lớp lót giầy do có nguồn da lợn nguyên liệu lớn. Da lợn có độ bền mài mòn tốt, độ thông hơi tốt rất phù hợp làm lót mũ giầy. Từ da lợn có thể sản xuất các mặt hàng da nhung, da găng tay, da áo và da lót. Da lợn có lớp bề mặt xốp và sần xùi nên có độ bền mài mòn cao và được duy trì ở da thuộc. Các lông cứng xuyên sâu qua tạo nên trong da thuộc các lỗ thủng xuyên làm cho da thẩm thấu nước tốt. Ngoài ra da lợn có giá thành rẻ hơn so với các loại da khác và rất phù hợp để làm lót giầy [30].
Hình 1.19: Da lợn cật [49]
Vải dệt thoi: Để làm lót mũ giầy người ta có thể dùng vải dệt thoi (vải bạt bông) bởi vì vải bông có các tính chất vệ sinh tốt đảm bảo được các yêu cầu vệ sinh và công nghệ cho nhiều loại giầy. Vải bông làm lớp lót giầy thường là vải bạt mỏng dệt từ sợi bông được sản xuất theo một số kiểu dệt chính sau: Kiểu dệt vân điểm, vân chéo hoặc vân đoạn. Do vải bông 100% có độ bền mài mòn ướt không cao nên chúng thường không được sử dụng làm lót phần gót giầy, mà chủ yếu được sử dụng làm lót phầm mũi mũ giầy.
Hình 1.20: Vải dệt thoi làm lót giầy [50]
Để tăng độ êm xốp cho giầy người ta có thể sử dụng cấu trúc vải dệt thoi + mút xốp. Các lớp vật liệu này được bồi dán keo với nhau trước khi pha cắt. Tuy nhiên tính vệ sinh của hệ vật liệu này bị giảm do có mặt của màng keo [17].
Để tăng tính vệ sinh cho giầy, có thể sử dụng các mặt hàng vải dệt có xử lý kháng khuẩn [31]. Mặt hàng này rất phù hợp cho loại giầy cho bệnh nhân tiểu đường để phòng tránh nhiễm trùng bàn chân do vi khuẩn.
Vải dệt kim: Vải dệt kim được tạo ra bằng sự liên kết các vòng sợi với nhau theo một quy luật nhất định. Do được tạo thành bởi các vòng sợi nên vải dệt kim thường có tính đàn hồi, xốp và thẩm thấu không khí tốt hơn các loại vật liệu khác. Để sản xuất vải dệt kim dùng làm lớp lót giầy và lót giầy người ta thường sử dụng một số kiểu dệt sau đây: Kiểu dệt single, dệt rib, dệt interlock [30].
Mặt hàng vải dệt kim dùng trong để làm lót mũ giầy bảo vệ khá đa dạng. Số lượng vải dệt kim sử dụng trong ngành Giầy nói chung và trong sản xuất lót giầy nói riêng ngày càng tăng nhanh do chúng có ưu điểm như giá thành rẻ hơn so với vải dệt, tính giữ nhiệt tốt, các tính chất cơ lý của vải dệt kim cho phép dễ dàng tiến hành các công đoạn định hình lót giầy và cấu trúc lỏng lẻo cho phép thoát hơi ẩm nhanh.
Tuy nhiên do độ giãn quá cao, độ đàn hồi lớn nên không được dùng làm lót cho các phần mũ giầy chịu biến dạng lớn trong sản xuất vì không đảm bảo độ ổn định hình dạng. Do vậy chúng thường được dùng kết hợp với lớp mút xốp hoặc với EVA xốp, PU xốp để làm lót giầy và làm lót phần gót cho mũ giầy [30].
Hình 1.21: Vải dệt kim interlock [51]
Vải không dệt: Vải không dệt cấu tạo từ đệm xơ liên kết với nhau bằng phương pháp hóa học, cơ học và hóa lý v.v. Do được cấu tạo từ đệm xơ nên vải không dệt có độ bền thấp, độ giãn lớn và sự không đồng đều về tính chất nên được sử dụng hạn chế để làm các chi tiết bên ngoài của mũ giầy mà chủ yếu dùng làm các chi tiết lót, đệm giữa của mũ giầy hoặc làm lót giầy một lớp.
Vải không dệt dùng để làm lớp lót giầy chủ yếu là vải không dệt khâu đan có lông trên bề mặt được làm từ xơ bông. Vải không dệt khâu đan được sản xuất bằng cách gắn kết hai hệ sợi, sợi dọc và sợi ngang đặt chồng lên nhau bằng hệ sợi thứ ba nhờ sử dụng đường may ziczắc một chỉ. Đệm xơ của vải có thể được gắn kết bởi kiểu dệt kim đan dọc đơn và dệt kim đan dọc kép. Loại vải này bền và có độ xốp lớn, tính giữ nhiệt tốt rất thích hợp để làm lót giầy đi mùa đông.
Ngành sản xuất vải không dệt phát triển rất mạnh bởi vì ngành này sử dụng nguyên liệu xơ cấp thấp và phế liệu trong sản xuất, trang thiết bị có năng suất cao và diện tích nhà xưởng nhỏ. Ngoài những yếu tố kể trên thì yếu tố quyết định vẫn là loại vải này có giá thành thấp hơn so với các loại vải khác. Ngày nay người ta sử dụng nhiều loại vải không dệt mới được sản xuất từ các chất chống được tác dụng của vi khuẩn và có lớp màng dẻo để dán với các chi tiết mũ giầy, đế giầy. Các vật liệu này đảm bảo không tạo thành môi trường vi khuẩn và nấm mốc trên bề mặt bên trong của mũ giầy, duy trì độ thẩm thấu không khí và thấm hút mồ hôi cần thiết của giầy [30].
