6. Đóng góp của tác giả
2.3. Nội dung nghiên cứu
2.3.1. Phân tích cấu trúc giầy
Tiến hành phân tích các đặc trưng cấu trúc các mẫu giầy nghiên cứu: Loại giầy, kiểu dáng, hình dạng, kích thước các chi tiết, phương pháp liên kết các chi tiết … So sánh với các cấu trúc giầy tương tự thông thường.
2.3.2. Phân tích về nguyên phụ liệu sử dụng
Tiến hành phân tích xác định chủng loại vật liệu cho từng chi tiết giầy: Mũ giầy, lót mũ giầy, chi tiết tăng cường, pho mũi, pho hậu, lót giầy, đế trong, độn đế, đế giầy.
2.3.3. Đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng giầy
Đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng giầy thông qua thử nghiệm một số tính chất quan trọng của một mẫu giầy tiêu biểu (Mẫu giầy số 5), cụ thể đối với:
-Vật liệu làm chi tiết bên ngoài của mũ giầy: Độ bền đứt, giãn đứt, bền xé, độ thông hơi, độ hấp thụ hơi nước.
- Vật liệu làm chi tiết lót mũ giầy: Hút nước, thải nước, độ bền đứt, giãn đứt. - Vật liệu làm chi tiết lót giầy: Độ đàn hồi, hút nước, thải nước.
- Vật liệu làm chi tiết đế trong: Độ hút nước, độ thải nước. Thí nghiệm xác định độ bền mối dán đế giầy với mũ giầy.
So sánh kết quả thử nghiệm với các tiêu chí của giầy bình thường để kết luận về chất lượng giầy tiểu đường nghiên cứu.
2.3.4. Đề xuất cấu trúc và nguyên vật liệu sử dụng cho giầy tiểu đường
Trên cơ sở khảo cứu tài liệu, kết hợp với kết quả phân tích các đặc trưng cấu trúc, nguyên vật liệu của các mẫu giầy nghiên cứu, kết quả thử nghiệm đánh giá chất lượng của mẫu giầy tiêu biểu, đề xuất cấu trúc và nguyên vật liệu phù hợp cho giầy nữ bệnh nhân tiểu đường nước ta.
2.4. Phương pháp nghiên cứu
2.4.1. Phương pháp xác định cấu trúc giầy
Cấu trúc giầy được xác định theo các tiêu chí sau:
- Loại giầy: Quan sát trực quan và xác định loại giầy theo nguyên tắc phân loại giầy chung: Dép, sanđan, giầy thuyền, giầy thấp cổ, giầy cổ lửng, giầy cao cổ v.v.
- Kiểu giầy: Theo phương pháp giữ giầy trên bàn chân (sử dụng dây giầy, băng nhám, khuy cài, khóa kéo); theo chiều cao gót giầy: giầy bệt, giầy gót thấp, giầy gót trung bình, giầy cao gót v.v...; theo hình dạng mũi giầy: Mũi tròn, mũi vuông, mũi nhọn, mũi cao, mũi thấp v.v.
- Cỡ giầy: Theo các hệ cỡ số: Hệ Pháp, hệ Mét, hệ quốc tế Mondopoint, hệ Anh, hệ Mỹ.
- Phom giầy đánh giá trực quan và đo kích thước bên trong của giầy sử dụng thước đo (chiều cao mũi, chiều cao nâng gót, chiều cao gót, hình dạng mũi…). - Xác định các chi tiết bằng trực quan: Phân tách chi tiết bên ngoài, lót mũ
giầy,… pho mũi, pho hậu. Đo kích thước các chi tiết trên giầy sử dụng thước đo, thiết kế các chi tiết.
Phương pháp ráp nối:
- Ráp nối chi tiết mũ giầy: Phân tích cấu trúc các đường may ráp nối các chi tiết mũ giầy, mối dán các chi tiết (xác định bằng phương pháp cắt mẫu, quan sát và vẽ mô phỏng).
- Phương pháp ráp đế giầy: Dán keo, khâu, ép phun, lưu hóa nóng, kết hợp dán keo - khâu đế v.v.
