Từ kết quả khảo sát, lựa chọn ra những vật liệu, hệ vật liệu tiêu biểu nhất của mỗi loại giày (chiếm tỷ trọng cao) cùng với các phương pháp liên kết các lớp vật liệu trong hệ.
Chọn ra 1 hệ chuẩn cho hệ vật liệu mũ giày và 1 hệ chuẩn cho hệ vật liệu lót đế để làm cơ sở đánh giá và so sánh tính vệ sinh của các hệ vật liệu còn lại. Hệ chuẩn là hệ vật liệu được sử dụng phổ biến nhất và có tính vệ sinh tốt nhất so với các hệ vật liệu khác.
2.3.3. Nghiên cứu thực nghiệm tính chất vật lý của các loại vật liệu, hệ vật liệu
Trong công nghệ sản xuất giày, nên chú ý hai thuật ngữ “phương pháp liên kết các lớp chi tiết” và “phương pháp lắp ráp các chi tiết”.
Phương pháp liên kết các chi tiết là các phương pháp dính kết các lớp chi tiết ở cùng một vị trí trên giày lại với nhau. Ngoài ra, đối với các kiểu giày thể thao sau khi các lớp chi tiết được dán lại với nhau thường được trang trí bằng các đường chỉ may nên phương pháp liên kết sẽ là “dỏn và may”.
Hình 2.3.Phương pháp liên kết Dán và may
Phương pháp lắp ráp các chi tiết là phương pháp ráp nối các chi tiết có vị trí khác nhau ở trên giày lại với nhau.
Hình 2.4.Lắp ráp các chi tiết
Chi tiết mũi giày
Chi tiết thân giày Đường may đè Phương pháp
“Phương pháp liên kết các chi tiết” có ảnh hưởng rất nhiều đến tính chất vệ sinh – vật lý của hệ vật liệu giày. Bởi vì nó liên quan đến việc có sử dụng màng keo hay không, cú cỏc lỗ thủng do đường may tạo ra hay không. Vì thế nghiên cứu thực nghiệm các tính chất vệ sinh – vật lý của hệ vật liệu không thể bỏ qua phương pháp liên kết chúng trong hệ.
2.3.3.1. Nghiên cứu thực nghiệm các tính chất vật lý của các loại vật liệu
Các tính chất vật lý của các lớp vật liệu riêng biệt cùng với phương pháp liên kết chúng trong hệ sẽ hình thành nờn cỏc tính chất vệ sinh – vật lý của hệ vật liệu làm giày và sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng trao đổi nhiệt, ẩm của giày giữa bàn chân và môi trường bên ngoài, nghĩa là ảnh hưởng trực tiếp đến tính vệ sinh của giày. Như vậy, để nghiên cứu tính vệ sinh của giày, phải hiểu rõ những tính chất vật lý (độ thông hơi, độ hút ẩm, độ nhả ẩm, độ hút nước, độ thải nước) của các vật liệu thành phần.
Quy cách vật liệu và tính chất vật lý của các loại vật liệu thành phần sẽ giúp chúng ta có cái nhìn tổng quát về tính chất vật lý của hệ vật liệu, hiểu được vì sao các loại vật liệu này lại được chọn để sử dụng phổ biến trong ngành giày.
2.3.3.2. Nghiên cứu thực nghiệm các tính chất vật lý của các hệ vật liệu
“Tớnh vệ sinh của giày” là khả năng trao đổi nhiệt – ẩm của giày giữa bàn chân với môi trường bên ngoài, là cách mà giày đảm bảo sự cân bằng nhiệt cho cơ thể trong các hoạt động cũng như môi trường khác nhau. Khả năng trao đổi nhiệt – ẩm của giày chính là khả năng ngấm (hút) hơi ẩm thoát ra từ bàn chân của hệ vật liệu giày và sau đó thải ra bên ngoài giày và phụ thuộc vào tính chất vật lý của nó.