Vải không dệt ngày càng được sử dụng nhiều để làm lót mũ giầy, đặc biệt là các loại vải không dệt mới như Camprela (hình 1.20) [31] có khả năng thông hơi tốt nhưng có độ kháng thấm nước cao phù hợp cho các loại giầy yêu cầu có tính bảo vệ khỏi nước.
Hình 1.22: Ngoại hình vải không dệt Camprella [51]
Lót mũ giầy là lớp tiếp xúc với mu bàn chân, chịu tác động mạnh mẽ từ bàn chân, và cũng có ảnh hưởng lớn, trực tiếp đến bàn chân. Lớp lót có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tính vệ sinh của giầy. Độ bền mài mòn (khô và ướt) của lớp lót ảnh hưởng lớn đến độ bền của giầy. Vật liệu làm lớp lót cần đáp ứng yêu cầu theo tiêu chuẩn ISO 20882:2007. Ngoài ra lót giầy quyết định khá lớn đến cảm giác tiếp xúc của bàn chân, do vậy vật liệu làm lót cần phải mềm mại, êm xốp, không thô ráp.
1.3.1.3. Vật liệu làm chi tiết tăng cường và yêu cầu đối với chúng
Chi tiết tăng cường trong mũ giầy bao gồm chi tiết tăng bền (các chi tiết tăng cường ôdê, cánh lắc v.v.) và chi tiết đảm bảo tính ổn định hình dạng của giầy và tính năng bảo vệ (pho hậu và pho mũi).
Chi tiết tăng cường thường sử dụng khi vật liệu làm mũ giầy và làm lót có độ dày nhỏ hoặc có độ bền kéo đứt kém. Khi đó người ta thường sử dụng vải dệt thoi vân điểm cotton pha polieste CVC mỏng khối lượng 80 - 120 g/m2 để dán vào giữa chi tiết bên ngoài và chi tiết lót nhằm tăng độ bền và tính ổn định hình dáng cho mũ giầy. Vật liệu làm giầy cho bệnh nhân tiểu đường có độ dày nhỏ nên có thể cần đến các chi tiết này.
Vật liệu làm pho hậu và pho mũi: Pho hậu và pho mũi có tác dụng tạo dáng cho mũ giầy có hình dạng phần hậu và phần mũi của phom và duy trì hình dạng này trong quá trình sử dụng. Pho hậu và pho mũi còn có tác dụng bảo vệ phần hậu và phần mũi bàn chân khỏi các tác động va đập từ bên ngoài.
Da thuộc được sử dụng làm pho hậu và pho mũi do có tính vệ sinh tốt, tính đàn hồi và tính ổn định hình dạng cao, nên chất lượng pho rất tốt. Tuy nhiên việc sử dụng
da thuộc làm pho hậu kéo theo công nghệ sản xuất giầy phức tạp hơn, năng suất giảm và giá thành pho hậu, giá thành giầy cao hơn. Do vậy da thuộc thường dùng làm pho hậu cho giầy da cao cấp, sản xuất thủ công.
Hiện nay để sản xuất các loại giầy thông thường, sử dụng pho hậu và pho mũi làm từ mex (chemi sheet). Đây là loại vải không dệt (mex) cứng có độ dày từ 0,8 đến 2,5 mm, sản xuất ở dạng cuộn. Trong quá trình sản xuất, sử dụng chất xử lý – các dung môi làm mềm, tan lớp keo liên kết các xơ trong mex. Sau khi định hình và gia nhiệt, dung môi bay hơi và lớp nhựa đóng rắn, tạo cho pho gót và pho mũi có độ rắn cứng cần thiết và duy trì hình dạng pho gót trong quá trình sử dụng. Tuy nhiên yếu điểm của loại pho này là tính đàn hồi kém pho gót làm từ da thuộc.
Hình 1.23: Pho chemi – sheet [52]
Để sản xuất giầy người ta còn sử dụng pho nhựa PVC. Pho hậu được sản xuất ở dạng đúc thành pho hậu thành phẩm. Trong quá trình sản xuất giầy, pho hậu được gia nhiệt trở lên mềm, được định hình theo hình dạng phần hậu phom, sau khi làm nguội trở lên cứng và duy trì hình dạng pho hậu trong quá trình sử dụng. Tuy nhiên loại pho này có giá thành cao, phải bổ xung công đoạn định hình pho trong quá trình sản xuất. Vật liệu làm các chi tiết pho mũi và pho gót cần đáp ứng yêu theo tiêu chuẩn ISO 20648:2007.
1.3.2. Vật liệu làm phần đế giầy 1.3.2.1. Vật liệu làm đế giầy 1.3.2.1. Vật liệu làm đế giầy
Các chi tiết phần đế nằm giữa bàn chân và bề mặt tiếp xúc. Chúng chịu tác động lớn nhất trong quá trình sử dụng giầy.
Ở các cấu trúc giầy bình thường, đế giầy thực hiện công việc tương đối lớn. Nó bị mài mòn và uốn cong nhiều lần. Bán kính độ cong bẻ uốn của đế thường là 4 – 8 cm, tuỳ thuộc vào cấu trúc và tính chất cơ lý của vật liệu làm phần đế giầy, mà chủ
yếu là độ dày và độ cứng của chúng. Tuỳ thuộc vào cấu tạo phần mũi bàn chân và kiểu đi của người sử dụng mà lớp ngoài của đế chịu áp lực riêng khác nhau. Ở các trường