Với các ưu điểm vượt tr i nên v i dộ ả ệt kim ngày càng đượ ử ục s d ng r ng rãi trong ộ s n xuả ất giầy, đặc bi t là các lo i gi y th thao, m t s lo i gi y ch c năng. ệ ạ ầ ể ộ ố ạ ầ ứ
Thời gian gần đây (sau World Cup 2014) v i d t kim 3D nói chung và v i d t ả ệ ả ệ
kim 3D định hình nói riêng đượ ử ục s d ng rộng rãi để ả s n xu t gi y. Lo i vấ ầ ạ ải này đã làm thay đổi cơ bản công ngh s n xu t gi y th thao. Vệ ả ấ ầ ể ải được s n xu t v i k ả ấ ớ ỹ thuậ ệt d t hiện đạ ải c i tiến được tính ch t c a v i so v i v t li u truy n th ng. V i ấ ủ ả ớ ậ ệ ề ố ả d t kim 3D (hình 1.43, a) ệ đã tích hợp 3 l p c a h v i d t kim truy n th ng (hình ớ ủ ệ ả ệ ề ố 1.42) đó là lớp v i d t kim (làm chi ti t bên ngoài), l p mút x p (lả ệ ế ớ ố ớp đệm gi a) và ữ l p vớ ải dệt kim (làm l p lót). ớ
a b c
Hình 1.43. Hình ảnh vải dệt kim 3Da- ; b - vải dệt kim 3D định hình (Mũ giầy); c- giầy làm từ vải dệt kim 3D định hình [24]
V i d t kim 3D có ả ệ độ thông hơi, thoáng khí, độ bền cao, nhẹ, chịu được ảnh
hưởng của môi trường và giá thành rẻ hơn so với hệ vải dệt kim truyền thống vì
trong vật liệu không có các lớp keo dán như trong vật liệu truyền thống nên rất phù
hợp làm mũ giầy có tính tiện nghi cao [121].
Vải dệt kim không gian (3D) được sử dụng làm các chi tiết của giầy như mũ giầy, lót mũ giầy, lót mặt, cổ giầy. Vải khá đa dạng theo thành phần nguyên liệu:
bông, len, nylon, polyester, polypropylen, tơ nhân tạo và Lycra. Trong đó polyester
và nylon được sử dụng phổ biến nhất. Lycra co giãn và pandex thường được sử s
dụng cho vị trí liên kết và lót. Trên các máy dệt kim định hình chuyên dụng, có thể thiết lập các kiểu dệt khác nhau, thành phần và kiểu sợi, màu sợi khác nhau v.v. theo từng vị trí của mũ giầy (hình 1.43, b) [24].
Trên thế giới, nhiều hãng sản xuất giầy thể thao nổi tiếng như Nike, Adidas, Puma, đặc biệt các hãng sản xuất giầy cho BNTĐ như Orthofeet, Dr. Scholl’s, Drew, Hush Puppies, Propet đã sử dụng vải dệt kim làm các chi tiết cho giầy như mũ giầy, lót mũ giầy và lót mặt … [24, 25].
51
Hình 1.44. Giầy cho BNTĐ của hãng Orthofeet [25]
Nghiên cứu [69] xác định ảnh hưởng c a củ ấu trúc và độ dày c a v t li u lót giủ ậ ệ ầy
b ng v i dằ ả ệt kim 3D đến tính ch t thấ ấm hút hơi nước và độ ẫ d n c a không khí và ủ
nhiệt độ. K t qu cho th y, lót b ng v i dế ả ấ ằ ả ệt kim đan dọc ch t li u polyester ấ ệ có ấu c
trúc không gi có tính chan ất đệm, tính thấm và độ ẫn điệ ố hơn cấ d n t t u trúc thông
thường. L p giớ ữa đượ ạc t o thành t sừ ợi đơn sợi polyester quyết định độ dày c a v i ủ ả và hai b m t ngoài c a về ặ ủ ải được làm t s i ph c polyester. Kho ng cách c a hai ừ ợ ứ ả ủ l p b mớ ề ặt và hình lưới ủc a nó quyết định tính thấm và độ mao d n c a v i không ẫ ủ ả
gian. Vải có độ ố x p cao cho tính thoáng khí và thấm hút hơi nước cao. Tùy thuộc
vào độ dày, c u trúc c a vấ ủ ải, độ dày, ki u d t lể ệ ớp lót 4 mm có độ ấm hơi nướ th c và
không khí th p. Vấ ải không gian có độ dày 3,1mm v i cớ ấu trúc lưới hình l c giác có ụ
kh ả năng thấm hơi nước và không khí tốt, nhưng độ ẫ d n nhiệt thấp hơn.