Vì thế tính vệ sinh của giày phụ thuộc trực tiếp vào tính vệ sinh của các hệ vật liệu giày. Các thí nghiệm xác định tính chất vật lý của hệ vật liệu giày phải được tiến hành trong điều kiện có xét đến đặc điểm sử dụng các hệ vật liệu trên giày (thời gian thí nghiệm 8 tiếng theo thời gian sử dụng giày liên tục hàng ngày, nhiệt độ và độ ẩm của môi trường tương ứng với nhiệt độ phòng v.v.).
Các lớp vật
liệu riêng biệt Hệ vật liệu Phương pháp liên kết Độ hút ẩm – nhả ẩm – ngậm ẩm Thí nghiệm thực nghiệm xác định tính chất vật lý Độ thông hơi Độ hút nước – thải nước
2.3.4. So sánh kết quả thực nghiệm với cỏch tớnh theo lý thuyết
Như đã trình bày ở phần tổng quan “Cỏc phương pháp đánh giá tính vệ sinh của giày”, M.N. Ivanov đã đưa ra các công thức lý thuyết tính toán các tính chất vật lý: Độ thông hơi, độ hút ẩm và độ hút nước của hệ vật liệu dựa vào tính chất vật lý của từng lớp vật liệu thành phần, vào số lượng lớp chi tiết và phương pháp liên kết chúng trong hệ.
So sánh kết quả thí nghiệm thực nghiệm với kết quả theo công thức lý thuyết nhằm kiểm chứng sự phù hợp của kết quả thí nghiệm xác định độ thông hơi, độ hút ẩm và độ hút nước của các hệ vật liệu.
2.3.5. Đánh giá tính vệ sinh của các hệ vật liệu theo “Chỉ số vệ sinh tổ hợp”
Phương pháp phân tích số liệu cho phép tính toán với số lượng không hạn chế các chỉ số tính chất cùng với các hệ số quan trọng của từng tính chất tùy theo mùa sử dụng đã khắc phục được những khuyết điểm của phương pháp phân tích đồ thị. Tuy nhiên, phương pháp số liệu lại không cho kết quả trực quan về tính chất vật lý và chỉ số vệ sinh tổ hợp K của các hệ vật liệu so với hệ chuẩn. Vì thế Luận văn sẽ kết hợp cả hai phương pháp trên để đánh giá tính vệ sinh của các hệ vật liệu giày như sau:
− Các tính chất vệ sinh (độ thông hơi, độ hút ẩm, độ nhả ẩm, độ hút nước và độ
thải nước) của hệ chuẩn đều được cho bằng “1” hay bằng “100%”.
− Tớnh các chỉ số tương đối Xi của từng tính chất vật lý i của hệ nghiên cứu (là hệ cần so sánh với hệ chuẩn).
− Thể hiện giá trị tích số của hệ số quan trọng và chỉ số tương đối tính chất vệ sinh i (%) của hệ nghiên cứu và hệ chuẩn lên trục của đồ.
− Chỉ số vệ sinh tổ hợp của các hệ chuẩn và hệ nghiên cứu chính là tổng các giá trị theo các trục của đồ thị của từng hệ.
Như vậy, việc kết hợp hai phương pháp phân tích đồ thị và phân tích số liệu sẽ cho kết quả trực quan và đầy đủ về chỉ số vệ sinh tổ hợp, tạo thuận lợi cho quá trình so sánh, đánh giá và lựa chọn các loại hệ vật liệu theo mục đích sử dụng.
2.3.6. Đánh giá tính vệ sinh của giày thông qua “Tớnh trao đổi ẩm”
Chỉ số vệ sinh tổ hợp K của các hệ vật liệu không đủ cơ sở để đánh giá tính vệ sinh của giày, vỡ đõy chỉ là phương pháp đánh giá gián tiếp và riêng biệt đối với
các hệ vật liệu mũ giày và lót đế. Vì thế cần đánh giá tính vệ sinh của giày thông qua “Tớnh trao đổi ẩm” của chúng.
Bản chất của phương pháp này chính là so sánh tốc độ thoát hơi ẩm [mg/ (cm2.h)] của bàn chân với tốc độ ngấm, hút và thải ẩm ra bên ngoài của giày.