2.4.2. Phương pháp xác định vật liệu giầy
- Phân loại vật liệu theo quan sát cấu trúc vật liệu, đặc điểm các bề mặt (theo các loại vật liệu sản xuất giầy đã biết: Da thuộc, vải, giả da, texon, chemi - sheet, cao su, EVA v.v.).
- Sử dụng dụng cụ đo độ dày để xác định độ dày của vật liệu sau khi bóc tách khỏi mũ giầy.
Bảng 2. 2: Phân tích cấu trúc mũ giầy và nguyên vật liệu thực hiện theo các bước như sau (ví dụ đối với với mẫu giầy 5)
Stt Bước phân tích Hình chi tiết sau bóc tách
1
Hình giầy nhìn từ trên xuống
Phương pháp giữ chân Quai khóa nhám
2
Hình giầy nhìn từ bên hông
Phương pháp kết nối Chi tiết mũi và hậu kết nối bằng đường may chồng mép
4
Hình giầy nhìn bên trong lót
Phương pháp kết nối Chi tiết lót mũi và lót hậu kết nối bằng phương phát dán keo
5
Phần mặt mũi giầy
Vật liệu mặt mũ giầy Da bò mặt cật (nhuộm mầu đen) Cấu trúc các đường may và
kết nối
Chi tiết mặt may lộn vòng cổ với chi tiết lót
Vật liệu lót mũ giầy Da lợn mặt cật (da thuộc mộc không nhuộm màu)
Cấu trúc các đường may và kết nối
May lộn vòng cổ với phần mặt mũ giầy
7
Phần tăng cường tạo dáng mũi giầy (pho mũi)
8
Vật liệu tăng cường tạo dáng mũ giầy
Chemi – sheet (KP) - dung môi (tuluen)
9 Phương pháp kết nối Dán keo kết dính 3 lớp mặt, lót và tăng cường
10
Phần hậu giầy
Vật liệu mặt hậu giầy Da bò mặt cật (nhuộm mầu đen) Cấu trúc các đường may và
kết nối
11
Phần lót hậu giầy
Vật liệu lót hậu giầy Da lợn mặt cật (da thuộc mộc không nhuộm màu)
Cấu trúc các đường may và kết nối
Chi tiết mặt may lộn vòng cổ với chi tiết lót Phương pháp may lộn vòng cổ
12
Phần tăng cường tạo dáng hậu giầy (pho hậu)
Vật liệu tăng cường tạo dáng hậu giầy
Chemi – sheet (KP) - dung môi (tuluen) Phương pháp kết nối Dán keo kết dính 3 lớp mặt, lót và tăng cường
tạo êm
13
Tăng cường tạo êm vòng cổ giầy
Vật liệu tăng cường tạo êm vòng cổ giầy
EVA xốp
Phương pháp kết nối Dán keo kết dính 3 lớp mặt, lót và tăng cường tạo êm
14
Cấu trúc đường may vòng cổ giầy
Phương pháp kết nối Phương pháp may lộn vòng cổ
15
Phần mặt và tạo êm hậu giầy sau bóc tách
Phương pháp kết nối Keo dán
17
Đế ngoài
Vật liệu Cao su nhiệt dẻo
18
Đế trong
19
Độn đế
Vật liệu Vải không dệt
20
Lót đế giầy
Vật liệu Da lợn thuộc + EVA đúc
2.4.3. Phương pháp thử nghiệm các tính chất của vật liệu giầy 1) Xác định độ bền xé của vật liệu mũ giầy 1) Xác định độ bền xé của vật liệu mũ giầy
Xác định độ bền xé da theo EN ISO 3377-2:
- Chuẩn bị 3 mẫu da theo hướng song song và 3 mẫu theo hướng vuông góc có kích thước 25x50 mm, ở giữa có xẻ chiều dài 20 mm.
o x y 1. 25 mm 2. 50 mm 3. 20 mm
Hình 2. 1: Vị trí lấy mẫu thí nghiệm trên phần mặt mũ giầy, hình dạng và kích thước của mẫu da thí nghiệm
Để mẫu trong điều kiện tiêu chuẩn (nhiệt độ không khí 23 ± 2 °C, độ ẩm tương đối 65 ± 2 %) không dưới 24 h.