Kết quả các nghiên cứu [122, 123] cho thấy, một số vấn đề thường gặp ở BNTĐ
đó là bị mất cảm giác ở bàn chân, bị phồng rộp, chai hoặc đau nhức dẫn đến loét ở chân (cắt bỏ). Do đó, lựa chọn giầy dép đóng vai trò quan trọng đối với BNTĐ. Vật liệu được lựa chọn phải đảm bảo sự thoải mái cho bàn chân đặc biệt như độ thông hơi, độ thấm hơi nước, cách nhiệt, độ đàn hồi và mềm mại. Sự tương tác giữa bàn chân và giầy dép thông qua lớp lót, do đó lớp lót có các chức năng chính là tăng sự
thoải mái và độ bền của giầy, độ mềm hoặc bảo vệ khi cần thiết Do vậy, với cấu .
trúc rỗng, xốp, có các khoảng không lớn trong vật liệu nên vải dệt kim không gian 3D có tác dụng giản chấn tốt (giảm áp lực của giầy lên bàn chân) và là sự lựa chọn hợp lý cho giầy có tính tiện nghi cao.
Cho đến nay, trên thế giới đã có một số công trình công bố nghiên cứu về ảnh hưởng của các đặc trưng cấu trúc của vải dệt kim làm giầy đến áp lực của chúng lên bàn chân người sử dụng giầy.
Nghiên cứu [124] sử dụng hệ thống đo áp lực Scan cả hãng Tekscan và thiết bị I-
STM 579 (mô phỏng hình dạng chân) đo áp lực của vải dệt kim (thành phần sợi
polyester (83 %) và sợi elastomeric (17 %) với 2 kiểu dệt: dệt kim đan dọc có khối
lượng 167 ± 3 g/m2, độ dày 0,57 mm và dệt kim đan ngang có trọng lượng 199 ±1
g/m2, độ dày 0,60 mm. Kết quả cho thấy, cả 2 hệ thống đo áp lực đều cho giá trị áp
lực của vải dệt kim đan dọc thấp hơn giá trị áp lực của vải dệt kim đan ngang.
Nghiên c u [125ứ ] đánh giá áp lực c a v i không gian t s i polyester v i các ủ ả ừ ợ ớ ki u d t khác nhau b ng h ể ệ ằ ệ thống thi t b Instron. K qu nghiên c u cho thế ị ết ả ứ ấy: độ m n c a s i t o không gian ị ủ ợ ạ ảnh hưởng đến giá tr áp l c c a v i, sị ự ủ ả ợi thô hơn tạo độ nén lớn hơn. Cấu trúc l p ngoài ớ ảnh hưởng đến giá tr áp l c c a v i, hình d ng cị ự ủ ả ạ ủa ô lưới ho c ki u d t ặ ể ệ ảnh hưởng đến độ nén. Vải có ô lưới hình thoi, l c giác có s ụ ự
ổn định hơn do vậy kháng l i áp l c tạ ự ốt hơn. Độ dày c a vủ ải ảnh hưởng đến giá tr ị
áp l c c a vự ủ ải, độ dày lớn hơn sẽ kháng được áp l c tự ốt hơn. Nghiên cứu cũng đã
chỉ ra vải không gian kiểu dệt kim đan dọc có độ ổn định và kháng nén tốt nhất. Nghiên cứu [126] đánh giá áp lực của vật liệu xốp đàn hồi, kiểu dệt kim đan
52
ngang (thành phần sợi acrylic) bằng mô hình phần tử hữu hạn 3 chiều. Kết quả chỉ ra, độ dày, trọng lượng của vải ảnh hưởng đến giá trị áp lực (hình 1.45).
