Оценка влагообменных свойств

Процесс жизнедеятельности организма человека сопровождается так называемой неощутимой перспирацией или кожным: дыханием, заключающимся в непрерывном выделении паров, воды и газа. Изменение температуры окружающей среды и интенсивности физической нагрузки на организм человека сопровождается изменением потоотделений, предотвращающих перегревание человека, следовательно, перспирация позволяет поддерживать температуру тела на определенном уровне. Поэтому при возникновении затруднений для удаления с поверхности тела паров воды могут создаваться условия, неблагоприятные для жизнедеятельности организма.

Кожа подошвенной поверхности стопы характеризуется наибольшей плотностью потовых желез (до 500 на 1 см), что обусловливает выделение стопой значительного количества пота, особенно при интенсивной нагрузке. Для создания нормального микроклимата в обуви необходимо, чтобы кожа стопы оставалась сухой, т. е. выделившийся пот должен полностью поглощаться деталями обуви и выводиться в окружающую среду. При постоянном увлажнении стопы потом и медленном или неполном его отводе возникают неприятные ощущения (жжение кожи стопы), могут возникнуть кожные заболевания.

Перемещение влаги в деталях обуви состоит из двух основных процессов. Один из них состоит в адсорбции и начальной диффузии, которая

приводит к накоплению в поверхностных слоях материала влаги в виде пара и жидкости, образовавшейся в результате частичной его конденсации, второй — в дальнейшей (внутренней) диффузии, т. е. перемещении влаги внутри материала, которое происходит под влиянием диффузно-осмотических сил, а при большом содержании влаги — вследствие капиллярного поднятия. Перемещение влаги в материалах в период носки обуви обусловлено не только градиентом концентрации влаги, но и температурным градиентом. Поэтому возникает движение влаги, впадающее по направлению с потоком тепла, т. е, возникает термокапиллярный поток влаги.

Необходимость экспериментального изучения процесса удаления влаги из обуви, разработки конструкций обуви с заданными влагообменными свойствами и обоснования требований, предъявляемых к соответствующим свойствам обувных материалов, обусловила создание ряда методов оценки влагообменных свойств. Большинство из них предназначено для оценки свойств материалов или систем материалов, моделирующих некоторые узлы обуви. Отдельные методы позволяют характеризовать влагообменные свойства обуви в целом. Одни из них предназначены для определения изменений, которые происходят с обувью в процессе эксплуатации, другие сводятся к выявлению изменений некоторых параметров стопы носчика и внутриобувного микроклимата. Исчерпывающая оценка указанных свойств обуви может быть получена с применением комплекса следующих показателей: изменения массы обуви в процессе эксплуатации; изменения массы носков (чулок, портянок) в процессе эксплуатации (увеличение массы вследствие повышения влажности); электросопротивления поверхности кожи стопы носчика; температуры поверхности стопы.

Полный комплекс перечисленных показателей, иногда с дополнением его рядом других, обычно применяют при исследованиях, проводимых специализированными медицинскими организациями. В кожевенно-обувной промышленности используют метод, основанный на изучении изменений массы носков (чулок, портянок) и самой обуви в процессе эксплуатации. При этом по увеличению массы обуви судят об ее влагопоглощении, а по увеличению массы носков (чулок) — о количестве неудаленной влаги и, следовательно, о паропроницаемости обуви. На результаты, получаемые указанным методом, может влиять большое количество факторов. Поэтому использование этого метода требует максимально возможного исключения влияния превходящих факторов и обеспечивает получение надежных результатов лишь при сравнительной характеристике изучаемых свойств опытной полупары с контрольной {с известными гигиеническими свойствами).

Известны отдельные попытки создания лабораторных методов оценки влагообменных свойств обуви. В частности, прибор типа ТНО (западногерманского производства), так называемый комфорттестер, предусматривает возможность определения паропроницаемости и пароемкости обуви в статических условиях.

Прибор (рис. 1) состоит из камеры В, на одной из стенок которой имеется устройство для закрепления обуви или отдельных ее узлов, двух термостатов Е и F, обеспечивающих поддержание заданной температуры, а также двух сосудов С и D, один из которых (сосуд С) наполнен насыщенным раствором хлорида натрия, второй (сосуд D) — раствором нитрата аммония.

Рис. 1. Схема устройства прибора типа ТНО для оценки влагообменных свойств обуви

Обувь или часть обуви А после кондиционирования и взвешивания плотно закрывают специальной непроницаемой прокладкой и помещают в камеру В прибора. Пользуясь двумя термостатами, создают заданную разницу температуры внутри обуви и снаружи. Так как сосуды С и D сообщаются соответственно с пространством А внутри обуви и камерой В снаружи, то создается разница в давлении пара по обе стороны испытуемого образца. Сосуды С к D перед испытанием и после его завершения подвергают взвешиванию.

В результате испытаний определяют величины паропроницаемости и пароемкости; величину паропроницаемости определяют по увеличению массы сосуда D; по увеличению массы испытуемой обуви определяют величину ее пароемкости. Чтобы в какой-то мере приблизить получаемую при этом характеристику проницаемости к реальным условиям носки, перед испытанием обувь подвергают многократному изгибу, в результате которого на деталях верха обуви появляются складки и микротрещины.

Указанные простейшие методы оценки влагообменных свойств обуви используются в основном при выполнении исследований. Кроме того, специализированные медицинские организации применяют их в сочетании с другими методами для оценки возможности использования новых материалов при изготовлении обуви.

Дата добавления: 2014-01-13