- Tốc độ kéo trên máy kéo đứt (tốc độ xé): 100 mm/phút.
- Độ bền xé (độ bền lớn nhất) là kết quả trung bình của 3 mẫu, tính bằng N. Thiết bị thí nghiệm: Máy kéo đứt đa năng RT- 1250A (hình 2.3).
Hình 2. 2: Phương pháp lắp các mẫu thử vào khe kẹp
Hình 2. 3: Máy kéo đứt đa năng RT- 1250A
2) Xác định độ bền đứt, độ giãn đứt của vật liệu mũ giầy
Xác định độ bền đứt và độ giãn đứt của da theo EN ISO 3376:2002:
- Chuẩn bị 3 mẫu da theo hướng song song và 3 mẫu theo hướng vuông góc có kích thước 25x110 mm, phần mẫu thí nghiệm (kéo đứt) rộng 10 mm (hình 2.4). Để mẫu trong điều kiện tiêu chuẩn (nhiệt độ không khí 23 ± 2 °C, độ ẩm tương đối 65 ± 2 %) không dưới 24 h.
o x
y
Hình 2.4: Vị trí lấy mẫu thí nghiệm trên mặt mũ giầy, hình dạng và kích thước của mẫu da thí nghiệm
o x
y
Hình 2.5: Vị trí lấy mẫu thí nghiệm trên lót mũ giầy, hình dạng và kích thước của mẫu da thí nghiệm
Hình 2.6: Phương pháp lắp các mẫu thử độ bền đứt, độ giãn đứt vào khe kẹp - Tốc độ kéo trên máy kéo đứt: 100 mm/phút;
- Khoảng cách giữa 2 ngoàm kẹp trên máy (độ dài làm việc của mẫu) là 50 mm; - Xác định lực kéo đứt lớn nhất F, N;
- Xác định độ giãn đứt tuyệt đối L2, mm.
- Độ bền đứt là kết quả trung bình của 3 mẫu, tính bằng N/mm2, được tính theo công thức:
N = F/S, N/mm2,
- Trong đó S: Diện tích tiết diện mẫu tại vị trí bị kéo đứt, mm2.
- Độ giãn đứt tương đối (, %) là kết quả trung bình của 3 mẫu, tính bằng %, được tính theo công thức:
= L2/L1x100, %.
Thiết bị thí nghiệm: Máy kéo đứt đa năng RT- 1250A (hình 2.3).
3) Xác định độ thông hơi của vật liệu mũ giầy
Xác định độ thông hơi trên cơ sở tiêu chuẩn EN ISO 15496:2004:
- Cắt 3 mẫu vật liệu có đường kính 60 mm. Để mẫu trong điều kiện tiêu chuẩn (nhiệt độ không khí 23 ± 2 °C, độ ẩm tương đối 65 ± 2 %) không dưới 24 h;
o x
y
60 mm
Hình 2.7: Vị trí lấy mẫu thí nghiệm và hình dạng kích thước mẫu xác định độ thông hơi, hấp thụ hơi nước phần mặt mũ giầy.
60 mm
o x
60 mm
Hinh 2.8: Vị trí lấy mẫu thí nghiệm và hình dạng kích thước mẫu xác định độ thông hơi, hấp thụ hơi nước phần lót mũ giầy.
- Diện tích làm việc của mẫu thí nghiệm F là 10 cm2 (đường kính 3,5 cm). - Cho nước vào cốc thí nghiệm, nước cách miệng cốc khoảng 2 cm.
- Đặt mẫu thí nghiệm (chú ý sao cho mặt tiếp xúc với bàn chân, hoặc quay về phía bàn chân quay xuống dưới) và vặn chặt miệng cốc.
- Để mẫu vào buồng có nhiệt độ không khí 20 ± 2°C, độ ẩm tương đối 65 ± 2 %. - Sau 8 h cân mẫu và cốc, xác định khối lượng m1, g.
- Tiếp tục để mẫu vào buồng trong thời gian (t) không quá 16 h, sau đó cân mẫu, xác định khối lượng m2, g.
- Xác định độ thông hơi của mẫu (trung bình của 3 mẫu) Ht, mg/cm2h, theo công thức: Ht = 1000(m1 – m2)/(F.t), mg/cm2h.