Hình 1.45. Mối quan hệ giữa độ dày và áp lực của vải [126]
Một số nghiên cứu [127, 128] về các đặc tính cơ học của vải dệt kim. Kết quả
nghiên cứu cho thấy vải dệt kim kháng khuẩn rất hữu ích cho lót giầy y tế.
Nghiên cứu [129] đã xác định đặc trưng các loại vải dệt kim với các kiểu dệt
khác nhau phù hợp với lớp lót giầy cho BN bị rối loạn vận động như BNTĐ và
viêm khớp. Nghiên cứu đã lựa chọn vải dệt kim có sợi đặc biệt, kiểu dệt interlock và dệt không gian phẳng (flat knitted spacer). Để chọn các loại vải có các đặc tính tối ưu, theo tiêu chuẩn giầy dép liên quan, thì vải có độ đàn hồi càng cao càng tốt,
hệ số ma sát (≥ 0,7), độ bền kéo (≥ 2 N/mm2), độ giãn (≥ 80 %) và các thông số độ
thấm hơi nước (càng cao càng tốt). Kết quả cho thấy, các loại vải có thành phần 100
% cotton vải pha Co/sợi tre, vải pha Co/bạc đáp ứng các yêu cầu làm lót giầy cho ,
BNTĐ.
Nghiên cứu [130] đã nghiên cứu 3 lo i vạ ải làm mũ giầy (v i không gian), 6 loả ại
v i làm lót gi y (v i d t kim) và 3 lo i da làm lót giả ầ ả ệ ạ ầy để đề xu t l a ch n v t liấ ự ọ ậ ệu nhằm tăng tính năng cho sản ph m gi y. Nghiên cẩ ầ ứu đã đề xu t, v t li u t t nhấ ậ ệ ố ất để
làm lót là v i d t kim có thành ph n 100 % polyamide và v i d t kim có thành phả ệ ầ ả ệ ần
80 % polyester, 20 % modified polyamide, 2 lo i vạ ật liệu có tính cách nhi t t t và ệ ố
tính v ệ sinh cao. Đố ới v i 3 m u da làm lót gi y, k t qu cho th y v i c u trúc xẫ ầ ế ả ấ ớ ấ ốp c a da thì kh ủ ả năng hấp th và th i hụ ả ồi nước cao, giúp c i thi n tính sinh thái khi s ả ệ ử
dụng, nhưng khả năng cách nhiệ ủt c a lót da yếu hơn vải. ấn đề ề V v tính ch t cách ấ
nhi t c a gi y dép ho c v t li u gi y dép là r t quan tr ng trong vi c t o ra m t vi ệ ủ ầ ặ ậ ệ ầ ấ ọ ệ ạ ộ khí h u tậ ối ưu bên trong giầy, đặc bi t là v i th i gian dài làm vi c trong môi ệ ớ ờ ệ
trường đông lạnh hay cho người già, người có b nh lý bàn chân. Tác gi [130] cũng ệ ả
đề xu t nên s d ng vấ ử ụ ải không không gian làm mũ giầy, ho c s d ng 2 l p v i làm ặ ử ụ ớ ả mũ giầy để tăng tính cách nhi t cho gi y. ệ ầ
Nghiên c u [131ứ ] đã xác định áp lực trên 6 đối tượng nam và 6 đối tượng n khi ữ
đi 3 loại lót gi y khác nhau (hình 1.46): Lo i 1 là lo i truy n th ng có c u t o 3 l p ầ ạ ạ ề ố ấ ạ ớ EVA (ethylene vinyl acetate); lo i 2 c u t o 3 l p (l p trên cùng là v i không gian ạ ấ ạ ớ ớ ả
chữ X có thành ph n polyester, l p gi a là polyurethane, lầ ớ ữ ớp dưới là EVA); lo i 3 ạ
c u t o 3 l p (l p trên v i không gian hình ch Y có thành ph n polyester, l p giấ ạ ớ ớ ả ữ ầ ớ ữa
là vải không gian hình ch X có thành ph n polyester, lữ ầ ớp dưới là EVA).