Theo số liệu của Viện Y học và vệ sinh môi trường (2002) [5], trong điều kiện khí hậu nóng ẩm như trường hợp của nước ta, tốc độ thoát hơi nước trung bình qua da ở người trưởng thành trong điều kiện sinh hoạt bình thường là 12mg/cm2.h. Tốc độ thoát hơi nước là khác nhau trờn cỏc vựng khác nhau của cơ thể người, đặc biệt có sự thoát hơi nước, mồ hôi rất mạnh từ bàn chân cho nên tốc độ thoát mồ hôi, hơi ẩm từ bàn chân thường cao hơn tốc độ thoát hơi ẩm, mồ hôi trung bình từ bề mặt cơ thể là 50 – 100% [12]. Với tốc độ thoát hơi nước trung bình từ bề mặt cơ thể là 12 mg/cm2.h thì tốc độ thoát hơi nước từ bề mặt da bàn chân sẽ là 18 – 24 mg/cm2.h.
Nếu coi tốc độ thoát hơi nước, mồ hôi từ các phần trên bề mặt bàn chân (lòng, mu bàn chân) là như nhau, có thể lấy giá trị trung bình 18 mg/cm2.h là tốc độ thoát hơi nước từ bề mặt da bàn chân (hoạt động bình thường) để làm cơ sở so sánh với tốc độ ngấm, hút và thải ẩm ra bên ngoài của giày.
Nhiều nghiên cứu cho thấy khoảng 50% lượng mồ hôi thoát ra từ bàn chân được giày tích tụ, khoảng 40% được loại khỏi giày qua các khe hở giữa phần mũ và phần đế giày, giữa chân và mũ giày khi di chuyển và chỉ có khoảng 10 – 15% thoát ra khỏi vật liệu làm giày nhờ tính chất thông hơi.
Tuy nhiên không phải toàn bộ diện tích mũ giày đều có khả năng thông hơi trong quá trình đi giày mà trên thực tế chỉ có phần lắc chiếm khoảng 30% diện tích mũ giày là có khả năng thông hơi mạnh và phần má giày có độ thông hơi yếu hơn trong quá trình đi giày. Như vậy để tính toán, đối với giày kín có thể lấy phần diện tích mũ giày có khả năng thông hơi bình thường là 40% tổng diện tích mũ giày.
Các loại giày kín thường được sử dụng với bàn chân có bít tất. Do vậy ngoài độ ngậm ẩm của hệ vật liệu mũ giày và lót đế, tác giả có đề xuất thêm độ ngậm ẩm của bít tất cũng tham gia vào quá trình trao đổi ẩm của giày.
Xác định khoảng thời gian giày hút ẩm hoàn toàn:
Thời gian bàn chân được khô ráo “t” là khoảng thời gian được xác định kể từ khi bắt đầu đi giày đến lúc giày hút ẩm hoàn toàn (lượng hơi ẩm giày có thể hút được trong thời gian 8 tiếng khi đi giày) và thông hơi ra bên ngoài. Sau thời gian đó, giày chỉ có thể thải một phần ẩm thoát ra từ bàn chân ra ngoài bằng con đường thông hơi qua hệ vật liệu mũ giày, phần ẩm còn lại sẽ tích tụ ở dạng lỏng và được giày thấm hút.
Như vậy, nếu độ thông hơi của mũ giày càng lớn, thời gian bàn chân được khô ráo sẽ càng dài. Ngoài ra, hệ vật liệu giày có độ thông hơi và độ hút nước tốt thì sau thời gian t, giày sẽ giúp cho bàn chân bị thấm ướt chậm và ít. Ngược lại bàn chân và giày sẽ nhanh chóng bị mồ hôi thấm ướt – giày có tính vệ sinh kém.
2.4. Phương pháp nghiên cứu
2.4.1. Xác định các hệ vật liệu tiêu biểu và phương pháp liên kết
2.4.1.1.Hệ vật liệu m ũ gi à y
Quá trình khảo sát tìm hiểu hệ vật liệu tiêu biểu của các loại giày phổ biến được thể hiện vào bảng 2.1.
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 truyền thống Giày vải Giày thể thao
Sandal
2.4.1.2. Hệ vật liệu lót đế giày
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).
