常用制鞋材料熱舒適性能初探

李磊

(山東輕工職業(yè)學(xué)院，山東 淄博 255000)

隨著我國(guó)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和廣大人民生活水平的提升，人們對(duì)鞋子的追求逐漸由5000多年前的仰韶文化時(shí)期僅僅保護(hù)腳不受傷的一種工具發(fā)展成今天的各種樣式功能的鞋子。在整個(gè)腳-鞋-環(huán)境系統(tǒng)中，制鞋材料的熱傳遞性能是影響鞋類(lèi)舒適性能最基本的一個(gè)因素。目前我國(guó)在制鞋材料熱舒適性方面的研究還不夠深入，針對(duì)這種情況本文從現(xiàn)今國(guó)內(nèi)制鞋行業(yè)領(lǐng)域角度出發(fā)，對(duì)制鞋材料的熱舒適性能的基本影響因素以及幾種常用制鞋材料在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中相互組合之后對(duì)熱舒適性能的影響等幾個(gè)方面進(jìn)行了探討與分析。

1 制鞋材料對(duì)熱舒適性能的基本影響因素

鞋子的熱舒適性能是指通過(guò)鞋子調(diào)節(jié)腳與外界換熱能力一種性能。針對(duì)鞋材的選用，需要設(shè)計(jì)人員在較大程度上對(duì)制作材料的各項(xiàng)性能進(jìn)行綜合考慮，經(jīng)多方對(duì)比后選取最適宜的方案。例如制鞋材料中的天然粒面皮革、棉紡織品等都具有較好的吸濕、透水汽、透氣等特性,在使用過(guò)程中也就避免了悶?zāi)_、捂腳等問(wèn)題。如同人舒適與否受到外界氣候的影響一樣，鞋的舒適與否也與鞋內(nèi)的小范圍氣候有關(guān)。

1.1 濕度對(duì)熱舒適性能的影響

根據(jù)人體工程學(xué)的科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn):人類(lèi)的皮膚在處于大約在20～25℃溫度之間,濕度在40%～60%之間這一范圍內(nèi)，人就會(huì)感覺(jué)非常舒適。在人體工程學(xué)方面這個(gè)溫度范圍被稱(chēng)為快感帶溫度范圍。通過(guò)對(duì)快感帶溫度范圍在人腳皮膚上面的長(zhǎng)期研究發(fā)現(xiàn),這個(gè)溫度范圍普遍為為28～33℃、鞋腔內(nèi)相對(duì)濕度在40%～60%范圍內(nèi)時(shí),腳則處于最舒適的狀態(tài)。根據(jù)這項(xiàng)研究表明,制鞋企業(yè)可以通過(guò)控制鞋腔內(nèi)相對(duì)濕度來(lái)提高鞋類(lèi)產(chǎn)品濕舒適性，進(jìn)而提高熱舒適性能的效果。

1.2 溫度對(duì)熱舒適性能的影響

鞋類(lèi)溫度舒適方面主要考查制鞋材料的保溫和散熱能力，這就要求制鞋材料一方面具有良好的保溫能力，能夠在外界氣候寒冷的時(shí)侯抵御嚴(yán)寒；另一方面也同時(shí)應(yīng)該具有良好的散熱性能，在外界氣溫氣候炎熱的時(shí)侯也能做到極快的散熱，避免鞋內(nèi)溫度以及相對(duì)濕度的升高，超出快感帶溫度范圍，給產(chǎn)品使用者在使用過(guò)程中帶來(lái)不適的體驗(yàn)。

2 常用制鞋材料熱舒適性能探討及其意義

2.1 常用制鞋材料熱舒適性能探討

在一定的實(shí)驗(yàn)條件下,利用平板式保溫儀先測(cè)試幾種常見(jiàn)制鞋材料(皮革、織物等)在單一環(huán)境、無(wú)其他因素的情況下的傳熱保溫性能,然后測(cè)試通過(guò)不同搭配方法結(jié)合而成的組合材料的傳熱保溫性能。