Áp l c, ự MPa
53
Hình 1.46. Ba loại lót giầy thử nghiệm [131]
K t qu cho th y, giá tr áp l c r t khác nhau gi a 3 lo i lót gi y. So v i lót giế ả ấ ị ự ấ ữ ạ ầ ớ ầy truy n ề thống, lót gi y làm b ng miầ ằ ếng đệm t v i không gian làm gi m áp l c cừ ả ả ự ực đạ ở ngón chân cái là hơn 12i % và th i gian ch u áp lờ ị ực là hơn 13 %, các kh p ở ớ
xương bàn ngón số 1, 2, 3 là hơn 15 % và gi a bàn chân giở ữ ữa và gót chân là hơn
17 %. Lót gi y lo 3 s d ng l p v i không gian có tác d ng gi m áp l c lầ ại ử ụ ớ ả ụ ả ự ớn hơn, ở ngón chân cái là hơn 18 % và khở ớp xương bàn số 1 áp l c tr v 0 (hình 1.47 ự ở ề ).
Hình 1.47. Kết quả áp lực tại lòng bàn chân [131]
Ghi chú: Insole 1, Insole 2, Insole 3 là lót gi y 1, 2, 3; PP là áp lầ ực đỉnh; Plantar areas là các vùng c a lòng bàn chân; Hallux là ngón chân cái; Toes là các ngón chân khác; ủ MTH1 là v trí kh p n i giị ớ ố ữa ngón chân chân cái và xương bàn; MTHs 2-3 là là v trí khị ớp n i giố ữa ngón chân 2, 3 và xương bàn; MTHs 4-5 là là v trí kh p n i gi a ngón chân 4, 5 ị ớ ố ữ và xương bàn; Medial MF là vị trí gi a bàn chân mang trong (vòm bàn chân); Lateral MF ữ là v trí gi a bàn chân mang ngoài; Medial heel là v trí gót chân mang trong; Lateral heel ị ữ ị là v trí gót chân mang ngoài.ị
Nghiên c u [132ứ ] đã nghiên cứu kh ả năng đàn hồi, ma sát c a 4 lo i v i d t kim ủ ạ ả ệ làm mũ giầ ừy t các lo i s i m i coolpass, coolmax, Di release, Outlast. K t qu cho ạ ợ ớ ế ả thấy, mật độ và độ điền đầy c a s ảnh hưởng đến độ đàn hồ ủủ ợi i c a v i. Khi mả ật độ sợi tăng thì độ ứ c ng c a vủ ải tăng. Hệ ố s ma sát ảnh hướng bởi độ điền đầy c a s i, ủ ợ
khi độ điền đầy tăng thì hệ ố s ma sát b mề ặt tăng, do diện tích tiếp xúc thay đổi.
Việc nghiên c u tính chứ ất cơ lý rất quan tr ng trong vi c l a ch n v t liọ ệ ự ọ ậ ệu để ả s n xuất giầy dép có chức năng ả b o v ệ đặc biệt.
Nhận xét: V i d t kimả ệ , đặc bi t là v i d t kim không gian 3D ngày càng ệ ả ệ được s ử
54
Trên thế giới, nhiều hãng sản xuất giầy thể thao như Nike, Adidas, Puma, hãng
sản xuất giầy cho BNTĐ như Orthofeet, Dr. Scholl’s, Drew, Hush Puppies, Propet
đã sử dụng vải dệt kim làm mũ giầy, lót mũ giầy và lót mặt Đặc biệt, vải dệt kim .
kháng khuẩn rất hữu ích cho lót giầy y tế [127, 128]. Kiểu dệt, độ dày của vải ảnh
hưởng đến áp lực của vải lên cơ thể [124, 125 126, ].
Các nghiên cứu tập trung xác định sự ảnh hưởng của cấu trúc vải dệt kim 3D, mật độ, độ dày đến tính vệ sinh, cách nhiệt của vật liệu làm mũ giầy, lót giầy và tác dụng giảm áp lực của lót giầy sử dụng vải dệt kim 3D. Mối quan hệ giữa độ giãn, lực kéo giãn và áp lực của mũ giầy làm từ các hệ vật liệu vải dệt kim lên mu bàn chân chưa được quan tâm nghiên cứu.
