李磊
(山东轻工职业学院,山东 淄博 255000)
随着我国现代经济的快速发展和广大人民生活水平的提升,人们对鞋子的追求逐渐由5000多年前的仰韶文化时期仅仅保护脚不受伤的一种工具发展成今天的各种样式功能的鞋子。在整个脚-鞋-环境系统中,制鞋材料的热传递性能是影响鞋类舒适性能最基本的一个因素。目前我国在制鞋材料热舒适性方面的研究还不够深入,针对这种情况本文从现今国内制鞋行业领域角度出发,对制鞋材料的热舒适性能的基本影响因素以及几种常用制鞋材料在实际生产过程中相互组合之后对热舒适性能的影响等几个方面进行了探讨与分析。
鞋子的热舒适性能是指通过鞋子调节脚与外界换热能力一种性能。针对鞋材的选用,需要设计人员在较大程度上对制作材料的各项性能进行综合考虑,经多方对比后选取最适宜的方案。例如制鞋材料中的天然粒面皮革、棉纺织品等都具有较好的吸湿、透水汽、透气等特性,在使用过程中也就避免了闷脚、捂脚等问题。如同人舒适与否受到外界气候的影响一样,鞋的舒适与否也与鞋内的小范围气候有关。
根据人体工程学的科学家研究发现:人类的皮肤在处于大约在20~25℃温度之间,湿度在40%~60%之间这一范围内,人就会感觉非常舒适。在人体工程学方面这个温度范围被称为快感带温度范围。通过对快感带温度范围在人脚皮肤上面的长期研究发现,这个温度范围普遍为为28~33℃、鞋腔内相对湿度在40%~60%范围内时,脚则处于最舒适的状态。根据这项研究表明,制鞋企业可以通过控制鞋腔内相对湿度来提高鞋类产品湿舒适性,进而提高热舒适性能的效果。
鞋类温度舒适方面主要考查制鞋材料的保温和散热能力,这就要求制鞋材料一方面具有良好的保温能力,能够在外界气候寒冷的时侯抵御严寒;另一方面也同时应该具有良好的散热性能,在外界气温气候炎热的时侯也能做到极快的散热,避免鞋内温度以及相对湿度的升高,超出快感带温度范围,给产品使用者在使用过程中带来不适的体验。
在一定的实验条件下,利用平板式保温仪先测试几种常见制鞋材料(皮革、织物等)在单一环境、无其他因素的情况下的传热保温性能,然后测试通过不同搭配方法结合而成的组合材料的传热保温性能。
通过多次反复的实验,我们可以得出一些简单的结论:(1)在我们所测试的几种制鞋材料中,里料传热保温性能相对于面料来说要好,但是就单一的面料之间或里料之间比较可以发现区别并不是很大。(2)制鞋材料通过不同搭配方式组合而成的组合材料,在保温性能上相比单一的制鞋材料有很显著的提高,但是这种保温性能的提高并不是简单的1+1=2的方式,在另一方面其传热性能也是大幅下降。
经过分析上述结论,根据传热系数材料厚度越大,传热系数越小的定义可知,单一面料的厚度分别都比单一里料的厚度大,因此面料比里料的保温性能好、传热性能差;而在面料组合之后,其厚度远远的超出了单一面料和里料的均值厚度,因此组合材料的保温性能大大地得到增强,同时传热性能也大幅度下降。虽然组合材料在保温性能方面效果很好,但是在组合过程中不同的工艺技术却会对鞋料的传热保温性能造影响,导致其性能提高的非叠加性。
对制鞋材料热舒适性进行分析和探讨在一定程度上可以指导鞋企在制鞋过程中科学、合理地选用相关材料。从民间“寒从脚底起”的俗语中可以看出人们十分看重脚部的保暖,因此对于冬季鞋类产品来说,鞋类底部件的保温性能是鞋子最重要的功能。制作过程中,在脚与鞋子侧面之间可以留下合适的间隙,使两者之间可以形成一层空气隔热层。在保证美观及舒适等其他因素的前提下,我们为了降低鞋料的传热能力,可以尽量增加鞋料的厚度,从而提高鞋的保温性能。与之相反的是在设计夏季的凉鞋等凉爽舒适类鞋时,穿着舒适的季节鞋类产品主要考虑湿和热吸收和释放,隔热、保温性能属于次要的方面。这就要求我们选用传热系数高的制鞋材料,同时也在保证美观及穿用等其他因素的前提下减小鞋帮材料的总厚度。而为了使帮面与足部皮肤之间能够有足够的空间以增加鞋子的散热性和排湿性可以在楦型的设计上适度做的肥大一些。
鞋类舒适性的研究从古至今一直是制鞋领域人士最关注的课题,在研究中涉及到的各种知识与技术都是十分庞大与复杂的,它结合了多种学科的不同方面,例如生物力学、材料科学、技术、人类医学、信息技术等。而本文对常用制鞋材料的热舒适性的探讨也仅仅处于最基层的分析,只是初步比较且系统化的对鞋类舒适性进行研究,对于后面不同工艺技术组合对鞋类舒适性的更深层次的影响,以及采用新型材料来改善鞋子舒适度的问题则需要不同领域的高级专业人士在未来的实践中一步步去探索,使鞋类产品能够根据客户的多方面要求进行设计,满足每个消费者的需求。