通過(guò)多次反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，我們可以得出一些簡(jiǎn)單的結(jié)論：(1)在我們所測(cè)試的幾種制鞋材料中,里料傳熱保溫性能相對(duì)于面料來(lái)說(shuō)要好,但是就單一的面料之間或里料之間比較可以發(fā)現(xiàn)區(qū)別并不是很大。(2)制鞋材料通過(guò)不同搭配方式組合而成的組合材料,在保溫性能上相比單一的制鞋材料有很顯著的提高，但是這種保溫性能的提高并不是簡(jiǎn)單的1+1=2的方式，在另一方面其傳熱性能也是大幅下降。

經(jīng)過(guò)分析上述結(jié)論，根據(jù)傳熱系數(shù)材料厚度越大,傳熱系數(shù)越小的定義可知,單一面料的厚度分別都比單一里料的厚度大，因此面料比里料的保溫性能好、傳熱性能差;而在面料組合之后,其厚度遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超出了單一面料和里料的均值厚度,因此組合材料的保溫性能大大地得到增強(qiáng)，同時(shí)傳熱性能也大幅度下降。雖然組合材料在保溫性能方面效果很好，但是在組合過(guò)程中不同的工藝技術(shù)卻會(huì)對(duì)鞋料的傳熱保溫性能造影響，導(dǎo)致其性能提高的非疊加性。

2.2 實(shí)際意義

對(duì)制鞋材料熱舒適性進(jìn)行分析和探討在一定程度上可以指導(dǎo)鞋企在制鞋過(guò)程中科學(xué)、合理地選用相關(guān)材料。從民間“寒從腳底起”的俗語(yǔ)中可以看出人們十分看重腳部的保暖，因此對(duì)于冬季鞋類(lèi)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，鞋類(lèi)底部件的保溫性能是鞋子最重要的功能。制作過(guò)程中，在腳與鞋子側(cè)面之間可以留下合適的間隙，使兩者之間可以形成一層空氣隔熱層。在保證美觀及舒適等其他因素的前提下，我們?yōu)榱私档托系膫鳠崮芰?，可以盡量增加鞋料的厚度，從而提高鞋的保溫性能。與之相反的是在設(shè)計(jì)夏季的涼鞋等涼爽舒適類(lèi)鞋時(shí)，穿著舒適的季節(jié)鞋類(lèi)產(chǎn)品主要考慮濕和熱吸收和釋放,隔熱、保溫性能屬于次要的方面。這就要求我們選用傳熱系數(shù)高的制鞋材料，同時(shí)也在保證美觀及穿用等其他因素的前提下減小鞋幫材料的總厚度。而為了使幫面與足部皮膚之間能夠有足夠的空間以增加鞋子的散熱性和排濕性可以在楦型的設(shè)計(jì)上適度做的肥大一些。

3 結(jié)束語(yǔ)

鞋類(lèi)舒適性的研究從古至今一直是制鞋領(lǐng)域人士最關(guān)注的課題，在研究中涉及到的各種知識(shí)與技術(shù)都是十分龐大與復(fù)雜的，它結(jié)合了多種學(xué)科的不同方面，例如生物力學(xué)、材料科學(xué)、技術(shù)、人類(lèi)醫(yī)學(xué)、信息技術(shù)等。而本文對(duì)常用制鞋材料的熱舒適性的探討也僅僅處于最基層的分析，只是初步比較且系統(tǒng)化的對(duì)鞋類(lèi)舒適性進(jìn)行研究，對(duì)于后面不同工藝技術(shù)組合對(duì)鞋類(lèi)舒適性的更深層次的影響，以及采用新型材料來(lái)改善鞋子舒適度的問(wèn)題則需要不同領(lǐng)域的高級(jí)專(zhuān)業(yè)人士在未來(lái)的實(shí)踐中一步步去探索，使鞋類(lèi)產(chǎn)品能夠根據(jù)客戶的多方面要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，滿足每個(gè)消費(fèi)者的需求。