1.4. K t luế ận chương 1
B nh tiệ ểu đường được chia thành 3 lo i chính ạ (BTĐ tuýp 1, BTĐ tuýp 2, BTĐ
thai k )ỳ , trong đó TĐ tuýp 2 chiếB m t ừ 90 đến 95 %, độ tuổi m c bắ ệnh đang bị trẻ hóa, xuất hiện ngày càng nhi u lề ở ứa tuổi 30.
Biến chứng thường th y ởấ bàn chân BNTĐ đó là đau bàn chân, chai chân, biến
d ng chân, loét chân, cạ ắt cụt chân. Phần mũi bàn chân nữ BNTĐ cần được quan tâm
đặc biệt vì thường b tị ổn thương, loét nhiều nh t. ấ
Trên th gi i, các nghiên cế ớ ứu đã sử ụng phương pháp đo gián tiế d p và tr c tiự ếp
để xác định thông s nhân trố ắc bàn chân BNTĐ. Các kích thước chi u r ng, chi u ề ộ ề
cao và vòng bàn chân BNTĐ lớn hơn kích thước vòng bàn chân của người
không b Bị TĐ. T i Viạ ệt Nam, cho đến nay chưa có công trình nào nghiên cứu v ề
nhân trắc học bàn chân BNTĐ một cách có h thệ ống.
Trên th ế giới, để đo áp lực lên bàn chân thường s d ng các h ử ụ ệ thống đo áp lực
bên trong gi y (có dây và không dây) c u trúc t 3 - 15 c m biầ ấ ừ ả ến, kích thước nhỏ,
mỏng và có độ nhạy cao đặt ở gót chân, giữa bàn chân, vùng khớp ngón và ngón
chân. Cảm biến điện tr ở được s d ng nhi u nhử ụ ề ất do có ưu điểm v ề độ nhạy, độ
chính xác và d ki m soát nhiễ ể ều điểm ti p xúc. ế Cho đến nay, ở nước ta chưa có
công trình nào nghiên c u thi t k , ch t o thi t b ứ ế ế ế ạ ế ị đo áp lực lên bàn chân khi s ử dụng giầy.
Giầy có vai trò r t quan trấ ọng đối v i bàn chân BNTĐ. Vi c s d ng gi y phù ớ ệ ử ụ ầ
h p giúp giợ ảm đáng kể ổn thương, loét bàn chân. Tuy nhiên giầ t y dép không phù
hợp cũng là nguyên nhân chính gây loét bàn chân. Có nhi u lo i giề ạ ầy cho BNTĐ
s d ng tùy theo mử ụ ức độ ổn thương bàn chân và mục đích sử ụng. Trong đó t d
loại giầy “Sâu rvà ộng” được s d ng ph biử ụ ổ ến cho bàn chân BNTĐ có nguy cơ
thấp, v a, m c gừ ứ ần nguy cơ.Giầy được thi t k và s n xu t riêng l theo t ng bàn ế ế ả ấ ẻ ừ
chân nguy cơ cao và rất cao có giá thành r t cao, k thu t ph c tấ ỹ ậ ứ ạp chưa phù hợp
với điều ki n kinh t xã hệ ế ội nước ta hi n nay. ệ
Các nghiên cứu trong và ngoài nước đề xu t yêu cấ ầu đố ới v i giầy cho BNTĐ: ề v
thiế ế đột k ( cao nâng gót phom, ph n c p bù theo chi u dài mầ ấ ề ặt đáy phom, độ dày
lót gi y, gi y có phầ ầ ần mũi cao và rộng …); về ậ v t li u (v t li u phệ ậ ệ ần mũ giầy c n ầ thông hơi, hút ẩm, th i m t t, m m m i tránh gây tả ẩ ố ề ạ ổn thương bàn chân; vật li u ệ
phần đế ầ gi y c n xầ ốp, đàn hồi…); về áp l c lên lòng bàn chân (áp lự ực đỉnh lên lòng
bàn chân nh ỏ hơn 200 kPa). Các nghiên cứu chưa quan tâm đến nguyên nhân gây
55
chân có t l ỷ ệ BN ị ổn thương, bị loét khá cao, đặ b t c bi t là n ệ ữ BNTĐ nước ta.