2.4.1.3. Công nghệ sản xuất
Đối với từng loại giày, tiến hành khảo sát và xác định tỷ trọng của từng phương pháp liên kết các lớp chi tiết trong hệ vật liệu mũ giày, hệ vật liệu lót đế và của từng phương pháp ráp đế.
Bảng 2.2. Bảng khảo sát công nghệ sản xuất giày
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
TỶ TRỌNG (%)
Giày truyền thống Giày vải Giày thể thao Sandal PP liên kết
các chi tiết PP liên kết các chi tiết PP ráp đế
2.4.2. Xác định quy cách và các tính chất vật lý của các loại vật liệu giày
Vật liệu trong ngành giày vô cùng phong phú và đa dạng, cùng một loại vật liệu nhưng quy cách về độ dày khác nhau, có thể dùng làm các chi tiết khác nhau, phần lớn chúng đều được tiêu chuẩn hóa. Ví dụ, đối với giả da (thường 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 cứng, tỷ trọng, độ chống mài mòn, tổ hợp các tính chất vệ sinh,… Vì vậy, 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. 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 0,001g. 2. Chuẩn bị mẫu:
− Điều hòa mẫu: mẫu để ở trạng thái tự do không bị kéo căng, trong môi trường nhiệt độ (27±5)oC; độ ẩm tương đối của không khí (65±2)% tối thiểu 24 giờ.
− Chuẩn bị 3 mẫu cho một phép thử.
3. Tiến hành thử
- Cho nước cất vào gần đầy cốc thí nghiệm, dùng mẫu bịt kín miệng ly, để một ngày cho mẫu hút ẩm cõn bằng.
- Cõn từng cốc nước với mẫu chính xác đến 0,001g, xác định khối lượng ban đầu – m1 (g).
− Môi trường thí nghiệm: không khí có nhiệt độ (27±5)oC , độ ẩm tương đối (65±2)%.
− Tiếp tục để mẫu trong thời gian T = 8 tiếng (từ 8h sáng đến 4h chiều).
− Sau thời gian 8 tiếng nói trên, cõn từng cốc nước chính xác đến 0,001g, xác định khối lượng cốc nước sau khi nước đã bị thông hơi – m2 (g).
4. Tính kết quả
Độ thông hơi (mg/(cm2.h) của mẫu P =
T . F ) m m .( 1000 1− 2 , (mg/(cm2.h) Kết quả là trung bình cộng 3 mẫu xác định song song.
2.4.2.2. X á c đ ịnh đ ộ h ú t ẩm , nhả ẩm của vật liệu (Tham khảo TCVN 5091–90) 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 độ ẩm tương đối 98 – 100% và nhiệt độ
(27±5)oC.
− Ẩm kế và nhiệt kế.
2. Chuẩn bị mẫu:
− Điều hòa mẫu: để mẫu ở trạng thái tự do không bị kéo căng, trong môi trường nhiệt độ (27±5)oC; độ ẩm tương đối của không khí (65±2)% tối thiểu 24 giờ.
− Lấy 3 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 cân xác định khối lượng mẫu sau khi hút ẩm – m1 với độ chính xác tới 0,001g.
-Để mẫu khô tự nhiên trong môi trường nhiệt độ phòng bình thường trong 14 giờ (khoảng thời gian chân không mang giày mỗi ngày), sau đó đem cân mẫu xác định khối lượng mẫu sau khi nhả ẩm – m2 với độ chính xác tới 0,001g.
-Tiến hành sấy khô mẫu ở nhiệt độ 105–110oC tới khối lượng không đổi – m0
theo điều 6.2 của TCVN 1750–86 (Trường hợp dùng tủ sấy thường: đặt cốc cõn cú 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 mở để 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 phỳt cõn 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 theo công thức sau: W = m m m .100
0 0 1−
(%).
− Xác định độ nhả ẩm của mẫu theo công thức sau: B = mm mm .100
0 1 2 1 − − (%).
2.4.2.3. Xác định độ hút nước toàn phần, độ thải nước của 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.
2. Phương tiện thử:
− Cân phân tích hoặc cân kỹ thuật với độ chính xác tới 0,001g.
− Giấy thấm.
− Nước cất.
3. Chuẩn bị mẫu:
− Điều hòa mẫu.