4) Xác định độ hấp thụ hơi nước của vật liệu mũ giầy
Xác định độ hấp thụ hơi nước trên cơ sở tiêu chuẩn EN ISO 15496 : 2004.
- Cắt 3 mẫu vật liệu có đường kính 60 mm. Để mẫu trong điều kiện tiêu chuẩn (nhiệt độ không khí 20 ± 2°C, độ ẩm tương đối 65 ± 2 %) không dưới 24 h (hình 2.7 và hình 2.8).
- Diện tích làm việc của mẫu thí nghiệm F là 10 cm2 (đường kính khoảng 3,5 cm); - Cho nước vào cốc thí nghiệm, nước cách miệng cốc khoảng 2 cm;
- Cân mẫu thí nghiệm, xác định khối lượng m1, g;
- Đặt mẫu thí nghiệm (chú ý sao cho mặt tiếp xúc với bàn chân, hoặc quay về phía bàn chân quay xuống dưới) và vặn chặt miệng cốc;
- Để mẫu vào buồng có nhiệt độ không khí 23 ± 2 °C, độ ẩm tương đối 65 ± 2 %; - Sau 8 h tháo mẫu ra khỏi cốc và cân mẫu, xác định khối lượng m2, g;
- Xác định độ hút ẩm của mẫu (trung bình của 3 mẫu) Ha, mg/cm2, theo công thức: Ha = 1000(m2 – m1)/F, mg/cm2.
5) Xác định độ hút nước, thải nước của vật liệu giầy trên cơ sở tiêu chuẩn TCVN 4640-88:
Xác định độ hút nước:
Cắt 3 mẫu vật liệu có kích thước 5x5 cm. Để mẫu trong điều kiện tiêu chuẩn (nhiệt độ không khí 23 ± 2°C, độ ẩm tương đối 65 ± 2 %) không dưới 24 h;
a. 50 mm b. 50 mm
Hình 2.9: Vị trí lấy mẫu thí nghiệm và hình dạng kích thước mẫu xác định độ thông hơi, hấp thụ hơi nước phần lót giầy và đế trong.
Cân mẫu, xác định khối lượng m1, g;
Ngâm ngập mẫu trong bình nước có nhiệt độ 23 ± 2°C; b a
Thời gian hút nước, 8h (tương tự thời gian sử dụng giầy trong ngày);
Lấy mẫu ra khỏi bình, thấm nhẹ mẫu bằng giấy thấm để loại bỏ nước chảy trên bề mặt mẫu, cân mẫu xác định khối lượng m2, g;
Độ hút nước của của mẫu B, mg/cm2, tính theo công thức: B = 1000(m2 – m1)/F, mg/cm2,
trong đó F – diện tích mẫu thử bằng 25 cm2.
Xác định độ thải nước:
Sử dụng các mẫu sau khi tiến hành xác định độ hút nước (hình 2.9).
Để khô mẫu tự nhiên trong buồng ở điều kiện tiêu chuẩn (nhiệt độ không khí 23
± 2°C, độ ẩm tương đối 65 ± 2%) trong thời gian 16 h (khoảng thời gian không sử dụng giầy trong ngày).;
Lấy mẫu ra khỏi buồng, cân mẫu xác định khối lượng m3, g;
Độ thải ẩm của của mẫu A, %, tính theo công thức:
A = 100.(m2 – m3)/(m2 – m1), %.
Thiết bị: Cân chính xác (hình 2. 10), buồng điều hòa mẫu (hình 2.11)
Hình 2.10: Cân chính xác Hình 2.11: Buồng điều hòa mẫu
6) Xác định độ bền mối dán đế giầy
Chỉ xác định với mẫu giầy có đế dán. Chuẩn bị mẫu:
- Cắt mẫu mang trong, mang ngoài phần khớp ngón và phần mũi của giầy. - Loại bỏ lót mặt.
- Mẫu rộng 10mm, dài không dưới 50mm.
Hình 2.12: Vị trí lấy mẫu xác định độ bền mối dán - Dùng dao nóng tách mép dán mũ với đế giầy tạo chiều dài 8- 10mm.
Thử nghiệm:
- Kẹp miếng mẫu thử trong kẹp phẳng của máy kéo đứt, sử dụng ngoàm kẹp để kẹp chặt mép ngắn của đế (hình 2.13).
Hình 2. 13: Vị trí của miếng mẫu thử trong ngoàm kẹp
Chú giải:
1 -Ngoàm cặp gờ đế 2- Mũ giầy
3- Đế giầy - Tốc độ kéo mẫu là 100± 20 mm/min;
- Ghi lại đồ thị lực/độ biến dạng của mẫu (hình 2.14).
Hình 2. 14: Ví dụ về đồ thị lực/độ biến dạng Chú giải: 1- Lực tách tính bằng N 2- Lực tách trung bình 3- Độ biến dạng
- Từ đồ thị lực/độ biến dạng xác định lực tách trung bình theo Niuton và chia cho chiều rộng trung bình của mẫu (10 mm) để có độ bền mối dán đế N/mm.
Thiết bị thí nghiệm: Máy kéo đứt đa năng RT- 1250A (hình2.3).
Thí nghiệm các tính chất trên của vật liệu giầy được thực hiện trên các trang thiết bị hiện đại của Trung tâm Thí nghiệm Vật liệu Dệt may - Da giầy, Viện Dệt may - Da giầy và Thời trang, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội và Trung Tâm Kỹ Thuật Tiêu Chuẩn Đo Lường 3.
7) Xác định độ các đặc trưng đàn hồi của lót giầy
Độ đàn hồi của lót giầy được đánh giá qua các các đặc trưng nén, sử dụng tiêu chuẩn ASTM D 395:2008, phương pháp A. Mẫu thử bị ép nén dưới tải trọng không đổi 58.4 Kpa trong thời gian 72 h [15]. Khả năng đàn hồi và độ cứng của lót giầy được đánh giá qua giá trị độ biến dạng còn lại (đo 30 phút sau khi bỏ tải trọng) và độ biến dạng toàn phần (đo khi mẫu bị ép nén).
Kích thước mẫu thử: 5cm x 5 cm, diện tích mẫu thử là 25 cm2.
a. 50 mm b. 50 mm
Hình 2.15: Vị trí lấy mẫu, hình dạng và kích thước mẫu xác định các đặc trưng đàn hồi của lót giầy
Quy trình thử nghiệm mẫu:
- Đo độ dày ban đầu của mẫu được giá trị H1, mm.
- Ép nén mẫu với tải trọng 15 kg trong điều kiện nhiệt độ phòng với các phương án thời gian 24 h, 48h và 72 h.
- Trước khi bỏ tải trọng ép nén, đo độ dầy của mẫu khi bị ép nén, được giá trị H2, mm.
b a
- Bỏ tải trọng, để mẫu nghỉ trong thời gian xác định ở nhiệt độ phòng, sau đó đo độ dày của mẫu, được giá trị H3, mm.
- Xác định các đặc trưng biến dạng nén của mẫu theo các công thức: Độ biến dạng còn lại, εcl:
εcl = (H1 – H3)/H1*100, % ; Độ biến dạng toàn phần εn.tp:
εn.tp = 100 – (H1 – H2)/H1*100, %
Thí nghiệm 3 mẫu cho mỗi loại lót giầy, lấy giá trị trung bình.
2.5. Kết luận chương 2
Qua khảo sát tại thị trường thành phố Hồ Chí Minh và Hà Nội, đã chọn được 6 mẫu giầy tiêu biểu trong đó có 3 mẫu giầy (nhãn hiệu comfortor) nhập khẩu từ Thái Lan và 3 mẫu giầy do Viện nghiên cứu Da giầy Việt Nam sản xuất để nghiên cứu.
Xây dựng được phương pháp phân tích cấu trúc, nguyên vật liệu của các mẫu giầy nghiên cứu. Theo phương pháp này đã phân tích cấu trúc, vật liệu các mẫu giầy nghiên cứu.
Theo các tiêu chuẩn thí nghiệm vật liệu giầy và giầy thành phẩm đã xác định các tính chất quan trọng của vật liệu làm các chi tiết giầy cho bệnh nhân tiểu đường.